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污水治理消毒法利弊分析

發布時間:2021-01-14 22:13:11

1. 什麼樣的污水處理時要殺菌消毒用什麼方法

二氧化氯的殺菌機理
很長一個時期, 人們未能搞清ClO 2 的殺菌機理, 只能提出一些設想回。Ingo ls 等認為,二氧化氯對微生物答的殺菌機理是因其對細胞壁有較好的吸附和透過性能, 有效地氧化細胞內含硫基的酶。Berm ard 也證實, 二氧化氯可快速地控制微生物蛋白質的合成。因此二氧化氯除對一般細菌有殺死作用外, 對牙孢、病毒、藻類、鐵細菌、硫酸鹽還原菌和真菌等均有很好的殺滅作用。
另一種認為二氧化氯能夠殺死細菌, 是由於大量的二氧化氯聚集在細菌周圍, 從而起著封閉作用, 使細胞失去利用蛋白質的能力, 破壞了蛋白質合成新細胞的過程, 阻礙了細胞再生, 使之達到最終破壞細胞的效果。二氧化氯的殺菌作用與溫度有關: 溫度越高, 二氧化氯殺菌效力越大, 這一優點彌補了因溫度升高使二氧化氯在水中溶解度下降的缺點。用A k in 和Hoff 等人提出的評價水中消毒劑的兩個標准去衡量下列四種消毒劑, 其結果為: (1) 作為殺菌劑的有效性O 3〉ClO 2〉Cl2〉氯胺; (2) 水中穩定性氯胺〉ClO 2〉Cl2〉O 3。如將兩個方面綜合考慮, 則可認為ClO 2消毒效果最好。

2. 消毒工藝論文:污水處理幾種消毒工藝技術經濟比較

1 污水消毒工藝的技術比較
消毒方法可分為物理消毒法和化學消毒法。物理消毒法主要利用加熱、冷凍、輻照等方法對微生物的遺傳物質核酸進行破壞而達到消毒目的,工程中常用的物理消毒方法主要有紫外線消毒法等。化學消毒法是利用消毒劑的強氧化性來破壞微生物的結構而達到消毒的目的,工程中常用的化學消毒方法有液氯消毒、-30-
二氧化氯消毒、臭氧消毒以及新型活性氧消毒( 如單過硫酸氫鉀)等。
1.1 氯消毒
氯與水反應時,一般產生「歧化反應」,生成次氯酸(HOCl) 和鹽酸(HCl)。其反應式為:
Cl2+H2O = HOCl+Cl-+H+
氯的滅菌作用主要是次氯酸,因為它是體積很小的中性分子,能擴散到帶有負電荷的細菌表面,具有較強的滲透力,能穿透細胞壁進入細菌內部。氯對細菌的作用是破壞其酶系統,導致細菌死亡。而氯對病毒的作用,主要是對核酸破壞的致死性作用。
自從20 世紀初,氯化法就廣泛地應用於水消毒工藝。目前,氯化法消毒仍是應用最廣的化學消毒方法,其主要特點是:
1)處理水量較大時,單位水體的處理費用較低。
2)水體氯消毒後能長時間地保持一定數量的余氯,從而具有持續消毒能力。
3)氯消毒歷史較長,經驗較多,是一種比較成熟的消毒方法。江心洲污水處理廠原先選擇這樣的消毒工藝肯定也是考慮到氯消毒的這些特點。
但據研究發現氯消毒至今已知的消毒副產物已經有500 種以上,但是絕大多數的濃度只有微克/ 升(μg/ L)
級,且許多消毒副產物未作進一步的研究。在大量的消毒副產物中,目前集中研究的只有三鹵甲烷、鹵乙酸、鹵乙腈、鹵代酮、鹵代醛、鹵代酚等20 余種, 其中對於THMs
的致癌性已有共識,其它大部分具有一般毒性,部分具有致突性。THMs
等鹵化有機物的產生主要是水體中的有機物與氯作用的結果,而城市生活污水中含有大量的有機物,經氯消毒後,會生成鹵化有機物等消毒副產物,隨污水進入地面水體,污染水源,並對魚類等水生生物產生毒害作用。氯消毒的副產物已經引起了廣泛的關注,我國新型頒布的水質指標中就明確增加對鹵代產物的控制,新標准將在2012
年7 月1 號之前全部實施,因此,改變江心洲污水處理廠目前的氯消毒工藝勢在必行。
1.2 二氧化氯消毒
二氧化氯也是一種強氧化劑,其氧化能力是氯的25 倍,消毒能力僅次於臭氧,高於氯。試驗表明,二氧化氯在控制THMs
的形成和減少總有機鹵方面,與氯相比具有優越性,二氧化氯與水中的腐殖酸和富里酸等腐殖質都不會生成THMs,即使在飲水消毒過程中,投加少量的二氧化氯,也能有效地抑制THMs
的生成。二氧化氯是廣譜型消毒劑,對水中的病原微生物包括:病毒、芽孢、真菌、致病菌及肉毒桿菌均有很高的滅活效果,有剩餘消毒能力,二氧化氯對孢子和病毒的滅活作用均比氯有效,並且在高pH
值與含氨的水中滅菌效果不受影響。另外,二氧化氯去除水中的色度、嗅、味的能力也較強。
制備二氧化氯的起始原料有氯酸鈉和亞氯酸鈉,
因亞氯酸鈉不能貯存,必須現場製取及時使用,且亞氯酸鈉價格昂貴,成本較高,所以現在一般用氯酸納制備二氧化氯的比較多。為了全面了解二氧化氯工藝,
江心洲污水處理廠委託某環保公司專門設計了一整套的工程方案。工程方案中以二氧化氯發生器來制備二氧化氯,其反應式為:
2NaClO3 + 4HCl = 2ClO2 + 2NaCl + Cl2 + 2H2O
但在與該公司的技術溝通中,我們了解到不管是用亞氯酸鈉還是氯酸鈉制備二氧化氯,它們在消毒過程中都會產生消毒副產物,當反應不完全時,自由性氯同樣會與有機物反應,有可能生成THMs,所以使用二氧化氯也要追加一定的安全管理成本。
1.3 臭氧消毒
臭氧是強氧化劑,臭氧化和氯化一樣,既起消毒的作用,也起氧化作用,但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯強,能氧化水中的有機物,並能殺死病毒、芽孢及細菌。臭氧都是在現場用空氣或純氧通過臭氧發生器製取,產率分別為1%-3%
和2%-6%。
根據目前的研究可以發現:
1)臭氧消毒反應迅速,殺菌效率高,同時能有效地去除水中殘留有機物、色、嗅、味等,受pH 值、溫度的影響很小。
2)臭氧能夠減少水中THMs 等鹵代烷類消毒副產物的生成量。
3)臭氧消毒可以降低水中總有機鹵化物的濃度。
由於臭氧消毒工藝目前在大型城市污水處理廠運用的較少,另外臭氧穩定性差容易分解為氧氣,故不能瓶裝貯存和運輸,必須現場制備及時使用,設備投資大,電耗大,成本較高;運行管理比較復雜。所以江心洲污水處理廠在選擇的替代消毒工藝中並沒有考慮臭氧工藝。
1.4 紫外線消毒
紫外線根據生物效應的不同,按照波長劃分為A、B、C、D 四個波段,水處理領域的消毒主要採用的是C
波段紫外線。水的紫外線消毒,是一種光化學效應。研究表明,紫外線主要是通過對微生物(細菌、病毒、芽孢等病原體)的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死從而達到消毒的目的。微生物的核酸分子吸收光譜的范圍是240nm
~ 280 nm,對波長260nm 的紫外線有最大吸收,而低壓紫外線消毒燈所產生的光波波長其中心輻射波長是253.7 nm,正好與之相符合。 -31-
紫外線消毒是一種物理方法,相比於化學方法,
它的優點也很多。它不向水中增加任何物質,沒有副作用,不會產生消毒副產物,它的消毒速度快﹑效率高﹑佔地面積小;設備操作簡單,便於運行管理和實現自動化等。然而,紫外線的滅菌作用只在其輻照期間有效,所以被處理的水一旦離開消毒器就不具有殘余的消毒能力,容易遭受二次污染,所以當細菌未被滅活而進入後續系統,就無法阻止其粘附在下游管道表面並繁衍後代;只有吸收紫外線的微生物才會被滅活,因此對於懸浮固體很多水質較差的水,例如污水,
由於懸浮固體可以庇護微生物使其免遭傷害,消毒效果很難保證。尤其江心洲污水處理廠日處理為64 萬噸,
如果其處理效果不理想的話,這么大量的出水勢必會對接納水體長江造成巨大的污染。另外,由於紫外線消毒採取的是明渠,而我廠為接觸池,需要進行部分的土建改造。
1.5 活性氧消毒劑( 以單過硫酸氫鉀為例)
單過硫酸氫鉀復合物溶於水後,經過循環鏈式反應,連續持久產生新生態氧「O」:
HSO5- → HSO4- +「O」
HSO4- + 2H2O → HSO5- + 2H+ + 2e
復合物在水中釋放出一定濃度的超氧自由基「ROOO」,反應活性大,氧化能力極強,可以使細胞中的單糖、多糖、蛋白質、DNA、RNA 等發生氧化,
遭受損傷與破壞。活性氧自由基在極低濃度時就能完全殺滅水中的原生動物、藻類、孢子細菌等策生物, 剩餘的基因及微生物屍體均可被分解成H2O、CO2、O2
及無機鹽類,沒有葯劑殘留。
單過硫酸氫鉀復合物溶於水後具有如下的特點:
(1)氧化能力強,殺滅效率高,不但能殺滅水中的各種微生物,還能殺滅原蟲和藻類。
(2)可直接氧化水中的腐植物及三鹵甲烷前體物,因此反應不產生三鹵甲烷(thm)、鹵乙酸和其它有害物質。
(3)能破壞水中的酚類、硫化物類、氰化物類、亞硝酸類及其它有害化合物,特別是對酚類控制效果好,不產生有厭氧氣味的氯酚,提高了水質和除臭作用,同時能和水中有色、味的有機物反應,脫去其色和味,改善水的味道。
(4)在水中通過鏈式反應,維持微量新生態[O] 氧和活性氧自由基[ROOO]
使其氧化能力穩定,作用持久,可以防止水中的再次污染。通過它的特點我們可以看出其消毒劑的消毒能力是強於液氯的,而同時又不產生消毒副產物,還有它的作用持久以及氧化能力的穩定又是紫外線工藝所不能及的。
考慮採用此工藝設計變更,可以很好的利用現有的已經建成的管道、水泵等設備,另外,溶葯罐也可以從一級加葯處理的投資設備中調劑使用,不需要增加更多的投資。
2 污水消毒工藝的經濟比較
通過對比以上這些工藝的特點,單過硫酸氫鉀為代表的活性氧消毒工藝顯示出了超出其它工藝的優點。但是否適合投入到污水處理的消毒中還需要看他們的實際投資及運行成本,所以,下面我們又對其投資運行的經濟性做了比較。
以江心洲污水處理廠64 萬噸/ 日處理量為例, 設備投資按照10 年使用壽命周期計算。
說明:從上表我們可以分析得出,紫外線消毒的投資成本最高,活性氧的投資成本最低;液氯的運行成本最低,活性氧的運行成本最高。
3 結論
(1)傳統的化學消毒工藝消毒液氯和二氧化氯, 都比較容易產生副產物,安全管理成本較高。(2) 臭氧消毒工藝由於在大型污水處理廠使用的並不多,
而且它的投入成本較大,運營管理成本也很高。(3)
物理的方法紫外線消毒由於它對水質要求比較高,設備投資和運行維護費用也較高,以及後續的消毒效果差也沒有顯示出優勢來。(4)新型的活性氧消毒劑在水處理過程中體現出了高效、安全等優勢,同時操作簡單,工藝也不復雜,適合大、中、小型污水處理廠。(5)江心洲污水處理廠針對目前的設備設施現狀,
如果要完善液氯的所有設施及安全用具,其投資不會低於100 萬元;如果通過設計變更,採用活性氧消毒工藝,需要增加36
萬元的投資;採用二氧化氯消毒工藝;需要增加投資200 萬元元;採用紫外線消毒工藝, 需要增加投資800~1000
萬元。經綜合技術經濟分析比較,以及今後消毒運行的實際情況,我們最終建議了江心洲污水處理廠採用活性氧消毒工藝的變更。

3. 什麼情況下污水處理可不用消毒

首先要看污水的來源,污染物不同使用的消毒方法不同。
其次要看污水處理後的用途回,答當然生活用水的監測指標遠高於工業用水等,所以使用的消毒方法也是不同的。
目前應用在污水中的消毒方法可分為兩大類,即化學消毒法和物理消毒法。化學消毒法有液氯、二氧化氯、臭氧等;物理消毒法有紫外線消毒等。
在工程設計中在選擇消毒方法時,既要考慮所選擇的消毒劑要具有滅活水中微生物的廣譜性、盡量減少有毒副產物,又要考慮其安全,同時應該適當考慮其消毒的持續性。根據處理後出水的不同用途,採用與之相適應的消毒方法。

4. 醫院污水消毒處理

參考抄國家標准GBJ 48-1983 醫院污水排放標准.pdf。可用的消毒劑和設備比較多,只要達的標准以上就行。氯制劑是一個很好的選擇。常用的氯制劑發生器有次氯酸發生器、二氧化氯發生器、次氯酸鈉發生器。常用的氯制劑除了以上三種外還有液氯、漂白粉、漂粉精、次氨酸鈉(鈣)、氯胺、氯氨、二氧化氯、二氯異晴豚酸(鈉)、三氯異腈脲酸、氯化磷酸三鈉等。建議用次氯酸發生器。

5. 污水處理中消毒殺菌的方法有哪些

污水處理中消毒殺菌的方法較多,例如化學法的二氧化氯、季銨鹽等,此外還有臭氧殺菌、紫外線殺菌。

以上,目前以二氧化氯殺菌和紫外線殺菌的效果較為顯著,紫外線殺菌因其初始投入較大,比較適合大型污水廠。

6. 巴氏消毒法與高溫消毒法的差異與利弊

巴氏滅菌法:將原奶加溫到攝氏72-80度3-15分鍾,這樣就能盡可能的殺滅原奶中對人體有害的微生物並能最大限度的保存牛奶的口感和營養價值。
超高溫滅菌法(利樂包):使用特殊的設備,將原奶加溫到攝氏135-140度,保持1-3秒,徹底消滅原奶中的一切微生物,不過由於溫度越高,對牛奶的口感和蛋白質等營養成分的破壞就越大,因此超高溫滅菌奶的口感和營養價值就比巴氏滅菌的牛奶差多了。
不過由於原奶質量差,所以許多企業的巴氏滅菌法都採用85-90度
不過超高溫滅菌也不是萬能的,為了殺菌,就需要採用更長的時間,4秒不行就10秒,或者15秒,總之殺到無菌為止!

一、什麼是巴氏消毒?
牛奶巴氏消毒法是法國人巴斯德於1865年發明,經後人改進,用於徹底殺滅啤酒、酒、牛奶、血清白蛋白等液體中病原體的方法,也是現世界通用的一種牛奶消毒法。
巴氏消毒的目的是殺死牛奶中可能存在的所有有害微生物(包括一切致病菌)。在巴氏消毒法發明前,歐洲因喝生牛奶或吃乳製品而染結核病的人不計其數。由於當時還未發明抗菌素,因此,因結核病而死的人也是不計其數。但自從巴氏消毒法廣泛應用以後,因喝牛奶而染此病的人已很少見。但現在世界上也有一些地方的人喜歡喝生牛奶,比如我國的內蒙。據科學家調查,在內蒙牧民肺結核病人中,有10.6%的患者有喝生牛奶的習慣。
巴氏消毒法還用於消毒啤酒、白酒等東西,經過巴氏消毒的啤酒叫干啤;不經巴氏消毒,只能凍藏保鮮的啤酒就是生啤。
巴氏消毒的原理是什麼?
在一定溫度范圍內,溫度越低,細菌繁殖越慢;溫度越高,繁殖越快。但溫度太高,細菌就會死亡。不同的細菌有不同的最適生長溫度和耐熱、耐冷能力。巴氏消毒其實就是利用病原體不是很耐熱的特點,用適當的溫度和保溫時間處理,將其全部殺滅。但經巴氏消毒後,仍保存小部分無害或有益、較耐熱的細菌或細菌芽孢,因此巴氏消毒牛奶要在4℃左右的溫度下保存,且只能保存3-10天,最多16天。
巴氏消毒的方法有幾種?
目前國際上通用的巴氏消毒法主要有兩種:一種是將牛奶加熱到62-65℃,保持30分鍾。這種方法目前在廣東較少使用。採用這一方法,可殺死牛奶中各種生長型致病菌,滅菌效率可達97.3%-99.9%,經消毒後殘留的只是部分嗜熱菌及耐熱性菌以及芽孢等,但這些細菌佔多數的是乳酸菌,乳酸菌不但對人無害反而有益健康。第二種方法將牛奶加熱到75-90℃,保溫15-16秒,其殺菌時間更短,工作效率更高。但殺菌的基本原則是,能將病原菌殺死即可,溫度太高反而會有較多的營養損失。
巴氏消毒法有什麼優點?
巴氏消毒純鮮奶較好地保存了牛奶的營養與天然風味,在所有牛奶品種中是最好的一種。記得北方的滅菌純牛奶剛進廣州時,曾做過這樣的宣傳:巴氏奶只是將細菌擊昏,溫度一高,細菌就醒來,成倍繁殖。這些荒唐的話曾欺騙了一些消費者。「擊昏」細菌真是這些人的創造。我還從來沒聽說過細菌還會昏的。聽了這話才把人氣昏。其實,只要巴氏消毒奶在4℃左右的溫度下保存,細菌的繁殖就非常慢,牛奶的營養和風味就可在幾天內保持不變。
巴氏消毒牛奶是世界上消耗最多的牛奶品種,英國、澳大利亞、美國、加拿大等國家巴氏消毒奶的消耗量都占液態奶80%以上,品種有全脫脂、半脫脂或全脂的。在美國市場上,實際幾乎全是巴氏消毒奶,而且是大包裝(1升、2升、1加侖)的,市民上超市一次就買夠一個星期喝的鮮奶。市場很少有滅菌純牛奶賣,有的小城鎮根本買不到。

二、超高溫滅菌
超高溫滅菌是經過超高溫瞬時滅菌(135℃到150℃,4到15秒)的瞬間滅菌處理,完全破壞其中可生長的微生物和芽孢。

7. 污水處理中消毒的方法有哪些

不同的消毒方法適用復的地方不同。制
首先要看污水的來源,污染物不同使用的消毒方法不同。
其次要看污水處理後的用途,當然生活用水的監測指標遠高於工業用水等,所以使用的消毒方法也是不同的。

目前應用在污水中的消毒方法可分為兩大類,即化學消毒法和物理消毒法。化學消毒法有液氯、二氧化氯、臭氧等;物理消毒法有紫外線消毒等。

在工程設計中在選擇消毒方法時,既要考慮所選擇的消毒劑要具有滅活水中微生物的廣譜性、盡量減少有毒副產物,又要考慮其安全,同時應該適當考慮其消毒的持續性。根據處理後出水的不同用途,採用與之相適應的消毒方法。

液氯消毒會增加二級出水的溶解固體(TDS)和氯化物濃度,從而影響出水pH 值;對原生動物的滅活相對無效(如賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲);通常可以滅活大腸桿菌的常規劑量,對很多致病病毒、孢子、卵囊無效;儲氣地點有氣體泄漏的風險;佔地面積大,由於反應較慢,接觸時間較長;需要較大的儲存空間,佔地面積大。

8. 污水處理消毒用什麼方法

污水量較少時可拌灑在糞便中堆積發酵,如水源被污染,根據情況可永久性或暫時封閉,或進行化學處理,每立方水體中加入漂白粉10克作用,充分攪拌,經數日後方可啟用。

9. 污水處理生物膜法的優缺點有哪些

污水處理生物膜法也是城市污水二級生物處理的一種常用方法,具有以下優點:

一是生物膜對污水水質、水量的變化有較強的適應性,管理方便,不會發生污泥膨脹。

二是微生物固著在載體表面、世代時間較長的微生物也能增殖,生物相對更為豐富、穩定,產生的剩餘污泥少。三是能夠處理低濃度的污水。

污水處理生物膜法的不足之處在於生物膜載體增加了系統的投資;載體材料的比表面積小,反應裝置容積有限、空間效率低,在處理城市污水時處理效率比活性污泥法低;附著於固體表面的微生物量較難控制,操作伸縮性差;靠自然通風供氧,不如活性污泥供氧充足,容易產生厭氧。

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