譚文君
摘 要 自來水是維持我們生活的必備物資,特別是對(duì)城市生活而言,城市發(fā)展越快,所要負(fù)擔(dān)的人口越多,需要的水資源就會(huì)越加緊張。但在日常生活中,污水問題一直難以得到徹底解決,而原有處理技術(shù)并不能保證健康的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。本文通過分析小型自來水廠常用水處理消毒技術(shù),總結(jié)當(dāng)前技術(shù)現(xiàn)狀,從而提出相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞 小型自來水廠;水處理消毒;技術(shù)探析
前言
自來水的質(zhì)量安全一直是關(guān)乎人體健康的重要因素,而水源在經(jīng)過處理前都會(huì)受到污染。如今,污水排放量不斷上升,從而導(dǎo)致需要更加安全可靠的消毒技術(shù)保證自來水的干凈衛(wèi)生。本文將針對(duì)小型自來水廠探析相關(guān)消毒技術(shù),以供大家參考。
1 漂白
以氯元素為主的水處理技術(shù)一直是常用水消毒技術(shù)之一,而針對(duì)小型自來水廠漂白粉消毒是一種常用手段。而這種消毒技術(shù)一般是在氯氣的基礎(chǔ)上,添加一定含量的石灰合成。其組織較為復(fù)雜,分子式為Ca(OCl)2,其中的含氯量一般在25%到30%之間[1]。而當(dāng)含氯量在50%以上時(shí),一般被稱為漂白精,他們共同的特點(diǎn)是,易受陽光,溫度和濕氣作用影響。當(dāng)其含氯量相對(duì)較低時(shí),其作用也易受到影響。因此在貯藏時(shí),一般需要選擇干燥通風(fēng)的環(huán)境。其消毒反應(yīng)式為:
而在其中使用氯氣,原理在于氯氣與水可以反應(yīng)生成次氯酸,能夠通過擴(kuò)散進(jìn)入到細(xì)菌內(nèi)部,進(jìn)一步通過氧化作用,讓細(xì)菌的酶系統(tǒng)產(chǎn)生紊亂,間接導(dǎo)致滅菌作用。在這其中,氯量的多少與水接觸的時(shí)間,以及水本身的污染程度,酸堿度等都會(huì)影響到最終的處理效果。
2 二氧化氯
二氧化氯是一種較為穩(wěn)定的氣體,隨濃度的高低產(chǎn)生不同的顏色,低濃度的黃綠色氣體是一種常見的消毒劑,高濃度的橘紅色氣體被作為氧化劑,具有相當(dāng)穩(wěn)定和較強(qiáng)的漂白和去色功能[2]。而自來水廠在依據(jù)這兩種不同濃度的二氧化氯進(jìn)行自來水處理時(shí),一般會(huì)依靠一種發(fā)生器使其成為一種穩(wěn)定的溶液。其可以表達(dá)為:
其溶液在進(jìn)行處理過程中能夠?qū)Υ蟛糠值奈⑸镉袕?qiáng)力的消毒作用。特別是病原微生物,能夠通過對(duì)細(xì)胞壁的短吸附以及透性,以達(dá)到氧化其內(nèi)部酶的作用,同時(shí)也能夠起到阻礙其微生物繁殖的作用。其可以具體表達(dá)為:
其所產(chǎn)生出的亞氯酸能夠?qū)ψ詠硭休^好的漂白作用。同時(shí)二氧化氯能夠滲透進(jìn)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)部,強(qiáng)化其內(nèi)部的大分子和酶系統(tǒng),做到殺滅細(xì)菌的作用。而這種消毒劑同時(shí)能夠有效防止在反應(yīng)過程中對(duì)其他生物的損傷作用,對(duì)自來水的酸堿度反應(yīng)不敏感,因此其適用范圍較廣,如今已逐漸成為自來水消毒處理措施的主流。
3 生物消毒
生物消毒技術(shù)是一個(gè)泛稱,指的是利用生物本身的能動(dòng)力來消滅水中的病毒及微生物細(xì)胞。特別是在近幾年,逐步得到應(yīng)用,這與傳統(tǒng)的生物技術(shù)有一定區(qū)別。傳統(tǒng)生物技術(shù)主要利用生物的自身特性,克制其繁殖以達(dá)到消毒作用。而新型的消毒技術(shù),在一定程度上,對(duì)消毒特性進(jìn)行了加強(qiáng),并通過提取其具有消毒作用的分泌物或活性物質(zhì),與其他消毒技術(shù)相互配合,進(jìn)而可以快速有效地達(dá)到既定消毒效果。
4 次氯酸鈉消毒
次氯酸鈉是一種化學(xué)性質(zhì)較為不穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì),其主要的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于,次氯酸鈉的生產(chǎn)與運(yùn)輸較為安全和方便,且不會(huì)發(fā)生泄漏現(xiàn)象,其消毒效果較好,而且投放入自來水的過程也較為簡(jiǎn)單,目前已經(jīng)成為逐步取代氯氣消毒的主要消毒方法。次氯酸鈉在進(jìn)入自來水后,能夠迅速發(fā)生反應(yīng),其中的次氯酸根離子會(huì)通過一系列反應(yīng)生成次氯酸,次氯酸作為一種中性分子,會(huì)吸附在水中污染物質(zhì)的表面,然后進(jìn)入污染物質(zhì)細(xì)胞的內(nèi)部,通過自身強(qiáng)烈的氧化作用改變水中細(xì)菌的蛋白質(zhì),從而起到為自來水消毒與殺菌的作用。
5 特殊情況
一般自來水在進(jìn)行消毒前,由于區(qū)域特性其所含有的污染物質(zhì),經(jīng)常會(huì)維持在一個(gè)穩(wěn)定的區(qū)間。但由于某一時(shí)期附近污水排放量有所增多,會(huì)造成間斷性的水中危害元素增多,這時(shí)需要選取一定具有針對(duì)性的消毒措施。
5.1 氨氮量過高
水中氨氮含量過高,主要是由于附近工礦企業(yè)污水排放量有所增加。這種情況只有針對(duì)性的液氯消毒技術(shù)能夠很好地針對(duì)氮含量和氨含量進(jìn)行消毒。分子式為:
反應(yīng)可見,由于其中氯量的含量不斷增加,其中的氨氮含量通過不斷的化學(xué)反應(yīng)可以最終生成氯氨物質(zhì),起到一定的消毒作用,但相比而言,次氯酸的效果更為快速,因此這種消毒措施主要針對(duì)水中氨氮含量過高的問題。
5.2 有機(jī)物較多
針對(duì)水中有機(jī)物較多的情況,單純的化學(xué)消毒往往不能夠及時(shí)有效的殺滅細(xì)菌,遏制細(xì)菌的繁殖速度。紫外線消毒能夠針對(duì)有機(jī)物形成有效破壞,高效,穩(wěn)定并安全的消滅細(xì)菌。傳統(tǒng)以氯元素為主的消毒技術(shù)往往不能夠及時(shí)有效地對(duì)細(xì)菌的蟲囊形成破壞,因此,自來水的消毒質(zhì)量難以提升。紫外線消毒也有其缺點(diǎn),因?yàn)槠涑掷m(xù)性較差,因此在消毒過程中,往往不能全面穩(wěn)定的保持消毒效果,需要主流化學(xué)消毒技術(shù)相結(jié)合。
5.3 氨量、有機(jī)物過高
水中的有機(jī)物以及氨量過高時(shí)往往會(huì)給水網(wǎng)處理系統(tǒng)造成難度,氨量過高,可以為其中生活的藻類及細(xì)菌提供再生的可能性,針對(duì)這種情況,一般使用氯胺消毒技術(shù)。向水中先后加入一定量的氯胺物質(zhì),能夠防止細(xì)菌在處理水網(wǎng)中形成生長(zhǎng)趨勢(shì),起到一定的遏制作用。而水中氨氮含量較高的情況下,加入一定含量的氯氣就可以生成氯胺。一般在加入時(shí)遵循先氯后氨的原則。這種方式由于其需要提前接觸,并且接觸時(shí)間較長(zhǎng),因此其殺菌的能力相比含有氯氣的游離氯較差,因此,在特定情況下使用。
6 建議
如今較為主流的仍然是以化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)消毒技術(shù),但是技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)。如臭氧消毒,雖然具有較強(qiáng)的氧化能力,消毒效率較高,功能較為全面,副作用較少,但是仍然不可避免地面臨其前期投資較大,耗能較多,生產(chǎn)成本較高的缺陷,并且由于臭氧具有不穩(wěn)定性,在管理和使用方面較為復(fù)雜。因此,可見當(dāng)下的自來水消毒技術(shù)雖然有多種方案,但是由于種種受限制的條件,仍不能得到有效發(fā)揮。而只有將各種消毒技術(shù)相互結(jié)合,盡量避免缺陷,選擇適合生產(chǎn)規(guī)模的方案,才能夠獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和較高的消毒質(zhì)量。
7 結(jié)束語
綜上所述,消毒技術(shù)的發(fā)展需要更多的創(chuàng)新,只有實(shí)現(xiàn)工藝上的進(jìn)步,才能夠?yàn)槿藗兊慕】导罢I钐峁┍U?,而同時(shí),進(jìn)一步加大對(duì)污水排放的管控力度,規(guī)范排放標(biāo)準(zhǔn),推廣污水凈化理念,才能夠?yàn)榧夹g(shù)的進(jìn)步提供更多的空間。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉擁鑫,胡晨燕,谷建,等.飲用水消毒技術(shù)的研究進(jìn)展[J].上海電力學(xué)院學(xué)報(bào),2016,32(4):380-384.
[2] 張秀春.消毒技術(shù)在飲用水處理中的研究現(xiàn)狀[J].醫(yī)藥衛(wèi)生:文摘版,2016,22(26):00202-00202.