《水处理运行与管理》课件 4.5.1常用消毒方法及影响因素

项目四污水处理工艺运行与管理任务五消毒与计量工艺运行与管理知识点1常用消毒方法及影响因素主要内容城市污水含有大量的细菌，其中一部分为病原菌。消毒是抑制病原体繁殖的手段。本知识点主要掌握消毒的方法和影响因素。常用消毒方法及影响因素一、消毒的方法常用消毒方法及影响因素

城市污水含有大量的细菌，其中一部分为病原菌。例如，伤寒杆菌、痢疾杆菌和霍乱弧菌等。因此，在城市污水处理及深度处理工艺流程中，一般都设有消毒工艺。消毒工艺有多种方法，目前城市污水处理厂一般采用紫外线消毒和加氯消毒。说明：消毒处理并不能杀灭水中所有微生物（杀灭所有微生物的处理称为灭菌），只是把微生物的风险降低到可以接受的程度，对于个别耐受能力极强的微生物，消毒处理并不能保证绝对的去除。1、紫外线消毒

水处理的紫外线消毒技术是在20世纪90年代后期开始大规模应用的。由于紫外线污水消毒处理可以瞬间完成，不需要消毒接触池，不产生氯代消毒副产物，目前已经成为城市污水处理厂消毒工艺的首选技术，在国内外得到了广泛的应用.通常紫外线消毒可用于氯气和次氯酸盐供应困难的地区和水处理后对氯的消毒副产物有严格限制的场合。一般认为当水温较低时用紫外线消毒比较经济。适用范围：用于室内空气、物体表面和水及其它液体的消毒。

常用消毒方法及影响因素（1）紫外线消毒的机理

紫外线是一种波长范围为100~400nm的不可见光线。

其中波长为240~280nm的紫外线具有很强的消毒效果。

紫外线消毒的机理是紫外线能改变和破坏蛋白质的DNA或RNA结构，导致核酸结构改变，抑制了核酸的复制，使生物体失去蛋白质的合成和复制繁殖能力。

就杀菌速度而言，可在1s之内通过破坏微生物的DNA结构杀死病毒和细菌。

常用消毒方法及影响因素

紫外线消毒是一种物理方法，它不向水中增加任何物质，没有副作用，这是它优于氯化消毒的地方，它通常与其它物质联合使用，常见的联合工艺有UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2，这样，消毒效果会更好.

常用消毒方法及影响因素

紫外线消毒的优点：(1)不在水中引进杂质，水的物化性质基本不变；(2)水的化学组成和温度变化一般不会影响消毒效果；

(3)不另增加水中的嗅、味，不产生三卤甲烷等消毒副产物；(4)过度处理一般不会产生水质问题；(5)杀菌范围广而迅速，处理时间短，在一定的辐射强度下一般病原微生物仅需十几秒即可杀灭，能杀灭一些氯消毒法无法灭活的病菌，还能在一定程度上控制一些较高等的水生生物如藻类和红虫等；(6)一体化的设备构造简单，容易安装，小巧轻便，水头损失很小，占地少；常用消毒方法及影响因素紫外线消毒的不足：（1）费用较高，紫外线灯管寿命有限无剩余保护。（2）水必须进行前处理，因为紫外线会被水中的许多物质吸收，如酚类、芳香化合物等有机物、某些生物、无机物和浊度；（3）没有持续消毒能力，并且可能存在微生物的光复活问题，最好用在处理水能立即使用的场合、管路没有二次污染和原水生物稳定性较好的情况；（4）不易做到在整个处理空间内辐射均匀，有照射的阴影区；常用消毒方法及影响因素

（2）紫外线消毒装置1）紫外线灯

水的消毒处理都是采用人工紫外线光源（即人工汞灯或汞合金灯光源）。人工汞灯利用汞蒸气被激发后发射紫外线。紫外线灯主要分为低压低强度紫外线灯、低压高强度紫外线灯和中压高强度紫外线灯三大类。低压低强度紫外灯是消毒处理中使用范围最广泛的紫外线灯，按照国家标准，平均寿命为8000小时。

常用消毒方法及影响因素2）紫外线消毒设备

紫外线消毒设备分为管式消毒设备和明渠式消毒设备两大类。其中管式消毒设备多用于给水消毒，明渠式消毒设备多用于污水消毒。

常用消毒方法及影响因素

管式消毒设备多用于给水消毒

管式紫外线消毒设备常用消毒方法及影响因素明渠式消毒设备多用于污水消毒。

明渠式紫外线消毒设备

常用消毒方法及影响因素3、紫外线消毒需要考虑的问题

（1）待处理水的性质

待处理水的紫外透光率是紫外线消毒设备设计的重要考虑因素。水中的颗粒物会对细菌和病毒起到包裹屏蔽保护作用，降低紫外线消毒的效果。因此对于污水消毒，必须严格控制二沉池出水的悬浮物浓度。对于紫外透光率较低和颗粒物含量较多的水，必须采用较高的紫外剂量。

常用消毒方法及影响因素（2）灯管表面结垢问题

水中的各种悬浮物质、生物，以及有机物和无机物（如钙、镁离子），都会造成石英套管表面结垢，将极大地影响紫外线的透过率。需要定期进行机械清洗和化学清洗，紫外线消毒设备要设有清洗设施，给水厂紫外线消毒设备大约每月清洗一次，污水处理厂大约每周清洗一次，一段时间后还需进行化学清洗。

常用消毒方法及影响因素

（3）已经紫外灭活微生物的光复活问题

在存在可见光的条件下，已被紫外线灭活的微生物会有一部分又复活，称为光复活现象。因此在实际的紫外线消毒剂量中应设有考虑光复活的余量，并使消毒后的回用水减少与光线的接触，当然，对于外排的污水消毒，此条件无法实现。

常用消毒方法及影响因素

（4）剩余保护问题

紫外线消毒无剩余保护作用，对于污水回用消毒，目前需要采用紫外线与化学消毒剂联合使用的消毒工艺，即以紫外线作为前消毒工艺，再加入少量化学消毒剂（氯胺或二氧化氯等），以满足对管网水剩余消毒剂的要求，控制微生物在管网中的再生长。

常用消毒方法及影响因素2、氯消毒

氯消毒应用历史最久，使用也最为广泛。

加氯消毒是指向污水中加入液氯，杀灭其中的病菌和病毒。1、加氯消毒的机理

氯与水发生的反应如下：Cl2+H2OHOCl+H++Cl-（1）HOClH++OCl-（2）HOCl(次氯酸)和OCl-(次氯酸根)都具有氧化能力，次氯酸（HOCL）分子量小，且为中性分子，更易扩散到带负电荷的细菌细胞表面，渗入胞内破坏细胞的酶系统，使其生理活动停止，最后导致死亡。

常用消毒方法及影响因素2、加氯消毒的及其影响因素

pH是影响消毒效果的一个重要因素。pH越低，消毒效果越好。实际运行中，一般应控制pH<7.4，以保证消毒效果，否则应该加酸使pH降低。

温度对消毒效果影响也很大。温度越高，消毒效果越好，反之越差。其主要原因是温度升高能促进HOCl向细胞内的扩散。常用消毒方法及影响因素3、加氯消毒的副产物：（1）氯胺当水中含有氨氮时，投氯后会生成各种氯胺。氯胺在酸性条件下有较强的杀菌作用，二氯胺的消毒作用比一氯胺强，三氯胺消毒作用极差,这些无机副产物对人体健康都不会产