消毒专业知识讲座

消毒水中微生物微生物起源微生物在饮用水处理工艺中命运水处理消毒机理消毒副产物及其控制消毒剂对比消毒专业知识讲座第1页水传疾病病原体病原体主要疾病主要贮主及起源细菌伤寒沙门氏菌副伤寒沙门氏菌其它沙门氏菌志贺氏菌霍乱弧菌肠病原埃希氏大肠菌小结肠炎耶尔森氏菌空肠弯曲杆菌嗜肺军团菌及相关细菌结核分支杆菌其它（非经典）分支杆菌机会致病菌伤寒副伤寒沙门氏菌细菌性痢疾霍乱胃肠炎胃肠炎胃肠炎军团病结核病肺病各种人类粪便人类粪便人类及动物粪便人类粪便人类粪便人类粪便人类及动物粪便人类及动物（？）粪便富热水体人类呼吸道渗出物土壤及水天然水体消毒专业知识讲座第2页水传疾病病原体病原体主要疾病主要贮主及起源肠病毒肠病毒脊髓灰质炎病毒柯萨奇甲型病毒柯萨奇乙型病毒埃可病毒其它肠病毒呼吸道肠道弧病毒轮状病毒腺病毒甲型肝炎病毒Norwalk及相关肠胃病毒脊髓灰质炎无菌性脑膜炎无菌性脑膜炎无菌性脑膜炎大脑炎轻上呼吸道及胃肠病胃肠炎上呼吸道及胃肠病传染性肝炎胃肠炎人类粪便人类粪便人类粪便人类粪便人类粪便人类粪便人类及动物粪便人类粪便人类粪便人类粪便消毒专业知识讲座第3页水传疾病病原体病原体主要疾病主要贮主及起源原生动物卡氏棘变形虫结肠肠袋虫隐孢子虫痢疾内变形虫表吮贾第虫福氏纳归虫蓝藻水华鱼腥藻铜锈微囊藻水华束丝藻裂须藻阿米巴氏脑膜脑炎小袋虫病隐孢子虫病阿米巴氏痢疾贾第虫病原发性阿米巴脑膜炎肠胃炎肠胃炎肠胃炎肠胃炎土壤及水人类粪便人类及动物粪便人类粪便人类及动物粪便土壤及水天然水体天然水体天然水体天然水体消毒专业知识讲座第4页1946-1980年美国水传疾病暴发统计致病原因次数病例致病原因次数病例细菌类弯曲杆菌巴斯德氏菌钩端螺旋体大肠埃希氏菌志贺氏菌沙门氏菌小计病毒类微小似病毒

肝炎病毒221561751461068380069118613086185903668231472262

小儿麻痹病毒小计寄生虫类内变形虫贾第虫小计化学物类无机物有机物小计未定性总计17964248292149350672165425791973419713891275361684939150475消毒专业知识讲座第5页1971-1985年美国给水系统水传疾病暴发统计水传疾病次数病例数水传疾病次数病例数胃肠炎（未定性）贾第虫病化学药品中毒志贺氏菌痢疾甲型肝炎病毒性肠炎弯曲杆菌病沙门氏菌病25192503323201110614782436537745783737625449832300伤寒病耶尔森氏菌病胃肠炎隐孢子虫病霍乱皮炎阿米巴氏病总计5211111502282103100011717314111228消毒专业知识讲座第6页消毒与灭虫消毒范围消毒专业知识讲座第7页

为了保障人民身体健康，预防水致疾病传输，饮用水中不应含有致病微生物，其中主要是指细菌性病原微生物和病毒性病原微生物。

消毒专业知识讲座第8页一、生活饮用水卫生标准GB5749-85细菌总数不超出100个/mL，大肠杆菌群不超出3个/L。游离余氯，在与水接触30分钟

后应不低于0.3mg/L，集中式给水除出厂水应符合上述要

求外，管网末梢水应不低于0.05mg/L。二、生活饮用水卫生规范（国家卫生部）细菌总数不超出100CFU/mL，总大肠菌群每100mL水样中不得检出，粪大肠

菌群每100mL水样中不得检出。游离余氯，在与水接触

30分钟后应不低于0.3mg/L，管网末梢水应不低于0.05

mg/L（适合用于加氯消毒）。中国消毒水质标准消毒专业知识讲座第9页第二节氯消毒一、氯消毒原理二、加氯量三、加氯点四、加氯设备和加氯间消毒专业知识讲座第10页一、氯消毒原理1.液氯消毒原理氯易溶于水（20℃和98kPa时，溶解度为7160mg/L）。当氯溶解在清水中时，以下两个反应几乎同时发生：Cl2+H2OHOCl+HClHOClH++OCl-次氯酸离解平衡常数K1=消毒专业知识讲座第11页温度(℃)0510152025K1×10-8(mol/L)2.02.32.63.03.33.7表1不一样温度下次氯酸离解平衡常数K1=消毒专业知识讲座第12页图1水中HOCl与OCl-百分比关系水中HOCl与OCl-相对百分比取决于温度和pH值。HOCl(%)OCl-(%)pH20℃0℃消毒专业知识讲座第13页氯消毒原理

主要经过HOCl起作用。HOCl为很小中性分子，能扩散到带负电细菌表面，并经过细菌细胞壁穿透到细菌内部。当HOCl分子抵达细菌内部时，能起氧化作用破坏细菌酶系统而使细菌死亡。OCl-虽亦为含有杀菌能力有效氯，但带有负电，难于靠近带负电细菌表面，杀菌能力比HOCl差得多。生产实践表明，pH值越低则消毒作用越强，证实HOCl是消毒主要原因。消毒专业知识讲座第14页

当水中含有氨氮成份或向水中投加氨时，起主要消毒作用依然是HOCl。氯加入水中产生以下反应：

Cl2+H2OHOCl+HClNH3+HOClNH2Cl+H2ONH2Cl+HOClNHCl2+H2ONHCl2+HOClNCl3+H2O2.氯氨消毒原理消毒专业知识讲座第15页水中氯氨存在形式与百分比

水中HOCl、NH2Cl、NHCl2、NCl3都存在。其含量百分比取决于氯、氨相对浓度、pH值和温度。

pH>9NH2Cl占优

pH=7.0NH2Cl和NHCl2近似相等

pH<6.5NHCl2

占优

pH<4.5NCl3

存在消毒专业知识讲座第16页

当水中存在氯氨或同时向水中投加氯氨时，消毒作用较迟缓，需要较长接触时间。依据试验结果，用氯消毒，5分钟内可杀灭细菌达99%以上；用氯氨消毒时，相同条件下，5分钟内仅达60%，接触时间延长到十几小时，才能到达99%以上灭菌效果。消毒效果NHCl2消毒效果胜过NH2Cl。低pH值时，NHCl2所占百分比大，效果好。

NCl3作用极差，恶臭，普通自来水中不太可能产生之。消毒专业知识讲座第17页二、加氯量相关概念：加氯量可分为两部分：需氯量和余氯。余氯：包含自由性余氯和化合性余氯自由性余氯：Cl2、HOCl、OCl-化合性余氯：

NH2Cl、NHCl2、NCl3消毒专业知识讲座第18页不一样水质加氯量与余氯量关系1.如水中无细菌、有机物和还原性物质等，则需氯量为零。2.当水中有机物较少，且主要不是游离氨氮和含氮化合物时，需氯量满足后出现余氯，且余氯量伴随加氯量增加而增加。3.当水中有机物主要是氨或氮化合物时，或采取氯氨消毒时，情况较复杂。消毒专业知识讲座第19页余氯a（mg/L）0加氯量与余氯量关系1加氯量c（mg/L）1a1=加量c(b1=0)b2a2a:余氯量b:需氯量2M消毒专业知识讲座第20页曲线2与横坐标交角为何小于45°（1）水中有机物与氯作用速度不一样，在测定余氯时，部分有机物尚在与氯作用中。（2）水中部分余氯会自动分解，如次氯酸受水中一些杂质或光线作用，产生以下催化分解：

2HOCl→2HCl+O2消毒专业知识讲座第21页BH0余氯（mg/L）加氯量（mg/L）Cab化合性余氯自由性余氯1区折点加氯A2区3区4区2NH2Cl+HOCl→N2↑+3HCl+H2O消毒专业知识讲座第22页BH0A余氯加氯量Cab化合性余氯自由性余氯1区2区3区4区第一区：水中杂质耗尽氯，为零余氯量。第二区：氯与氨反应，有化合性余氯存在（主

要是NH2Cl），故有一定消毒效果。

第三区：继续产生化合性余氯，而且伴随加氯量增加，发生以下反应：2NH2Cl+HOCl→N2↑+3HCl+H2O

余氯量反而降低，最终抵达B点。

第四区：水中已没有消耗氯物质，

出现自由性余氯。

此段效果最好。消毒专业知识讲座第23页3主要消毒剂性能比较消毒专业知识讲座第24页性能氯，漂白粉氯胺二氧化氯臭氧紫外线辐射消毒灭细菌优良（HOCL）适中，较氯差优良优良良好灭病毒优良（HOCL）差（接触时间长时很好）优良优良良好灭活微生物效果第三位第四位第二位第一位pH影响消毒效果随pH增大而下降，在pH＝7左右时加氯很好受pH影响小，pH≤7时主要为二氯胺，pH≥7时为一氯胺pH影响比较小，pH＞7时较有效pH影响小，pH值小时，剩下O3残留较久对pH值改变不敏感在配水管网中剩下消毒作用有可保持较长时间余氯量比氯有更长剩下消毒作用无需补加氯无需补加氯副产物生成THM可生成不大可能不大可能不大可能不大可能消毒专业知识讲座第25页性能氯，漂白粉氯胺二氧化氯臭氧紫外线辐射其它中间产物产生氯化和氧化中间产物，如氯胺、氯酚，氯化有机物等，一些会产生臭味产生中间产物不详，不会产生氯臭味产生中间产物为氯化芳香族化合物，氯酸盐、亚氯酸盐等中间产物为醛，芳族羧酸，酞酸盐等产生何种中间产物不详国内应用情况应用广泛应用较少沿未在城市水厂中应用应用较少应用不多，且只限于小水量处理普通投加量/（mg/L）2~200.5~3.00.1~1.51~3接触时间30min2h数秒至10min适用条件极大多数水厂用氯消毒，漂白粉只适适用于小水厂原水中有机物较多和供水管线较长时，用氯胺消毒较宜适适用于有机物如酚污染严重时，需在现场制备，直接应用制水成本高，适适用于有机物污染严重时。因无连续消毒作用，在进入管网水中还应加少许氯消毒管网中没有连续消毒作用。适适用于矿企业等集中用户用水处理消毒专业知识讲座第26页4液氯消毒操作过程简单，价格较低，有连续消毒杀菌消毒专业知识讲座第27页设计概述1、瓶内需保持0.05~0.1MPa余压。2、主要是氯气水解生成次氯酸作用，当pH值低时，它含量高，消毒效果好。3、假如水中含有氨氮，加氯时就会生成一氯胺和二氯胺，消毒作用比较迟缓，消毒效果差，而且需要较长接触时间。消毒专业知识讲座第28页4、用量:余氯量应符合生活饮用水卫生标准，出厂水游离余氯不低于0.3mg/L，管网末梢水不低于0.05mg/L。普通水源滤前加氯量为1.0~2.0mg/L，滤后水或地下水加氯量为0.5~1.0mg/L。5、接触时间大于30min消毒专业知识讲座第29页6、氯气管用紫铜管或无缝钢管，氯水管用橡胶管或塑料管，给水管用镀锌钢管，加氨管不能用铜管。7、加氯间外应有防毒面具、抢救材料和工具箱。防毒面具应预防失效，照明和通风设备应有室外开关。消毒专业知识讲座第30页5漂白粉消毒漂白粉（CaOCl2）是有氯气味白色粉末，含有效氯25%~30%，消毒原理与氯相同，适合用于小型水厂。漂粉精Ca(OCl)2含有效氯成份更高些，为60%~70%。消毒专业知识讲座第31页设计概述1、因为漂白粉不稳定，有效氯含量在设计时按20%~25%计。其投加量、接触时间和液氯投加时相同，投加量按有效氯计算。2、漂白粉固体普通先制成10%~15%溶液，再加水调成1%~10%澄清液（或按有效氯0.2%~2%计）然后注入水中，每日配制次数不多于3次。如在滤前进水泵处投加则无需制成澄清液。消毒专业知识讲座第32页3、漂白粉用量

G＝0.1Qa/C(kg/d)式中Q——设计水量，m3/d；

a——最大加氯量，mg/L；

C——有效氯含量，%，20%~25%；消毒专业知识讲座第33页6氯胺消毒当原水中有机物多、管网长度较大时宜采取氯胺消毒消毒专业知识讲座第34页设计概述

①氯与氨质量比普通为（3：1）~（6：1）（按纯氨与纯氯计）。②消毒接触时间大于2小时。③氯和氨都用加氯机投加，先加氯后加氨杀菌效果好，但要求接触时间长，以稳定剩下氯；为预防生成酚臭，当水中含酚时应先加氨，使氯主要与氨作用。这时氯应在氨与水充分混合后再加入。消毒专业知识讲座第35页④氨投加可采取液氨（100%纯氨）、硫酸铵（按25%纯氨计）、氯化铵等。⑤氨瓶加温与氯瓶加温方式相同。⑥氨中含有水分时对铜及铜合金有腐蚀性，所以，氨投加系统不能采取铜质材料。消毒专业知识讲座第36页7次氯酸钠消毒

次氯酸钠（NaClO）普通为淡黄绿色溶液，有类似氯气刺激性气味，属强氧化剂，在光照下易分解。水处理中常经过电解低浓度食盐制备低浓度次氯酸钠作消毒剂，其消毒作用是依靠HOCl。次氯酸钠消毒设备简单、操作方便、成本低、具余氯效应，适合中小型水厂，尤其是地处偏远地域工矿企业给水净化。消毒专业知识讲座第37页设计概述①电解用食盐水浓度以3%~35%为宜，产品是淡黄色透明液体，含有效氯6~11mg/mL。每生产1kg有效氯，约需食盐3.0~4.5kg，耗电5~10kW.h。②为预防有效氯损失，次氯酸钠宜边生产边使用，夏季当日用完，冬季可避光贮存，但不超出6天。③其投配方式与普通药液相同。消毒专业知识讲座第38页8二氧化氯消毒二氧化氯是深绿色含有刺激性气味气体，不稳定，易挥发、易爆炸，受光或受热易分解。它易溶于水，在水中以纯粹溶解气体存在，不易水解。制备方法：化学法和电解法。化学法主要以氯酸盐和亚氯酸盐、盐酸等为原料；电解法以工业食盐和水为原料。二氧化氯是新一代广普强力杀菌剂，并可作氧化剂和漂白剂。消毒专业知识讲座第39页设计概述①二氧化氯气体相对密度是2.4，在水中溶解度是氯5倍。空气中二氧化氯浓度大于10%或水中二氧化氯浓度大于30%时都会发生爆炸。②二氧化氯与一些耗氧物质，如氨氮等不发生反应，因而有较高余氯，杀菌作用比氯强。同时不会和水中有机物发生反应，防止生成有毒有机卤代烃。③二氧化氯在较广泛pH值范围内含有氧化能力，有除臭、脱色能力。消毒专业知识讲座第40页④二氧化氯投加量与原水水质、投加用途相关，约为0.1~1.5mg/L，实际投加量应由试验确定，其投加量必须确保管网末梢乘余氯大于0.05mg/L。推荐消毒用投加量为0.1~1.3mg/L，除嗅投加量0.6~1.3mg/L，用于预处理、氧化有机物和除铁锰时投加量是1~1.5mg/L。⑤为预防爆炸，二氧化氯水溶液浓度采取6~8mg/L。消毒专业知识讲座第41页⑥药剂间和设备间单独设置，内设监测、警报装置，并有排除和容纳溢流或渗漏药剂办法。⑦在进出管线上设流量监测设备。消毒专业知识讲座第42页9紫外线消毒波长为2.0×10-7~2.95×10-7m紫外线含有极大杀菌作用，尤其是波长在2.6×10-7m杀