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简述几种消毒工艺方法

发布时间:2018-09-04  作者:污水处理设备厂家 点击:64次

  针对我国城市污水处理厂污水消毒的现状,介绍了紫外线消毒、液氯消毒、臭氧消毒等污水消毒工艺的原理、设备组成及各自的特点。分别对这些消毒工艺进行了综合比较。指出了各工序的应用范围,以指导相关人员的合理使用。选择提高污水消毒效率。

  经二级处理后,城市污水水质得到改善,细菌含量大大降低。然而,细菌的绝对数量仍然很大,可能存在致病细菌。去除这些微生物后,废水可以安全地排放到水体中或循环利用。随着居民生活质量要求的不断提高,污水处理厂二级出水对城市用水的影响越来越引起人们的关注。消毒是使这些病原体失活的基本方法之一,因此污水处理厂的尾水消毒已成为污水处理的重要环节,水处理专业人员不断探索最佳的污水消毒方法。

  1 几种消毒工艺方法

  1。 1 物理消毒方法——紫外线消毒

  1. 1. 1 紫外线消毒原理

  紫外线消毒是一种物理消毒方法,紫外线消毒并不是杀死微生物,而是去掉其繁殖能力进行灭活。紫外线消毒的原理主要是用紫外光摧毁微生物的遗传物质核酸( DNA 或RNA ),使其不能分裂复制。除此之外,紫外线还可引起微生物其他结构的破坏。紫外线是一种波长范围为136 nm ~ 400 nm 的不可见光线。在该波段中260 nm 附近已被证实是杀菌效率最高的,目前生产的紫外灯的最大功率输出在253. 7 nm 波长。该波长输出在目前世界顶极紫外灯中已占到紫外能量的90%,总能量的30%,由于高强度、高效率的紫外C 波段的存在,紫外技术已成为水消毒领域一个具有相当竞争力的技术。

  1. 1. 2 紫外线消毒器的结构形式

  1)敞开式结构。在敞开式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流经UV 消毒器并杀灭水中的微生物。

  2)封闭式结构。封闭式UV 消毒器属承压型,用金属筒体和带石英套管的紫外线灯把被消毒的水封闭起来。

  1. 2 化学消毒方法

  1. 2. 1 液氯消毒

  1)液氯消毒原理。向水中加入液氯或者次氯酸盐(如Na C lO)溶液消毒时,在水中发生如下反应:

生活污水处理设备

  HOC,l OC l- 之和称作有效自由氯,其中以HOC l消毒效果最好。排入水体时,氯会和水中的氨氮、有机氮反应生成消毒效果较差的无机氯胺和有机氯胺,称作化合氯。总余氯是指有效自由氯和有效化合氯之和。氯的消毒效果受接触时间、投加量、水质 (含氮化合物浓度、SS浓度)、温度、pH 以及控制系统的影响。

  2) 加氯系统。目前常用加氯系统包括加氯机、接触池、混合设备以及氯瓶等部分,如图1所示。

  1. 2. 2 臭氧消毒

  1) 臭氧消毒原理。臭氧( O3 ) 是氧( O2 ) 的同素异形体,纯净的O3 常温常压下为蓝色气体。臭氧具有很强的氧化能力( 仅次于氟),能氧化大部分有机物。臭氧灭菌过程属物理、化学和生物反应,臭氧灭菌有以下三种作用:

  a. 臭氧能氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必需的酶,使细菌灭活死亡。b. 直接与细菌、病毒作用,破坏它们的细胞壁、DNA和 RNA,细菌的新陈代谢受到破坏,导致死亡( DNA—核糖核酸; RNA—脱氧核糖核酸。病毒是由蛋白质包裹着一种核酸的大分子; 病毒只含一种核酸)。c. 渗透胞膜组织,侵入细胞膜内作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖,使细菌发生透性畸变,溶解死亡。因此,O3 能够除藻杀菌,对病毒、芽孢等生命力较强的微生物也能起到很好的灭活作用。

  2) 污水臭氧处理工艺。臭氧氧化能力强,且很不稳定,也无法储藏,因此应根据需要就地生产。臭氧的制备一般有紫外辐射法、电化学法和电晕放电法。目前臭氧制备占主导地位的是电晕放电法。由臭氧发生器制备好的臭氧气体通过管道输送到密闭的臭氧接触池,与处理后的污水进行接触反应。反应后的气体由池顶汇集后,经收集器离开接触池,进入尾气臭氧分解器,在此剩余臭氧气体被分解成氧气排入大气中( 见图2) 。

  1. 2. 3 二氧化氯消毒

  二氧化氯在水中溶解度是氯的5倍,氧化能力是氯气的2. 5倍左右,它是一种强氧化剂。溶于水后很安全,是国际上公认的含氯消毒中唯一高效消毒剂。

  二氧化氯性质不稳定,只能采用二氧化氯发生器现场制备。用于水处理领域的小型化学法二氧化氯发生器主要有两种: 以氯酸钠、盐酸为原料的复合型二氧化氯发生器和以亚氯酸钠、盐酸为原料的纯二氧化氯发生器,其中前者应用最为广泛。

  1)复合二氧化氯发生器原理。复合二氧化氯发生器以氯酸钠和盐酸制备二氧化氯为主、氯气为辅的混合气体。反应如下: N aC lO3 + 2H C l= C lO2 + 1 /2C l2 + NaC l+ H 2O 该反应的最佳温度为70 ℃,反应器采用耐温、耐腐蚀材料制造。反应生成的二氧化氯和氯气混合气体通过水射器投加到被处理水中。

  2)复合二氧化氯发生器的应用。复合二氧化氯发生器用于消毒时,消毒剂投加点一般在滤后,有效氯投加量一般为3 m g /L ~ 5 m g /L;用于脱色或降低COD时,该复合气体投加在硫酸铝等混凝剂投加点之前效果较好,投加量应根据水质由试验确定。

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