消毒方法大體上可以分為物理方法和化學方法兩類。物理方法主要有機械過濾、加熱、冷凍、輻射、微電解、紫外線消毒器和微波消毒等方法;化學方法主要有氯、二氧化氯、臭氧、氯胺、鹵素、金屬離子、陰離子表面活性劑及其它殺生劑等�；瘜W消毒方法中有關氯、臭氧、二氧化氯以及氯胺的研究及應用最多,近年來由于有關化學消毒副產(chǎn)物的報道的增多和人們對水質(zhì)標準要求的不斷提高,物理消毒方法特別是紫外線消毒器消毒引起了專業(yè)人士的高度重視。
1.氯消毒
氯與水反應時，一般產(chǎn)生“歧化反應”，生成次氯酸(HOCL)和鹽酸(HCL)，其反應方程式為：
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(nèi)部。氯對細菌的作用是破壞其酶系統(tǒng)，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。
自從二十世紀初，氯化法就廣泛地應用于水消毒工藝。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)水體氯消毒后能長時間地保持一定數(shù)量的余氯，從而具有持續(xù)消毒能力;(3)氯消毒歷史較長，經(jīng)驗較多，是一種比較成熟的消毒方法。
2. 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，并能殺死病毒、芽孢及細菌。臭氧都是在現(xiàn)場用空氣或純氧通過臭氧發(fā)生器制取，產(chǎn)率分別為1%-3%和2%-6%。
臭氧作為消毒劑的歷史幾乎和氯一樣長，1906年法國尼斯的水廠首次使用臭氧對飲用水進行消毒，美國的工程師于20世紀70年代初開始用臭氧代替氯消毒污水。根據(jù)目前的研究可以發(fā)現(xiàn)：(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(chǎn)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。
3. 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，消毒能力僅次于臭氧，高于氯。1944年，美國的尼亞加拉大瀑布水廠為消除藻類繁殖所產(chǎn)生的氣味，率先采用二氧化氯消毒飲用水獲得成功。二十世紀七十年代逐漸作為常用消毒劑，歐美許多國家將二氧化氯用于各種水處理。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(yōu)越性，二氧化氯與水中的腐殖酸和富里酸等腐殖質(zhì)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，有剩余消毒能力，二氧化氯對孢子和病毒的滅活作用均比氯有效，并且在高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。
4. 氯胺消毒
氯胺消毒比氯消毒有以下三個優(yōu)點[4]：(1)減少了消毒過程中THMs的產(chǎn)量;(2)可以維持較長時間，能有效地控制水中殘余細菌繁殖;(3)避免游離性余氯過高時產(chǎn)生的臭味。氯胺消毒一般是先加氨，充分混合后再加氯。若先加氯后加氨，則難以控制產(chǎn)生THMs的濃度。另外，如果加氯很久后才加氨，就會變成以自由性余氯為主要消毒劑，氯胺為輔助消毒劑的情況。氯胺消毒的缺點是：需要較長的接觸時間;由于需加氨從而使操作復雜。氯胺的殺菌效果差，不宜單獨作為飲用水的消毒劑使用。但若將其與氯結合使用，既可以保證消毒效果，又可以減少三鹵甲烷的產(chǎn)生，且可以在延長配水管網(wǎng)中的作用時間。
5. 紫外線消毒器【紫外線殺菌器】消毒
雖然傳統(tǒng)的化學消毒方法在給水和污水處理中被普遍采用，但是由于向水中投加化學消毒劑或多或少會產(chǎn)生有害的消毒副產(chǎn)物，廣大水處理界的人士把目光集中到紫外線消毒器消毒法上。
根據(jù)生物效應的不同，將紫外線消毒器按照波長劃分為四個部分[5]：A波段(UV—A)，又稱為黑斑效應紫外線消毒器，波長范圍為400nm~320nm;B波段(UV—B)，又稱為紅斑效應紫外線消毒器，波長范圍為320nm~275nm;C波段(UV—C)，又稱為滅菌紫外線消毒器，波長范圍為275nm~200nm;D波段(UV—D)，又稱為真空紫外線消毒器，波長范圍為200nm~10nm。水消毒主要采用的是C波段紫外線消毒器，即C波段紫外線消毒器會使細菌、病毒、芽孢以及其它病原菌的DNA喪失活性，從而破壞它們的復制和傳播疾病的能力。
紫外線消毒器消毒的優(yōu)點
大多數(shù)紫外線消毒器裝置利用傳統(tǒng)的低壓紫外燈技術，也有一些大型水廠采用低壓高強度紫外燈系統(tǒng)和中壓高強度紫外燈系統(tǒng)，由于產(chǎn)生高強度的紫外線消毒器可能使燈管數(shù)量減少90%以上，從而縮小了占地面積，節(jié)約了安裝和維修費用，并且使紫外線消毒器消毒法對水質(zhì)較差的出水也適用。?
紫外線消毒器消毒的研究使用現(xiàn)狀
目前國內(nèi)研究、生產(chǎn)和應用污水紫外線消毒器消毒器還很少。天津大學的顧平等人以天津紀莊子污水處理廠的深度處理出水為研究對象，進行了靜態(tài)和動態(tài)試驗，確定了紫外線消毒器劑量與細菌存活率之間的關系，并設計出能產(chǎn)生紊流的紫外線消毒器消毒器，多元水環(huán)保技術產(chǎn)業(yè)(中國)有限公司研制生產(chǎn)的封閉式消毒器可處理100～500m3/h水量，并且在onclick="g('游泳池');">游泳池的循環(huán)水消毒中已有應用，模塊化敞開式消毒器可根據(jù)用戶需求具體設計安裝。煙臺市套子灣污水廠的深度處理采用了敞開式紫外線消毒器消毒工藝，可向城市提供4×104m3/d的工業(yè)回用水，目前運行狀況良好。
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