試論給水處理中消毒技術應用及其發展

摘 要：給水處理中的消毒技術是十分重要的，消毒主要是給水處理中的重要環節，在這一環節中主要的目的就是要消除飲用水中的致病微生物，這與使用者是息息相關的，尤其是在健康方面，有著重要的意義。目前使用的的比較廣泛的就是氯消毒技術，但是在殺滅孢囊和隱孢子蟲上的效果是有限的，因此必須要對消毒技術進行在開發，在這樣的情況下，才能夠保證給水處理提供的飲用水更加的健康。

關鍵詞：給水處理；消毒技術；應用；發展

我們的生活是離不開自來水的，自來水在使用的過程中，必須要經過消毒處理，也就是給水處理。在十九世紀七十年的時候，人們就已經發現了使用氯化物進行消毒處理工會產生大量的病菌，在這樣的情況下，自來水的消毒就已經被諸多學者進行了研究，新的消毒技術的應用已經不容忽視。生物消毒有著廣泛的前景，也是未來給水處理的重點技術，促進了給水處理消毒技術的不斷發展。

1 氯氣和氯的衍生物消毒技術

1.1 氯

氯消毒技術是我國應用比較廣泛的一種消毒技術，這種消毒技術從本質上來看，是次氯酸發揮了作用，這一物質有著氧化的功能，利用氧化功能可以殺死細菌。次氯酸還能夠不斷的進行擴散，可以擴散到帶有著負電的細菌的表面，穿過細胞壁來到細菌的內部，利用次氯酸自身的氧化作用就可以使細菌內部的造酶系統無法正常的運轉，這樣細菌就會死亡。但是氯在使用的過程中，并不能夠完全的殺死水中的細菌，尤其是對水中的寄生蟲和病毒的殺菌并不理想，只有在達到一定濃度的時候，才會發揮作用。由于水中的物質是比較復雜的，氯雖然具有著氧化的作用，但是氯也有可能會與水中其他的有機物發生化學反應，從而產生鹵代物。早期的研究就已經發現，氯的附加產物會對人體產生不利的影響，必須要重新的對氯消毒技術進行研究，通過研究可以發現，氯在氧化和消毒的過程中，會與水中的有機物質發生氧化反應，也會發生親電取代作用的現象，在這樣的狀態下就會查收呢還敢你三氯甲烷等不容易揮發的有機物，有些氯化有機物自身有著致癌的作用，但是從目前的技術來看，還無法對產生的氯化物進行消除。

1.2 氯胺

氯胺衍生消毒主要是利用氯的衍生物進行消毒處理的，但是這種技術消毒的作用見效的時間較長，在這樣的情況下，就無法直接的使用氯胺作為直接的消毒劑，在很長的一段時間內已經被放棄使用。最近幾年經過研究發現，氯胺可以在氯與水產生的有機物的污染上產生一定的抑制作用，而且在氯化物的含量的降低上也有著顯著的效果，經過了一系列的研究，將氯胺當做了控制負面作用的物質被重新的利用，也在給水處理消毒中起到了重要的作用。

自來水中在消毒的過程中，如果使用氯胺作為消毒劑，那么在出廠的過程中，鹵乙酸就會占據90%，三鹵甲烷也會下降，經過試驗，會下降到70%左右。因此已經有很多的供水公司使用氯胺作為消毒劑對自來水進行消毒。氯胺可以有效的控制管網中的生物膜和細菌的繁殖，從效果上來看，比氯發揮的作用更明顯，但是在引飽子囊這一類物質的去除上還沒有得到理想的效果。如果用于污染比較嚴重的水源，那么供水管線的距離比較長、在水中停留的時間會超過250個小時，在這樣的情況下，就比較適合使用氯胺進行消毒。

1.3 二氧化氯

二氧化氯消毒技術與氯的處理是類似的，在二氧化氯處理的過程中，使用的主要機理就是氧化作用，氧化作用可以將病毒、殺滅細菌，這樣對于植物和動物的就會產生極大的損害，可以說殺菌的時間是比較持久的，在殺菌的過程中，受到的影響也比較小，尤其是在去色和除臭等方面由著顯著的效果。現對于傳統的氯來說，二氧化氯的氧化性較強，在細胞壁的穿透上也更有優勢，酶系統也會得到快速的破壞，對于細胞蛋白的合成也有著一定的抑制作用。從二氧化氯去除細菌上，相對于氯來說，效率上是極高的，而且消毒劑也比較有優勢。二氧化氯的消毒技術會與有機離子和無機離子發生化學反應，對于水中的一些有害物質進行充分的清理，可以對錳和鐵的氧化物進行充分的溶解，對去除鐵和錳氧化物方面效果顯著。與此同時對于硫化物、氰化物和亞硝酸鹽具有氧化作用，效果也比較客觀。二氧化氯幾乎不與水中的有機物作用，不會生成有害的鹵代物，但是也會有副產物生成，一部分是被其氧化而生成的有機副產物，另一部分是本身被還原或者其它反應而形成的無機產物。

2 水處理消毒技術的發展

2.1 臭氧

臭氧作為一種新型的水消毒技術，主要機理分為直接氧化和間接氧化兩個部分，間接氧化主要是通過產生自由基完成。和氯、二氧化氯等類似，也是通過氧化作用破壞微生物的結構，達到消毒目的。其但其優勢在于殺菌效果好、用量較少、殺菌速度較快，并且能夠控制水中鐵、錳等元素。能夠有效的將氰化物等有毒物質氧化成無害。在清除氧化嗅昧、減少嗅味，降低色度方面表現也十分出色。可氧化鐵、錳形成不溶沉淀，過濾進行清除。另外還可以將生物難分解的大分子有機物氧化分解為易于生物降解的小分子有機物。臭氧雖然除菌方面相比于傳統氯有比較明顯的優勢，但也會和有機物發生反應，生成不飽和的醛類或者環氧化物等具有毒性的副產物。如果水源中含有少量的溴化物，產生可能致癌物質。在所有副產物中危害最大也是最值得關注的是溴酸鹽，所以對其最大容許量濃度要求也較高。總體而言，雖然臭氧消毒也會有幾率產生一定的副產物，但一般情況毒性和氯相比也有比較大程度的改善。

2.2 其他消毒技術

隨著科學技術的發展，各學科之間的交叉滲透逐漸成為推動供水處理消毒技術的原動力，在原有技術得到改善的基礎上，一批新技術也逐漸被研發出來。生物消毒技術近年來異軍突起，傳統的生物技術主要利用某些微生物機體自身的性質對水中的微生物進行消毒作用。這種方式一般進程較為緩慢，對一些抵抗力較強的細菌芽孢的消毒效果有限，效率低，成本高。但近幾年來，生物科技領域有了突飛猛進的發展，對于生物消毒機理的認知也得到了深化，研究成果說明生物之所以具有消毒作用，主要原因是其自身能夠分泌一些特定的生物化學活性物質，這些物質能夠有效的使得病菌和病毒喪失活性。有了這樣的認識，人們開始研究提取、利用和制備這些活性物質并運用到水的消毒處理技術中。

3 結論

給水處理技術與人們的生產生活密不可分，因此世界各國對水的標準都極為關注。傳統的化學手段得到的副產物一直受到詬病，因此一批物理消毒技術和新生代的生物消毒技術正在逐漸展開。特別是生物科技，作為符合人類可持續發展的綠色環保型水處理技術，逐漸成為未來給水處理消毒技術的主導力量。

參考文獻

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[2]方小杰，蘆思文，裴華軍.給水處理消毒技術現狀與發展[J].黑龍江科技信息，2012（35）.

作者簡介：董玉娟，身份證號：232101198903083023。