飲用水消毒技術的研究進展

崔莉燕 吳爽

摘要：飲用水的水質與人民的生活息息相關，而消毒則是保證飲用水質量安全的重要環節。因此，推行合理、安全、環保、經濟、有效的飲用水消毒技術，保證人民的身體健康是十分艱巨的任務。鑒于目前各種消毒技術還存在許多缺點和不足，因此需要進一步加強對其的研究。在實際應用中綜合考慮飲用水的水源水質、技術可行性和經濟性，選擇合適的消毒工藝，以達到更好的消毒效果。基于此本文分析了飲用水消毒技術的研究。

關鍵詞：飲用水；消毒技術；研究

1 國內外飲用水消毒研究現狀

我國用于飲用水消毒的方法主要有二氧化氯消毒、氯化消毒、紫外消毒、臭氧消毒等消毒工藝。當前，國內絕大多數的水廠采用的消毒工藝是傳統的混合、絮凝、沉淀、過濾、氯消毒的水處理工藝。盡管氯消毒具有成本低、消毒效果好等優勢，但是在清除水中的有機物效果方面并不理想，還會產生二十多種副產物，例如鹵乙酸、三鹵甲烷等等，這些副產物有很強的致癌作用，嚴重危害著人類的身體健康，因此氯化消毒副產物引起了人們的重視。

飲用水的消毒工藝應該跟上國際先進潮流，與時俱進，從而保障人民群眾的生命健康。一成不變的工藝只能在歷史進程中逐漸被淘汰。因為氯消毒工藝的副產物具有很高的致癌性，因此如何改善氯化消毒工藝，提高其安全性，或者尋找替代氯化消毒新技術已經成為日后消毒技術的發展方向。

2 飲用水消毒技術的研究

2.1化學劑消毒法

2.1.1 氯化消毒

氯化消毒是世界各國多年以來飲用水的主要消毒措施。氯化消毒劑主要有液氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣等。飲用水氯化消毒起主要消毒作用的是投入到水中的氯化消毒劑與水作用形成的次氯酸。次氯酸分解形成的氫離子和次氯酸根離子可以破壞微生物細胞的通透性，破壞細胞核酸及酶，進而殺死微生物。

2.1.2 二氧化氯消毒

二氧化氯對常見的致病微生物、真菌以及病毒等均具有高效、迅速的滅活能力，能氧化水體中的有機物，降低水體的BOD，不與水體中有機物發生取代或加成反應，不會生成三鹵甲烷和其他有機鹵副產物。

然而隨著研究的不斷深入，發現二氧化氯消毒產生的非有機副產物ClO2-、ClO3-也會威脅人類健康。在水處理過程中，大約70%參與反應的二氧化氯會立即以ClO2-的形式殘留在水體中，另外二氧化氯水溶液遇光分解或在高pH、有游離次氯酸存在時會生成ClO3-，二氧化氯與ClO3-在機體內可迅速轉換成ClO2-。ClO2-在人體內作用于紅細胞形成正鐵血紅蛋白可導致溶血性貧血，且殘留的二氧化氯可抑制動物體內元素碘的代謝和生理活性，降低動物甲狀腺素分泌量。

2.2 物理消毒技術

2.2.1 紫外線消毒法

紫外線消毒是利用波長范圍為200-300nm的紫外線來破壞微生物細胞中的脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），DNA和RNA的分子結構遭到破壞會造成微生物的死亡，微生物不能再生，從而達到殺菌消毒的效果。

紫外線消毒技術一般采用高強度紫外燈系統，因此紫外線消毒效果會受到紫外燈的功率、類型、照射時間的影響.紫外線消毒殺滅微生物的種類也較廣，但由于紫外線的穿透力較弱，因此只能殺滅直接照射到的細菌、真菌等微生物.在實際應用中，紫外線消毒會作為一種輔助的消毒方法與其他消毒技術聯合使用以達到更好的消毒效果，例如UV+H202，C1V+Ti02，UV+H202+03等。

2.2.2 活性炭吸附法

活性炭吸附是利用活性炭的物理吸附、化學吸附、同離子交流吸附等性能去除水中污染物的水處理方法.活性炭能去除水中產生臭味的物質和有機物，如酚、苯、氯、農藥、洗滌劑、三鹵甲烷等。此外，對銀、銅、鉻酸根、氰、銻、砷、鎊、錫、汞、鉛、鎳等離子也有一定的吸附能力，在給水處理廠中，活性炭吸附法又起到完善水質的作用。

2.3 聯合消毒方式

2.3.1 “紫外線+氯（氯胺）”聯合消毒

在飲用水處理中，紫外線消毒對微生物滅活特性與氯（氯胺）消毒相比較是正好相反的。其中紫外線對原生動物和細菌的滅活效果最好，而氯消毒則是對大多數的病毒和細菌滅活效果最好，可是對“兩蟲”（賈第蟲和隱抱子蟲）效果較差。因此采用“液氯和紫外線（氯胺）”聯合的消毒滅菌技術，不僅可以滿足實現新國標里面對病原微生物指標控制的要求，還可以為生活飲用水提供很多級別的滅菌消毒的安全保障。

在實際工程中，由于紫外線對各類水體中微生物滅活效率很高，因此我們通常利用這一特點，在最開始的凈水工藝流程中，我們就是采用紫外線消毒滅菌來作為消毒的主工藝，必須充分保證對微生物的滅活效果，隨之僅使用少量余氯就可以非常有效抑制微生物的復活，不僅可有效減少后續氯的投加使用量，從而減少消毒副產物的產生，因此紫外線與氯（氯胺）消毒工藝相結合，將會對處理飲用水具有十分重要的現實意義。

2.3.2 紫外線+超聲波+氯（氯胺）聯合消毒

超聲波和紫外線聯合起來對水體進行消毒的效果在某種意義上肯定會優于這二者單獨作用于生活飲用水中的消毒效果，如果單獨采用超聲波進行預處理，我們可以將水中比較大粒徑的懸浮顆粒和菌膠團進行徹底擊碎、完全分散。我們在紫外線消毒的過程中，紫外線也將能夠更容易接觸到各類微生物及懸浮顆粒，從而可以不斷加強紫外線的殺菌滅菌的效果，提高紫外線的消毒效率。如果我們采用超聲波對水體進行一定程度上的預處理，我們只會需要很短的輻射時間就能把紫外線的消除效率進行顯著地提高，因此我們將超聲波與紫外線進行聯合作用，從而滿足新國標中對病原微生物指標嚴格控制的要求。

3 結束語

總之，飲用水的安全關系到人體健康、社會穩定和經濟發展，隨著人口的增長，人類對于水資源的需求不斷增長，飲用水消毒技術已經成為人們日益關注的課題，進一步加強對其的研究非常有必要。

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