城市污水廠消毒工藝技術的選擇和應用

摘要：簡要闡述了常見的幾種消毒技術與原理，并從污水水質特點、處理規模和效率、經濟成本、環保法規和標準要求4個方面，分析了消毒技術的選擇依據，研究了城市污水處理廠消毒工作的工藝流程，對比了氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒3種消毒技術的優缺點和應用情況，以期為后續城市污水消毒工藝技術的選擇和應用提供新的借鑒和建議。

關鍵詞：城市污水處理廠消毒技術氯化消毒臭氧消毒紫外線消毒

SelectionandApplicationofDisinfectionTechnologyforUrbanSewageTreatmentPlants

GAOYanli

XinjiangHerunShangyuanTechnologyCo.，Ltd.，UrumqiCity，XinjiangUygurAutonomousRegion，830000China

Abstract：Thisarticlebrieflyelaboratesonseveralcommondisinfectiontechnologiesandprinciples，andanalyzestheselectionbasisofdisinfectiontechnologiesfromfouraspects：sewagequalitycharacteristics，treatmentscaleandefficiency，economiccost，environmentalregulationsandstandardrequirements.Theprocessflowofdisinfectionworkinurbansewagetreatmentplantsisstudied，andtheadvantages，disadvantages，andapplicationofthreedisinfectiontechnologies：chlorinedisinfection，ozonedisinfection，andultravioletdisinfectionarecompared，hopingtoprovidenewreferencesandsuggestionsfortheselectionandapplicationofurbansewagedisinfectiontechnologiesinthefuture.

KeyWords：Urbansewagetreatmentplants;Disinfectiontechnology;Chlorinedisinfection;Ozonedisinfection;Ultravioletdisinfection

城市污水處理是維護城市水環境安全，保證公共衛生的重要手段。消毒作為污水廠水處理的最后環節，可有效殺滅病原體，防止各類疾病傳播。城市污水處理是高效循環利用水資源、強化水污染控制的必然趨勢，也是提高城市可持續發展能力，滿足城市居民生活質量需求的必然選擇。城市污水廠消毒工藝技術的選擇和應用，與運行費用、建設費用、處理效果、占地面積、管理便利性等存在極為緊密的聯系。由此可見，城市污水廠在選擇和應用消毒工藝技術時，必須要與污水廠的處理能力和所處城市的污水性質相結合，確定最佳方案。

1常見的消毒技術與原理

1.1氯消毒

城市污水廠選用氯消毒技術處理污水的時候，要合理化選擇所需要使用的各類工具和設備。控制氯氣投加裝置的投氯范圍維系在0.20～3.70mg/L之間，由此可以保證在水質和處理需求不同的前提下，可以靈活地調整投入的氯氣量，保證消毒效果達到最佳狀態。選用的氯氣監測設備精準度必須做出嚴格控制，其誤差維系在0.02kW，借此以對氯氣濃度值展開動態性監測，為相關技術人員的監督控制工作持續提供準確的數據支持，維系消毒全過程的有效性和安全性[1]。同時，為了做出雙重保險，在氯消毒環節中加裝氯氣泄漏報警器，當作業環節中氯氣泄漏量達到10mg/L以后，設備自動出發報警，切實加強整個工作安全性。選用大容量氯氣儲罐，以3000L為宜，一方面可以減少藥液頻繁更換帶來的困擾；另一方面還能提高消毒效率[2]。而1.60MPa的設備工作壓力值，能保證在氯氣供應時具有穩定性。

1.2臭氧消毒

臭氧消毒技術在城市污水處理中，因為具有無二次污染、處理高效等多方面優勢而被廣泛應用。在臭氧消毒的過程中，主要是以臭氧發生器作為主要部件，結合臭氧的強殺菌功能，徹底將水中的微生物病原菌消滅。以臭氧產量為28g/h的臭氧發生器為例，能夠處理約3600L/h的污水量。并且，發生器產生的臭氧濃度可保持在17%～22%左右，能夠大量殺死污水中的絕大多數病原微生物，將消毒處理的效果達到最優化。臭氧泄漏報警裝置、臭氧檢測設備、臭氧投加裝置等在臭氧消毒全過程中的使用，致力于加強消毒效益。智能化管理在臭氧消毒過程中的融合，也在很大程度上維系良好的處理效果，且輸入功率基本為0.25kW，具有相對較低的能耗。

1.3紫外線消毒

紫外線消毒在城市污水處理中無任何化學殘留，并且表現出良好的環境友好性，所以備受關注。紫外線消毒的原理較為簡單，利用紫外線可破壞病原微生物DNA結構的特點消毒滅菌。配置2根功率范圍在20～80W的燈管，足以產生消滅病毒和細菌的作用，效果達99.90%以上，幾乎完全消滅污水中的病原微生物。消毒器配備254nm紫外線波長，對破壞微生物DNA最為有效。

2消毒技術的選擇依據

2.1污水水質的特點

城市污水廠水源主要來自市政污水和工業廢水，其成分復雜，甚至對周圍環境產生危害。生化需氧物質是工業、生活垃圾在污水中浸泡所釋放出來的，其來源主要為造紙、食品加工以及皮革鞣制中的動物和植物等。大氣和水體中的細菌會將排放于水體中的污染物進行轉化，得到其他類型的化合物，分解過程中將會消耗魚類生存所需要的溶解氧。

具有傳染性的病原體和微生物，是污水傳播疾病的關鍵所在，這種類型的污染物主要是通過食品加工、制作革等工業活動或者牲畜、寵物糞便滲入地下水所致；污水處理廠或工業企業在經營與生產期間釋放大量的氮、磷、碳等礦物質，也會造成水中生物窒息、陽光受阻和藻類過多，污染地方水體；家用清潔劑、洗滌劑、殺蟲劑、藥品、重金屬、工業活動和人類活動所需要的物料，會將大量的無機廢物帶入水系統。

2.2處理規模和效率要求

城市污水廠的處理規模和處理效率，要以其選擇應用的消毒技術作為依據而展開綜z9DCHW4RlZQw7mr15LkUWuelyug1qsZbmw1LEMFRnWE=合性的考量。規模較大的城市污水處理廠，由于在處理污染水體時具有較大的工作量，必須選擇適合大規模處理的消毒技術。基于新技術和新設備的雙重影響，選擇適應于大規模處理污染水體的消毒技術，具有成本低、效率高等多方面優勢。對于中型和小型規模的城市污水處理廠而言，受污水處理規模、資金水平以及設備運行效率等因素的制約，在選擇消毒技術時，多考慮技術應用的靈活性，如紫外消毒[3]。

2.3經濟成本考慮

城市污水廠在選擇消毒技術的過程中，成本也是必要的考慮因素之一。消毒技術的不同，污水廠所需要投入的資金和運行管理的成本也有所不同。例如：選擇使用氯氣消毒的污水處理方式，在初次投資時，資金支出相對較低，但是在后期運行過程中，要求污水處理廠定期購買和存儲氯氣，并且存在一定的危險性，不僅沒有達到經濟效益的管理目標，還埋下危險隱患。此外，消毒技術手段雖然在前期購買的過程當中具有較高的資金投入，但在后期運行過程中支出較低，并且不必存儲大量消毒劑。由此可見，在經過對比分析以后，污水處理廠要與自身實際情況相結合，綜合考慮設備的購置費用、維護費用、運行費用等經濟成本，選取最佳的消毒技術。

2.4環保法規和標準要求

在人們環保意識逐漸提高和相關法律法規日漸完善的背景之下，城市污水處理廠在處理污水之后所排出的水質必須要與國家或地方的排放標準相符合。污水消毒處理技術不同，對污染物的驅除效果也存在差異，這就要求城市污水處理廠在選擇消毒技術時，要以地方和國家的法律法規和相關標準要求作為依據而展開。

3消毒工藝的應用實踐

3.1工藝流程設計

城市污水處理廠消毒工作，需在完成前期各項準備工作以后組織開展。當污水匯聚到城市污水廠之后，要使用格柵將大型的污染物過濾，而后放入沉沙池進行沉淀。在經過初步沉淀和二次沉淀以后，方可將污水進行消毒處理，其具體流程如圖1所示。

3.2設備選型和配置

污水消毒在城市污水場處理污水的過程中十分關鍵，能夠有效地將污水中病原微生物殺死，確保城市污水廠的出水安全，并達到國家和地方制定的水源管理標準。根據前文分析，在城市污水廠消毒處理環節之中，常用的消毒處理方法有氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒3種，設備選型和配置如表1所示。

3.3操作和維護管理

在城市污水處理廠污水消毒環節當中，氯消毒的處理方式要求在執行之前，必須組織專業的力量對設備正常運行情況展開詳細檢驗，定期對加氯機投加泵、流量計以及氯氣存儲設備安全性和封閉性校驗，保證設備在運行過程當中不會出現任何泄漏、堵塞等問題。一般情況下，每周至少進行一次加氯以及實施較準，將投加量維系在設定的標準范圍之內。具體實踐環節，必須將加入的氯氣量控制在0.80～1.20mg/L之間，既將污水中存活的病原微生物有效殺滅，還很好地規避過量使用氯氣而導致的氯殘留。每月對氯氣存儲設備進行泄漏和壓力情況檢查，保證設備穩定運行[4]。

臭氧消毒處理技術在應用的過程中，必須要注重臭氧發生器的效能和尾氣處理效果。在消毒開始之前做好預熱和校準臭氧發生器工作，判斷是否處于最佳運行狀態。工作人員也需要對臭氧投加量進行觀察和控制，一般情況下將其控制在1.50～2.00mg/L之間，達到最佳臭氧消毒效果。動態性觀察尾氣處理裝置，避免未發生反應的臭氧影響周圍環境。每周組織相關部門清理和維護尾氣處理裝置，保障吸附、催化、分解臭氧的效率達到90%以上。

紫外線消毒是相對安全且簡單的處理方法，但是紫外線燈管使用壽命有限。為了保證紫外線消毒不會出現失誤，每日檢查記錄燈管工作狀態。當紫外線燈管照射強度保持在3000～3500μW/cm2時，可以高效殺滅水中的病毒和細菌。為了時刻保持這個強度，污水處理廠要在設備沒有出現故障的前提下，保持每個季度更換燈管，并較準紫外線照射強度[5]。定期清理紫外線消毒器的反射板和石英套管，避免常年積累的水垢和污垢影響透射和反射狀態。

3.4效果評估和監測

在對消毒技術應用效果展開衡量的時候，建議從寄生蟲、病毒、大腸菌群、常規菌群總數等生物學指標出發，全面評估消毒效果。由于消毒使用的不同工藝技術具有不同的特點，消滅微生物的效果存在差異，要求在深度分析探究不同工藝的優點和缺點，并根據其暴露出來的弊端展開評估，從而借助“木桶理論”評價消毒效果。

除了對臭氧、氯氣等消毒劑的加入量和接觸時間長度展開監測之外，還可使用現代傳感技術手段動態性的監測水中的消毒劑含量，把握重要參數并調整消毒工藝，控制城市污水處理廠的污水處理效果始終保持穩定。

4結語

城市污水處理是維護城市水環境，提高水資源利用效率的關鍵環節，氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒是污水處理常用的消毒方法，具有獨特的原理和適用場景。在選擇消毒技術時，污水廠綜合考慮污水水質特點、處理規模和效率要求、經濟成本以及環保法規和標準要求，選擇合適的技術與設備，并做好配置與管理工作，為調整和優化消毒工藝提供依據。

參考文獻

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[3] 薛如冰，劉志剛，周正協，等.天冬氨酸氯化生成含氮消毒副產物連續反應動力學的建模[J].凈水技術，2022，41（1）：45-50+95.

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