污水處理中的消毒技術(shù)工藝分析

莊海峰 倪敏

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程日新月異，污水處理日益受到重視。考慮到液氯的短缺和液氯消毒副產(chǎn)品的潛在威脅，尋找安全有效的污水處理方法是必然的趨勢(shì)。紫外線滅菌具有殺菌速度快、效率高、安全、操作方便等特點(diǎn)，其優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到研究人員的關(guān)注。本文介紹了污水處理的消毒過(guò)程。

關(guān)鍵詞：污水處理;消毒;工藝對(duì)比

引言：

由于對(duì)我國(guó)污水處理工作的質(zhì)量和工藝流程要求嚴(yán)格，一般涉及到單獨(dú)的施工設(shè)施，它們的功能和結(jié)構(gòu)各不相同，而且往往涉及許多與管道交織有關(guān)的問(wèn)題。最常見(jiàn)的問(wèn)題是認(rèn)為在不同結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，工作組在設(shè)計(jì)施工各個(gè)階段的要求有很大的不同。這會(huì)對(duì)工程的質(zhì)素和時(shí)間表帶來(lái)不確定的風(fēng)險(xiǎn)數(shù)目，以及難以形容的損失，更會(huì)令污水處理工程的管理工作復(fù)雜化。

紫外線設(shè)備一次性投資主要包括紫外線消毒管、紫外線燈座、紫外線燈管、清洗單元、能量分配單元和控制設(shè)備。液氯消毒系統(tǒng)由氯氣消毒室、氯氣接觸罐和氯氣倉(cāng)庫(kù)組成。在眾多被認(rèn)為最便宜的消毒方法中，盡管存在諸多缺陷，但仍廣泛應(yīng)用。液氯消毒成本主要由液氯成本、設(shè)備折舊和用電量小決定。紫外線消毒系統(tǒng)運(yùn)行階段的運(yùn)行成本主要取決于電力成本以及相應(yīng)的照明設(shè)備折舊。紫外線消毒系統(tǒng)的運(yùn)行基本上來(lái)說(shuō)不需要相應(yīng)的人工干預(yù)，但如果有手動(dòng)清洗系統(tǒng)，應(yīng)定期將燈具經(jīng)一部從消毒通道中取出，并浸入浴缸中進(jìn)行必要的清潔工作。其他消毒程序需要在工作過(guò)程中進(jìn)行額外工作，液氯脫氣系統(tǒng)需要現(xiàn)場(chǎng)控制和操作員手動(dòng)操作和管理。由于紫外線消毒系統(tǒng)的高度集成和模塊化設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全天候自動(dòng)運(yùn)行，部件耐用，液氯脫氣系統(tǒng)設(shè)備多，日常維護(hù)工作量大。

一、污水處理的構(gòu)思

最近，隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施的完善，生活污水和工業(yè)污水的輸送設(shè)置了專(zhuān)用、獨(dú)立的管道，對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，以確保水資源的再利用，并對(duì)不同類(lèi)型的污水制定了不同的處理標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)階段根據(jù)污水水質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)污水處理的實(shí)際情況，在具體實(shí)施中，提高處理效率，降低污染負(fù)荷，分析相關(guān)加工技術(shù)，發(fā)展科學(xué)的加工方法，充分利用加工技術(shù)加強(qiáng)對(duì)廢水處理的控制，以確保廢水處理的質(zhì)量。基于其作用、價(jià)值觀和管理方法，這樣的做法最終會(huì)達(dá)致污水排放的目標(biāo)，以及視乎污水質(zhì)素的改變而優(yōu)化工序。隨著環(huán)境工程的發(fā)展，將進(jìn)一步努力和手段加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)，采用先進(jìn)技術(shù)，全面支持更徹底的污水處理。例如，在處理工業(yè)廢水的過(guò)程中，特殊的管道、重力設(shè)備和泵系統(tǒng)會(huì)流入污水處理廠，在過(guò)濾過(guò)程中，去除固體油，并通過(guò)預(yù)處理-第一-第二-第三級(jí)處理，為農(nóng)業(yè)、城市綠化、工業(yè)生產(chǎn)提供污水處理。

二、污水處理消毒技術(shù)的概述

生活污水和一些工業(yè)廢水含有大量細(xì)菌、病毒和阿米巴，傳統(tǒng)的廢水處理工藝無(wú)法消除它們。在城市污水處理系統(tǒng)中，活性污泥只能去除90-95%的腸道細(xì)菌，以防止疾病傳播，污水通常需要經(jīng)過(guò)機(jī)械和生物二次處理后消毒。廣泛采用的消毒方法包括氯氣消毒、臭氧消毒、鈉二次氯化、二氧化氯脫氣等。消毒是通過(guò)物理或化學(xué)方法從各種載體中去除病原體，切斷傳染渠道，預(yù)防和控制感染。具體有以下目標(biāo)：

1、防止病原體在社會(huì)上擴(kuò)散及流行;

2、防止患者感染其他致病物質(zhì)，造成并發(fā)癥和交叉感染;

3、保障醫(yī)護(hù)人員免受感染。單靠消毒是不足以達(dá)到這個(gè)目的的，為確保有效控制工作場(chǎng)所感染，必須同時(shí)進(jìn)行必要的隔離和消毒措施。

三、污水處理及消毒技術(shù)

1、紫外線滅菌技術(shù)

根據(jù)其生物學(xué)效應(yīng)，紫外線輻射分為四波：A波段（UV-A）、400-320nm波段、B波段（UV-B）、C波段（UV-C）、D波段（UV-D），又稱(chēng)殺菌紫外線，波長(zhǎng)275-200nm，真空波長(zhǎng)200-10nm，又稱(chēng)紫外線輻射。水主要由C波段的紫外線消毒，換言之，C波段的紫外線會(huì)導(dǎo)致致病微生物的DNA流失，例如，像細(xì)菌和病毒等，破壞它們繁殖和傳播疾病的能力。許多研究和實(shí)驗(yàn)表明，紫外線殺菌消毒主要是通過(guò)微生物的紫外線輻射，吸收紫外線能量并破壞其功能，消滅微生物，達(dá)到殺菌的目的。紫外光的DNA和RNA吸收光譜范圍為240280nm，最大吸收值為260nm。

2、二氧化氯消毒技術(shù)

一種常見(jiàn)的污水消毒方法是使用二氧化氯，因?yàn)樗且环N強(qiáng)大的氧氣和有效的解毒劑，具有很高的氧化性，能殺死廢水中一定數(shù)量的微生物。二氧化氯是由二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)生的，不能大量?jī)?chǔ)存，由于二氧化氯的物理性質(zhì)不穩(wěn)定，不能充填或壓縮。二氧化氯是現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的，必須立即應(yīng)用。鹽酸和氯化鈉通常用作生產(chǎn)二氧化氯的原料。必要時(shí)。測(cè)量泵可以手動(dòng)操作，也可以由電磁流量計(jì)或調(diào)節(jié)器全自動(dòng)控制。運(yùn)輸和儲(chǔ)存用于生產(chǎn)一氧化氯的危險(xiǎn)材料，運(yùn)行成本高，城市二氧化氯廢水處理技術(shù)的運(yùn)行成本約為0.04元/噸污水。

3、次氯酸鈉脫氣技術(shù)

次氯酸鈉是一種強(qiáng)堿性弱酸，完全溶于殺菌酸水解生成的水，結(jié)果形成氯酸（HCLO）并進(jìn)一步分解為新的生態(tài)氧。細(xì)菌和病毒蛋白，如易受氧化影響的酶，反應(yīng)如下：殺菌時(shí)，氯酸鹽不僅作用于病毒的細(xì)胞壁和外殼，而且作用于細(xì)菌（病毒），因?yàn)槁人岱肿雍苄。瑳](méi)有蛋白質(zhì)、核苷酸和酶的反應(yīng)殺死病原微生物。在密度為1.1g/cm3時(shí)，次氯酸鈉為實(shí)際氯質(zhì)量的10.0%。因?yàn)榇温人徕c被認(rèn)為是與水反應(yīng)產(chǎn)生的，次氯酸鈉具有很高的氧化和漂白能力，而且非常不穩(wěn)定。氯酸是一種非常微小的中性分子，分布在負(fù)電荷細(xì)菌表面，能夠滲透到細(xì)菌體內(nèi)，通過(guò)氧化破壞殺菌酶，達(dá)到消毒的目的。二甲醚的形成干擾了嘧啶，嘌呤的正常組合將改變DNA的生物活性，使微生物無(wú)法自行繁殖，這是微生物最重要的紫外線損傷。廣泛的研究證實(shí)，嘧啶的增加與細(xì)菌死亡的增加成正比。這兩種紫外光燈都是基于相同的物理現(xiàn)象，在熒光燈中發(fā)射汞等離子體時(shí)產(chǎn)生電磁輻射。

四、紫外線消毒與常規(guī)氯消毒的比較

紫外線設(shè)備一次性投資主要包括紫外線消毒管、紫外線燈座、紫外線燈管、清洗單元、能量分配單元和控制設(shè)備。液氯消毒系統(tǒng)由氯氣消毒室、氯氣接觸罐和氯氣倉(cāng)庫(kù)組成。在眾多被認(rèn)為最便宜的消毒方法中，盡管存在諸多缺陷，但仍廣泛應(yīng)用。液氯消毒成本主要由液氯成本、設(shè)備折舊和用電量小決定。紫外線消毒系統(tǒng)運(yùn)行階段的運(yùn)行成本主要取決于電力成本以及相應(yīng)的照明設(shè)備折舊。紫外線消毒系統(tǒng)的運(yùn)行基本上來(lái)說(shuō)不需要相應(yīng)的人工干預(yù)，但如果有手動(dòng)清洗系統(tǒng)，應(yīng)定期將燈具經(jīng)一部從消毒通道中取出，并浸入浴缸中進(jìn)行必要的清潔工作。其他消毒程序需要在工作過(guò)程中進(jìn)行額外工作，液氯脫氣系統(tǒng)需要現(xiàn)場(chǎng)控制和操作員手動(dòng)操作和管理。由于紫外線消毒系統(tǒng)的高度集成和模塊化設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全天候自動(dòng)運(yùn)行，部件耐用，液氯脫氣系統(tǒng)設(shè)備多，日常維護(hù)工作量大。

結(jié)束語(yǔ)：

一般來(lái)說(shuō)，紫外線可以在不使用化學(xué)物質(zhì)的情況下提供快速有效的滅菌。滅菌不會(huì)產(chǎn)生液氯消毒等副產(chǎn)品，消除液氯在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中的潛在安全隱患。建筑量低于傳統(tǒng)的液氯消毒，占地面積小，建筑投資低，能耗和運(yùn)行成本低，自動(dòng)化水平高，維護(hù)方便。紫外光滅菌技術(shù)的改進(jìn)將在城市污水處理中發(fā)揮更顯著的作用，隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視，紫外線殺菌器在我國(guó)廢水處理領(lǐng)域?qū)⒂袕V闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]連長(zhǎng)福.筒述污水處理工藝的優(yōu)選與比較[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（25）：153.

[2]向宇.淺析污水處理工藝方法的當(dāng)前狀況和進(jìn)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（18）：151.

[3]付立凱，國(guó)內(nèi)外城市污水處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].石油石化節(jié)能與減排，2012年（1）

作者簡(jiǎn)介：

莊海峰，1971年5月，男，漢族，上海金山，中級(jí)工程師，大學(xué)學(xué)歷，上海金山排海工程有限公司，污水處理

倪敏，1988年7月，女，漢族，江蘇，助理工程師，大學(xué)本科，上海金山排海工程有限公司，污水處理