北極星水處理網訊:本節主要講解汙水消毒工藝的優缺點總結，包括消毒技術總結、各消毒劑能力比較、氯系消毒、臭氧消毒和紫外消毒。
01、消毒技術總結
對於汙水處理，消毒是一項必不可少的工藝部分，所以《室外排水設計規範》相關條款也對消毒工藝做出了明確的規定。
•6.13.1規定城鎮汙水處理應設置消毒設施；
•6.13.2規定汙水消毒程度應根據汙水性質、排放標準或再生水要求確定；
•6.13.3汙水宜採用紫外線或二氧化氯消毒，也可採用液氯消毒。
對於消毒方法，總結起來有以下兩項：
1.物理法消毒，包括加熱、冷凍、輻照、紫外線和微波等；
2.化學法消毒，包括化學消毒劑、各種滷素、重金屬離子等，在具體一點就是氯及氯的化合物，包括液氯、次氯酸、醋氯酸鈉、次氯酸鈣、二氧化氯、氯胺等；金屬離子包括銅、銀；能夠造成pH值改變藥劑，包括酸鹼；表面活性劑、臭氧、滷素，包括碘、溴等。
02、各消毒劑能力比較
▲二氧化氯消毒器
對於各類型常用消毒劑的消毒能力的對比呢，可以總結如下所示：
1.氯：消毒機理為氧化和氯代作用，但是會生成三滷甲烷，並且隨著水體中的pH值升高，三滷甲烷量增加，一般在水中的接觸時間為30min，有持續的消毒能力；
2.二氧化氯：消毒機理為氧化還原反應（注意沒有氯代反應），反應過程中把高分子有機物降解為有機酸、水和二氧化碳，二氧化氯被還原成氯離子，和水中pH無關，並且不產生消毒副產物，雨水的接觸時間通常為30min，且有一定的持續消毒能力；
3.臭氧：消毒機理為氧化，且不增加水中的含鹽量，並且消毒效果與水體pH值多少無關，與水體的接觸時間大約為5~15min，但是沒有持續消毒能力；
4.紫外線：消毒機理為物理作用，不改變水中的物理化學性質，不會因為帶入附加物造成二次汙染，消毒效果不受水體pH值影響，且與水的接觸時間段，僅為十幾秒，但是沒有持續消毒能力。
對於以上4中常用消毒手段，最最常用的還是氯消毒，且氯消毒也是註冊給排水考試的一個重點，需要掌握。在《室外排水設計規範》第6.13.8條規定：二級處理出水的加氯量應根據試驗資料或類似運行經驗確定。無試驗資料時，二級處理出水可採用6~15mg/L，再生水的加氯量按衛生學指標和餘氯量確定。
對於案例計算來說，含氯化合物的實際及有效氯百分數是常考點，需要大家會換算。不過有效氯的計算公式出處卻是在《給水工程》上，大約是第九章第2節。在這裡直接摘出，以供大家參考。
有效氯=有效係數×含氯量=（奪取電子數/Cl-個數）×（氯分子量/化合物分子量）。例如ClO2有效氯含量=(5/1)×(35.5/67.5)=2.63。
03、汙水的臭氧消毒
臭氧既是一種強氧化劑，也是一種有效的消毒劑。通過臭氧氧化可以去除水中的嗅、味，提高和改善水的感官性狀；降低高錳酸鉀鹽指數，使難降解的高分子有機物得到氧化、降解，通過誘導微粒脫穩作用，誘導水中的膠體脫穩；殺滅水中的病毒、細菌與致病微生物。
對於臭氧的投加量，最需要大家警惕，因為相比較於氯系消毒來說，其投加量計算有一個係數，是經常坑人的存在，所以大家一定要重點關注下臭氧投加量計算公式，畢竟不難，但是一不留神就會丟分。
•D——臭氧投加量，g/h；
•a——臭氧投加量，g/m3；
•1.06——安全係數；
•Q——所需消毒的汙水流量，m3/h。
大家一定要注意這個公式中的1.06的安全係數！
04、紫外線消毒
▲紫外線消毒實景
紫外線消毒波段劃分：
★A波段——長波紫外線，簡稱UV-A波段，波長320~400nm；
★B波段——中波紫外段，簡稱UV-B波段，波長275~320nm；
★C波段——短波紫外段，簡稱UV-C波段，波長200~275nm；
★D波段——真空紫外段，簡稱UV-D波段，波長100~200nm。
具有消毒效果的主要是C波段，也就是短波紫外線段，而D波段呢則能夠在空氣中形成臭氧，A和B波段可以使皮膚產生黑色素沉著或曬傷，但是殺菌效果不強。
對於紫外線消毒的影響因素主要有以下4點：
1.紫外透光率：一般隨消毒器深度的增加，紫外線透光率降低。存在能吸收或散射紫外光的化合物或粒子時，紫外透光率也會降低，通過延長接觸時間，或能增加紫外燈數來補償。
2.懸浮固體：懸浮固體會通過吸收和散射降低廢水中的紫外光強度。所以用紫外線消毒，懸浮固體要嚴格控制，不宜超過20mg/L。
3.懸浮固體顆粒分布：顆粒尺寸影響紫外光的穿透能力。小於10μm的粒子容易被紫外光穿透，10~40μm之間的粒子可以被紫外光穿透，但紫外光量需要增加，大於40μm的粒子則很難被紫外光穿透，所以為提高紫外光的利用率，宜對二級處理出水進行過濾去除大顆粒懸浮固體後再進行紫外消毒處理。
4.無機化合物：溶解性鋁鹽一般不影響紫外透光率，但水中的鐵鹽可以直接吸收紫外光使消毒套管發生壅塞現象，且鐵鹽還會被吸附在懸浮固體或細菌凝塊上形成保護膜，這都不利於細菌的殺滅。
紫外線消毒優缺點分析：
優點有如下5點：
1.消毒速度塊，效率高，佔地面積小，停留時間短；
2.不影響水的物理化學性質，不增加副產物，不增加水的臭和味；
3.設備操作簡單，便於運行管理和實現自動化；
4.消毒效果不受pH值影響；
5.致病微生物有廣譜消毒效果，對隱孢子蟲和賈第蟲消毒效率高。
缺點有以下3點：
1.不具備後續消毒能力；
2.只有吸收紫外線的微生物才會被殺滅；
3.細菌細胞在紫外線消毒器中並沒有被去除，被殺死的微生物和其他汙染物一道成為生存下來的細菌的食物。
05、本節總結
本節作為第15章重點內容，有以下幾方面需要大家掌握：
1.氯、二氧化氯、臭氧、紫外線消毒特點；
2.含氯化合物的有效氯計算；
3.臭氧投加量的1.06係數；
4.紫外線消毒的優點及缺點。
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