再生水常用消毒方法及其主要问题

2015年第1期环保科技V01．21N0．1再生水常用消毒方法及其主要问题术苏乃特张雅君许萍(北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室，北京10o044)摘要：消毒剂选取对再生水管网中的微生物控制以及用户的安全至关重要。本文阐述了再生水常用消毒剂次氯酸钠、二氧化氯、氯胺、臭氧和紫外线的消毒机理及其优缺点，指出了目前消毒工艺存在的主要问题，并以此为基础提出了未来的发展方向。关键词：再生水；消毒；次氯酸钠；二氧化氯；氯胺；臭氧；紫外线中图分类号：X52文献标志码：ADisinfectionmethodsandtheirmainissuesinreusedwatersystemSuNaite，ZhangYajun，XuPing(BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitectureUrbanrainwaterdrainagesystemandwaterenvironmentkeylaboratoryauthorizedbyChinagministryofeducation，Beijing100044，China)Abstract：Selectionofdisinfectantwassignificantformicrobialcontrolandsafetyofreclaimedwaterpipenetwork．Thispapershowedthecommondisinfectantsdisinfectionmechanismandadvantagesanddisadvantagesinthereclaimedwaterdisinfectionprocess，pointedoutthemainproblemsofdis—infectiontechnolo~，andonthisbasis，putforwardthedevelopmentdirectionofthefuture．Keywords：reclaimedwater；disinfection；sodiumhypochlorite；chlorinedioxide；chloramines；0一zone；Ultraviolet(UV)再生水利用可以缓解水资源短缺、减轻污水排放对生态环境的压力，主要回用对象包括地下水补水、工业用水、农业用水、城市杂用水以及景观用水等。与自来水相比，再生水中微生物、有机物以及氮磷等营养物质的种类较多、数量较高，在输配过程中微生物的控制更为关键，因此消毒作为再生水回用的最终处理单元，对保障再生水水质安全至关重要¨。消毒的主要目的是杀死水体中对人体有害的病原体、细菌等微生物，防止水传播疾病，保证出水中微生物指标达到相关要求。消毒方法选取的恰当与否，直接关系到再生水处理效果、处理成本、工程投资、甚至操作人员的健康与安全J。因此，选择何种消毒方法是再生水处理中必须认真考虑的一个问题。1常用消毒方法对比分析消毒方法通常包括物理法和化学法。物理法是采用热、紫外线、超声波等途径破坏细菌细胞的蛋白质或者核酸，通过蛋白质的变性、凝聚或者遗传物质的损伤使得再生水中的微生物不能正常生长和繁殖，最终达到消毒的目的J，该方法中比较有代表性的是紫外线消毒。化学法是通过氧化作用使细菌的核酸、细胞膜受损，从而达到消毒的目的，目前常用的氧化剂包括次氯酸钠、二氧化氯、氯胺和臭氧。1．1次氯酸钠次氯酸钠的分子式是NaCIO，属于强碱弱酸盐，$国家自然科学基金项目(51278026)。收稿日期：2014—1O一17；2014一l1一l1修回作者简介：苏乃特，女，1990年生，硕士研究生，研究方向：再生水管网管壁微生物膜生长与管壁腐蚀研究。E—mail：1M8881~19@163．cowl通讯作者：许萍，女，副教授，研究方向：再生水利用。E—mail：xuping@bucea．edu．cn。32·2015年第1期环保科技V0I．21No．1主要通过水解形成次氯酸进行消毒。目前水处理中常用的液氯消毒，其本质上也是通过次氯酸消毒。次氯酸分子小，不带电荷，可渗透人菌体内，不仅可作用于细胞壁、病毒外壳，还能氧化菌体蛋白、核酸和酶等有机高分子，杀死病原微生物J。次氯酸钠是一种广谱、高效的强力杀菌药剂，与水的亲和性很好，能与水任意比互溶，完全溶于水J。采用次氯酸钠消毒运行成本较低，但也存在会产生较多消毒副产物的缺点，如三氯乙酸、二氨乙酸、氯仿等。考虑到余氯和消毒副产物的影响，次氯酸钠消毒宜用于对水质要求不高且与人体接触较少的工业和城市杂用等用水。1．2二氧化氯二氧化氯的分子式是CIO，在高于11℃时，二氧化氯会沸腾成为一种黄绿色气体，它是一种极活泼的化合物，稍经受热就会迅速爆炸性分解为氯气和氧气J。二氧化氯对细胞壁有较强的穿透能力，在与微生物接触