消毒技术在污水处理中的应用

1998年12月吉林建筑工程学院学报(国外建筑版)第4期消毒技术在污;Peter崔玉波处理中的应用J.Lau林英姿译排向受纳水体的市政污水处理厂出水的水质,对下游地区使用该水体做为饮用水水源的用户构成严重危胁.其主要危胁来自于市政污水处理厂出水中的病原菌,这些病原菌通常由消毒工艺杀死.最古老最常用的消毒剂是化学药品—抓.然而,随着对提倡发展可持续生态末来的日趋重视,以及对将有毒化学药品引人水中的日益关注,消毒工艺设计逐渐倾向于这样的技术,即,既杀死病原菌又能平衡消毒后的污水对受纳水体生物群的影响.因此,本世纪的大部分时间里,美国学者对用级做为市政污水处理厂出水的主要消毒剂重新进行了详尽的研究.最初,对这个问题的普遍反应是限制排向受纳水体氯的含量,或对市政污水处理厂出水中余抓总量进行限制.这些限制可以由在消毒工艺中设计一个附加工艺—脱氯来完成.但脱抓仍然需要使用另一种化学药品502,它可以从市政污水处理厂排水中除掉氯.为促进向海域顺利排放,设计者开始提出改变消毒技术,使用对可持续生态有利的消毒剂.这样的技术有两个,即紫外线消毒和臭氧消毒.阳光中的紫外线实际上做为一种天然的消毒剂,并不会给受纳水体带来异物;同样,使用臭氧消毒时,唯一的产物是分解了的氧,它对受纳水体的生物群是有益的.紫外线消毒由于紫外线存在于阳光中,所以紫外线消毒作用会自然地发生.这些光线通过诱发细胞核酸发生光化学变化,进而抑制病原菌组织,来对污水进行消毒.由于病原菌不能被氧化杀死,故紫外线消毒不同于氛化消毒和臭氧消毒.但高强度的紫外线可以有效抑制病原菌的再生.依据核酸的最大吸收光谱,紫外线消毒的最佳波长为250一265纳米.在典型的紫外线消毒装置中,紫外线由置于明槽中控制液面深度的紫外灯管辐射发出.当污水流经灯管时,病原菌组织就暴露在适量强度的紫外线下.有效消毒的最佳接触时间为6一10秒.图1和图2分别为典型的紫外线污水处理设备的结构和典型的紫外线污水处理设备改型结构示意图.第4期崔玉波,林英姿译:消毒技术在污水处理中的应用热,必须立即将热排除以防止臭氧分解生成氧气.市场上大多臭氧发生器是用水冷却散热的.臭氧生成后,用一个装配有抗氧化扩散器的封闭式混凝土结构将臭氧立即输送到污水出水中,从而获得有效的消毒作用.由于臭氧比氯氧化性更强,所以它能在较短的时间内完成消毒作用.设计考虑随着设计者对环境的日益关注,有关消毒技术的使用问题仍在探讨之中.另外,评测污水消毒技术效果的常规标准也处于变动中.显然,几种正在执行的标准更充分考虑了保护环境.脱抓技术正在迅速应用,紫外线消毒技术的使用也在日益增加.文献表明,运行中的紫外线消毒系统的数量从1985年的50个发展到1990年的500个,1995年更多,达1500个.在位于加里福尼亚州马西内斯的中央反对派卫生特区,先导性的研究已经得出共同结论,并在水环境联合总会召开了关于抓和紫外线对二级未消化污水消毒效果比较的专门会议.结果表明,在实验条件下,紫外线消毒即使不更好,也至少和抓消毒一样有效.关于选择消毒剂的讨论污水消毒技术处于波动状态,主要争论点是是否修改市政污水处理厂排放许可制度,以进一步鼓励使用选择的消毒技术.主要的消毒技术讨论如下:1.氛化处理抓,次氛酸钠液2.氛化/脱抓处理氯和二氧化硫,次氯酸钠和亚硫酸氢钠3.紫外线消毒4.臭氧消毒每种技术都各有其优缺点,分述如下:优点:用氯进行抓化处理.是一种使用固定传送系统的常规技术,氯瓶来源广,加抓系统安全可靠,抓是一种高效消毒剂,余抓可以抑制细菌再繁殖.使用次抓酸钠进行抓化处理比较经济,并且处理时比抓更安全.氛化/脱抓处理.优点与抓化处理相同,但不产生余抓的抑制效果.紫外线消毒.对环境产生正面效应—没有化学物质加人到出水中,因此对水生生物不产生破坏性影响;这项技术只需较短的处理时间,就接触时间来说,臭氧氧化需要5一10分钟,抓化需15~30分钟,而紫外线消毒只需6~10秒;不产生三抓甲烷;不存在安全、管理及易燃或易爆等问题.臭氧消毒.利用强氧化剂臭氧进行消毒,其接触时间比氯消毒短;由于出水中BOD、COD、TSS及色度的去除率增加了,因此出水水质较好;消毒后,臭氧立即分解,基本消除了对生物群的毒效;避免了三氯甲烷的产生.吉林建筑工程学院学报(国外建筑版)1998年12月缺点:用氯进行抓化处理.余氯对受纳水体中的水生生物有毒;三氯甲烷的生成可能导致市政污水处理厂出水中有机物种的抓化;存在挥发性有机化合物(CVO)从接触室中释放的可能性;对氯的使用会产生与有害物质的运行和维护需要有关的安全后果,也会导致与符合均匀投放准则需要有关的安全问题.用次抓酸钠进行抓化处理.与使用抓进行氯化处理的缺点相同,但降低了安全性问题及有害物质的危险.抓化/脱抓处理.除了抓的有毒影响减少外,其它与抓化处理的缺