我國城鎮(zhèn)污水處理廠采用氯化法對污水進行消毒會產(chǎn)生有害副產(chǎn)物，影響人體健康的問題現(xiàn)已廣為人知。這是因為氯與污水中有機物反應(yīng)會“同時發(fā)生”氧化和取代反應(yīng)：氧化反應(yīng)可以促使去除有機物，而取代反應(yīng)則是氯與有機物結(jié)合形成了有致突變或致癌活性的鹵化物-三鹵甲烷（一種致癌物質(zhì)有機氯，既不能降解也不能被消化，會導(dǎo)致dna突變、干擾免疫系統(tǒng)和細(xì)胞生長，引起直腸，膀胱癌和乳腺癌等危害）。
美國規(guī)定三鹵甲烷的最大濃度為100μg/l，德國、加拿大、日本也分別規(guī)定為25μg/l、350μg/l、100μg/l。我國1985年版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中也規(guī)定了氯仿（學(xué)名：三氯甲烷）的上限為60μg/l，同時提倡采用其他消毒工藝進行替代（如紫外線消毒、二氧化氯、臭氧等），以減少有害物質(zhì)的生成。
綜上所述，行業(yè)最常用的消毒工藝有紫外線消毒、次氯酸納、二氧化氯。
次氯酸類消毒劑主要有液氯、漂白粉、漂粉精、氯片、次氯酸鈉等形態(tài)，以上產(chǎn)品異曲同工，主要是通過hocl起殺菌消毒作用。
次氯酸類消毒的缺點是容易和水中的有機物生成氯代烴，而氯代烴已被確認(rèn)為是對人體健康極為不利的，同時處理過的水會有一些令人不快的氣味。次氯酸類消毒劑粉塵和放出的氯氣對人的呼吸道、眼睛及皮膚都有強烈的刺激作用，如果不慎濺入眼睛或觸及皮膚，要立即用大量清水沖洗。存放環(huán)境要陰涼、通風(fēng)干燥，遠(yuǎn)離熱源和火種，不能與有機物、酸類及還原劑共儲混運，運輸過程中要防止雨淋和日光曝曬，裝卸時動作要輕，避免碰撞和滾動。
【根據(jù)實際工況和項目需求選擇最合適的消毒工藝
一、液氯消毒
氯氣在常壓下是黃綠色氣體，零度和一個大氣壓下的密度為3.2mg/ml，約為空氣的2.5倍重，具有強烈的刺激性。
一般采用電解食鹽水溶液的方法制取氯氣，然后將氯氣加壓冷卻制得液氯，液氯極易氣化，沸點是-34.5oc。加壓后的液氯成為黃綠色透明液體，1kg液氯氣化后體積可以變?yōu)?00l。氯性質(zhì)很活潑，能溶于水，溶解度隨水溫的升高而降低。氯是具有強烈刺激性的窒息氣體，對人的呼吸系統(tǒng)、眼部及皮膚都能產(chǎn)生傷害，空氣中最高允許濃度為1ml/m3。雖不自燃，但可以助燃，在日光下與其他易燃?xì)怏w混合時會發(fā)生燃燒和爆炸，可以和大多數(shù)物質(zhì)起反應(yīng)。
氯是一種強氧化劑，具有殺菌能力強、價格低廉、來源方便的優(yōu)點，是水處理行業(yè)應(yīng)用歷史最為悠久的消毒劑。氯消毒的機理是依靠水解生成的次氯酸hocl向微生物的細(xì)胞壁內(nèi)擴散，與細(xì)胞的蛋白質(zhì)反應(yīng)生成化學(xué)穩(wěn)定性極好的n-cl鍵。
二、次氯酸鈉
固態(tài)次氯酸鈉naclo為白色粉末，具有刺激性氣味，在空氣中極不穩(wěn)定，受熱后迅速分解。商品固態(tài)次氯酸鈉的有效氯一般為10%～12%，常用制備方法是液堿氯化法，即在30%以下的氫氧化鈉溶液中通入氯氣進行反應(yīng)。商品固態(tài)次氯酸鈉使用方便，但消毒效果比氯消毒差，費用也高于氯消毒。
由于次氯酸鈉容易因陽光、溫度作用而分解，一般用次氯酸鈉發(fā)生器就地制備后應(yīng)立即投加。利用鈦陽極電解食鹽水(沿海地區(qū)可用海水作為鹽溶液)，得到的次氯酸鈉溶液是淡黃色透明液體，含有效氯6g/l～11g/l。每生產(chǎn)1kg有效氯，食鹽消耗量約3～4.5kg，耗電量5～10kwh。
次氯酸鈉固體或溶液都不宜久存，而且必須在避光低溫環(huán)境下存放。次氯酸鈉溶液最好是使用多少，生產(chǎn)多少。氣溫低于30oc時，每天損失有效氯0.1～0.15mg/l，如果氣溫超過30oc，每天損失有效氯可達(dá)0.3～0.7mg/l。因此，如果為了具有一定儲備量以備用，一般夏天儲存時間不超過一天，冬天不超過7d。
三、二氧化氯
二氧化氯（clo2）是一種黃綠色氣體，性質(zhì)極不穩(wěn)定，有刺激性氣味，毒性比氯更大，相對密度為2.4。二氧化氯常溫下即能壓縮成液體，并很容易揮發(fā)。二氧化氯極易爆炸，溫度升高、暴露在光線下或與某些有機物接觸摩擦，都可能發(fā)生爆炸且液體二氧化氯比氣體二氧化氯更易爆炸。在空氣中體積濃度超過10%時或水中二氧化氯濃度超過30%就會發(fā)生爆炸。二氧化氯易溶于水，在水中的溶解度是氯的5倍，但clo2不和水起化學(xué)反應(yīng)，在水中極易揮發(fā)，在光線照射下容易發(fā)生光化學(xué)分解。貯存在敞開容器中的clo2水溶液，clo2含量會下降很快。因此，二氧化氯不宜貯存，最好現(xiàn)場制取和使用。
市場銷售的商品穩(wěn)定二氧化氯溶液，多為無色或略帶黃綠色透明液體，二氧化氯含量一般在2%左右，而且要加入一定量的特制穩(wěn)定劑（如碳酸鈉、硼酸鈉及過氯化物的水溶液或二乙烯三胺五亞甲基膦酸等），但運輸和儲存時仍要注意避開高溫和強光。因此采用二氧化氯消毒時最好在現(xiàn)場邊生產(chǎn)邊使用。二氧化氯殺菌后生成無毒物質(zhì)，對環(huán)境水體沒有污染。
國內(nèi)市場有許多使用電解法生產(chǎn)二氧化氯的設(shè)備，實際上這些設(shè)備制造的所謂二氧化氯至多是二氧化氯和氯的復(fù)合物，不可能徹底解決氯類消毒劑會產(chǎn)生氯代烴的問題，而且已經(jīng)有使用復(fù)合二氧化氯時發(fā)生爆炸的事例。
四、臭氧
人類發(fā)現(xiàn)臭氧已經(jīng)有一百多年的歷史。在距離地球表面15～25公里高空，因受太陽紫外線照射的緣故，形成了包圍在地球外圍空間的臭氧層，厚厚的臭氧層是人類賴以生存的保護傘。臭氧分子式為o3，是氧的同素異構(gòu)體，又名三原子氧，因其類似魚腥味的臭味得名，雷電后的腥臭味即是電擊產(chǎn)生臭氧而使周圍空氣具有的氣味。在常溫常壓下，較低濃度的臭氧是無色氣體，當(dāng)濃度達(dá)到15%時，呈現(xiàn)出淡藍(lán)色。臭氧的沸點是-112oc，密度是2.144g/m3，是氧的1.65倍。可燃物在臭氧中燃燒比在氧氣中燃燒更加猛烈，可獲得更高的溫度。
臭氧在水中的溶解度較高，在同樣條件下是純氧的10倍。臭氧分子結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定，容易分解成氧氣，而且臭氧在水中比在空氣中更容易自行分解。臭氧在空氣中的半衰期一般為20～50分鐘，一般隨溫度與濕度的增高而加快。臭氧在水中半衰期約為35分鐘，隨水質(zhì)與水溫的不同而有所變化。臭氧在水溶液中的穩(wěn)定性受水中所含雜質(zhì)的影響較大，特別是有金屬離子存在時，臭氧會迅速分解為氧氣。
五、紫外線（ultraviolet）消毒
紫外線殺菌是通過紫外線的照射，破壞及改變微生物的dna（脫氧核糖核酸）結(jié)構(gòu)使細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖后代，達(dá)到殺菌的目的。真正具有殺菌作用的是uv-c紫外線，因為c波段紫外線極易被生物體dna吸收，尤以253.7nm的紫外線殺菌效果最佳。
紫外線殺菌燈的發(fā)光譜線主要有254nm和185nm兩條：254nm紫外線通過照射微生物的dna來殺滅細(xì)菌、185nm紫外線可將空氣中的o2變成o3(臭氧)，臭氧具有強氧化作用，可有效地殺滅細(xì)菌，臭氧的彌散性對紫外線的殺菌效果有增益作用。
紫外線消毒屬于純物理殺菌方法，具有簡單便捷、廣譜高效、無二次污染、便于管理、易實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，伴隨各種新型設(shè)計的紫外線殺菌燈管的推出，紫外線消毒的應(yīng)用范圍也在不斷地擴大。
來源：北極星水處理網(wǎng)
