廢水處理消毒劑種類和特點大匯總（二）

廢水處理消毒劑種類和特點有哪些呢？下面小編帶大家一起更深入的了解，希望對大家有幫助

臭氧消毒和紫外線消毒可以在很短的時間內達到消毒的效果，經過臭氧消毒和紫外線消毒的二沉池出水或回用水細菌總數和總大腸菌群等微生物指標可以達到要求，但他們的缺點是瞬時反應，無法保持效果，抵抗管道內微生物的滋生和繁殖，因此在回用水系統使用這兩種方法消毒時，往往需要在其出水中再投加0.05～0.1mg/L二氧化氯或0.3～0.5mg/L的氯，以保持管網末梢有足夠的余氯量。

一、廢水處理消毒劑---臭氧

1、臭氧的物化性質是怎樣的?

人類發現臭氧已經有一百年的歷史。在距離地球表面15～25公里的高空，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，這厚厚的臭氧層正是人類賴以生存的保護傘。

臭氧分子式為O3，是氧的同素異構體，又名三原子氧，因其類似魚腥味的臭味而得名，雷電后的腥臭味即是電擊產生臭氧而使空氣具有的氣味。在常溫常壓下，較低濃度的臭氧是無色氣體，當濃度達到15%時，呈現出淡藍色。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。臭氧分子結構極不穩定，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，隨水質與水溫的不同而有所變化。臭氧在水溶液中的穩定性受水中所含雜質的影響較大，特別是有金屬離子存在時，臭氧可迅速分解為氧氣。

2、臭氧在水處理中的應用有哪些?

臭氧和氯的氧化還原電位分別是2.07V和1.36V，因此，臭氧的氧化性僅次于羥基自由基?OH和氟，是一種比氯性質更強烈的氧化劑和殺生劑，在水處理中的可以作為氧化劑或消毒劑。

作為消毒劑消毒時，其殺菌和除病毒效果較好，而且接觸時間較短。比如臭氧達到某種消毒效果要求投加量與接觸時間的乘積是5的話，要達到同樣效果，氯的投加量與接觸時間的乘積是1440。臭氧消毒的最大特點是當水中含有有機物時，不會產生氯消毒時容易生成的有機氯化物一類有毒物質。而且由于臭氧的氧化力極強，不但可以殺菌，還可以除去水中的色味等有機物，即同時具有殺菌、除臭、去色、除酚等多種作用。由于其分解快而沒有殘留物質存在，因此特別適用于對微污染地表水為水源的飲用水消毒和污水深度處理出水的消毒。

利用臭氧的強氧化性，可以將污水中的Fe2+、Mn2+等金屬離子氧化到較高或最高氧化態，再加堿形成更難溶的氫氧化物沉淀從水中除去。當廢水中含有氰化物、硫化物、亞硝酸鹽等有毒還原性無機物時，可以使用臭氧氧化的方法，將其氧化為CO2、N2O、SO42-、NO3-等無毒或毒性較小的物質。

與有機物反應時，臭氧的氧化作用可導致不飽和的有機分子的破裂而發生臭氧分解。即臭氧分子在極性有機分子原來的雙鍵位置上發生反應，把其分子分裂為兩個羧酸類分子。臭氧化物的自發性分裂產生一個羧基化合物和帶有酸性和堿性基團的兩性離子，后者是不穩定的，可分解成酸和醛。因此，在廢水處理領域，已開始廣泛利用臭氧的這一性質對一些難以生物降解的有機廢水進行處理，作為二級生物處理的預處理。紫外/臭氧光化學系統能促進臭氧分解產生氧化能力更強的?OH自由基，從而提高臭氧的氧化速率和效率，實現對有機物徹底的礦化處理。比如這樣的系統對含二甲苯廢水進行處理時，可以將二甲苯徹底氧化成無毒的水及二氧化碳。

3、使用臭氧時的注意事項有哪些?

（1）臭氧是一種有毒氣體，對人體眼和呼吸器官有強烈的刺激作用，正常大氣中的臭氧的體積比濃度是(1～4)×10-8m3/m3，當空氣中臭氧體積比濃度達到(1～10)×10-6m3/m3時，就會使人出現頭痛、惡心等癥狀。《工業企業設計衛生標準》GBZ1—2002規定車間空氣中O3的最高允許濃度為0.3mg/m3。

（2）臭氧極不穩定，在常溫常壓下容易自行分解成為氧氣并放出熱量。在空氣中，臭氧的分解速度與溫度和其濃度有關，溫度越高，分解越快，濃度越高，分解越快。臭氧在水中的分解速度比在空氣中的分解速度要快得多，水中的羥離子對其分解有強烈的催化作用，所以pH值越高，臭氧分解越快。因此不能貯存和運輸，必須在使用現場制備。

（3）臭氧具有強烈的腐蝕性，除鉑、金、銥、氟以外，臭氧幾乎可與元素周期表中的所有元素反應。因此凡與其接觸的容器、管道、擴散器均要采用不繡鋼、陶瓷、聚氯乙烯塑料等耐腐蝕材料或作防腐處理。

（4）臭氧在水中的溶解度只有10mg/L，因此通入污水中的臭氧往往不能被全部利用。為了提高臭氧的利用率，接觸反應池最好建成水深5～6m的深水池，或建成封閉的多格串聯式接觸池，并設置管式或板式微孔擴散器散布臭氧。

4、臭氧的制備方法有哪些?

臭氧的制備方法有化學法、電解法、紫外線法、輻照法和無聲放電法等。水處理中應用的多是無聲放電法，其生產臭氧的原理是在兩平行高壓電極之間隔以一層介電體(又稱誘電體，通常是特種玻璃材料)并保持一定的放電間隙;通入15000～17500V高壓交流電后，在放電間隙形成均勻的藍紫色電暈放電，經過凈化和干燥的空氣或氧氣通過放電間隙，氧分子受高能電子激發獲得能量，并相互發生碰撞聚合形成臭氧分子。生產1kg臭氧耗電約20～30kW。

臭氧由臭氧發生器制取，一般以空氣或氧氣為原料，空氣中含有的蒸氣和灰塵都會形成弧電損壞電極和降低臭氧產量，所以進入臭氧發生器的空氣必須預先經過凈化和干燥。利用氧氣作為制造臭氧的原料時，并不是純氧效果最好，一般氧氣濃度在92%～99%臭氧產率最高，這可能是因為其中的雜質起到了催化劑的作用。利用氧氣為原料的臭氧發生器，國外單機發生量已可達250kg/h，這為大規模利用臭氧消毒打下了良好的基礎。

為了提高臭氧的溶水效果，一般使用水深較大(5～6m)的接觸池，而且應使臭氧以微氣泡形式，在水中迅速混合和擴散。常用臭氧加注方法有靜態混合器、文丘里管和微孔曝氣等形式，這一過程要在接觸池內完成，接觸時間通常只要數分鐘，結合不同的水質，臭氧的投加量一般為1～5mg/L之間。為此，臭氧氧化工藝主要包括空氣凈化干燥裝置、臭氧發生器以及水-臭氧的接觸池。

二、廢水處理消毒劑---紫外線

1、紫外線的殺菌原理

紫外線殺菌就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)結構，使細菌當即死亡或不能繁殖后代，達到殺菌的目的。真正具有殺菌作用的是UVC紫外線，因為，C波段紫外線很易被生物體的DNA吸收，尤以253.7nm左右的紫外線最佳。

紫外線殺菌燈的發光譜線主要有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，可有效地殺滅細菌，臭氧的彌散性恰好可彌補由于紫外線只沿直線傳播、消毒有死角的缺點。

紫外線殺菌屬于純物理消毒方法，具有簡單便捷、廣譜高效、無二次污染、便于管理和實現自動化等優點，隨著各種新型設計的紫外線燈管的推出，紫外線殺菌的應用范圍也不斷在擴大。

2、紫外線殺菌燈的結構

紫外線殺菌燈(UV燈)實際上是屬于一種低壓汞燈，和普通日光燈一樣，利用低壓汞蒸汽(<10-2Pa)被激發后發射紫外線。不同的是日光燈的燈管采用的是普通玻璃，254nm紫外線不能透出來，只能被燈管內壁的熒光粉吸收后激發出可見光。如果改變熒光粉的成分和比例，它就可以發出我們通常所見的不同顏色的光。一般殺菌燈的燈管都采用石英玻璃制作，因為石英玻璃對紫外線各波段都有很高的透過率，達80%～90%，是做殺菌燈的最佳材料。

殺菌燈有熱陰極低壓汞蒸氣放電燈、冷陰極低壓汞蒸氣放電燈等幾種結構，可按外型和功率分為多種類型。

石英玻璃與普通玻璃在性能上有很大的差別，主要是熱膨脹系數不同，一般不能封接鋁蓋燈頭，所以殺菌燈的燈頭材質多采用膠木、塑料或陶瓷。

3、紫外線殺菌燈的燈管

因成本關系與用途不同，也有用紫外線穿透率<50%的高硼砂玻璃管代替石英玻璃的。高硼玻璃的生產工藝與節能燈一樣，因此成本很低，但它在性能上遠比不上石英殺菌燈，其殺菌效果有相當大的差異。

高硼燈管的紫外光強度很容易衰減，點燈數百小時后紫外線強度就大幅下降到初始時的50%～70%。而石英燈管在點燃2000～3000小時后，紫外線強度只減到初始時的80%～70%，光衰程度遠遠小于高硼燈。

還一種透紫外光較高的普通玻璃，比高硼玻璃要高得多，比石英玻璃略低。但光衰比石英殺菌燈大，并且不能產生臭氧。菲利浦生產的一種殺菌燈上的燈管就使用這種玻璃制作。

4、紫外線殺菌燈的種類

紫外線殺菌燈的發光譜線主要有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，可有效地殺滅細菌，臭氧的彌散性恰好可彌補由于紫外線只沿直線傳播、消毒有死角的缺點。

石英玻璃在煉制的時候，如果添加足夠數量的鈦(Ti)元素，就能使透過它的紫外線在200nm以下發生截止，而對254nm紫外線透過基本無影響。適當控制鈦元素的添加量，就可有效的控制185nm紫外線的逸出量。根據這一特點， 我們可以制作低臭氧(無臭氧)、臭氧、高臭氧等三種紫外線殺菌燈管。

5、紫外線殺菌燈的應用

（1）每一種微生物都有其特定紫外線殺滅、死亡劑量標準，其劑量是照射強度與照射時間的乘積(殺菌劑量=照射強度·照射時間/K=I·t)，即，紫外線的照射劑量則取決于紫外線的強度大小以及照射時間的長短，高強度短時間與低強度長時間之照射其效果是相同的。

（2）石英燈管使用一段時間后會逐漸老化，紫外線照射強度會發生衰退，為達到徹底消毒的效果，應定期檢查測石英燈的照射強度，發現強度不夠時應立即更換。

（3）紫外線只能沿直線傳播，穿透能力弱，任何紙片、鉛玻璃、塑料都會大幅降低照射強度。因此消毒時盡量應使消毒部位充分暴露于紫外線下，定期擦拭燈管，以免影響紫外線穿透率及照射強度。

（4）紫外線對人體的的皮膚能產生很大的傷害性，不要在有人的場所使用UV燈，更不要用眼睛直視點燃的燈管，由于短波紫外線不能透過普通玻璃，所以戴眼鏡可避免眼睛受傷害。

（5）在有人員活動的場所，一般不能使用臭氧燈管，因為臭氧會促進人體的血紅蛋白凝結，造成人體供氧不足，發生頭暈、惡心的感覺，影響身體健康，特別在臭氧濃度達到>0.3ppm(mg/m2)時，將會對人體造成嚴重的傷害。

（6）低壓放電燈中之紫藍色光芒為汞蒸氣壓，雖然汞蒸氣壓的強度與紫外線仍然有其關聯性，但是并不直接代表紫外線之強度，這也就是說，紫外線的強度無法用肉眼來判定。

（7）燈具加反光罩可以保證紫外線能量的集中，另外可以避免給工作人員造成損傷。反光罩一定要用對253.7nm紫外線材料吸引少反射多的材料制作，表面氧化拋光處理過的鋁對短波紫外線的反射系數最大，所以一般紫外線燈具的反光系統均用鋁材制成。