廢水處理消毒劑種類和特點(diǎn)大匯總（二）

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

臭氧消毒和紫外線消毒可以在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到消毒的效果，經(jīng)過臭氧消毒和紫外線消毒的二沉池出水或回用水細(xì)菌總數(shù)和總大腸菌群等微生物指標(biāo)可以達(dá)到要求，但他們的缺點(diǎn)是瞬時(shí)反應(yīng)，無法保持效果，抵抗管道內(nèi)微生物的滋生和繁殖，因此在回用水系統(tǒng)使用這兩種方法消毒時(shí)，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(wǎng)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(zhì)是怎樣的?

人類發(fā)現(xiàn)臭氧已經(jīng)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(hù)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而得名，雷電后的腥臭味即是電擊產(chǎn)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(dāng)濃度達(dá)到15%時(shí)，呈現(xiàn)出淡藍(lán)色。臭氧的沸點(diǎn)是-112oC，密度是2.144g/m3，是氧的1.65倍?？扇嘉镌诔粞踔腥紵仍谘鯕庵腥紵用土遥色@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(shí)，臭氧可迅速分解為氧氣。

2、臭氧在水處理中的應(yīng)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(zhì)更強(qiáng)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(shí)，其殺菌和除病毒效果較好，而且接觸時(shí)間較短。比如臭氧達(dá)到某種消毒效果要求投加量與接觸時(shí)間的乘積是5的話，要達(dá)到同樣效果，氯的投加量與接觸時(shí)間的乘積是1440。臭氧消毒的最大特點(diǎn)是當(dāng)水中含有有機(jī)物時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生氯消毒時(shí)容易生成的有機(jī)氯化物一類有毒物質(zhì)。而且由于臭氧的氧化力極強(qiáng)，不但可以殺菌，還可以除去水中的色味等有機(jī)物，即同時(shí)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(zhì)存在，因此特別適用于對(duì)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(qiáng)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(tài)，再加堿形成更難溶的氫氧化物沉淀從水中除去。當(dāng)廢水中含有氰化物、硫化物、亞硝酸鹽等有毒還原性無機(jī)物時(shí)，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(zhì)。

與有機(jī)物反應(yīng)時(shí)，臭氧的氧化作用可導(dǎo)致不飽和的有機(jī)分子的破裂而發(fā)生臭氧分解。即臭氧分子在極性有機(jī)分子原來的雙鍵位置上發(fā)生反應(yīng)，把其分子分裂為兩個(gè)羧酸類分子。臭氧化物的自發(fā)性分裂產(chǎn)生一個(gè)羧基化合物和帶有酸性和堿性基團(tuán)的兩性離子，后者是不穩(wěn)定的，可分解成酸和醛。因此，在廢水處理領(lǐng)域，已開始廣泛利用臭氧的這一性質(zhì)對(duì)一些難以生物降解的有機(jī)廢水進(jìn)行處理，作為二級(jí)生物處理的預(yù)處理。紫外/臭氧光化學(xué)系統(tǒng)能促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生氧化能力更強(qiáng)的?OH自由基，從而提高臭氧的氧化速率和效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物徹底的礦化處理。比如這樣的系統(tǒng)對(duì)含二甲苯廢水進(jìn)行處理時(shí)，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(shí)的注意事項(xiàng)有哪些?

（1）臭氧是一種有毒氣體，對(duì)人體眼和呼吸器官有強(qiáng)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(dāng)空氣中臭氧體積比濃度達(dá)到(1～10)×10-6m3/m3時(shí)，就會(huì)使人出現(xiàn)頭痛、惡心等癥狀?！豆I(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GBZ1—2002規(guī)定車間空氣中O3的最高允許濃度為0.3mg/m3。

（2）臭氧極不穩(wěn)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(guān)，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(duì)其分解有強(qiáng)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(yùn)輸，必須在使用現(xiàn)場制備。

（3）臭氧具有強(qiáng)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(yīng)。因此凡與其接觸的容器、管道、擴(kuò)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(yīng)池最好建成水深5～6m的深水池，或建成封閉的多格串聯(lián)式接觸池，并設(shè)置管式或板式微孔擴(kuò)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(xué)法、電解法、紫外線法、輻照法和無聲放電法等。水處理中應(yīng)用的多是無聲放電法，其生產(chǎn)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(lán)紫色電暈放電，經(jīng)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(fā)獲得能量，并相互發(fā)生碰撞聚合形成臭氧分子。生產(chǎn)1kg臭氧耗電約20～30kW。

臭氧由臭氧發(fā)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(huì)形成弧電損壞電極和降低臭氧產(chǎn)量，所以進(jìn)入臭氧發(fā)生器的空氣必須預(yù)先經(jīng)過凈化和干燥。利用氧氣作為制造臭氧的原料時(shí)，并不是純氧效果最好，一般氧氣濃度在92%～99%臭氧產(chǎn)率最高，這可能是因?yàn)槠渲械碾s質(zhì)起到了催化劑的作用。利用氧氣為原料的臭氧發(fā)生器，國外單機(jī)發(fā)生量已可達(dá)250kg/h，這為大規(guī)模利用臭氧消毒打下了良好的基礎(chǔ)。

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(yīng)使臭氧以微氣泡形式，在水中迅速混合和擴(kuò)散。常用臭氧加注方法有靜態(tài)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(nèi)完成，接觸時(shí)間通常只要數(shù)分鐘，結(jié)合不同的水質(zhì)，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(fā)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(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UVC紫外線，因?yàn)?，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(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(qiáng)氧化作用，可有效地殺滅細(xì)菌，臭氧的彌散性恰好可彌補(bǔ)由于紫外線只沿直線傳播、消毒有死角的缺點(diǎn)。

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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，隨著各種新型設(shè)計(jì)的紫外線燈管的推出，紫外線殺菌的應(yīng)用范圍也不斷在擴(kuò)大。

2、紫外線殺菌燈的結(jié)構(gòu)

紫外線殺菌燈(UV燈)實(shí)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(fā)后發(fā)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(nèi)壁的熒光粉吸收后激發(fā)出可見光。如果改變熒光粉的成分和比例，它就可以發(fā)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?yàn)槭⒉Ａ?duì)紫外線各波段都有很高的透過率，達(dá)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(jié)構(gòu)，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(shù)不同，一般不能封接鋁蓋燈頭，所以殺菌燈的燈頭材質(zhì)多采用膠木、塑料或陶瓷。

3、紫外線殺菌燈的燈管

因成本關(guān)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(chǎn)工藝與節(jié)能燈一樣，因此成本很低，但它在性能上遠(yuǎn)比不上石英殺菌燈，其殺菌效果有相當(dāng)大的差異。

高硼燈管的紫外光強(qiáng)度很容易衰減，點(diǎn)燈數(shù)百小時(shí)后紫外線強(qiáng)度就大幅下降到初始時(shí)的50%～70%。而石英燈管在點(diǎn)燃2000～3000小時(shí)后，紫外線強(qiáng)度只減到初始時(shí)的80%～70%，光衰程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(chǎn)生臭氧。菲利浦生產(chǎn)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(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(qiáng)氧化作用，可有效地殺滅細(xì)菌，臭氧的彌散性恰好可彌補(bǔ)由于紫外線只沿直線傳播、消毒有死角的缺點(diǎn)。

石英玻璃在煉制的時(shí)候，如果添加足夠數(shù)量的鈦(Ti)元素，就能使透過它的紫外線在200nm以下發(fā)生截止，而對(duì)254nm紫外線透過基本無影響。適當(dāng)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(jù)這一特點(diǎn)， 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(yīng)用

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

（2）石英燈管使用一段時(shí)間后會(huì)逐漸老化，紫外線照射強(qiáng)度會(huì)發(fā)生衰退，為達(dá)到徹底消毒的效果，應(yīng)定期檢查測石英燈的照射強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度不夠時(shí)應(yīng)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(huì)大幅降低照射強(qiáng)度。因此消毒時(shí)盡量應(yīng)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(qiáng)度。

（4）紫外線對(duì)人體的的皮膚能產(chǎn)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(diǎn)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(dòng)的場所，一般不能使用臭氧燈管，因?yàn)槌粞鯐?huì)促進(jìn)人體的血紅蛋白凝結(jié)，造成人體供氧不足，發(fā)生頭暈、惡心的感覺，影響身體健康，特別在臭氧濃度達(dá)到>0.3ppm(mg/m2)時(shí)，將會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重的傷害。

（6）低壓放電燈中之紫藍(lán)色光芒為汞蒸氣壓，雖然汞蒸氣壓的強(qiáng)度與紫外線仍然有其關(guān)聯(lián)性，但是并不直接代表紫外線之強(qiáng)度，這也就是說，紫外線的強(qiáng)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(duì)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(duì)短波紫外線的反射系數(shù)最大，所以一般紫外線燈具的反光系統(tǒng)均用鋁材制成。