给水处理消毒技术及其发展探寻论文_魏震

给水处理消毒技术及其发展探寻论文_魏震

石河子大学水利建筑工程学院 新疆自治区 832003

摘要:城市给水工程对居民的日常生活以及生产活动都具有重要影响,因此给水工程的安全性备受关注。在当前的给水工程中常规使用的给水处理消毒技术主要是氯气和氯衍生物消毒技术,但是随着氯消毒产生三致物质问题的发现,人们开始重新审视给水处理消毒技术,并开始了新技术的研发,由此出现了生物消毒、电场消毒、超声波消毒技术等,本文针对给水处理消毒技术及其发展展开分析,以期为给水处理消毒技术应用提供借鉴和参考。

关键词:给水处理;消毒技术;未来发展

前言

在当前的城市供水系统中,消毒是最为基本的水处理工艺,也是保障城市居民安全用水的必要措施。但是随着科学技术的发展,常规的氯消毒会产生一定量的三致物质,不能够有效的杀灭水质中含有的孢子虫和其孢囊,消毒效果很难确定,并且不利于规模化使用,因此给水处理新技术的发展成为城市供水领域的主要研究内容。

1给水处理消毒常用技术

1.1氯消毒技术

给水处理消毒常用技术中的氯消毒技术即是指利用次氯酸的氧化作用来实现对细菌的杀灭,而且由于次氯酸是一种很小的中性分子,在一定程度上可以扩散到带有负电的细菌表面,然后在经过细菌的细胞壁穿透到细菌的内部,从而发生氧化作用,最终使细菌内部的酶系统遭到破坏而杀灭细菌。不过对于供水中的病毒、寄生虫卵来说,氯消毒的实际杀灭效果并不好,只有当消毒剂的浓度乘以接触时间的数值越大时才能够达到较为良好的消毒效果。另外一方面氯消毒的操作比较简便,容易控制,并且氯消毒还具有持续性,便于测定余氯,同时市场价格较为便宜,以此在给水处理消毒工艺中得到了相对广泛的应用。但是现阶段人们对饮用水质的要求越来越高,氯消毒技术的副作用和危害也逐渐凸显出现,所以新给水处理消毒技术的研发和应用是十分迫切的[1]。

1.2臭氧消毒技术

臭氧消毒技术的主要原理是通过直接氧化以及产生自由基的间接氧化,在很大程度上与氯消毒、二氧化氯消毒存在相似性,即是利用氧化作用来破坏细菌、微生物等的细胞结构,以实现杀灭病毒的目的。因此臭氧消毒技术具有杀菌效果良好、使用量少、消毒作用较快等特点,而且还能够有效的控制水中含有铁、锰等。此外还能够将氰化物、酚等有毒物质进行氧化,使其转化为无害物质。同时可以氧化嗅味以及致色物质,进一步减少嗅味,从而降低色度。但是臭氧消毒技术也并非十分完善,也会产生一定的副产物,不过与氯消毒技术相比,臭氧消毒技术所产生的副产物浓度不高、毒性不强,比液氯的效果要好。而其主要面临的问题则是生产设备的限制,消毒处理流程较为复杂,需要较高的运行和管理水平,而且相比于其他常规消毒技术来说,基建的设备投资较大,成本高,此外臭氧也是一种不稳定的气体,杀菌效果存在一定制约,所以在城市供水系统中臭氧消毒技术的应用存在限制[2]。

1.3二氧化氯消毒技术

二氧化氯的消毒原理同样是利用氧化作用,从而有效的杀灭水质中的病毒和细菌,具有作用持续时间长、除臭、去色等优势。相比于其他常规消毒剂来说,二氧化氯是一种强氧化剂,能够对细菌的细胞有超高的吸附性和穿透性,有效的氧化细胞酶系统,能够快速的对蛋白细胞酶的合成进行控制。所以利用二氧化氯进行消毒处理,效果相对理想,效率较高。不过二氧化氯也具有一定的缺陷,比如在净水的过程中会产生两部分的副产物,其中一个是发生氧化而生成的一种有机副产物,另一种其本身被还原或者是其他原因而产生的一种无机副产物,但是与氯相比,二氧化氯的消毒副产物生成量不多,而且毒性较轻,一般包括有亚氯酸盐和氯酸盐等,对人体健康存在较大的威胁,所以二氧化氯消毒技术仍有待完善和优化[3]。

1.4氯胺消毒技术

氯胺消毒技术实际上是一种氯衍生物消毒技术,由于氯胺的消毒效果作用时间较长,不能直接作为基本的灭菌杀毒,不过其具有减缓和水中的有机污染物发生化学反应的功能,有效的减少绿化副产物的生成量,所以一般用于控制消毒副产物、经过研究和实践证明,在给水系统中的控制官网中使用氯胺消毒技术能够有效的控制细菌的繁殖,但是对贾第虫以及隐孢子囊的清除效果不太理想。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此对水源中含有大量的污染物和有机卤化物,或者是给水系统的管道网较长,水流在管道中停留时间长时,可以利用氯胺消毒技术进行消毒处理。

1.5紫外线消毒技术

紫外线消毒技术是20世纪末新兴的一种既经济又高效的消毒技术,通过特殊设计的高效率、高强度以及长寿命的紫外光波段发生设备生成紫外辐射,可以有效的灭杀给水系统中的寄生虫、病毒、细菌以及藻类微生物等。消毒机理即是通过紫外辐射破坏细菌细胞的结构和遗传物质,从而实现灭杀病毒等效果,使水质净化作用增强。

2现代给水处理消毒新技术发展

2.1生物消毒技术

生物消毒技术是我国生物化工等前沿科技发展的重要成果,是一种生态环保型的水处理消毒技术,由于其具有生态环保性而被广泛应用和研究。而生物消毒技术主要是借助自然界中的一些能够分泌出灭杀细菌、减弱病毒活性物质的生物,而且其对环境不会造成比较严重和连续性的破坏。在传统的生物消毒技术中即是利用生物体自身进行消毒处理,但是这些生物的新陈代谢时间较长。消毒过程缓慢,而且一般的细菌芽孢无法起到灭杀效果,所以未能得到规模化应用。然而在当前随着科学技术的进步,利用生物消毒的无害性和经济性,发展生物消毒技术,改善常规消毒技术有害副产物的生成情况,未来在市政给水处理消毒工艺中将会有非常广泛的应用前景。

2.2电场消毒技术

电场消毒技术是利用电化学法的杀菌原理,通过三种因素的作用实现消毒处理。一是在水流经电场时所产生的一些强氧化剂。比如臭氧和氯气等,可以有效的除毒杀菌;二是在水中产生具有较强氧化性,存在时间不长的自由基等,可以实现一定效果的消毒作用;最后是电场本身对细菌细胞等产生的电击穿、电灼烧德国现象,具有消毒管理安全、简便、有效的特点。

2.3超声波消毒技术

超声波消毒技术即是利用声波作用在被处理的水溶液中产生一定量的液泡,然后在声波增强的周期内使液泡增大,在减弱时发生破裂,从而在破裂的过程中水溶液会产生高压高温,同时反应中心被分为气相区、过渡区以及液相区,在这几个区内发生高温燃烧分解,进而将水溶液中的水分解为过氧化氢、OH等,利用氧化杀菌的作用来实现消毒目的。

3给水处理消毒技术的发展与展望

就当前的给水处理消毒技术而言,绿色环保的生物消毒技术在水处理领域的发展前景较为广阔,比如在市政污水处理、海水消毒以及饮用水消毒中可以得到广泛的应用。而在近年来生物科技技术不断进步发展,生物消毒机理逐渐得到深化,对具有消毒特性的生物酶研究越来越多。同时其他新技术也将提高给水处理消毒技术,因此在未来给水处理消毒技术将会朝向安全无害、生态型技术;最大限度的去除有害物质;消毒过程无腐蚀;消毒费用更加经济等。

结束语

综上所述,给水处理消毒技术与人民的生活密切相关,因此深入研究和发展给水处理消毒新技术有利于保障人民群众的身体健康,促进社会和谐发展。因此我国应当重视给水处理消毒新技术的研发,结合现代科技手段和新消毒机理建立高效、安全、可靠、无污染、无腐蚀的新消毒技术,促进给水处理消毒工艺的可持续发展。

参考文献

[1]高伟.给水处理面临的主要问题与技术发展措施[J].四川水泥,2019 (04):144.

[2]郑永芳.市政给水处理技术发展趋势分析[J].居舍,2019(07):19+54.

[3]菅昊.现代城市给水处理技术研究[J].当代化工研究,2019(01):7-8.

基金项目:

石河子大学青年创新人才培育计划项目(KX00850101);石河子大学水利建筑工程学院青年教师引导计划项目。

论文作者:魏震

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/16

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

给水处理消毒技术及其发展探寻论文_魏震
下载Doc文档

相关文章