我们对城镇污水处理厂出水进行消毒,是为了出水水质粪大肠菌群数达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》要求和中水回用的要求。目前,消毒技术主要包括物理消毒和化学消毒两种类型,其中化学消毒主要有氯1气、次氯酸钠、漂白粉、2号站登录二氧化氯、双氧水、臭氧等方式,物理消毒主要包含紫外线和超声波等。其他消毒技术如生物消毒、光催化消毒和电场消毒技术也在局部地区有过应用,但还存在一定的局限性,需要进一步完善才能规模化应用。
1、消毒技术选用原则
在新建污水处理厂或提标改造项目中,对于污水处理消毒方法的选择,主要考虑:一是要考虑工艺的适宜性。即消毒方法要符合新建或提标项目的出水水质要求。如在城市中心建污水处理厂因受到场地面积限制,在工艺选型时就要考虑采用接触消毒池的可行性。二是要考虑生产运输的安全性。包括生产、运输和使用的安全,是否会产生二次污染等。液1氯运输和使用的审批程序严格,且一旦发生液1氯泄漏,会产生巨大的社会影响,应慎重考虑。三是要考虑消毒方法的经济性。要以小的投入达到好的效果,就要对消毒方法进行固定资产投资和运行使用费用的综合分析,结合各地资源配置的实际进行选择。
2、主要消毒技术
2.1 次氯酸钠消毒技术
次氯酸钠是一种高1效、广谱、2号站登陆安1全的1強1力灭菌、杀病毒1药剂,它同水的亲和性很好,具有运行成本较低、药物投加准确、使用方便、操作安全等优点。它的灭菌原理主要是通过水解形成次氯酸,次氯酸再进一步分解形成新生态氧[O],新生态氧的极强氧化性使菌体和病毒的蛋白质变性,从而使病原微生物致死。次氯酸钠的水解受PH值的影响,当pH≥9.5,就不利于次氯酸的生成。
获取方法:目前在城市污水处理行业中有两种方法,一是从市场购买有效氯为8%-12%次氯酸钠溶液;二是用次氯酸钠发生器电解食盐水制备。市场上的成品次氯酸钠有些是从氯碱工厂生产过程中的副产品,使用过程中要考虑杂质对水质的影响,每批次要检查其合格证明,并抽样检测;次氯酸钠容易挥发,在设计建设和使用中要注意,不能长时间贮存。
适用范围:次氯酸钠消毒在日本的城市污水处理中应用较广泛,在我国,目前主要应用于自来水、中水、工业循环水等各种水体的消毒,株洲市自来水公司二水厂采用的就是次氯酸钠消毒,使用效果颇佳;在我国的城市污水处理行业中,银川、陕西污水处理厂(处理规模3-30万m3/d)有过成功应用。次氯酸钠由于消毒效果较好,前期投适中,运行费用不高,使用方便安全等优点,在我国的新建自来水厂和污水处理厂项目中,得到更多的应用。
2.2 氯1气消毒技术
氯1气具有强氧化性和腐蚀性,氯1气消毒技术费用低、工艺简单、技术成熟、杀菌力强,有持续消毒作用等优点,广泛应用于各地给水、污水、医院废水等水体消毒。但近年来,随着氯1气在运输和使用过程中泄漏事故的多次发生,其安全性得到广泛关注。而且城市二级污水一般有机物含量较高,氯在氧化去除或降解有机物的同时,会通过取代反应与有机物结合生成卤代有机物。这些卤代有机物经过动物试验证明是有致突变或致癌活性的。基于以上原因,目前新建的污水处理项目采用氯1气消毒工艺的占比不断减少。
投加方法:常用加氯系统包括加氯机、接触池、混合设备以及氯瓶等部分,如图1所示。
消毒
适用范围:氯1气消毒效果受pH值、温度、出水SS和接触时间影响,对于需要回用的中水,一般要求氯1气加入水体后,接触30min,游离性余氯不小于0.3mg/l;水体中pH>7,H0CL含量快速减少,消毒效果下降。出水SS升高,水体消耗的H0CL会增加。在冬季室外温度低于10℃时,由于液1氯1气化需要吸收热量,可能导致氯瓶结霜或结冰,需用温水浇淋氯瓶加温。
2.3 二氧化氯消毒技术
二氧化氯是一种极活泼的化合物,稍经受热,就会迅速分解为氯1气和氧气。二氧化氯具有比氯1气更大的刺激性和毒性,毒性为氯1气的40倍。它是一种广谱性消毒剂,通过渗入细菌细胞内,将核酸氧化,从而阻止细胞的合成代谢,并使细菌死亡,达到消毒的作用。
获取方法:二氧化氯极其不稳定,只有依靠现场制备,其制配方法分为化学法和电解法。化学法是通过氯酸盐同酸的反应制备得到。
消毒
二氧化氯与水中有机物的反应为氧化反应,故用于水消毒时不形成有机卤代物,但会产生酮、醛或羰基类的物质,有些被联合国卫生组织认定为可疑致癌物,同时会因其强氧化性和对神经系统的毒害而对人体产生不利影响。二氧化氯在水中几乎100%以分子状态存在,所以极易透过细胞膜,杀菌效果高于液1氯。由于盐酸容易挥发,并具有强烈腐蚀性,因此,在管理上要更加精细。
适用范围:二氧化氯使用的PH范围广,在PH6—10内能有效地杀灭绝大多数的微生物,对细菌、病毒、藻类和浮游生物具有良好的杀灭和失活作用,对污水中的无机污染物、硫化物和氰1化物的去除优于液1氯,同时具有一定的去除异味、降低色度作用,所以二氧化氯在近年来在城市污水处理中得到推广应用。但也存在不稳定、不安全、易挥发的因素,且运行费用较高等不足,常作为紫外线消毒的补充消毒措施。