２０１０年第１７期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ｏ百家论剑。 科技信息 生活饮用水消毒方法及应用 侯辉 （商洛市自来水公司 陕西 商洛【摘７２６０００） 要】为防止通过饮用水传播疾病，在生活饮用水处理中，消毒是必不可少的，它是生活饮用水安全、卫生的最后保障。饮用水的消毒方 法很多，包括氯及氯化物消毒，臭氧消毒、紫外线消毒等。消毒并非要把水中微生物全部消灭，只是要消除水中致病微生物的致病作用，使其对 人类健康不构成威胁。 【关键词ｌ饮用水；消毒；安全；卫生 水是一切生命之源，在人类社会发展的过程中，从最初的自然中 ４漂白粉（ＣａＯＣＩ２）消毒 取水直接饮用，到用人工方法对自然水体进行处理，除去对人体有害 物质后饮用．经历了漫长的过程。而水的消毒方法也随着时代的变迁 漂白粉由氯气和石灰加工而成，分子式可简单表示为ＣａＯＣＩ：，有 不断的增加与更新．现就一些常用的饮用水消毒方法在此作以介绍。 效氯约３Ｏ％。漂粉精分子式为Ｃａ（ＯＣ１） ，有效氯约达６０％左右。两者 均为白色粉末，有氯的气味，易受光、热和潮气作用而分解使有效氯降 １ 氯（ＣＩ ）消毒 低，故必须放在阴凉干燥和通风良好的地方。漂白粉加入水中与水反 十九世纪初，当时的净水技术并不如今天进步，由于没有清洁的 应生成次氯酸（ＨＯＣＩ），因此消毒原理与氯气相同。 漂白粉需配成溶液加注，溶解时先调成糊状物，然后再加水配成 饮用水，使得民众的健康饱受威胁，而和饮用水有关的常见疾病，包括 １．０％一２．０％（以有效氯计）浓度的溶液。当投加在滤后水中时．溶液必 伤寒、痢疾、霍乱等经常发生。１９０８年，美国开始使用氯来消毒自来 须经过约４—２４ｈ澄清，以免杂质带进清水中；若加入浑水中，则配制后 水．才得以供应卫生、安全的自来水。在自来水中以加氯的方式来消 毒。也逐渐为各国采用。从此自来水的卫生得以确保，使全球数以亿计 可立即使用。 人口的健康得到保障。当时享誉国际的《生命》杂志有这样的评论：“水 漂白粉消毒投加方便操作简单，价格低廉，但会产生有机氯化物 的加氯消毒方式，应是本世纪中一项最重要的公共卫生成就。” 和氯酚味，一般仅适用于生产能力较小的水厂或临时性给水消毒。漂 氯气是一种黄绿色气体，具刺激性，有毒，氯气极易被压缩成琥 粉精使用方便，一般在水质突然变坏时临时投加，也适用于规模较小 珀色的液氯。氯可溶于水，溶解度７．３ ，氯消毒是通过氯溶于水后与 的水厂。 水反应发生水解作用生成次氯酸（ＨＯＣＩ），并进一步离解成离子 ５臭氯（０。）消毒 （ＯＣＩ一），起消毒作用的主要是次氯酸（ＨＯＣ１）。氯消毒经济有效，使用方 便。应用历史最久也最为广泛。适用于一般的大中型水厂及液氯供应 臭氧（Ｏ，）由３个氧原子组成，在常温常压下，它是淡蓝色的具有 方便的地方。使用成本较低。 强烈刺激性的气体。臭氧密度为空气的１．７倍。易溶于水，在空气或水 自２０世纪７Ｏ年代发现受污水源经氯消毒后往往会产生一些有 中均易分解消失。臭氧对人体健康有影响，空气中臭氧浓度达到 害健康的副产物，例如三卤甲烷（即氯仿）、溴仿等，但不能就此认为氯 １０００ｍ＃即有致命危险．故在水处理中散发出来的臭氧尾气必须处 消毒会被淘汰。一方面．对于不受有机物污染的水源或消毒前通过预 理。 处理把形成氯消毒副产物的前期物（如腐殖酸和富里酸等）预先去除， 臭氧都是在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器高压放电产生的。 氯消毒仍是安全、经济、有效的消毒方法。 臭氧既是消毒剂，又是氧化能力很强的氧化剂。在水中投入臭氧进行 消毒或氧化通称臭氧化。作为消毒剂，由于臭氧在水中不稳定，易消 ２二氧化氯（ＣＩＯ２）消毒 失，故在臭氧消毒后，往往仍需投加少量氯、二氧化氯或氯胺以维持水 自发现氯消毒后会产生一些有害健康的副产物后，人们便重视了 中剩余消毒剂。臭氧作为唯一消毒剂的极少。臭氧消毒机理实际上仍 是氧化作用．可迅速杀灭细菌、病毒等。 其它消毒剂或消毒方法的研究，例如对二氧化氯消毒日益重视。 二氧化氯在常温常压下是一种黄绿色气体，具有与氯相似的刺激 臭氧作为消毒剂或氧化剂的主要优点是不会产生三卤甲烷等副 性气味，沸点１１。Ｃ，凝固点一５９。Ｃ，极不稳定，气态和液态Ｃ１０ 均易爆 产物，其杀菌和氧化能力均比氯强。但有认为．水中有机物经臭氧化 炸，故必须以水溶形式现场制取，即时使用。ＣＩＯ：易溶于水，其溶解度 后，有可能产生中间产物，这些中间产物中，可能存在毒性物质或致突 约为氯的５倍。ＣＩＯ：在水中以溶解气体存在，不发生水解反应。ＣＩＯ 水 变物。因此，当前通常把臭氧与粒状活性炭联用．一方面可避免上述副 溶液在较高温度与光照下会生成ＣＩＯ２－与ＣＩＯ￣－，在水处理中Ｃ１０ 参与 作用产生。同时也改善了活性炭吸附条件。 氧化还原反应也会生成ＣｌＯｇ。 臭氧生产设备较复杂．投资较大，电耗也较高。随着臭氧发生系统 在技术上的不断改进，现在设备投资及生产臭氧的电耗均有所降低， 二氧化氯对细菌、病毒有很强的灭活能力，其最大的优点是不会 加之人们对饮用水水质要求提高，臭氧在我国水处理中的应用也将逐 与水中的有机物作用生成三卤甲烷。二氧化氯消毒能力比氯强，故在 渐增多。其主要适用于有机污染严重、供电方便处，也可结合氧化用作 相同条件下。投加量比氯少．其余氯量能在管网中保持很长时间。作为 氧化剂二氧化氯能有效地去除或降低水的色、嗅及铁、锰、酚等物质。 预处理。 水的消毒方法除了以上介绍的几种常用的方法外。还有紫外线消 Ｃ１０ 本身和副产物ＣＩＯ２－对人体血红细胞有害。因此，美国规定： 毒、氯胺消毒、高锰酸钾消毒、单过一硫酸氢钾复合物消毒等等。综合 饮用水中剩余ＣＩＯ 和Ｃ１０２－等总量不得超过１．０ｍｇ／ｌ。不过作为消毒 剂。一般Ｃ１０：投加量约在１．０—２．０ｒａｇ／１范围内，不会产生副作用，但作 各种消毒方法，可以这样说，没有一种方法是完善无缺的，不同消毒方 为氧化剂，Ｃ］Ｏ：投加量变化较大，就应注意水中剩余ＣＩＯ 和ＣＩＯ：的割 法配合使用往往也可互补长短。我国城市给水中普遍采用氯消毒（包 作用。Ｃｌ 消毒在有机物污染严重时尤其适用。 含液氯消毒、漂白粉（精）消毒、次氯酸钠消毒等），目前二氧化氯消毒 在我国采用的也逐渐多了起来。随着社会的不断进步，人们对饮用水 ３次氯酸钠（ＮａＣＩＯ）消毒 水质的要求也在不断提高。专家们也在不断探索研究新的、更先进的 水消毒方法，使人类的健康得到更好的保障。ｌ 次氯酸钠（ＮａＣＩＯ）是一种强氧化剂，在溶液中生成次氯酸离子，通 过水解反应生成次氯酸（ＨＯＣＩ），具有与其它氯的衍生物相同的氧化 【参考文献】 和消毒作用。但其效果不如Ｃｌ 强，次氯酸钠消毒作用仍依靠ＨＯＣＩ。 ［１］上海市政工程设计研究院，主编．给水排水设计手册．第三册：城镇给水．第三 由于ＮａＣ１０所含的有效氯易受日光、温度的影响而分解，因此一般采 版．中国建筑出版社． 用次氯酸钠发生器现场制取，就地投加，不经贮运，比投加液氯方便、 ［２］严煦世，范瑾初，主编．给水工程．中国建筑出版社． 安全。水消毒中次氯酸钠（ＮａＣ１０）是用发生器的钛阳极电解食盐水而 ［３］张金松，尤作亮，主编．安全饮用水保障技术．中国建筑出版杜． 制得。 ［４］生活饮用水卫生标准，ＧＢ５７４９－－２００６． 次氯酸钠消毒运行成本（食盐、电）不高，通常用于小型水厂或给 水管网中途加氯，也可作为农村给水、游泳池给水、深井泵站等一些小 ［责任编辑：汤静］ 型水处理的消毒设备和调节泵站的中途加氯。 ４１６
