浅析污水处理及污水再生利用中消毒工艺的选择 5页

浅析污水处理及污水再生利用中消毒工艺的选择摘要：消毒是污水处理以及污水再生利用处理工艺中最后一个处理环节，它也是保证污水厂和再生水厂出水生物安全性的主要处理环节，因此消毒工艺的止确选择是保证出水生物安全性的关键所在。近年來，污水以及回用水消毒工艺主要有液氯消毒、二氧化氯消毒和紫外线消毒，三种消毒工艺均有其优势，亦存在缺陷。本论文通过对三种消毒工艺消毒效能、一次性投资和运行费用的比较分析，给出不同处理日标下消毒工艺的选择建议，供读者借鉴。关键词：污水处理；污水再生利用；消毒工艺；液氯；二氧化氯；紫夕卜线Abstract:Disinfectsewagetreatmentandwastewaterreclamationandreuseprocesslastpart，itisalsotoensurethattheeffluentfromthewastewatertreatmentplantandrecyclingplantbio-securitymainprocessingchain,thecorrectchoiceofthedisinfectionprocessiskeytoensurewatersecurityofbiologica1.Inrecentyears,sewage,andbacktothewaterdisinfectionprocessliquidchiorinedisinfection,chlorinedioxidedisinfectionandultravioletdisinfection,thethreedisinfectionprocesshasitsadvantages,alsoflawed.Bythethreedisinfectionprocessdisinfectionperformances,comparativeanalysisofaone-timeinvestmentandoperatingcosts,given\nthechoiceofdifferenttreatmentgoalsdisinfectionprocessrecommendedforreaderstolearnfrom.Keywords:sewagetreatment;sewagerecycling;disinfectionprocess;liquidchlorine;chlorinedioxide;ultraviolet中图分类号：TUS273.5文献标识码：A文章编号:2095-2104(2012)随着经济社会的发展和人们对环境要求的日益提高，很多新建城市污水处理厂污染物的排放要求达到一级A标准，原来按二级以及一级B排放标准设计的污水处理厂被耍求进行提标改造，其中水质微生物指标尤为重要。2003年国家环保总局要求“城镇污水处理厂出水应结合实际采取加氯或紫外线、臭氧等消毒灭菌处理，出水水质粪大肠菌群数小于10000个/L”。并且近年来新建和改建的污水处理厂往往配套建设了再生水厂，为确保再牛水和尾水的牛物安全性和化学安全性，消毒工艺的选择就显得极为重要。目前污水厂及再生水厂消毒的主耍方式有液氯消毒、二氧化氯消毒和紫外线消毒等。本文针对这二种消毒工艺从消毒效果以及投资、运行费用等方面对几种消毒工艺进行比较分析。一、消毒机理及效果评价1、液氯消毒投加液氯是一种传统的消毒方式，这种消毒工艺高效可靠，并且液氯价格低廉，含氯浓度高，有效氯可达99%以上。对二级处理后的污水消毒,若要保持一定的余氯浓度，需加氯10~15mg/L,不需要保持余氯浓度时，加氯量为5-10mg/L,接触时间约为30mino液氯消毒的机理是依靠氯气水解产生的IIC10,IIC10是很小的中性分子，它能扩散到表面带负电的细菌\n表面，并穿透至细菌内部，氧化和破坏微生物外膜或酶的蛋白质结构功能,从而使微生物死广。对宁夏某污水处理厂出水大肠菌群数量指标进行了监测，污水厂以投加液氯为消毒工艺，监测数据如表1(采用随机取样)：表1污水厂液氯消毒出水大肠菌群指标数据注:液氯投加量约为7mg/L,接触时间30min从表中可以看出，液氯消毒工艺出水微生物指标均优于污水排放标准，消毒效果良好。液氯消毒单位水处理费用低，消毒效果好，并口在保证出水余氯的情况下，具有持续性消毒能力，是一种比较成熟的消毒工艺。但是此工艺存在其应用的局限性：首先由于此工艺需要接触时间较长，故消毒接触池池容较人，土建投资较高；第二，氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶需为高压钢瓶，对氯气的安全运输及储存要求较高；第二，液氯消毒方法会产生如三卤甲烷(TIIMs)等致癌、致基因畸变的副产物［1］,并随污水进入地而水体，污染水源，对鱼类等水生生物产生毒害作用。因此在饮用水的消毒工艺屮，液氯消毒已逐渐被更为先进的消毒工艺所取代，但污水以及回用水的液氯消毒仍具有价格低廉、消毒效果良好的应用优势。2、二氧化氯消毒二氧化氯是国际上公认的广谱高效的氧化性杀菌剂，在我国，广泛应用于城镇饮用水、工业用水、污水处理等领域［2］。稳定的C102是淡黄色或无色无刺激性气味透明水溶液，很少挥发，不易燃，不易分解，有效氯\n含量可达263%O理论上可以杀死一切微生物，并且能够破坏水中少量的有机污染物，如氯仿、氯酚、氤化物等，而且还具有除色除味的功能。其消毒机理为：C102是中性分子，在水中儿乎全以分子状态存在，所以极易穿透细胞膜，渗入细胞内，氧化细菌核酸后使细菌死亡，它比HC10有更强的杀菌效能。二氧化氯在污水处理中投加量一般为5-lOmg/L,在再生水处理中投加量一般为2~6mg/Lo在宁夏各污水厂的改造中，已逐渐将传统的液氯消毒工艺更新改造为二氧化氯消毒工艺，经过对石宁夏某回用水厂消毒前后水质变化情况进行了监测，回用水厂以二氧化氯消毒为消毒工艺，监测数据如表2：表2冋用水厂二氧化氯消毒出水水质指标数据注：有效氯投加浓度6mg/L,接触时间15min从表2中可以看出，二氧化氯消毒效果比液氯消毒效果更好，出水微生物指标更优，并且对水的色度、COD也有一定的去除效果。但是二氧化氯消毒也存在缺点：首先，二氧化氯需随制随用，高纯度二氧化氯发器增加了制水的成本，消毒成本较高；其次，二氧化氯监测较为怵I难，手段较为复杂，不利于水厂水质指标的在线、简易监测；再次，虽然其不产生四氯甲烷筹液氯的消毒副产物，但其消毒产生的副产物亚氯酸盐，同样具有毒性，成为限制其应用的一大缺点。虽然二氧化氯消毒仍具有诸多缺陷，但是其高效的消毒能力使其成为近年来消毒工艺中应用最为广泛的一种。3、紫外线消毒由于采用紫外线消毒具有不需投加任何化学药剂，不改变水的成分和结构，消毒时间短，杀菌范围宽效果好的优点，国际上一些对细菌排放有严格要求的地区，大多采用了紫外线消毒［3］。紫外线是一种波长范围为\n136-390mn的不可见光线，在波长240-280nm范围内具有杀菌作用，尤以253.7nm处波长杀菌能力最强，紫外线主要通过对微生物的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物死亡，从而达到消毒的冃的。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等［4,5］,从而改变DNA生物活性，使微生物自身不能复制。紫外线消毒效果高，只需极短的接触时间，便可达到较高的杀菌效果［6］。城镇污水二级处理的出水消毒剂量一般为15-22mws/cm2,再生水消毒剂量为24-30mws/cm2o本文借用甘肃某污水处理厂紫外消毒渠出水监测数据进行比较，设备为加拿大特洁安技术公司的紫外消毒设备，监测数据如表3：