1.消毒目的

饮用水消毒的目的是杀灭水中对人体有害的绝大部分病原微生物,包括病菌、病毒、原生动物的胞囊等,以防止通过饮用水传播疾病。饮用水的消毒处理使处理后饮用水的微生物学指标达到饮用水水质标准,把饮水导致疾病的风险降到可接受的安全范围。为了保障人民的身体健康,防止疾病的传播,生活饮用水中不应含有细菌性病原微生物和病毒性病原微生物等致病微生物。病毒性病原微生物较小,仅为细菌性病原微生物的1/1000,常见的有:传染性肝炎病毒、小儿麻痹症病毒、痢疾病毒、眼结膜炎病毒、脑膜炎病毒等。消毒并非把微生物全部消灭,只要求消灭致病生物。我国生活饮用水卫生标准规定: 细菌总数不超过100个/mL,大肠菌群不超过3个/L。

2.消毒方法

饮用水的消毒方法包括物理法(如加热、紫外线和超声波杀菌)和化学法(如加氯、 二氧化氯和臭氧等)两种。给水处理中最常用的是氯消毒法。水中加氯处理方法也称氯化。

二、氯消毒

(一)氯消毒原理

氯容易溶解于水(在20℃和98kPa,度为7160mg/L)。当氯溶解在清水中时,下列两个反应几乎瞬时发生:

氯水解成盐酸和次氯酸:

次氯酸HOCL部分离解为氢离子和次氯酸根:

HOCl与OCl-的相对比例取决于温度和PH值。 图6-47表示0℃和20℃时,不同PH值下的HOCl 和OCl-的比例。PH值高时,OCI-越多,当PH>9 时,OCl-接近100%; PH值低时,HOCI较多,当PH<6时,HOCI接近 100%。当PH= 7.54 时,HOCI和OCl-大致相等。

不同PH值和水温时,水中HOCl和OCl-的比例

图 6-47 不同PH值和水温时,水中HOCl和OCl-的比例

氯消毒主要是次氯酸HOCl在起作用。HOCI为很小的中性分子,只有它才能扩散到带负电的细菌表面,并通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部。当HOCl分子到达细菌内部时,能起氧化作用,破坏细菌的酶系统(酶是促进葡萄糖吸收和新陈代谢作用的催化剂),而使细菌死亡。OCl-虽也是具有杀菌能力的有效氯,但是带有负电,难于接近带负电 的细菌表面,杀菌能力比HOCl差得多。生产实践表明,值越低则消毒作用越强,证明HOCl是消毒的主要因素。