废水消毒方法:氯、紫外线和臭氧

uv lights for wastewater disinfection

废水处理是一个关键过程,它能在重新使用或重新引入环境之前去除水中的污染物和病原体。消毒是废水处理的关键步骤之一,它针对有害微生物,防止水传播疾病。本文回顾了废水处理的重要性以及氯、紫外线和臭氧等常见消毒方法。

消毒方法

废水消毒方法有传统的,也有采用 新技术.氯气、紫外线和臭氧是最常用的方法,它们各有特点。

使用氯对废水进行消毒

氯化是水处理厂最古老、最广泛使用的废水消毒方法之一。此外,该工艺需要向废水中添加氯基化合物,以杀死有害微生物。这些化合物包括氯气、次氯酸钠和次氯酸钙。在废水中加入这些化合物后,会发生反应生成次氯酸和次氯酸根离子。这些化学物质具有高活性,能有效破坏细菌和原生动物等微生物的细胞结构。它们通过破坏细胞膜和酶过程来达到这一目的,从而使微生物失去活性,无法繁殖。

这一过程的一个关键方面是确定正确的氯剂量,以确保有效消毒。正确的用量还能防止形成有害的副产品。正确的用量取决于废水中有机物的浓度和类型等因素。测量废水的 pH 值和电导率等参数有助于量化这些因素。在 AlpHa,我们提供标准的和可定制的测量选项,例如我们的 直列式 PTSA 传感器组合在线氯传感器组合

优势

  • 有效性: 氯能高效杀死多种病原体,包括细菌、原生动物和病毒。因此,它有助于降低水传播疾病的风险,从而保护公众健康。
  • 多功能性: 氯化法可以对城市污水、工业废水和农业径流等各类废水进行消毒。此外,它还适用于小型分散系统和大型处理厂。
  • 成本效益高,易于应用: 与其他方法相比,用氯消毒废水的成本低廉,而且氯化合物在全球市场上都很容易买到。

缺点

  • 消毒副产物的形成: 当氯与废水中的有机物发生反应时,会产生三卤甲烷和氯胺,这些物质都是潜在的致癌物质。这些副产品还会对环境造成不利影响。要避免这种情况,需要谨慎控制氯的用量,在某些情况下,还需要进行额外的处理,以去除或减轻这些副产品。
  • 环境问题:如果未经处理就排放到地表水中,氯会对水生生态系统造成不利影响.因此,有必要尽量减少余氯量,防止消毒系统泄漏。此外,氯气具有毒性和腐蚀性,会对工人和附近社区造成危害。因此,需要在污水处理厂进行适当的通风、储存和处理。
  • 功效有限: 氯对某些病原体无效,如污水中常见的隐孢子虫和贾第鞭毛虫。因此,要对付这些病原体,可能需要采用其他消毒方法。

利用紫外线对废水进行消毒

这种方法需要将废水暴露于安装在反应器内的紫外线灯发出的紫外线(UV)辐射下。一般来说,波长介于 200 纳米和 300 纳米之间的紫外线能最有效地破坏微生物的 DNA 和 RNA,从而防止它们繁殖并造成感染。影响这一过程有效性的其他因素包括辐射强度、通过反应器的废水流速以及反应器的配置。

优势

  • 无环境足迹: 与使用化学品的方法不同,紫外线消毒废水对环境无害。
  • 广谱功效 紫外线消毒对许多微生物都有效,包括对氯消毒有抗药性的隐孢子虫和贾第鞭毛虫。
  • 快速消毒: 与其他方法相比,接触时间更短(20 至 30 秒)。

缺点

  • 依靠浊度: 在浑浊的水体中或悬浮固体含量较高时,紫外线消毒的效果可能较差。这是因为颗粒和有机物会吸收或散射紫外线,从而降低紫外线的穿透深度。因此,可能有必要进行过滤和沉淀等预处理过程。
  • 无残留影响: 与化学消毒剂不同,紫外线不会对处理过的水产生残留影响。因此,它对大肠杆菌等粪大肠菌群的效果较差,因为大肠杆菌在某些条件下可以自我修复。这些情况可能发生在长时间暴露在可见光下(光复活),也可能发生在无光的情况下(暗修复)。

使用臭氧对废水进行消毒

臭氧气体是一种强大的氧化剂,可以分解微生物的细胞壁和细胞膜。此外,它还能氧化有机化合物,使其分解成更简单、危害更小的物质。典型的臭氧消毒工艺首先是使用臭氧发生器产生臭氧气体。然后,通过扩散器或喷射器将臭氧以气体或富含臭氧的水的形式引入废水中。处理后,剩余的臭氧会被分解或使用分解器或废气处理系统去除,以防止残留物进入环境。

优势

  • 具有广泛的微生物杀菌能力。它还能消灭和清除藻类。
  • 它需要较短的接触时间,因此可以在几秒钟内消灭病菌。
  • 对气味和味道没有影响。

缺点

  • 它在大气压力下不稳定,因此需要在现场生成。 
  • 高浓度有毒,因为它是一种温室气体。
  • 虽然臭氧在处理后会分解成氧气,但它会与某些有机化合物发生反应,形成有害的副产品。这些副产品包括醛、酮和可导致肾癌的有机酸。

与 AlpHa 一起探索消毒解决方案

选择正确的消毒方法需要考虑几个因素,如效果、成本、对环境的影响以及实施的难易程度。例如,氯消毒有效、经济实惠、易于实施,因此是目前最流行的消毒方法。但是,它对某些病原体的作用有限,而且如果管理不当,可能会产生有害的副产品。另一方面,紫外线消毒提供了一种快速、无化学药剂的方法,但在浑浊的水体中可能效果较差。臭氧消毒往往是最有效的消毒方法,但需要在设备和维护方面进行大量投资。 

我们的 AlpHa 团队将为您提供指导,帮助您为自己的应用设置最高效、最经济的废水消毒方法。我们还提供标准和定制测量选项,例如我们的 直列式 PTSA 传感器组合在线氯传感器组合

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