饮用水消毒技术的研究进展

崔莉燕 吴爽

摘要：饮用水的水质与人民的生活息息相关，而消毒则是保证饮用水质量安全的重要环节。因此，推行合理、安全、环保、经济、有效的饮用水消毒技术，保证人民的身体健康是十分艰巨的任务。鉴于目前各种消毒技术还存在许多缺点和不足，因此需要进一步加强对其的研究。在实际应用中综合考虑饮用水的水源水质、技术可行性和经济性，选择合适的消毒工艺，以达到更好的消毒效果。基于此本文分析了饮用水消毒技术的研究。

關键词：饮用水；消毒技术；研究

1 国内外饮用水消毒研究现状

我国用于饮用水消毒的方法主要有二氧化氯消毒、氯化消毒、紫外消毒、臭氧消毒等消毒工艺。当前，国内绝大多数的水厂采用的消毒工艺是传统的混合、絮凝、沉淀、过滤、氯消毒的水处理工艺。尽管氯消毒具有成本低、消毒效果好等优势，但是在清除水中的有机物效果方面并不理想，还会产生二十多种副产物，例如卤乙酸、三卤甲烷等等，这些副产物有很强的致癌作用，严重危害着人类的身体健康，因此氯化消毒副产物引起了人们的重视。

饮用水的消毒工艺应该跟上国际先进潮流，与时俱进，从而保障人民群众的生命健康。一成不变的工艺只能在历史进程中逐渐被淘汰。因为氯消毒工艺的副产物具有很高的致癌性，因此如何改善氯化消毒工艺，提高其安全性，或者寻找替代氯化消毒新技术已经成为日后消毒技术的发展方向。

2 饮用水消毒技术的研究

2.1化学剂消毒法

2.1.1 氯化消毒

氯化消毒是世界各国多年以来饮用水的主要消毒措施。氯化消毒剂主要有液氯、次氯酸钠、次氯酸钙等。饮用水氯化消毒起主要消毒作用的是投入到水中的氯化消毒剂与水作用形成的次氯酸。次氯酸分解形成的氢离子和次氯酸根离子可以破坏微生物细胞的通透性，破坏细胞核酸及酶，进而杀死微生物。

2.1.2 二氧化氯消毒

二氧化氯对常见的致病微生物、真菌以及病毒等均具有高效、迅速的灭活能力，能氧化水体中的有机物，降低水体的BOD，不与水体中有机物发生取代或加成反应，不会生成三卤甲烷和其他有机卤副产物。

然而随着研究的不断深入，发现二氧化氯消毒产生的非有机副产物ClO2-、ClO3-也会威胁人类健康。在水处理过程中，大约70%参与反应的二氧化氯会立即以ClO2-的形式残留在水体中，另外二氧化氯水溶液遇光分解或在高pH、有游离次氯酸存在时会生成ClO3-，二氧化氯与ClO3-在机体内可迅速转换成ClO2-。ClO2-在人体内作用于红细胞形成正铁血红蛋白可导致溶血性贫血，且残留的二氧化氯可抑制动物体内元素碘的代谢和生理活性，降低动物甲状腺素分泌量。

2.2 物理消毒技術

2.2.1 紫外线消毒法

紫外线消毒是利用波长范围为200-300nm的紫外线来破坏微生物细胞中的脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），DNA和RNA的分子结构遭到破坏会造成微生物的死亡，微生物不能再生，从而达到杀菌消毒的效果。

紫外线消毒技术一般采用高强度紫外灯系统，因此紫外线消毒效果会受到紫外灯的功率、类型、照射时间的影响.紫外线消毒杀灭微生物的种类也较广，但由于紫外线的穿透力较弱，因此只能杀灭直接照射到的细菌、真菌等微生物.在实际应用中，紫外线消毒会作为一种辅助的消毒方法与其他消毒技术联合使用以达到更好的消毒效果，例如UV+H202，C1V+Ti02，UV+H202+03等。

2.2.2 活性炭吸附法

活性炭吸附是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、同离子交流吸附等性能去除水中污染物的水处理方法.活性炭能去除水中产生臭味的物质和有机物，如酚、苯、氯、农药、洗涤剂、三卤甲烷等。此外，对银、铜、铬酸根、氰、锑、砷、镑、锡、汞、铅、镍等离子也有一定的吸附能力，在给水处理厂中，活性炭吸附法又起到完善水质的作用。

2.3 联合消毒方式

2.3.1 “紫外线+氯（氯胺）”联合消毒

在饮用水处理中，紫外线消毒对微生物灭活特性与氯（氯胺）消毒相比较是正好相反的。其中紫外线对原生动物和细菌的灭活效果最好，而氯消毒则是对大多数的病毒和细菌灭活效果最好，可是对“两虫”（贾第虫和隐抱子虫）效果较差。因此采用“液氯和紫外线（氯胺）”联合的消毒灭菌技术，不仅可以满足实现新国标里面对病原微生物指标控制的要求，还可以为生活饮用水提供很多级别的灭菌消毒的安全保障。

在实际工程中，由于紫外线对各类水体中微生物灭活效率很高，因此我们通常利用这一特点，在最开始的净水工艺流程中，我们就是采用紫外线消毒灭菌来作为消毒的主工艺，必须充分保证对微生物的灭活效果，随之仅使用少量余氯就可以非常有效抑制微生物的复活，不仅可有效减少后续氯的投加使用量，从而减少消毒副产物的产生，因此紫外线与氯（氯胺）消毒工艺相结合，将会对处理饮用水具有十分重要的现实意义。

2.3.2 紫外线+超声波+氯（氯胺）联合消毒

超声波和紫外线联合起来对水体进行消毒的效果在某种意义上肯定会优于这二者单独作用于生活饮用水中的消毒效果，如果单独采用超声波进行预处理，我们可以将水中比较大粒径的悬浮颗粒和菌胶团进行彻底击碎、完全分散。我们在紫外线消毒的过程中，紫外线也将能够更容易接触到各类微生物及悬浮颗粒，从而可以不断加强紫外线的杀菌灭菌的效果，提高紫外线的消毒效率。如果我们采用超声波对水体进行一定程度上的预处理，我们只会需要很短的辐射时间就能把紫外线的消除效率进行显著地提高，因此我们将超声波与紫外线进行联合作用，从而满足新国标中对病原微生物指标严格控制的要求。

3 结束语

总之，饮用水的安全关系到人体健康、社会稳定和经济发展，随着人口的增长，人类对于水资源的需求不断增长，饮用水消毒技术已经成为人们日益关注的课题，进一步加强对其的研究非常有必要。

参考文献：

[1]周红生，许小芳，王欢，张华.超声波灭菌技术的研究进展[J].声学技术，2010，05：498-502.

[2]闫志超，苑宏英，员建，孙力平.消毒技术去除饮用水中病原微生物的研究进展[J].四川环境，2009，05：75-78+90.