简析饮用水安全消毒技术

2020-03-13 22:02常晨
甘肃科技纵横 2020年1期
关键词:饮用水安全现状

摘要:现阶段工业、农业的迅猛发展虽然推动我国经济水平呈现出不断提升的趋势,但是水源水质污染问题也愈发严重,严重危害到人们的安全健康。而在当前饮用水安全消毒处理过程中,传统消毒技术的应用已经不再适用于当前饮用水消毒处理,需要通过对先进饮用水消毒技术的应用来实现对饮用水消毒效果的提升。也正因此,推行环保、合理、经济、安全的饮用水消毒技术俨然成为我国相关部门的主要任务。并且在具体饮用水消毒过程中,需依据水源水质、经济条件、技术要求进行消毒技术的合理选择,进而在保障其消毒效果的基础上,实现对消毒成本、效率的保障。基于此,本文针对饮用水安全消毒技术进行分析研究。

关键词:饮用水;现状;消毒技术;安全

中图分类号: TU991.2   文献标志码:A

清洁饮用水是人类赖以生存的主要保障,而在当前社会发展过程中,优质水资源呈现出日渐紧缺的现象,这就使得人们开始注重对水源的处理和消毒。但是在当前饮用水消毒过程中,因消毒不合理而导致疾病产生的现象时有发生。针对饮用水消毒的具体开展,主要包括以下作用,一方面是进行微生物污染物的去除,另一方面则是进行水源的预处理。在此背景下,使用安全、高效、低成本的消毒技术成为相关部门的主要思考问题。

1 饮用水安全现状分析

水是生命之源,是当前开展农业、工业生产中必不可少的主要资源。而随着工业、农业的迅猛发展,再加上城市化进程的不断加快,导致水资源的消耗量呈现出日渐增加的趋势,并且大量未经过处理的污染水资源被排入到自然水资源中,导致大量水资源受到污染。倘若人体饮用未经消毒处理的污水资源,进而导致细菌、感染疾病的出现(如下图),对人们的生命安全造成严重的影响[1]。

而纵观我国现阶段自然水资源分布,其大部分地区水资源水质较差,例如华北、东北等地区水资源中存在高氟问题,而吉林、内蒙古、新疆以及山西等地区水资源存在的污染问题主要体现为高砷。基于我国工业、农业的不断发展,虽然其经济水平不断提升,但是与之相伴的水污染问题也愈发严重,其水资源水质中有害物质、致病微生物指数出现超标的现象,甚至在饮用水消毒处理过程中,部分有害物质会与消毒剂发生物理、化学反应进而生成有害副产物,对其消毒效果产生严重的影响。此外,当前我国大部分公共供水厂的建设时间较为悠久,这就导致部分水厂处理工艺无法满足于当前水资源处理实际需求,进而导致其饮用水消毒存在较大的问题和隐患[2]。

2 饮用水消毒技术

当前常用消毒技术包括化学处理方法以及物理处理方法,针对物理处理技术的应用,其原理为饮用水处理过程中进行细菌凝聚的破坏,或者是对细菌菌体蛋白进行分解,以此起到安全消毒的作用;而针对化学处理技术的应用,主要原理为饮用水处理期间利用气态、液态化学药剂融入到水资源中,通过氧化反应的產生来实现对菌体的破坏,进而起到消毒的目的[3]。

2.1化学处理技术

2.1.1氯化消毒技术

纵观当前饮用水消毒处理的开展,其中氯化消毒技术的应用较为常见。在具体消毒过程中,氯化药剂包括次氯酸钙、液氯等,在处理期间在水资源中投入相应的氯化消毒剂,进而促使消毒剂与水资源发生化学反应,形成次氯酸。以此实现微生物细胞被次氯酸酸根离子与氢离子破坏,进而达到微生物消除的目的。但是随着我国水污染问题的愈发严重,使得当前饮用水消毒过程中极易产生消毒副产物,具体包括四氯乙烯等。所以在利用氯化消毒剂进行饮用水消毒过程中,虽然可以进行微生物的有效杀灭,但是极易与有机物发生化学反应,进而导致溴化、氯化消毒副产物的产生[4]。而若饮用水中存在消毒副产物,会对人体造成不同程度的危害(如下图),所以在消毒技术不断研究过程中,需侧重对氯化消毒剂应用的创新。

2.1.2二氧化氯消毒技术

针对二氧化氯消毒技术的应用,可以在饮用水消毒过程中实现对病菌、致病微生物的有效消除,并进行水体有机物的有效氧化,避免出现药剂与有机物发生化学反应的现象,降低水体中的BOD,并达到不生成消毒副产物的目的。但是随着对二氧化氯消毒技术的不断深入研究,发现该技术应用与饮用水消毒过程中会产生非有机副产物,而这种非有机副产物会对人体健康造成一定的影响。在具体水资源处理过程中,二氧化氯在化学反应期间,其中大部分二氧化氯会残留在水中,并以ClO2-的形式进行体现。此外,若在饮用水处理期间二氧化氯与游离次氯酸发生反应,会产生ClO3-,而人体若长期应用此方式消毒的水源,会导致ClO2-与红细胞发生反应,导致溶血性贫血的产生,影响到人们的身体机能。

2.1.3臭氧消毒技术

在当前安全消毒过程中,针对臭氧消毒技术的应用同样可以起到一定的消毒效果,在具体处理期间,水源中微生物结构会被臭氧所破坏,并产生氧化分解的现象,特别是针对卵囊和芽孢的处理,具备高效灭杀的作用。但是需要注意,臭氧消毒技术的应用,其臭氧的结构存在不稳定性,极易在饮用水消毒期间进行自由基和新生态氧的生成与释放,而自由基和新生态氧的主要作用体现为:(1)进行细胞壁的有效穿透,并对细菌葡萄糖氧化酶进行有效分解[5]。(2)在具体消毒处理过程中与病毒和细菌直接产生反应,进而对细菌、病毒以及微生物的细胞器、RNA等进行破坏,达到消灭病菌的目的。而针对臭氧消毒技术的应用,虽然其安全消毒效果较好,但是其生产设备、应用成本相对较高,无法实现该技术的广泛普及。并且在具体应用过程中存在消毒效果无法长久维持、臭氧生产效率相对较低等问题。

2.2物理消毒技术

2.2.1紫外线消毒技术

在现阶段饮用水消毒过程中,针对紫外线消毒技术的应用,主要原理是利用核酸对紫外线进行吸收的特性,破坏微生物结构。饮用水利用紫外线进行照射,其微生物细胞会受到破坏,进而导致微生物核酸功能受到影响,以此达到抑制饮用水中微生物繁殖的目的,实现消毒效果的提升。

而针对该技术的应用,具体体现为:(1)不同紫外线消毒技术所产生的消毒效果存在差异,例如低压紫外线其消毒效果较差,而针对脉冲紫外线的应用,则可以取得良好消毒效果。(2)在紫外线照射过程中,其饮用水中无机颗粒物和有机物会直接影响到紫外线的照射效果,意味着若饮用水水体愈发浑浊,其有机物浓度不断增加,那么紫外线消毒效果会不断降低。(3)在紫外线照射过程中,铁离子会直接影响到紫外线的实际消毒效果,而银离子则可以充分发挥出自身所具备的协同作用来促进消毒效果的提升。

现阶段饮用水处理过程中,紫外线消毒技术的应用无法进行化学药剂的添加,所以在实际消毒过程中不会进行消毒副产物的产生,所以紫外线消毒技术的应用具备环保性。但是需要注意,该技术的应用存在持续消毒效果较低的劣势。

2.2.2超声波消毒技术

超声波技术是物理消毒技术中常见消毒方式,在具体饮用水消毒过程中可以对微生物产生多元化的作用和影响。该技术的应用,会基于空化效应进行饮用水压力、温度的瞬间变化,进而达到微生物消灭的目的[6]。与此同时,超声波所发出的声波会使水体气泡产生爆炸的现象,而在爆炸过程中会产生较强的喷射能力与剪切效果,其微生物的细胞膜可以轻松被穿刺,进而实现对微生物的有效抑制。另外,消毒期间,微生物细胞受到超声波的影响会产生剧烈的震荡现象,进而对细胞结构产生破坏和损坏,以此进行微生物的杀灭。针对超声波技术的研究,发现该技术应用期间,主要的灭菌作用参数包括时间、温度、超声频率等,对消毒效果有很大的影响。需要注意,该技术的应用随着使用时间的延长,其作用效果也会不断提高,但是长时间使用超声技術会增大技术应用成本,并且长时间使用超声波处理技术,会导致饮用水中产生大量无用气泡,使得水体空化强度受到影响。

3 结束语

综上所述,饮用水的质量安全,直接影响到人们的生命安全,关乎到社会能否稳定发展建设。而纵观现阶段我国水资源的分布,因其水资源污染问题的愈发严重,需要通过对消毒技术的合理应用来实现对饮用水质量安全的保障。此外,还需侧重对饮用水安全消毒技术的深入研究,进而确保其消毒技术的应用符合当前饮用水消毒实际需求。

参考文献:

[1]吕佳, 岳银玲, 张岚. 国内外饮用水消毒技术应用与优化研究进展[J]. 中国公共卫生, 2017(3).

[2]岳银铃, 鄂学礼, 凌波, et al. 二氧化氯消毒技术在农村饮用水消毒中的应用探讨[J]. 中国卫生检验杂志, 2010(04):87-88+237.

[3]张秀春. 消毒技术在饮用水处理中的研究现状[J]. 医药卫生:文摘版, 2016, 22(26):00202-00202.

[4]程蕾. 二氧化氯消毒技术在农村饮用水消毒中的应用探讨[J]. 中国保健营养(上旬刊), 2014, 24(7).

[5]徐莹. 紫外线消毒技术在饮用水处理中的应用[J]. 给水排水, 2008, 34(6):I0014-I0015.

[6]贾翠菊. 生活饮用水中氯化消毒副产物测定及产生条件研究[J]. 中外医学研究, 2015(22):160-160.

作者简介:常晨(1978—),女,汉族,甘肃镇原人,大专学历,消毒技师(主管),研究方向:饮用水消毒技术的发展及各种消毒剂产生副产物监测。

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