水技術01-消毒

最新 09-06

Phenny

水是萬物之源，我們這個星球上的所有生物都離不開水。水是一切生命的起點，是造物者譜寫我們星球發展的鋪墊。它是人來生存，繁榮的必要條件。

作為水專業的技術人員，「精進水處理的技術「是Phenny五年成長計劃的第二部分。

希望關注水資源，水技術的路友能有所收穫。這同時也作為我的學習記錄，方便以後隨時隨地複習。

水技術的第一篇簡單的來講一下「消毒」：

在飲用水、游泳池、噴泉水景等水體中，由於與人有這直接的接觸，因此在衛生層面上有更高的要求。在處理時，消毒主要目的是通過氧化、分解、變性的化學反應過程破壞細菌、病毒、孢子等微生物的生理機能，達到殺死、滅活、分解的效果。

簡單的講就是採用各種方法改變、破壞這些有害微生物的技能，造成其死亡或者停止繁衍。

針對消毒的結果要求，在水質指標中主要體現的是菌落數量

臭氧消毒的原理：

臭氧首先作用於細胞膜，使膜構成成份受損傷，而導致新陳代謝障礙，臭氧繼續滲透穿透膜，而破壞膜內脂蛋白和脂多糖，改變細胞的通透性，導致細胞溶解、死亡。

（1）臭氧以氧原子的氧化作用破壞微生物膜的結構，以實現殺菌作用。

（2）臭氧對細菌的滅活反應總是進行的很迅速；、

（3）與其它殺菌劑不同的是：臭氧能與細菌細胞壁脂類的雙鍵反應，穿入菌體內部，作用於蛋白和脂多糖，改變細胞的通透性，從而導致細菌死亡。

（4）臭氧還作用於細胞內的核物質，如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。

若運用在泳池水處理中還可以通過氧化，去除部分結合氯，減少水內余氯含量從而改善水面以上空氣的質量。

製造臭氧的機制：

A、高壓放電

--高壓高頻電場能刺激氧氣分子形成氧原子，最終結合成臭氧；

--峰值電壓8kv最高效率制臭氧電壓7~8kv，

--頻率為5~10kHz

B、紫外光制臭氧

--製造臭氧的的最大效率波長為λ ＝ 185nm(10 -9 m)

--光子量子被氧氣吸收後形成氧原子，氧原子之間在結合形成臭氧。

--轉化率高達130 (g03/kw.h).

中壓紫外改善水質的原理：

紫外光為波長小於400mm的電磁波

UV-A的波長在315-400nm

UV-B的在波長在280-315nm

UV-C的波長在200-280nm

-- 紫外線消毒燈在紫外線UV-C波段內，其中250-270nm範圍內殺菌力最強。由

--253.7nm的紫外線，使細菌和病毒DNA和RNAV發生變性，細胞不能繁殖。

--紫外線消毒燈對任何細菌或病毒都有效，集中高強度紫外線在短時間內即可殺菌.

--殺菌效率可達99％－99.9％。表1列出紫外Ｃ技術對常見幾種細菌病毒的殺菌時間一般只需１秒以內

（2）中壓紫外通過直接破壞結合氯（一氯，二氯，三氯胺），從而大大減少結合氯進入水面以上的空氣，達到改善水面上空氣質量的效果。

常見的低壓之外燈、低壓高強紫外燈、中壓紫外燈：指的是汞的飽和蒸氣壓。

A.低壓紫外燈管：輸出紫外波長253nm輸出率為90%以上，功率30~40w，溫度 40度左右

B.低壓高強燈管：輸出紫外波長253nm輸出率為90%以上，功率100w，溫度 100度左右

C.中壓之外燈管：200nm ～ 300nm波段多頻譜輸出，功率450w，溫度650~850度左右，同等條件使用等數為低壓的1/10,低壓高強的1/4 .

低壓紫外

中壓紫外

遊離氯消毒原理：

氯消毒常用的氯消毒劑有氯、漂白粉和次氯酸鈉。

（1）氯消毒的作用機理 J，一般認為主要通過HOCI起作用。Cl2+H2O HOCl+HC1；

（2）HOC1為很小的中性分子，只有它才能擴散到帶負電的細菌表面，並通過細菌的細胞壁穿透到細菌內部。

（3）當HOC1分子到達細菌內部時，能起氧化作用破壞細菌的酶系統而使細菌死亡。

漂白粉等其他氯消毒與此的原理相同

銅銀離子消毒原理：

（1）銅、銀離子殺菌功能是由帶正電的銅銀離子和帶負電的細菌細胞相結合；

（2）銅銀離子穿透細胞壁與細胞內特定部位的DNA及RNA相結合，破壞細菌細胞的蛋白酶和呼吸酶，造成細菌細胞的溶解和死亡。

試驗證明,0.4mg/L的銅離子和0.04 mg/L的銀離子及一定量的其它消毒劑聯合使用效果最佳。

由微型電腦控制器通過控制直流電流的大小來控制產生銅銀離子的數量；並設置時間控制極性轉換，防止電極不平等消耗，當兩電極已完全消耗盡時，更換一對新的電極便可繼續使用。

在醫學上的研究如下：

關於銀離子的殺菌作用機理研究報告較多, 多數學者認為, 超細狀態銀、膠態銀其比表面極大, 遇水或在水溶液中呈現Ag= Ag+ + e反應; 而氧化銀遇水呈現AgO+ H2O= Ag2++ 2OH- 反應; 因此, 銀的殺菌作用主要與銀離子有關, 也有人還認為Ag2+ 比Ag+ 離子的殺菌能力更強。

（1）Ag+ 能與菌體中酶蛋白的巰基- SH 迅速結合,；

（2）使一些以此為必要基的酶喪失活性, 從而達到殺菌作用。

如酶SHSH+ 2Ag+ = 酶SAgSAg+ 2H + , 當菌體被Ag+ 殺死後, 又有相當一部分銀離子從死亡菌體上遊離出來, 再與其他細菌接觸, 又殺滅其他細菌, 周而復始, 這就是銀殺菌性能可保持持久的緣由。據有關試驗資料, 當水中銀離子濃度為0. 05 mg /L時, 能完全殺滅水中菌群, 可保持90 d內不會繁殖出新的菌群。有學者認為氧化銀是一個微型電荷發生器,可不斷地施放電荷, 吸附並毀壞帶電荷( SH- )的細菌機體,直至使其死亡。