飲用水消毒為什么采用紫外線殺菌消毒器

【摘要】：對生活飲用水中常用的幾種消毒方法進行了介紹,討論了液氯、二氧化氯、氯胺和紫外線消毒工藝的原理、優點、缺點及影響因素,以指導相關人員合理選擇消毒工藝,保障飲水安全。

常見的幾種飲用水消毒技術：

    飲用水的消毒技術主要有物理方法和化學方法兩大類。物理方法是采用熱、紫外線照射、超聲波高頻輻射等方法使細菌內蛋白質在物理能的作用下發生凝聚或使遺傳因子發生突變而改變細菌的遺傳特征，從而達到消毒的目的；化學方法則是利用無機或有機化學藥劑滅活微生物特殊的酶，或通過劇烈的氧化反應使細菌的細胞質發生破壞性的降解而達到殺菌的作用。具體的方法主要有以下幾種。

一、氯氣消毒法：

氯氣消毒是zui常用的一種方法，但人們發現使用氯氣對飲用水進行消毒處理存在如下一些缺點：

1、氯氣消毒主要是氯氣溶于水后生成次氯酸的作用，次氯酸不穩定，易分解生成新生態氧，這些新生態氧能使細胞中的磷酸丙糖去氫酶中的疏基被氧化而破壞，引起細菌死亡，但氯氣的消毒僅適用于偏酸性條件；

2、氯氣消毒時，常與水中的有機物作用，發生一系列取代反應，產生CHC13、CHC12Br、氯一酸等500多種有致癌、致畸作用的有機氯衍生物，嚴重影響人類的身體健康；

3、采用氯氣消毒有味覺與嗅覺的不適感；

4、長期使用該種殺菌劑，細菌易產生抗藥性，使氯氣的用量逐年增加，副作用愈來愈大。

二、二氧化氯消毒法：

ClO2的氧化性*，是氯氣的27倍，其殺菌作用是通過在水中分解出的氯氣穿透細胞壁，使蛋白質變性而實現的。采用ClO2消毒還有不與氨及大多數有機胺反應，其殺菌效果不受胺的影響；消毒后的副產物ClO2-具有抑制細菌繁殖的作用，消毒持續時間較長；能有效去除水中  Fe2+、Mn2+、S2-、CN-等無機物和酚類、腐殖質等有機污染物；能與水中一些致癌物質反應生成無致癌作用的物質；對水體的霉爛味或腥臭味具有較大的去除效果。  

但由于ClO2很不穩定，與空氣混合的體積比大于10％時，受到強光或強烈振動就可能發生爆炸，通常需要現用現制，這給它的使用帶來許多不便；高濃度的ClO2及其消毒后在水中形成的產物對動物具有一定的潛在毒性；目前ClO2的分析檢測方法不能滿足快速、準確和可靠的要求，另外，成本比氯氣高2－4倍。

三、臭氧消毒法：

    臭氧氧化或與其它方法聯合使用可有效去除水體中的金屬離子、氨氮等無機物質和腐殖酸、黃腐酸等天然有機物，而不會產生用氯氣消毒的三鹵甲烷等有害物質，且能提高混凝-絮凝效果，特別是采用臭氧強氧化技術和其它技術相聯合可有效去除水體中的微污染有機物，同時臭氧本身具有*的殺菌消毒作用，可迅速殺滅水體中的細菌和病毒而不引起二次污染。但該方法存在：

1、當水體中有溴離子存在時，經臭氧氧化會形成次溴酸、次溴酸根和溴酸根離子等有致癌作用。

2、臭氧在水中的分解速度較快，當PH＝7．6，溫度為20℃時，lh內就會將剩余的  0．4mg／L的  O3全部分解掉，從而造成排水管網中細菌的再生等，所以要想保證管網末梢有一定的剩余O3或持續的消毒效果，只有增加 O3的投加量或補充C12等，這無疑會增加消毒的成本。

3、現有水廠的處理流程大多是明渠系統，也不適于采用臭氧處理，因臭氧處理采用低壓流程，這樣可增大臭氧的溶解度減少其損失。

4、O3的發生困難且價格較貴，如采用O3對水進行消毒處理，其價格是氯氣消毒的2-8倍，同時目前尚無實用方便的O3濃度測定與控制方法。

四、氯胺消毒法：

    氯胺消毒法是通過氯與胺反應生成氯胺來進行消毒的。實踐證明它具有較好的殺毒效果，與水中有機物幾乎不發生反應，可使三鹵甲烷生成量與氯氣消毒相比減少50％左右，氯胺在管網中持續時間長，能有效控制管網中殘余的細菌繁殖，同時氯胺消毒不產生氯氣消毒所引起的氯臭味等，但國外有實驗室通過動物實驗研究，懷疑氯胺可能對遺傳基因有毒性反應，這在很大程度上限制了這種方法的推廣應用。

五、漂百粉消毒法：

該方法消毒有一定范圍的適用性，它要求被消毒的水中不含易于形成惡臭味道的化合物或化學污染物。次氯酸鈉能使水中的Ca2+、Mg2+等離子形成沉淀，導致管線和投藥設備結垢。另外，該法具有產生的余氯消失快，維持的有效時間短等特點，不適合在管道輸送的飲用水中作消毒劑。

六、紫外線消毒法：

    紫外線消毒法屬于水體物理消毒處理方法，與化學法相比具有不產生有毒有害的副產物、不影響水體的口感、消毒效果高、速度快、設備操作簡單、便于運行管理、消毒成本低等優點。

    影響紫外線殺菌效果的主要因素有燈管的功率、照射時間及水層厚度等。紫外線燈管的功率是隨著使用時間的增加而降低的，其殺菌效果也隨之下降，燈管使用時間到達2000h時，輻射強度將下降25％左右，而當使用時間為10000h，其輻射強度只有額定的55%左右。水體經輻射的時間越長越有利于殺菌，但這樣勢必要增大設備或增加過水水流的厚度。而水流厚度的增加則不利于殺菌，一般30W紫外燈對1cm的水層滅菌效率為90%，對4cm水層滅菌效率只有40%左右。目前在紫外線消毒中普遍存在的問題有：紫外光源的強度與壽命、燈管表面結垢影響消毒效果、無持續殺菌能力、缺少對這一領域的深入研究、設備投資較大等。

結論：飲用水消毒為什么采用紫外線殺菌消毒器

    紫外線消毒具有廣譜性，對多種病源微生物都有較好的作用效果。歐洲許多國家以及北美的加拿大和美國已在九十年代分別修改了環境立法，在廢水處理后的消毒以及飲用水的消毒上，都推薦采用紫外線消毒技術。目前紫外線在飲用水消毒、再生回用水消毒、生活污水、工業廢水等的消毒處理中得到了一定的應用，盡管紫外線消毒技術存在無持久殺菌能力、細菌光修復問題及燈管的使用壽命等問題，但是相信隨著人們對紫外線消毒技術研究的不斷深入，殺菌效率更高的中壓燈、脈沖燈的出現，燈管使用壽命的延長，以及對紫外線消毒系統設計研究的深入，紫外線消毒裝置產品的商業化、國產化，綠色環保的紫外線消毒技術在我國飲用水消毒中將具有良好的應用前景。