各种水中消毒方式的比较

水处理中各类消毒系统应用比较
一、各类消毒系统简介
1、漂白粉溶药及投配系统
漂白粉可以直接使用粉剂投加到待处理水中，即用干式投加法。

也可采用湿式投加法，需设置溶药槽和投配槽，溶药槽需设有搅拌器，将一定量的漂白粉放入溶药槽，加水配置成有效氯含量为1～5％的溶液，静止澄清，使用上清液投加。

主要设备：溶药槽、溶液槽、投药箱、管材管件、阀门等配件。

2、次氯酸钠发生器消毒系统
设置盐投配箱溶盐，盐水泵将盐水从投配箱提升或高位自流到溶液箱，配置成3～3.5%的盐水，从溶液箱自流到次氯酸钠发生器，发生过程由电源控制器自动控制。

产生的次氯酸钠液进入投氯箱，经投氯管进入接触池消毒。

主要设备：盐投配箱、高位溶液箱、次氯酸钠发生器(含电源控制柜)、投氯箱、(盐水泵)、管材管件、阀门等配件。

3、液氯投加系统
液氯由氯瓶经压力表控制，经过滤罐进入加氯机，通过水射器混合投加到消毒池。

主要设备：氯瓶、过滤罐、压力表、加氯机、报警装置、安全装置、管材管件、阀门等配件
4、电解法二氧化氯发生器消毒系统
二氧化氯发生器利用食盐为原料，通过特制的隔膜电解槽产生二氧化氯混合气体，经水射器制成协同消毒剂通入待消毒水中。

主要设备：溶药槽、电解法二氧化氯发生器全套设备、管材管件、阀门等配件。

5、化学法二氧化氯发生器消毒系统
二氧化氯发生器利用氯酸钠与盐酸为原料，反应产生二氧化氯混合气体，经水射器制成协同消毒剂通入待消毒水中。

主要设备：溶药槽、化学法二氧化氯发生器全套设备、管材管件、阀门等配件。

6、臭氧发生器消毒系统
空气由无油空压机抽入至臭氧发生器中，经发生器内部的干燥与过滤由臭氧发生单元产生臭氧，经水射器与固定混合器投加到接触塔或其它接触装置中。

主要设备：无油空压机、臭氧发生器、固定混合器（或其他臭氧接触混合器）、管材管件、阀门等配件。

二、消毒剂发生设备比较
1、以二氧化氯产生量1000g/h为例，对各种消毒剂发生设备的性能、参数予以比较。

2、设备价格比较
臭氧发生器＞次氯酸钠发生器＞电解法二氧化氯发生器＞化学法二氧化氯发生器＞液氯投加装置(不合报警及控制系统)＞漂白粉投加装置。

3、使用寿命比较
(1)漂白粉投加装置较为简单，使用寿命较长。

(2)次氯酸钠发生器：关键部件为电极，电极材料有石墨、二氧化铅及钌钛铱三种，使用期限一般分别为2000h、4000h、17500h(约两年)左右。

(3)液氯投加装置：因液氯腐蚀性强，设备容易损坏和发生故障，如操作得当，注意维护保养，使用寿命可达3～4年。

(4)电解法二氧化氯发生器：关键部件亦为电极，电极使用寿命一般为50000小时，隔膜使用寿命2年。

(5)化学法二氧化氯发生器：采用PVC材料，不受腐蚀，使用寿命十年以上。

(6)臭氧发生器：设备易损，使用寿命较短。

4、操作管理要求比较
(1)漂白粉消毒：如采用干法投加，因有很大的刺激性气味，对操作人员身体会造成很大危害，采用湿法投加，操作管理较简单。

(2)次氯酸钠发生器：操作管理较为复杂，重要部件(阳极)易损，要精心养护，常需停机将电极分解酸洗，检修组装工作要求严格，设备性能不稳定，维修费用和故障率高。

(3)液氯：操作管理要求较高，液氯在安全方面存在潜在的危险性，一旦发生泄漏，会对人体造成毒害，并严重污染环境，所以必须有一套完整的控制设备，良好的通风、防火措施。

(4)电解法二氧化氯发生器：操作管理要求较高，设备故障率高，维修价格高。

(5)臭氧发生器：设备组成系统复杂，对运行操作技术要求严格，故障率高，使用效率低，对进水水质要求高，易给实际运行带来困难。

三、运行比较
l、投加量比较
2、运行费用综合比较：
(1)投加量：漂白粉＞液氯＞次氯酸钠＞二氧化氯≈臭氧
(2)耗电量：臭氧发生器＞电解法二氧化氯发生器＞次氯酸钠发生器＞液氯＞化学法二氧化氯发生器＞漂白粉
(3)药品耗用量：化学法二氧化氯发生器＞漂白粉＞次氯酸钠发生器＞液氯＞电解法二化氯发生器＞臭氧发生器。

(4)水耗用量比较：臭氧发生器＞次氯酸钠发生器＞电解法二氧化氯发生器＞化学法二氧化氯发生器≈液氯≈漂白粉。

(5)综合费用比较：臭氧发生器＞次氯酸钠发生器＞电解法二氧化氯发生器＞化学法二氧化氯发生器≈液氯≈漂白粉
四、处理效果比较
1、消毒机理
漂白粉、液氯、次氯酸钠消毒原理相同，均是通过生成次氯酸进行消毒。

HOCl分子比较小且不带电荷，较容易渗入细胞壁，氯与细菌酶系统发生不可逆反应，细菌由于酶的钝化而被灭活。

次氯酸具有氧化性，对水体中污染物有一定的去除作用。

二氧化氯的有效氯含量为263％，是强氧化剂，与其他氯系消毒剂作用机理不同，对水体中污染物有很强的去除作用。

ClO2对细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含琉基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。

臭氧也是强氧化剂，其杀菌机理是破坏和氧化微生物的细胞膜、细胞质、酶系统和核酸，从而使细菌和病毒迅速灭活。

2、消毒剂使用特点比较
(1)漂白粉：有效氯含量为65～70％，价格昂贵，定比投加困难，易造成二次污染。

(2)液氯：含有l00％的有效氯，杀菌力强，价格便宜，是一种较为成熟的消毒剂。

但使用液氯作为消毒剂，不同的水质、水温、pH值、菌种以及接触时间对消毒效果均有影响，而且必须保证定比投加，否则投量不足时不能保证处理效果，投量过多则造成二次污染。

在使用方面液氯存在较大的潜在危险性，必须有一套完整的监控系统，氯瓶在贮存、运输、保养上也不方便，使其在城市及人口稠密地区受到限制。

(3)臭氧：消毒效率高，基本不受pH值和温度的影响、杀菌力强、对降解各种有机毒物、除色除嗅、除味，改善水质效果较好。

但在消毒处理之前需要对原污水进行较严格的预处理，处理成本高，因此较难推广应用。

(4)次氯酸钠：在适宜的浓度时，消毒效果与液氯相同。

(5)二氧化氯：是新一代水消毒剂，具有广谱的强氧化能力和杀菌消毒效果，杀菌快速，消毒效力持久，且不会生成氯代有机物。

使用化学法发生器现场制备使用，处理成本低。

3、效果比较
漂白粉、次氯酸钠和液氯的杀菌能力与广谱性、氧化性均不及二氧化氯与臭氧，且消毒效果受水质条件影响较大。

生成的次氯酸容易与有机物发生亲电取代反应，产生有致癌性的有机氯化物，无法彻底降解有机物，因而CODcr、BOD5去除率较低，去Fe、去Mn、脱色及去臭能力均较二氧化氯与臭氧低。

用于循环水处理时，还因受水质中氨氮的影响，灭藻能力较低。

二氧化氯与臭氧的处理能力与效果相当，见表1、表2。

表1 某医院污水一级处理采用二氧化氯进行消毒处理数据
表2 某医院污水一级处理采用臭氧进行消毒处理数据
因化学法二氧化氯发生器较电解法的二氧化氯收率高，生成的混合消毒剂中二氧化氯含量较高，因而化学法的处理效果较好。

臭氧消毒对水质要求较高，否则臭氧耗量大，效果不好且不经济，同时因其溶解度低，还需进行复杂的尾气处理。

综合比较处理效果：化学法二氧化氯发生器＞臭氧发生器≈电解法二氧化氯发生器＞次氯酸钠发生器＞液氯＞漂白粉。

五、结语
综上所述，结合设备价格、设备操作管理、使用寿命、运行费用与处理效果，使用化学法二氧化氯发生器是现有消毒方法中最为理想的消毒方法。