饮用水消毒方法和要求-文档资料

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1、1,饮用水消毒方法和要求 阆中市疾控中心何培菘2016.6,2,饮 用 水 消 毒,消毒是指杀灭外环境中病源微生物的方法。其目的是切断传染病的传播途径，预防传染病的发生或流行。据研究，可污染饮用水的致病微生物有上百种，为杜绝介水传染病的发生和流行，保证人体健康，生活饮用水必须经过消毒处理方可供饮用。目前我国用于饮用水消毒的方法主要有氯化消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒和臭氧消毒。,3,第一节 氯化消毒,4,1常用氯消毒剂的种类,1.1 氯 1.2 漂白粉 1.3 漂白粉精 1.4 有机含氯消毒剂 1.5 次氯酸钠,5,2. 氯化消毒的基本原理,2.1 氯的杀菌机理 氯的杀菌作用是由于次氯酸体积小

2、，电荷中性，易于穿过细胞壁；同时，它又是一种强氧化剂，能损害细胞膜，使蛋白质、RNA和DNA等物质释出，并影响多种酶系统(主要是磷酸葡萄糖去氢酶的巯基被氧化破坏)，从而使细菌死亡。氯对病毒的作用，在于对核酸的致死性损害。,6,2.2 影响消毒效果的因素,2.2.1 加氯量 用氯及含氯化合物消毒饮水时，氯不仅与水中细菌作用，还要氧化水中的有机物和还原性无机物，其需要的氯的总量称为“需氯量”。为保证消毒效果，加氯量必须超过水的需氯量，使在氧化和杀菌后还能剩余一些有效氯，称为“余氯”。一般要求氯加入水中后，接触30分钟，水中至少应保持游离性余氯0.3mg/l。在配水管网末梢，游离性余氯不应低于0.0

3、5mg/l。,7,2.2 影响消毒效果的因素,2.2.2 接触时间 氯加入水中后，必须保证与水有一定的接触时间，才能充分发挥消毒作用。用游离性有效氯(指次氯酸和次氯酸离子)消毒时，接触时间应至少30分钟，游离性余氯达0.3-0.5mg/l；采用氯胺(指一氯胺和二氯胺)消毒时，接触时间应在l-2小时，化合性余氯达1-2mg/l。,8,2.2 影响消毒效果的因素,2.2.3 水的PH值 次氯酸是弱电解质，其离解程度取决于水温和水的PH值。当PH值5.0时，次氯酸呈100形式存在于水中，随着PH值的增高，次氯酸逐渐减少而次氯酸离子逐渐增多。PH值在6.0时，次氯酸在95以上；PH值7.0值，次氯酸含

4、量急剧减少；PH7.5时，次氯酸和次氯酸离子大致相等；PH值9时，次氯酸离子接近100。根据对大肠杆菌的实验，次氯酸(HOCI)的杀菌效率比次氯酸离子(OCl-)高约80倍。因此，消毒时应注意控制水的PH值，不宜太高，以免生成次氯酸离子较多，次氯酸较少而影响杀菌效率。,9,2.2 影响消毒效果的因素,2.2.4水温 水温高，杀菌效果好。水温每提高10，病菌杀灭率约提高23倍。,10,2.2.5水的浑浊度 用氯消毒时，必须使生成的次氯酸(HOCl)和次氯酸离子(OCl-)直接与水中细菌接触，方能达到杀菌效果。如水的浑浊度很高，悬浮物质较多，细菌多附着在这些悬浮颗粒上，则氯的作用达不到细菌本身，使

5、杀菌效果降低。这说明消毒前混凝沉淀和过滤处理的必要性。悬浮颗粒对消毒的影响，因颗粒性质、微生物种类而不同。如粘土颗粒吸附微生物后，对消毒效果影响甚小，而粪尿中的细胞碎片、或污水中的有机颗粒与微生物结合后，会使微生物获得明显的保护作用。病毒因体积小，表面积大，易被吸附成团，因而颗粒对病毒的保护作用较细菌大。,2.2 影响消毒效果的因素,11,2.2 影响消毒效果的因素,2.2.6 水中微生物的种类和数量 不同微生物对氯的耐受性不尽相同，除腺病毒外，肠道病毒对氯的耐受性较肠道病原菌强。原虫包囊抵抗力最强。消毒往往达不到100的杀灭效果，常以99、 99.9或99.99的效果为参数。故消毒前若水中细

6、菌过多，则消毒后水中细菌数就不易达到卫生标准的要求。,12,3氯消毒的几种方法,3.1 普通氯化消毒法 当水中需氯量较低，即水的浊度低，有机物污染轻、且基本无氨(0.3mg/L)时，加入少量氯即可达到消毒目的一种消毒法。此法产生的主要是游离性余氯，所需接触时间短，效果可靠；但要求源水污染较轻，且基本无酚类物质(氯能与酚形成有嗅味的氯酚)；游离性余氯较不稳定，不易在较长管网中保持至管网末梢。,13,3氯消毒的几种方法,3.2 折点氯消毒法 采用超过折点的加氯量，使水中形成适量的游离性余氯，称为折点氯消毒法。本法的优点是：消毒效果可靠；能明显降低锰、铁、酚和有机物含量；并具有降低臭味和色度的作用。

7、缺点是耗氯多，因而有可能产生较多的氯化副产物三卤甲烷；需事先求出折点加氯量，比较麻烦，有时水样折点不明显；会使水的PH值过低，故必要时尚需加碱调整。,14,3.3 氯胺消毒法 在水中加入氨(液氨、硫酸胺或氯化胺)，则加氯后生成一 氯胺和二氯胺，这种方法为氯胺消毒。氨与氯的比例应通过 试验确定，其范围一般为1:31:6。本法的优点是：三卤甲 烷类物质的形成明显较普通氯化法低；如先加氨后加氯，则 可防止氯酚臭，化合性余氯较稳定，在管网中可维持较长时 间，使管网末梢余氯得到保证。缺点是：氯胺的消毒作用不 如次氯酸强，要求保证足够长的接触时间(2小时)和较高的余 氯量(1-2mg/l)，因此接触时间长

8、，费用较贵；需加氨而操作 复杂；对病毒的杀灭效果较差。,3氯消毒的几种方法,15,3.4 过量氯消毒法 当水源受有机物和细菌污染较严重时，或在野外工作、行军等条件下，需在短时间内达到消毒效果时，可加过量氯于水中，使余氯达l-5mg/l。消毒后的水需用亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠)或活性炭脱氯。,3氯消毒的几种方法,16,4加氯地点和加氯设备,4.1 加氯地点 4.1.1滤前加氯 指在混凝沉淀前加氯，其主要目的在于改良混凝沉淀和防止藻类生长，但易生成大量氯化副产物。 4.1.2滤后加氯 指在滤后水中加氯，其目的是杀灭水中病原微生物，它是最常用的消毒方法。也可采取二次加氯，即混凝沉淀前和滤后各

9、加一次。,17,4加氯地点和加氯设备,4.1.3 中途加氯 输水管线较长时，在管网中途的加压泵站或贮水池泵站的补充加氯。采用此法既能保证末梢余氯，又不致使水厂附近的管网水含余氯过高。,18,4加氯地点和加氯设备,4.2 加氯设备 大中型水厂一般均采用液氯消毒。 真空加氯机 真空加氯机上部为一玻璃罩，浸于水盘中，罩内压力较大气压低。液氯钢瓶内的氯经减压气化后吸人玻璃罩内，由另一管孔通往水射器，与压力水混合后送至加氯点。 转子加氯机 转子加氯机钢瓶内氯气先进入旋风分离器，除去铁锈、油污后再经弹簧膜阀、控制阀到转子流量计和中转玻璃罩，在水射器抽吸下，氯与压力水混合并溶解，氯浓度大于1，经加氯管道送往

10、加氯点。,19,5氯化消毒的安全性问题,5.1氯化副产物的形成及危害 在氯化消毒杀灭水中病原微生物的同时，氯与水中的有机物反应，产生一系列氯的副产物。通常，将水中能与氯形成氯化副产物的有机物称为有机前体物。天然水中有机前体物以腐殖质(含腐殖酸和富里酸)为主要成分，其次有藻类及其代谢产物、蛋白质等。腐殖质是氯化消毒过程中形成氯化副产物三卤甲烷的主要前体物质。三卤甲烷属挥发性卤代有机物，主要有四种：即氯仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和溴仿。其中以氯仿含量最高。据研究表明氯仿具有致突变性和动物致癌性。氯化副产物中非挥发性卤代有机物有卤乙腈、卤乙酸、卤代酚、卤代酮和卤代醛等。这类物质目前现有仪器难以检

11、测，但它们仍具有一定的突变性和致癌性。,20,5氯化消毒的安全性问题,5.2 防治措施 对氯化副产物的防治，可根据情况采取以下措施：尽可能选择有机前体物含量低的水源；加强混凝沉淀和过滤等净化措施；防止藻类在制水构筑物内的生长，以降低有机前体物的含量；改善氯化消毒方法，如取消预氯化和避免折点氯消毒，采用管网中途加氯等，以减少氯化副产物的形成；采用颗粒活性炭过滤，以除去已形成的氯化副产物；此外还可考虑采用二氧化氯或臭氧作氧化剂消毒剂，也可改用氯胺消毒。,21,6氯制剂效果测定,原理是： 氯在酸性溶液中与碘化钾起氧化作用，释出相当量的碘，再以硫代硫酸钠标准溶液来滴定碘，然后根据硫代硫酸钠标准溶液的用

12、量计算出含氯化合物中有效氯的含量。 饮水在采用氯化消毒时，将涉及三个指标：加氯量，需氯量和余氯。,22,6氯制剂效果测定,余氯测定方法有 1、 碘量法测定总余氯量，原理同有效氯测定； 2、邻联甲苯胺的比色法测定总余氯和游离性余氯量，其原理是在PH小于1.3的酸性溶液中，余氯与邻联甲苯胺反应，生成黄色的醌式化合物，用目视比色法进行比色定量； 3、邻联甲苯胺亚砷酸盐比色法,23,第二节 其他消毒,24,1二氧化氯消毒,本世纪40年代，欧洲一些国家发现用二氧化(C1o2)用于水的消毒有很好的效果，但因制造复杂，价格较贵，过去未受到重视。近年来，国外为避免氯消毒所引起的有害作用而寻找新的消毒剂时，对它

13、的研究和应用日益增多，据资料统计，在1977年欧洲使用二氧化氯的水厂就有数千个，美国有103个水厂使用二氧化氯消毒。我国近两年也有采用二氧化氯消毒饮水的水厂出现。,25,1二氧化氯消毒,1.1 二氧化氯的理化特性 二氧化氯在常温下为橙黄色气体，溶点-59.5，沸点11，冷水中溶解度为2.9g/l(即4时的溶解度)，热水中分解成二样氯化氢、氯和氧。二氧化氯易溶于水，但不和水起化学反应，在水中极易挥发，其水中溶液呈黄绿色，敞开存放时能被光分解.因此不宜贮存，必须在现场边生产边使用；在密闭，避光条件下存放，很稳定，如果轻度酸化(PH6)则更稳定。二氧化氯很容易爆炸，当空气中浓度大于10或水中浓度大于

14、30时，都具有爆炸性。因此在生产时常用空气来冲谈二氧化氯气体，使其浓度低于8-10。将此气体溶于水时，水中二氧化氯浓度约为6-8mg/L。二氧化氯在酸性条件下有很强的氧化性。,26,1二氧化氯消毒,1.2 二氧化氯的消毒力 从研究资料显示，二氧化氯对细菌、病毒及真菌孢子的杀灭能力均很强，由于二氧化氯是一种不稳定化合物，不含次氯酸和次氯酸离子形式的有效氯，然而其浓度常以有效氯的术语表示。二氧化氯原子为正4价，还原成氯化物时将可得到5个电子，因此其氧化力相当于氯的5倍，有效氯含量为263%。故二氧化氯是极为有效的饮水消毒剂。二氧化氯对微生物的杀灭原理是：二氧化氯对细胞壁有较好的吸附性和透过性能，可

15、有效地氧化细胞内含疏基的酶；可与半胱氨酸、色氨酸和游离脂肪酸反应，快速控制生物蛋白质的合成，使膜的渗透性增高；并能改变病毒衣壳蛋白，导致病毒灭活。,27,1二氧化氯消毒,1.3 二氧化氯的毒性 二氧化氯及其歧化形成的亚氯酸盐和氯酸根有一定的毒性。ClO2-能引起动物的溶血性贫血和变性血红蛋白血症，ClO2还具有降低血清甲状腺素的作用。经动物实验证明，只有在接触高浓度二氧化氯及歧化产物亚氯酸盐时，才会产生不利影响；低剂量接触一般不会影响其健康。例如：有人用小白鼠作实验，饮用含亚氯酸盐100mg/l的水，可使它们的血红蛋白含量明显减少；饮用含量为10mg/l的水就未引起这种变化。让大鼠长期饮用含二

16、氧化氯10mg/l的水，两年后也未检查出对动物健康有害的作用。,28,1二氧化氯消毒,1.4 二氧化氯消毒 二氧化氯在饮水消毒中除可单独使用外，也可与其它消毒剂配合使用。如用Cl02作制水前处理，然后在滤后水中加氯，这样可防止形成过量的三卤甲烷，减少构筑物上藻类的生长，并能避免管网水中Cl02、亚氯酸和氯酸根的总量过高。 二氧化氯的投加量与源水水质有关，一般情况下，只作消毒用时，加入量为0.1-0.3mg/L，兼作前处理时，约为0.6-1.5mg/L。但无论何种情况，其余氯量应与游离余氯相同，且管网中二氧化氯、亚氯酸和氯酸根的总量应低于1mg/L。,29,1.4 二氧化氯消毒 影响二氧化氯消毒效果的因素主要是温度，随着温度的降低其杀菌效力逐渐减弱。但消毒效果不受PH值的影响(PH6- PH 10)，这使其对水质PH的变化比氯有更强的适应性，特别适用于碱度较高的水源水消毒；也不受天然水源中经常存在的氨的影响；因此，二氧化氯作为饮水消毒有其特有的实用性。,1二氧化氯消毒,30,1二氧化氯消毒,