二次供水系统消毒方法比较

二次供水系统消毒方法比较

摘要：根据二次供水系统情况，总结了各种消毒技术的原理和优缺点，分析认为单纯采用一种消毒方式可能无法满足二次供水单元的需求。建议在二次供水设计中选用“微电解—二氧化氯”组合工艺，可以很好地解决二次供水中消毒问题，并且可以产生余氯和防止藻类滋生。

关键词：二次供水、微电解消毒、二氧化氯消毒、组合工艺

Disinfection methods comparing on secondary water supply system

CHEN Pei1CAI Jianming2

(1 Zhejiang Huazhi architecture design. Co., Ltd, Ningbo 315040; 2 Zhejiang Dean Sci. & Tech. Corp., Ltd, Ningbo 315040)

Abstract: This paper summarizes the principles, advantages and disadvantages of the disinfection technology which are used on secondary water supply system. It seems that an integrated process contained micro-electrolysis and chlorine dioxide disinfection suits for the secondary water supply system. Not only can solve the problem of secondary disinfection of water supplies, but also can produce chlorine and prevent algae breeding.

Key words: secondary water supply system, micro-electrolysis disinfection, Chlorine dioxide disinfection, integrated process

引言：水与人类生存息息相关，饮水卫生是保障人体健康的必备条件。城市供水质量优劣直接关系到千百万人的身体健康。过去，由于城市范围较小，城区供水为直接供水，影响因素较少，供水质量好。近几年来，随着城市建设的飞速发展，高层建筑日益增多。由于供水压力不足，直供无法满足用户要求，因此很多高层住宅采用增设低位蓄水池和高位水箱的二次加压供水办法来满足居民的用水需要。另外，部分处于管网末端的用户也需要二次供水。二次供水已成为城市供水不可缺少的环节，它缓解了城市供水压力不足和水量分配不平衡，解决了多层建筑和低水压区单位和居民的用水问题。

二次供水单位最关键的是要解决经常性的消毒问题[[[]二次供水技术规程[S] CJJ140-2010. 北京：中国建筑工业出版社],[[]建筑给水排水设计规范[S] GB50015-2003（2009版）. 北京：中国建筑工业出版社]]，清洗过程中的消毒只能维持较短时间，只有坚持经常性消毒才能确保水质的卫生安全。

一、消毒方法技术经济比较

目前我国二次供水系统常用的消毒方法主要有：紫外线消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、微电解消毒、次氯酸钠消毒和组合工艺。

1. 紫外线消毒

大量的研究和实验证明，水的紫外线灭菌主要是通过紫外线对微生物的辐射，生物体内的核酸吸收了紫外线的光能，损伤和破坏了核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。

波长在200~300nm之间的紫外线为灭菌紫外线，以256最强。微生物核酸吸收了紫外线的能量，使核酸突变，阻碍其复制，转录封锁蛋白质合成。紫外线能够改变DNA和RNA的含氮杂环，以导致形成新的键结分子。DNA吸收了紫外线能量使链条断裂，DNA分子间的交联被破坏，胞嘧啶和尿嘧啶发生水合作用，形成新的胸腺嘧啶二聚体，从而破坏了嘧啶与嘌呤的正常配对，改变了DNA 的生物学活性，使微生物自身不能复制，这就是微生物最重要的紫外线损伤，也是致死性损伤。大量研究证明，胸腺嘧啶二聚体的增加与细菌死亡率有直接的正比关系。

另外，水分子在紫外线的照射下，可产生超氧阴离子/过氧化氢/羟自由基，水中的溶解氧在紫外线作用下也会产生激发基态氧分子。这些自由基状态下的活性氧可使微生物体内的DNA损伤，受到损伤后的DNA将发出错误的信息，造成细胞代谢发生紊乱，或作用于细胞中的蛋白质使其失去活性，从而导致细胞的死亡。

紫外线消毒有如下优势：

高效率杀菌

紫外线对细菌、病毒的杀菌使用一般在1~2秒即可达到99~99.9%的杀菌率。

高效杀菌广谱性

紫外线杀菌的广谱性是最高的，它对几乎所有的细菌、病毒都能高效率杀灭。

无二次污染

紫外线杀菌不加入任何化学药剂，因此它不会对水体和周围环境产生二次污染。不改变水中任何成分。

运行安全、可靠

传统的消毒技术如采用氯化物或臭氧，其消毒剂本身就是属于剧毒、易燃的

物质。而紫外线消毒系统不存在这样的安全隐患。

投资成本及运行维护费用低

紫外线杀菌设备占地小，构筑物要求简单，因此总投资较少。在运行方面成本也较低，在千吨水处理量水平，它的成本只是氯消毒的1/2。

2.二氧化氯消毒

二氧化氯[[[]林平. 二氧化氯应用于水厂消毒的优缺点[J]. 林业科技情报. 2002, 34(3):50.]]作为一个强氧化剂，它还具有除藻、剥泥、防腐、抗霉、保鲜、除臭、氯化及漂白色等多方面的功能，用途十分广泛。

二氧化氯灭菌消毒剂经美国食品药物管理局(FDA)和美国环境保护(EPA)的长期科学试验和反复论证，考验了ClO2对饮用水的处理效果后，被确认为是医疗卫生、食品加工中的消毒灭菌、食品(肉类、水产品、果蔬)的防腐、保鲜、环境、饮水和工业循环及污水处理等方面杀菌、清毒、除臭的理想药剂，是国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。

二氧化氯消毒具有广谱高效快速的特点，对大肠杆菌、葡萄球菌、军团菌、绿脓杆菌、霍乱病菌、沙门氏菌、痢疾杆菌、脊髓灰质炎病毒、肝炎病毒等均有很好的杀灭作用。且不会产生致癌的卤代烃(THMs )，不会有氯酚、氯胺等用氯时的副作用。其缺点是不能储存，需要现场采用二氧化氯发生器制取，就地投加。

二氧化氯是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒灭菌剂，它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体，细菌芽孢，真菌，分枝杆菌和病毒等，并且这些细菌不会产生抗药性。二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。

高效、强力

在常用消毒剂中，相同时间内到同样的杀菌效果所需的ClO2浓度是最低的。对杀灭异养菌所需的ClO2浓度仅为Cl2的1/2。ClO2对地表水中大肠杆菌杀灭效果比Cl2高5倍以上。二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强。

快速、持久

二氧化氯溶于水后，基本不与水发生化学反应，也不以二聚或多聚状态存在。它在水中的扩散速度与渗透能力都比氯快，特别在低浓度时更突出。当细菌浓度在105~106个/ml时，0.5ppm的ClO2作用5分钟后即可杀灭99%以上的异养菌;而0.5ppm的Cl2的杀菌率最高只能达到75%，试验表明，0.5ppm的ClO2在12小时内对异养菌的杀灭率保持在99%以上，作用时间长达24小时杀菌率才下降为86.3%。