城市饮用水消毒的技术要点与优势分析

王欣

摘 要：受到国内市场经济的带动影响，城市居民对生活居住环境有了更高的标准和要求。为了实现居民生活与城市建设发展二者关系的相互协调，保证人类可持续发展与自然生态环境之间的和谐共存，应当将绿色、清洁、环保等理念融入到城市经济建设当中，通过加强提高城市饮用水消毒技术，预防各种传染疾病或者其他病原体通过饮用水途径扩散、传播，确保城市居民的用水安全和用水质量。

关键词：饮用水消毒；要点；优势

1 城市饮用水的氯消毒技术（Cl2）

氯气饮用水消毒技术是最通常可见、普遍使用的城市饮用水消毒技术之一。从20世纪初期开始，氯气饮用水消毒技术就被发明，并在之后的一整个世纪中，作为各个国家最主要的饮用水源消毒技术。它之所以成为首选饮用水消毒技术的理由，是其具有经济实惠、应用成本较低、消毒净化能力强、操作简便、实践经验丰富等优势。氯气饮用水消毒技术的工作原理与氯气本身的化学属性紧密相关，其特殊的强烈氧化能力，使氯气极容易与饮用水中的其他物质发生分解反应和氧化反应，利用在分解反应中生成的次氯酸和次氯酸根氧化作用，将两种分解反应产生的物质作为氧化剂，与饮用水中的其他污染物质发生快速氧化反应，从而起到分解水源污染物质、破坏传染源物质组成结构的杀菌、消毒作用。如果氯气是以液体形式注入饮用水中，那么根据化学反应中氯气与水接触反应的酸碱条件不同，将产生不同的结果。其一是，由于水溶液的酸碱数值大于10，那么次氯酸溶液浓度较低，其消毒灭菌所需要的时间也相对较长；其二是，由于水溶液的酸碱数值小于6，那么次氯酸根溶液的浓度较低，其消毒灭菌所需要的时间也相对快捷。由于城市饮用水氯消毒技术发展相对成熟，其消毒技术与科研成果经过时间与现实经验的检验，存在技术应用便捷、快速，技术投入与使用成本经济合理等巨大优势；同时，由于城市饮用水氯消毒技术健康、毒害性较低，对城市居民身体健康有基础保障，并且在其消毒过程中，能够保障城市饮用水管道在较长时间内保持杀菌消毒效果，因而被推荐使用。但同时由于氯气本身所具有的人体毒害性，因此需要有关技术管理工作者加强对氯气消毒技术的监控使用与管理，制定安全防护措施加强、防止氯气污染水源，避免氯气在消毒过程中产生的其他有害物质进入水源，污染水体等问题和安全隐患的发生。

2 城市饮用水的二氧化氯消毒技术（ClO2）

二氧化氯饮用水消毒技术的特征为，利用二氧化氯容易在感光条件下与水体发生分解反应的特性，生成次氯酸、氯气和氧气物质，实现对饮用水中有害物质与细菌等的吸附清除，并能有效实现对细菌滋生条件的抑制。二氧化氯由于具有强烈的氧化作用，因而能够将细菌等有毒害物质转化、分解为其他物质，并且能够消除城市饮用水中的异常气味，将城市饮用水转变为不利于细菌滋生的健康环境。从工作经验中，笔者发现二氧化氯消毒技术的特征表现在成本投资较低、消毒时间相对简短、消毒能力强等方面，并且其受到水质酸碱条件影响干扰程度小；二氧化氯与饮用水溶解作用速度快，氧化能力也较高，能够在短时间内清除饮用水源中的各项传染病原和有害物质，使用安全性极高，不会对城市居民人体产生毒性伤害。但是二氧化氯饮用水消毒技术的缺陷为，在其反应过程中，伴随产生多种氯酸根物质，而亚氯酸盐将可能会对人体健康产生不良影响和危害。由于城市饮用水二氧化氯消毒技术的以上优势与便利条件，被广泛使用于公共浴池、游泳馆水质消毒过程中。

3 城市饮用水的臭氧消毒技术（O3）

城市饮用水臭氧消毒技术利用臭氧化学物质容易遇水分解、与水相容的反应原理，在发生反应后，臭氧物质中的多余氧原子与氧气结合形成稳定结构，避免了再次污染的发生。

臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应。03灭菌有以下3种形式。一是臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。二是直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞壁和DNA，RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。三是透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。臭氧具有优良的杀菌消毒作用，其灭菌速度和效果是无与伦比的，是目前加药消毒法中最有效的消毒剂，对液氯杀毒效力较差的微生物都有非常强大的杀伤力，如病毒、芽孢等。臭氧杀菌效果显著，用量少而快。臭氧的杀菌能力不受p H值变化和氨的影响。臭氧消毒的缺点为设备投资大，产率低，占地大，不宜储存；当水质、水量波动时，投加量难以控制，需要较高的管理运行水平。臭氧氧化含有溴离子的原水时会产生溴酸根。而溴酸根已被国际癌症研究机构定为2B级潜在致癌物。由于臭氧在水中不稳定，室温下半衰期约为30 min，所以缺乏持续的杀毒能力，存在二次污染的可能性。

4 城市饮用水的紫外线消毒技术

城市饮用水紫外线消毒技术与上述几种消毒技术的最大区别为，利用物理消毒手段，其过程中防止了化学反应的发生，从根源上杜绝了化学反应生成物与清洁水源发生重复污染的情况，因而具有广泛应用优势。饮用水紫外线消毒技术的杀菌消毒原理为，利用紫外线照射作用，杀死、消灭饮用水中的传染性病原体，实现灭菌、消毒的任务。其应用优势为，由于其过程中没有化学反应，因而排除了新的化学生成物形成，并且对饮用水水源温度没有影响和干扰，不会破坏、改变水源的气味和味道；其消毒灭菌所需时间短暂，有效提高了饮用水清洁的速率，具有使用、安装简便，技术操作快速、简单，监督管理条件便利等优势。城市饮用水紫外线消毒技术其应用缺陷为，紫外线照射容易与饮用水中的其他物质发生反应，其灭菌杀毒效果短暂、不稳定。

综上所述，城市饮用水的氯消毒技术、二氧化氯消毒技术、臭氧消毒技术和紫外线消毒技术，是当前最为普遍适用的几种城市用水消毒手段，它们在使用过程中，各有优势与弊端。有关单位及其技术管理人员，应当从不同消毒技术的特点出发，结合城市用水需求的现实条件与经济情况，从安全性、稳定性、经济性、绿色清洁性等多种层面综合考虑使用。

参考文献

[1]王广鹏，黄修玮.浅谈城市污水处理技术及发展方向[J].黑龙江科技信息，2011，（5）：299.

[2]李靖.浅谈城市污水处理技术及其发展[J].山东工业技术，2015，（6）：99.

（作者单位：锐博环保科技（北京）有限公司）