城市污水厂消毒工艺技术的选择和应用

摘要：简要阐述了常见的几种消毒技术与原理，并从污水水质特点、处理规模和效率、经济成本、环保法规和标准要求4个方面，分析了消毒技术的选择依据，研究了城市污水处理厂消毒工作的工艺流程，对比了氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒3种消毒技术的优缺点和应用情况，以期为后续城市污水消毒工艺技术的选择和应用提供新的借鉴和建议。

关键词：城市污水处理厂消毒技术氯化消毒臭氧消毒紫外线消毒

SelectionandApplicationofDisinfectionTechnologyforUrbanSewageTreatmentPlants

GAOYanli

XinjiangHerunShangyuanTechnologyCo.，Ltd.，UrumqiCity，XinjiangUygurAutonomousRegion，830000China

Abstract：Thisarticlebrieflyelaboratesonseveralcommondisinfectiontechnologiesandprinciples，andanalyzestheselectionbasisofdisinfectiontechnologiesfromfouraspects：sewagequalitycharacteristics，treatmentscaleandefficiency，economiccost，environmentalregulationsandstandardrequirements.Theprocessflowofdisinfectionworkinurbansewagetreatmentplantsisstudied，andtheadvantages，disadvantages，andapplicationofthreedisinfectiontechnologies：chlorinedisinfection，ozonedisinfection，andultravioletdisinfectionarecompared，hopingtoprovidenewreferencesandsuggestionsfortheselectionandapplicationofurbansewagedisinfectiontechnologiesinthefuture.

KeyWords：Urbansewagetreatmentplants;Disinfectiontechnology;Chlorinedisinfection;Ozonedisinfection;Ultravioletdisinfection

城市污水处理是维护城市水环境安全，保证公共卫生的重要手段。消毒作为污水厂水处理的最后环节，可有效杀灭病原体，防止各类疾病传播。城市污水处理是高效循环利用水资源、强化水污染控制的必然趋势，也是提高城市可持续发展能力，满足城市居民生活质量需求的必然选择。城市污水厂消毒工艺技术的选择和应用，与运行费用、建设费用、处理效果、占地面积、管理便利性等存在极为紧密的联系。由此可见，城市污水厂在选择和应用消毒工艺技术时，必须要与污水厂的处理能力和所处城市的污水性质相结合，确定最佳方案。

1常见的消毒技术与原理

1.1氯消毒

城市污水厂选用氯消毒技术处理污水的时候，要合理化选择所需要使用的各类工具和设备。控制氯气投加装置的投氯范围维系在0.20～3.70mg/L之间，由此可以保证在水质和处理需求不同的前提下，可以灵活地调整投入的氯气量，保证消毒效果达到最佳状态。选用的氯气监测设备精准度必须做出严格控制，其误差维系在0.02kW，借此以对氯气浓度值展开动态性监测，为相关技术人员的监督控制工作持续提供准确的数据支持，维系消毒全过程的有效性和安全性[1]。同时，为了做出双重保险，在氯消毒环节中加装氯气泄漏报警器，当作业环节中氯气泄漏量达到10mg/L以后，设备自动出发报警，切实加强整个工作安全性。选用大容量氯气储罐，以3000L为宜，一方面可以减少药液频繁更换带来的困扰；另一方面还能提高消毒效率[2]。而1.60MPa的设备工作压力值，能保证在氯气供应时具有稳定性。

1.2臭氧消毒

臭氧消毒技术在城市污水处理中，因为具有无二次污染、处理高效等多方面优势而被广泛应用。在臭氧消毒的过程中，主要是以臭氧发生器作为主要部件，结合臭氧的强杀菌功能，彻底将水中的微生物病原菌消灭。以臭氧产量为28g/h的臭氧发生器为例，能够处理约3600L/h的污水量。并且，发生器产生的臭氧浓度可保持在17%～22%左右，能够大量杀死污水中的绝大多数病原微生物，将消毒处理的效果达到最优化。臭氧泄漏报警装置、臭氧检测设备、臭氧投加装置等在臭氧消毒全过程中的使用，致力于加强消毒效益。智能化管理在臭氧消毒过程中的融合，也在很大程度上维系良好的处理效果，且输入功率基本为0.25kW，具有相对较低的能耗。

1.3紫外线消毒

紫外线消毒在城市污水处理中无任何化学残留，并且表现出良好的环境友好性，所以备受关注。紫外线消毒的原理较为简单，利用紫外线可破坏病原微生物DNA结构的特点消毒灭菌。配置2根功率范围在20～80W的灯管，足以产生消灭病毒和细菌的作用，效果达99.90%以上，几乎完全消灭污水中的病原微生物。消毒器配备254nm紫外线波长，对破坏微生物DNA最为有效。

2消毒技术的选择依据

2.1污水水质的特点

城市污水厂水源主要来自市政污水和工业废水，其成分复杂，甚至对周围环境产生危害。生化需氧物质是工业、生活垃圾在污水中浸泡所释放出来的，其来源主要为造纸、食品加工以及皮革鞣制中的动物和植物等。大气和水体中的细菌会将排放于水体中的污染物进行转化，得到其他类型的化合物，分解过程中将会消耗鱼类生存所需要的溶解氧。

具有传染性的病原体和微生物，是污水传播疾病的关键所在，这种类型的污染物主要是通过食品加工、制作革等工业活动或者牲畜、宠物粪便渗入地下水所致；污水处理厂或工业企业在经营与生产期间释放大量的氮、磷、碳等矿物质，也会造成水中生物窒息、阳光受阻和藻类过多，污染地方水体；家用清洁剂、洗涤剂、杀虫剂、药品、重金属、工业活动和人类活动所需要的物料，会将大量的无机废物带入水系统。

2.2处理规模和效率要求

城市污水厂的处理规模和处理效率，要以其选择应用的消毒技术作为依据而展开综z9DCHW4RlZQw7mr15LkUWuelyug1qsZbmw1LEMFRnWE=合性的考量。规模较大的城市污水处理厂，由于在处理污染水体时具有较大的工作量，必须选择适合大规模处理的消毒技术。基于新技术和新设备的双重影响，选择适应于大规模处理污染水体的消毒技术，具有成本低、效率高等多方面优势。对于中型和小型规模的城市污水处理厂而言，受污水处理规模、资金水平以及设备运行效率等因素的制约，在选择消毒技术时，多考虑技术应用的灵活性，如紫外消毒[3]。

2.3经济成本考虑

城市污水厂在选择消毒技术的过程中，成本也是必要的考虑因素之一。消毒技术的不同，污水厂所需要投入的资金和运行管理的成本也有所不同。例如：选择使用氯气消毒的污水处理方式，在初次投资时，资金支出相对较低，但是在后期运行过程中，要求污水处理厂定期购买和存储氯气，并且存在一定的危险性，不仅没有达到经济效益的管理目标，还埋下危险隐患。此外，消毒技术手段虽然在前期购买的过程当中具有较高的资金投入，但在后期运行过程中支出较低，并且不必存储大量消毒剂。由此可见，在经过对比分析以后，污水处理厂要与自身实际情况相结合，综合考虑设备的购置费用、维护费用、运行费用等经济成本，选取最佳的消毒技术。

2.4环保法规和标准要求

在人们环保意识逐渐提高和相关法律法规日渐完善的背景之下，城市污水处理厂在处理污水之后所排出的水质必须要与国家或地方的排放标准相符合。污水消毒处理技术不同，对污染物的驱除效果也存在差异，这就要求城市污水处理厂在选择消毒技术时，要以地方和国家的法律法规和相关标准要求作为依据而展开。

3消毒工艺的应用实践

3.1工艺流程设计

城市污水处理厂消毒工作，需在完成前期各项准备工作以后组织开展。当污水汇聚到城市污水厂之后，要使用格栅将大型的污染物过滤，而后放入沉沙池进行沉淀。在经过初步沉淀和二次沉淀以后，方可将污水进行消毒处理，其具体流程如图1所示。

3.2设备选型和配置

污水消毒在城市污水场处理污水的过程中十分关键，能够有效地将污水中病原微生物杀死，确保城市污水厂的出水安全，并达到国家和地方制定的水源管理标准。根据前文分析，在城市污水厂消毒处理环节之中，常用的消毒处理方法有氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒3种，设备选型和配置如表1所示。

3.3操作和维护管理

在城市污水处理厂污水消毒环节当中，氯消毒的处理方式要求在执行之前，必须组织专业的力量对设备正常运行情况展开详细检验，定期对加氯机投加泵、流量计以及氯气存储设备安全性和封闭性校验，保证设备在运行过程当中不会出现任何泄漏、堵塞等问题。一般情况下，每周至少进行一次加氯以及实施较准，将投加量维系在设定的标准范围之内。具体实践环节，必须将加入的氯气量控制在0.80～1.20mg/L之间，既将污水中存活的病原微生物有效杀灭，还很好地规避过量使用氯气而导致的氯残留。每月对氯气存储设备进行泄漏和压力情况检查，保证设备稳定运行[4]。

臭氧消毒处理技术在应用的过程中，必须要注重臭氧发生器的效能和尾气处理效果。在消毒开始之前做好预热和校准臭氧发生器工作，判断是否处于最佳运行状态。工作人员也需要对臭氧投加量进行观察和控制，一般情况下将其控制在1.50～2.00mg/L之间，达到最佳臭氧消毒效果。动态性观察尾气处理装置，避免未发生反应的臭氧影响周围环境。每周组织相关部门清理和维护尾气处理装置，保障吸附、催化、分解臭氧的效率达到90%以上。

紫外线消毒是相对安全且简单的处理方法，但是紫外线灯管使用寿命有限。为了保证紫外线消毒不会出现失误，每日检查记录灯管工作状态。当紫外线灯管照射强度保持在3000～3500μW/cm²时，可以高效杀灭水中的病毒和细菌。为了时刻保持这个强度，污水处理厂要在设备没有出现故障的前提下，保持每个季度更换灯管，并较准紫外线照射强度[5]。定期清理紫外线消毒器的反射板和石英套管，避免常年积累的水垢和污垢影响透射和反射状态。

3.4效果评估和监测

在对消毒技术应用效果展开衡量的时候，建议从寄生虫、病毒、大肠菌群、常规菌群总数等生物学指标出发，全面评估消毒效果。由于消毒使用的不同工艺技术具有不同的特点，消灭微生物的效果存在差异，要求在深度分析探究不同工艺的优点和缺点，并根据其暴露出来的弊端展开评估，从而借助“木桶理论”评价消毒效果。

除了对臭氧、氯气等消毒剂的加入量和接触时间长度展开监测之外，还可使用现代传感技术手段动态性的监测水中的消毒剂含量，把握重要参数并调整消毒工艺，控制城市污水处理厂的污水处理效果始终保持稳定。

4结语

城市污水处理是维护城市水环境，提高水资源利用效率的关键环节，氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒是污水处理常用的消毒方法，具有独特的原理和适用场景。在选择消毒技术时，污水厂综合考虑污水水质特点、处理规模和效率要求、经济成本以及环保法规和标准要求，选择合适的技术与设备，并做好配置与管理工作，为调整和优化消毒工艺提供依据。

参考文献

[1] 徐瑛，李洋，缪绎.城镇污水处理厂消毒处理技术的探讨[J].城市道桥与防洪，2023，（02）：109-112，119，17.

[2] 韩玉，杨淳轲，沈超，等.以印染废水为主的某城镇污水处理厂提标改造工程实例[J].净水技术，2023，42（2）：156-161.

[3] 薛如冰，刘志刚，周正协，等.天冬氨酸氯化生成含氮消毒副产物连续反应动力学的建模[J].净水技术，2022，41（1）：45-50+95.

[4] 陈家斌，姚广磊，纪睿成，等.污水处理厂过氧乙酸消毒特性及应用进展[J].能源环境保护，2023，37（4）：38-45.

[5] 朱俊彦.紫外线消毒技术在污水处理中的应用分析[J].山西建筑，2021，47（4）：96-99.