摘 要：本文介绍了当今广泛使用的氯气与氯衍生物生物消毒处理技术，并浅要的论述了其优缺点。并对水处理消毒的新兴技术作了简要描述，以及对其未来相关技术的发展作了展望。
关键词：给水系统；处理消毒；技术发展
关键词：给水系统；处理消毒；技术发展
消毒是给水处理工艺当中的核心环节，其目的就是消除饮水中的致病微生物，和使用者的健康息息相关。自从上个世纪七十年代发现氯化物消毒会产生致病物质以来，自来水的消毒问题就一直饱受诟病，重视程度也不断增加。氯消毒会产生对人体有害的物质，并且对杀灭隐孢子虫和孢囊效果有限，因此更好的消毒技术的开发已经刻不容缓，随着生物技术的飞速发展，生物消毒以其绿色环保的优势，逐渐成为未来给水处理消毒技术的新思路。
1 氯气和氯的衍生物消毒技术
1.1 氯
氯消毒目前仍然是应用范围较广的处理技术，其实质是次氯酸就有氧化能力，氧化作用能够对细菌进行杀灭。次氯酸具有能够扩散到带负电的细菌表面的能力，能够穿越细胞壁来到内部，自身具有的氧化作用使得细菌内部的造酶系统不能正常运转，导致死亡。氯虽然目前使用比较广泛，对于水质中的病毒、寄生虫杀灭效果不理想，需要一定浓度才能达到理想的处理状态。另外，氯和水中物质发生的反应相对复杂，虽然具有氧化作用，但可能其他有机物发生化学反应，产生卤代物。自从上世纪发现氯的附加产物可能对人体造成危害依赖，人们开始重新审视氯消毒效果并进行了大量的科研工作。结果表明，氯在进行饮用水预氧化和消毒时，不仅能够和有机物发生氧化反应，与此同时发生亲电取代作用，出现三氯甲烷等不易挥发的氯化有机物。这些有机化合物很多都有致癌作用。而现在具有的技术手段和工艺，还不能对于氯化产生的副产物有效进行根除。
1.2 氯胺
氯胺衍生消毒作用是通过氯的衍生物作用来完成的，过去一段时间由于消毒作用见效时间长，同时受限于自身的化学性质不能直接作为基本的消毒剂，一度被弃用。近几年重新开始研究，结果发现氯胺可以在氯与水中有机污染物质的很多化学反应方面有抑制作用，对于氯化副产物含量降低方面有着很好的表现。因此又重新被当做控制负面产物的有效手段被重新利用。自来水如果采用氯胺作为消毒手段，在出厂时的卤乙酸将减少九成以上，三卤甲烷的产量也将下降百分之七十。因此越来越多的供水公司开始认同通过投加氯胺的手段进行消毒。虽然氯胺在控制管网中细菌繁殖和生物膜产生方面都要比氯出色很多，但是对于隐孢子囊类的去除一直得不到理想的想过。通常对于污染比较严重、卤化物含量高的水源，或供水管线距离较长，水在管中停留时间在250小时以上时，比较适合采用氯胺消毒。
1.3 二氧化氯
和氯的处理方式有所类似，二氧化氯的处理运用的主要机理也是氧化作用，在杀灭细菌、病毒方面比较出色，而且对于动物和植物的产生损害，杀菌的时间持续比较久，受到的影响相对较小，在除臭和去色的处理方面效果显著。相较传统的氯，二氧化氯具有更强氧化性，当然在细胞壁的吸附和穿透能力上也更有优势，导致酶系统得到破坏，快速抑制细胞蛋白的合成，在绝大多数细菌的去除方面，比氯更加有效率，是更为优质的消毒剂。此外，二氧化氯可以和很多无机离子和有机离子进行反应，将水中的多种有害物质有效的进行清理，溶解铁和锰的氧化物，对去除铁和锰氧化物方面效果显著。与此同时对于硫化物、氰化物和亚硝酸盐具有氧化作用，效果也比较客观。二氧化氯几乎不与水中的有机物作用，不会生成有害的卤代物，但是也会有副产物生成，一部分是被其氧化而生成的有机副产物，另一部分是本身被还原或者其它反应而形成的无机产物。主要成分为亚氯酸盐和氯酸盐，它们对人体健康存在潜在的威胁，此外，二氧化氯本身具有一定的害处，且在储运方面不够便捷。
2 水处理消毒新技术
2.1 臭氧
臭氧作为一种新型的水消毒技术，主要机理分为直接氧化和间接氧化两个部分，间接氧化主要是通过产生自由基完成。和氯、二氧化氯等类似，也是通过氧化作用破坏微生物的结构，达到消毒目的。其但其优势在于杀菌效果好、用量较少、杀菌速度较快，并且能够控制水中铁、锰等元素。能够有效的将氰化物等有毒物质氧化成无害。在清除氧化嗅昧、减少嗅味，降低色度方面表现也十分出色。可氧化铁、锰形成不溶沉淀，过滤进行清除。另外还可以将生物难分解的大分子有机物氧化分解为易于生物降解的小分子有机物。臭氧虽然除菌方面相比于传统氯有比较明显的优势，但也会和有机物发生反应，生成不饱和的醛类或者环氧化物等具有毒性的副产物。如果水源中含有少量的溴化物，产生可能致癌物质。在所有副产物中危害最大也是最值得关注的是溴酸盐，所以对其最大容许量浓度要求也较高。总体而言，虽然臭氧消毒也会有几率产生一定的副产物，但一般情况毒性和氯相比也有比较大程度的改善。
2.2 其他消毒技术
随着科学技术的发展，各学科之间的交叉渗透逐渐成为推动供水处理消毒技术的原动力，在原有技术得到改善的基础上，一批新技术也逐渐被研发出来。生物消毒技术近年来异军突起，传统的生物技术主要利用某些微生物机体自身的性质对水中的微生物进行消毒作用。这种方式一般进程较为缓慢，对一些抵抗力较强的细菌芽孢的消毒效果有限，效率低，成本高。但近几年来，生物科技领域有了突飞猛进的发展，对于生物消毒机理的认知也得到了深化，研究成果说明生物之所以具有消毒作用，主要原因是其自身能够分泌一些特定的生物化学活性物质，这些物质能够有效的使得病菌和病毒丧失活性。有了这样的认识，人们开始研究提取、利用和制备这些活性物质并运用到水的消毒处理技术中。
结语
给水处理技术与人们的生产生活密不可分，因此世界各国对水的标准都极为关注。传统的化学手段得到的副产物一直受到诟病，因此一批物理消毒技术和新生代的生物消毒技术正在逐渐展开。特别是生物科技，作为符合人类可持续发展的绿色环保型水处理技术，逐渐成为未来给水处理消毒技术的主导力量。
参考文献
[1]许葆玖.给水处理理论[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.
[2]唐非，谷康定，等.二氧化氯与氯联合消毒减少消毒副产物[J].中国给排水，2003.
1 氯气和氯的衍生物消毒技术
1.1 氯
氯消毒目前仍然是应用范围较广的处理技术，其实质是次氯酸就有氧化能力，氧化作用能够对细菌进行杀灭。次氯酸具有能够扩散到带负电的细菌表面的能力，能够穿越细胞壁来到内部，自身具有的氧化作用使得细菌内部的造酶系统不能正常运转，导致死亡。氯虽然目前使用比较广泛，对于水质中的病毒、寄生虫杀灭效果不理想，需要一定浓度才能达到理想的处理状态。另外，氯和水中物质发生的反应相对复杂，虽然具有氧化作用，但可能其他有机物发生化学反应，产生卤代物。自从上世纪发现氯的附加产物可能对人体造成危害依赖，人们开始重新审视氯消毒效果并进行了大量的科研工作。结果表明，氯在进行饮用水预氧化和消毒时，不仅能够和有机物发生氧化反应，与此同时发生亲电取代作用，出现三氯甲烷等不易挥发的氯化有机物。这些有机化合物很多都有致癌作用。而现在具有的技术手段和工艺，还不能对于氯化产生的副产物有效进行根除。
1.2 氯胺
氯胺衍生消毒作用是通过氯的衍生物作用来完成的，过去一段时间由于消毒作用见效时间长，同时受限于自身的化学性质不能直接作为基本的消毒剂，一度被弃用。近几年重新开始研究，结果发现氯胺可以在氯与水中有机污染物质的很多化学反应方面有抑制作用，对于氯化副产物含量降低方面有着很好的表现。因此又重新被当做控制负面产物的有效手段被重新利用。自来水如果采用氯胺作为消毒手段，在出厂时的卤乙酸将减少九成以上，三卤甲烷的产量也将下降百分之七十。因此越来越多的供水公司开始认同通过投加氯胺的手段进行消毒。虽然氯胺在控制管网中细菌繁殖和生物膜产生方面都要比氯出色很多，但是对于隐孢子囊类的去除一直得不到理想的想过。通常对于污染比较严重、卤化物含量高的水源，或供水管线距离较长，水在管中停留时间在250小时以上时，比较适合采用氯胺消毒。
1.3 二氧化氯
和氯的处理方式有所类似，二氧化氯的处理运用的主要机理也是氧化作用，在杀灭细菌、病毒方面比较出色，而且对于动物和植物的产生损害，杀菌的时间持续比较久，受到的影响相对较小，在除臭和去色的处理方面效果显著。相较传统的氯，二氧化氯具有更强氧化性，当然在细胞壁的吸附和穿透能力上也更有优势，导致酶系统得到破坏，快速抑制细胞蛋白的合成，在绝大多数细菌的去除方面，比氯更加有效率，是更为优质的消毒剂。此外，二氧化氯可以和很多无机离子和有机离子进行反应，将水中的多种有害物质有效的进行清理，溶解铁和锰的氧化物，对去除铁和锰氧化物方面效果显著。与此同时对于硫化物、氰化物和亚硝酸盐具有氧化作用，效果也比较客观。二氧化氯几乎不与水中的有机物作用，不会生成有害的卤代物，但是也会有副产物生成，一部分是被其氧化而生成的有机副产物，另一部分是本身被还原或者其它反应而形成的无机产物。主要成分为亚氯酸盐和氯酸盐，它们对人体健康存在潜在的威胁，此外，二氧化氯本身具有一定的害处，且在储运方面不够便捷。
2 水处理消毒新技术
2.1 臭氧
臭氧作为一种新型的水消毒技术，主要机理分为直接氧化和间接氧化两个部分，间接氧化主要是通过产生自由基完成。和氯、二氧化氯等类似，也是通过氧化作用破坏微生物的结构，达到消毒目的。其但其优势在于杀菌效果好、用量较少、杀菌速度较快，并且能够控制水中铁、锰等元素。能够有效的将氰化物等有毒物质氧化成无害。在清除氧化嗅昧、减少嗅味，降低色度方面表现也十分出色。可氧化铁、锰形成不溶沉淀，过滤进行清除。另外还可以将生物难分解的大分子有机物氧化分解为易于生物降解的小分子有机物。臭氧虽然除菌方面相比于传统氯有比较明显的优势，但也会和有机物发生反应，生成不饱和的醛类或者环氧化物等具有毒性的副产物。如果水源中含有少量的溴化物，产生可能致癌物质。在所有副产物中危害最大也是最值得关注的是溴酸盐，所以对其最大容许量浓度要求也较高。总体而言，虽然臭氧消毒也会有几率产生一定的副产物，但一般情况毒性和氯相比也有比较大程度的改善。
2.2 其他消毒技术
随着科学技术的发展，各学科之间的交叉渗透逐渐成为推动供水处理消毒技术的原动力，在原有技术得到改善的基础上，一批新技术也逐渐被研发出来。生物消毒技术近年来异军突起，传统的生物技术主要利用某些微生物机体自身的性质对水中的微生物进行消毒作用。这种方式一般进程较为缓慢，对一些抵抗力较强的细菌芽孢的消毒效果有限，效率低，成本高。但近几年来，生物科技领域有了突飞猛进的发展，对于生物消毒机理的认知也得到了深化，研究成果说明生物之所以具有消毒作用，主要原因是其自身能够分泌一些特定的生物化学活性物质，这些物质能够有效的使得病菌和病毒丧失活性。有了这样的认识，人们开始研究提取、利用和制备这些活性物质并运用到水的消毒处理技术中。
结语
给水处理技术与人们的生产生活密不可分，因此世界各国对水的标准都极为关注。传统的化学手段得到的副产物一直受到诟病，因此一批物理消毒技术和新生代的生物消毒技术正在逐渐展开。特别是生物科技，作为符合人类可持续发展的绿色环保型水处理技术，逐渐成为未来给水处理消毒技术的主导力量。
参考文献
[1]许葆玖.给水处理理论[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.
[2]唐非，谷康定，等.二氧化氯与氯联合消毒减少消毒副产物[J].中国给排水，2003.
