污水与再生水消毒工艺的选择

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1、污水与再生水消毒工艺的选择王永仪（青岛金海晟环保设备有限公司，山东青岛，266108）摘要：本文从消毒效果、一次性投资和运行费用、消毒后微生物的复活、消毒时副产物的形成、消毒时对水质指标的影响等方面对污水与再生水消毒常用的三种工艺加氯消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒进行了比较，认为二氧化氯是一种较好的消毒方式。关键词：消毒二氧化氯加氯紫外线污水1、概述随着经济社会的发展和对环境要求的日益提高，很多新建城市污水处理厂污染物排放标准要求达到一级A的要求，很多原来按二级排放标准设计的污水处理厂要求进行提标改造；新建和

2、改建污水处理厂往往要求配套建设再生水厂。为确保再生水和尾水的生物安全性和化学安全性，消毒工艺的选择就显得极为重要。目前消毒的主要方式有加氯、二氧化氯和紫外线消毒。本文从消毒效果、一次性投资和运行费用、消毒后微生物的复活、消毒时副产物的形成、消毒时对水质指标的影响等方面对几种消毒工艺进行比较。2、消毒效果《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）规定了不同要求下的粪大肠菌群的排放标准；《城市污水再生利用再生水用作冷却水的水质控制标准》(GB50335——2002)规定了粪大肠菌群的控制标准；《

3、城市污水再生利用城市杂用水水质》(GBl8920——2002)规定了总大肠菌群数和总余氯(mg/L)的标准；《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GBl8921—2002)规定了各种不同景观环境用水的粪大肠菌群标准。《城市污水再生利用地下水回灌水质标准》（GB/T19772-2005）规定了再生水回灌时粪大肠菌标准。所有污水排放和回用都对消毒提出了要求。液氯消毒是目前较为常见的消毒方式，对二级处理后的污水消毒，需加氯6～15mg/L，接触时间典型为30min。液氯消毒是依靠氯气水解产生的HClO，由于二级出水

4、普遍含有氨氮，氯与氨氮反应形成氯胺，而氯胺属于消毒效果较慢的消毒剂，因此需要较长的接触时间。二氧化氯在污水处理中投加量一般为5～10mg/L，在再生水处理中投加量一般为2～6mg/L，。由于二氧化氯不与氨反应，不水解，在水中以游离态的高效消毒成分存在，二氧化氯的杀菌速度快，只要几分钟就可以使杀菌效率达到99%以上，所以只需要较短的接触时间，接触时间典型为5～30min。消毒后具有可检测的残余二氧化氯，可防止水中细菌的再繁殖。紫外线对水中的病原微生物有良好的灭活作用，二级处理的出水消毒剂量一般为15-22mws

5、/cm2，再生水消毒剂量为24-30mws/cm2。紫外线作用于微生物的DNA形成胸腺嘧啶二聚体而抑制了DNA的复制。但是紫外消毒无持续杀菌的能力，一些微生物在受到可见光照射后发生光复活现象。而且微生物的DNA形成的胸腺嘧啶二聚体在解聚的过程中会形成错吗，这就会带来DNA的变异，从而具有很大的产生新品种微生物的风险。紫外线消毒受水中悬浮物和色度、硬度、铁含量影响很大。韩庆昌等人[1]的研究表明紫外消毒，无论投加剂量如何，很难将大肠菌群总数控制在3个/L以下，如果污水处理后回用，需要和氯/二氧化氯联合使用。3、

6、一次性投资一次性投资可以分为设备投资和土建投资。3.1设备投资液氯消毒需要购置液氯储罐（0.5万元/只）、天车（2～5万元）、电子秤（1～2万元）和配套漏氯报警吸收设备（10～20万元/套）。总投资大概13.5～27.5万元。并且，液氯是危险品，运输使用需到公安消防局备案。二氧化氯发生器的造价，对于污水厂5～15万元/1万吨污水/日。污水消毒系统可以与中水消毒系统合建合用，最适合北方缺水地区。紫外线消毒设备的主要部件灯管的造价较高，安装复杂，造成设备投资较高。对于污水厂约20万元/1万吨污水/日。3.2土建投

7、资传统污水处理工艺中，加液氯和加二氧化氯消毒过程需要在单独的接触消毒池中进行，土建投资较大。而紫外线消毒只需建设一个水渠，土建投资较省。鉴于接触消毒池一般为推流式反应器，反应时间典型为30分钟。二次沉淀池水力停留时间取1.5～4小时，辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和平流沉淀池流态也为推移流，靠近集水槽段部分水质已经澄清，消耗消毒剂的悬浮物已经被沉淀去除，将消毒剂投加在沉淀池的清水集水区，因此可满足消毒的要求，沉淀和消毒不会互相干扰。中国发明专利(专利号ZL 2007 2 0158934.3)《一体化沉淀消毒池》，

8、提出来在传统沉淀池末端靠近集水槽的清水区设置消毒剂投加管，通过向沉淀池末端澄清水中投加消毒剂，完成消毒。消毒剂投加管与集水槽口之间水平距离，根据沉淀池的结构和消毒剂的种类不同，一般为2～30分钟内水流过的长度。这样，对于加液氯和加二氧化氯这两种消毒工艺，土建投资可以降为0，较之紫外线消毒方式有优势。对于占地面积有严格要求的新建工程和升级改造工程，更加适合。图1和图2是平流式一体化沉淀消毒池示意图；图