主要的消毒方法和消毒原理
目前主要消毒方法有液氯、臭氧、二氧化氯、次氯酸鈉和紫外線等，每種消毒方法均有各自的優缺點和選擇適用條件。消毒方法的選擇要求能高效快速地滅活多種致病微生物，又要具有較好的適應性、經濟性、安全 性、無二次污染以及操作方便和耗材便於運輸儲存等特點。
(1)氯消毒
加氯處理的方法也稱氯化處理或氯化法。氯消毒可使用液氯，也可以使用漂白的粉。前者述及，氯消毒的效 果與水温、pH 值、接觸時間、混合程度、污水濁度以及所含干擾物質、有效氯濃度有關。 由於氯是強氧化劑，污水中氣有具有還原性的物質均要消耗氯，因此污水消毒的加氯量應該經試驗確定。 對於生活污水，可參考的數值為：一級處理水排放時，投氯量為20～30mg/L，二級處理水排放時，投氯量 為5～10mg/L。 氯加入水中後，一部分被能與氯化合的雜質消耗掉，剩餘的部分稱為餘氯。保留一定量餘氯的目的是為了 保證自來水出廠後還具有持續的殺菌力。 氯氣是一種有毒氣體，因此氯的運輸貯存和使用應小心，加氯設備的安裝位置應儘量靠近加氯點。加氯間 應結構堅固，能防凍保温，通風良好，並宜安裝排風扇。 液氯消毒的工藝流程一般是：液氯通過加氯機與污水在混合池內反應，然後在接觸池內接觸一定時間後即 可出水。在混合池內的混合反應時間為5～15min，在接觸內的接觸時間為30min 左右，沉澱速度採用1～ 1.3mm/s，保證餘氯量不小於0.5mg/L。 國內使用的加氯機種類很多。例如ZJ 型轉子加氯機，來自氯瓶的.氯氣首先進入旋風分離器，再通過彈簧膜 閥和控制閥進入轉子流量計和中轉玻璃罩，於是經水射器與壓力水混合、溶解於水內被輸送至加氯點。
(2)次氯酸鈉消毒
電解食鹽水可以得到次氯酸鈉，然後將次氯酸鈉加入污水後與水反應產生次氯酸，所以説次氯酸鈉的消毒 作用依然靠次氯酸，但其消毒作用不及氯強。 因次氯酸鈉易分解，所以通常採用次氯酸鈉發生器現場製取，就地投加，不宜貯運。它一般適用於小型工 廠。
(3)二氧化氯消毒
二氧化氯用於受污染水源消毒時，可減少氯化有機物的產生，故二氧化氯作為消毒劑日益受到重視。
①消毒原理
二氧化氯溶於水，不與水發生化學反應，其殺菌主要依靠吸附和滲透作用。二氧化氯對細菌壁的穿透能力 和吸附能力都較強，大量二氧化氯分子聚集到細胞的周圍，通過封鎖作用，抑制其呼吸系統，進而滲透到 細胞內部，破壞含硫基的酶，從而加速抑制微生物蛋白質的合成。
②二氧化氯的製備
主要有還原法、氧化法和電解法。
③二氧化氯系統的運行
在適當的温度範圍內，温度越高，二氧化氯的殺菌能力越大。二氧化氯殺菌作用持續時間長，適用pH 值 範圍寬。 二氧化氯易揮發，氣體和液態的二氧化氯均易爆炸，因此，二氧化氯裝置的安裝場所以及操作程序均應符 合有關規定。
④二氧化氯消毒的特點
a.二氧化氯不僅可以將水體中的微生物氧化除去，還可以將水中引起臭味的物質如硫化氫、硫醇等氧化分 解為無毒無味的硫酸或磺酸，能將氰類和酚類等有毒物質氧化降解為氨根離子和簡單的有機物;
b.因為二氧化氯不與水發生化學反應，所以其消毒作用受pH 值影響極小，在較高pH 值時二氧化氯消毒能 力比氯強;
c.二氧化氯殺滅對象多，殺菌效果好，用量少，作用快，殺菌持續時間長，不僅能殺死細菌，而且能分解 殘留的細胞結構，並具有殺孢子和殺病毒的作用。因此，在醫院污水等可能含有較多病原微生物的污水處 理場合可以有應用。
(4)臭氧消毒
①消毒原理
臭氧分子由三個氧原子組成，在常温常壓下為無色氣體，它是淡藍色的具有強烈刺激性的氣體。臭氧極不 穩定，分解時放出新生態氧[O]。新生態氧具有極強的氧化能力，對具有頑強抵抗力的微生物如病毒、芽子 孢等具有強大的殺傷力。臭氧能氧化有機物，去除水中的色、味，還可去除水中溶解性的鐵、錳鹽類及酚 等。
②臭氧消毒系統簡介
臭氧是空氣中的氧通過高壓放電產生的，製造臭氧的空氣必須先行淨化和乾燥，以提高臭氧發生器效率並 減少腐蝕。臭氧發生系統的前部為空氣淨化和乾燥裝置，以後為臭氧發生器。其系統佈置為：空氣壓縮機 將空氣送至冷卻器，然後再經過濾加以淨化，再經過1~2 級硅膠或分子篩乾燥器，將空氣乾燥至露點(-50 ℃)以下，最後經臭氧發生器，通過15000~17000V 高壓電，在空氣中放電後產生臭氧。
現場用空氣或氧氣為原料製備的臭氧的濃度在2%~10%之間。 臭氧具有高腐蝕性能，通常橡膠、大多數塑料、普通鋼鐵、銅以及鋁等材料都不能用於臭氧系統。可用的 材料主要包括316 和305 不鏽鋼、玻璃、氯磺烯化聚乙烯合成橡膠、聚四氟乙烯以及混凝土。
③臭氧消毒的特點
a.由於臭氧比氯有較高的氧化電位，比氯消毒具有更強的殺菌作用，對細菌的作用比氯快，消耗量明顯較 小，例如，在0.45mg/L 臭氧作用下，經過2min 後脊髓灰質炎病毒死亡，如果用氯消毒，則劑量為2mg/L 時需經過3h。
b.臭氧消毒在很大程度上不受pH 值的影響;
c.在某些特定的用水中，如食品加工、飲料生產以及微電子工業等，臭氧消毒不需要從已淨化的水中去除 過剩殺菌劑的附加工序，如用氯消毒時的脱氯工序。
d.不會產生象氯酚那樣的臭味;
e.不會產生三滷甲烷等氯消毒的副產物;
f.缺點：大量研究表明，含有機物污染的水經臭氧處理後，有可能將致突變物或THMS(三氯甲烷)的前體物 如腐殖酸等大分子有機物分解成分子較小的有可能致突變物;水中含有氨氮時，在臭氧投量有限的情況下， 臭氧不可能去除氨氮，有可能把有機氨氮氧化為氨氮，致使水中氨氮含量增高。因此，在使用臭氧時，應 注意解決可能產生的問題。
g.臭氧在水中不穩定，容易消失，不能在管網中繼續保持殺菌能力，故在臭氧消毒後，往往需要投加少量 氯，以保持水中一定的餘氯量;
(5)紫外線消毒
①消毒原理
紫外線殺菌機理是細菌受紫外線光照射後，紫外光譜能量為細菌核酸所吸收，使核酸結構破壞。根據試驗， 紫外線的波長範圍在200~390nm，波長260nm 左右的紫外線殺菌能力最強。這是因為細菌DNA 對紫外線 的吸收峯在260nm 處，DNA 吸收紫外線後分子結構被破壞，引起內蛋白質和酶的合成發生障礙，最終導 致細菌死亡。
②紫外線消毒設備
紫外線光源由紫外燈管提供。不同型號、規格的紫外燈管所提供的紫外光主波長不同a，應根據需要選用。 消毒設備主要有兩種形式：浸入式和水平式。
③紫外線消毒的特點： 優點：不需化學藥品，不存在THMS(三氯甲烷)類副產物，處理後的水無味無色;操作容易，管理簡單，運 行和維修費用較低; 缺點：消毒效力受水中懸浮物含量影響，消毒後不能保持殺菌能力，同時，消毒費用高。
④影響紫外線消毒的主要因素
a.微生物的類型;
b.微生物數量;
c.照射時間與水層厚度;
d.水的色度和其他雜質均會降低紫外線的消毒效果;
e. 消毒環境。
