水處理應(yīng)用中三種消毒設(shè)備(氯消毒、紫外線、臭氧)消毒原理
氯括液氯、漂白粉、次氯酸鈉、氯胺。其消毒原理是氯在水中會(huì)產(chǎn)生如下反應(yīng):
Cl2 + H2O → HCl + HOCl → 2H+ + Cl- + OCl-
反應(yīng)生成的次氯酸具有很強(qiáng)的穿透力,能迅速穿過(guò)微生物的細(xì)胞膜,進(jìn)入微生物體內(nèi),破壞微生物體內(nèi)的系統(tǒng)使之失去的活力而致死。另一方面,次氯酸性質(zhì)很不穩(wěn)定,即容易放出新生態(tài)氧[O],新生態(tài)氧與銨鹽、硫化氫、氧化亞鐵、亞硝酸鹽以及有機(jī)物后產(chǎn)生的物質(zhì)相結(jié)合,對(duì)水中有機(jī)物和一些無(wú)機(jī)物等起氧化作用,從而抑制了依靠這些物質(zhì)為營(yíng)養(yǎng)的大部分微生物的生長(zhǎng),因此一般認(rèn)為次氯酸具有主要的滅菌作用。而反應(yīng)中生成的次氯酸根殺菌力較弱,不具有次氯酸穿透微生物細(xì)胞膜的能力,因此其消毒作用遠(yuǎn)低于次氯酸。
紫外線消毒的原理是紫外線的光譜波長(zhǎng)在490nm -140nm范圍內(nèi)具有殺菌能力。微生物受到紫外線照射后,氣體內(nèi)的核蛋白質(zhì)會(huì)因吸收紫外線光譜能量而變性,引起新陳代謝障礙,從而喪失繁殖能力。當(dāng)照射劑量增大一定量時(shí),微生物細(xì)胞被破壞致死。紫外線對(duì)澄清透明的水有一定的穿透力,因此能使水消毒。
臭氧消毒的原理是臭氧在水中發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生氧化能力強(qiáng)的單原子氧(O)和羥基(OH),瞬間分解水中的有機(jī)物質(zhì)、細(xì)菌和微生物。羥基(OH)是強(qiáng)氧化劑、催化劑,可使有機(jī)物發(fā)生連鎖反應(yīng),反應(yīng)十分迅速。羥基(OH-)對(duì)各種致病微生物有強(qiáng)的殺滅作用。單原子氧(O2-)也具有強(qiáng)氧化能力,對(duì)頑強(qiáng)的微生物如病毒、芽孢等有強(qiáng)大的殺傷力。