等，水中病毒对氯化消毒也有较大的抗性，因此，目前还展开了对其他废水消毒手段的研究，如二氧化氯消毒，紫外线消毒等。在给水处理中，臭氧被认为是可替代氯的有前途的消毒剂。紫外线消毒技术为物理消毒方式的一种，具有广谱杀菌能力，无二次污染. 6.3尾水消毒技术方案比选

本节将着重介绍在污水处理工程中得到广泛应用的液氯、二氧化氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒技术。

6.3.1液氯消毒

在水溶液中，卤素（包括氯、溴及碘）是非常高效的消毒剂，其中，氯在污水消毒中应用的最为广泛。

在标准状况下，氯是一种淡淡的黄绿色的气体，在-34.5?C，100Kpa的情况下，氯以透明的琥珀色的液态形式存在。液氯通常装在钢制的氯瓶中储存、运输、氯气的比重是空气的2.5倍，而液氯的比重为水的1.5倍，液氯蒸发非常快，通常1L液氯可蒸发成450L氯气，换句话说，1kg液氯约蒸发0.31m3氯气。 氯溶于水时，会生成次氯酸，次氯酸可以快速进入细胞膜，破坏细胞组织，从而起到杀菌消毒的作用。

氯作为一种强氧化性消毒剂，由于其杀菌能力强，价格低廉，使用简单，是目前污水消毒中应用最广泛的的消毒剂，已经积累了大量的实践经验。氯气消毒自1908年问世以来，随着而水质分析技术的不断完善和发展，科学家们对液氯消毒在水处理上的应用重新进行了评估和研究，发现氯气消毒具有以下缺点：

① 氯会与水中腐殖酸类物质反应形成致癌的卤代烃THMs； ② 氯会与酚类反应形成有怪味的氯酚；

③ 氯与水中的氨反应形成消毒效力低的氯胺，而且排入水体后对鱼类有危害； ④ 氯在PH值较高时消毒效率大幅度下降 ⑤ 氯长期使用会引起某些微生物的抗药性。

有鉴于此，人们对其他的代用消毒剂产生了很大的兴趣并进行了广泛的研究，其中二氧化氯在最近几年更是引起了人们的几大关注。 6.3.2二氧化氯消毒

二氧化氯于1881年首先由Hump Hry Dary用氯酸钾与硫酸反应时发现。1921年被用于纸浆的漂白。在水处理中应用始于1944年，

当时美国的NiagaraFalls水厂为控制水中藻类繁殖与酚法染所产生的气味，率先使用二氧化氯或得成功。目前在欧美国家，二氧化氯在水厂中的使用已经日趋普遍。

二氧化氯（CLO2，分子量67.47）是一种黄绿色气体，具有与氯相同的刺激性气味，其沸点为11?C，凝固点为-59?C。二氧化氯的气体极不稳定，在空气中浓度为10%时就可能发生爆炸，在45~50?C时会剧烈分解。二氧化氯的水溶液在较高温度与光照下会生成CLO2与CLO3，因此应在避光低温处存放。二氧化氯溶液浓度在10g/L以下时，基本没有爆炸的危险。

由上可知，二氧化氯的气体和液体都极不稳定，不能像氯气那样装瓶运输，只能在使用现场临时制备。研究表明，将二氧化氯吸收在含特殊稳定剂（如碳酸钠、硼酸钠及过氧化物）的水溶液中，制成稳定的二氧化氯溶液，浓度在2%~5%，该溶液可长期进行储存，无爆炸危险，使用也很方便。

在试验研究表明，二氧化氯对大肠杆菌、脊椎灰质炎病毒、甲肝病毒、兰泊氏贾第虫胞囊、尖刺贾第虫胞囊等均有很好的杀灭作用，效果优于自由氯。与氯不同，二氧化氯的一个重要特点是在碱性条件仍具有很好的杀菌能力。由于二氧化氯不会与氨反应，因此在高PH值的含氨的系统中可发挥很好的杀菌作用。而且二氧化氯对藻类也具有很好的杀灭作用。

二氧化氯与腐殖酸、富量酸和灰黄素作用都不会生成三氯甲烷，主要生成苯多羧酸、二元脂肪酸、羧酸基二羟乙酸、一元脂肪酸四类氧化产物，它们的至突变性比较低。

但应用二氧化氯消毒也存在一些问题，加入到水中的二氧化氯有50~70%转变为CLO2-与CLO3-，很多试验表明CLO2-与CLO3-对血红细胞有损害；对碘的吸收代谢有干扰，还会使血液胆固醇升高；使用二氧化氯消毒水有特殊的气味，据调查，这是由于从水中现出的二氧化氯与空气中的有机物反应所致。 6.3.3臭氧消毒

臭氧是强氧化剂，臭氧氧化和氯化一样，既起消毒作用，又起氧化作用，但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯强，能氧化水中的有机物，并能杀死病毒、芽孢及细菌。臭氧都是在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器制取，产率分别为1%~3%和2%~6%。

臭氧作为消毒剂的历史几乎和氯一样长，1906年法国尼斯的水厂首次使用臭氧对饮用水进行消毒，美国的工程师于20世纪70年代初开始用臭氧代替氯消毒污水。根据目前的研究可发现： ① 臭氧消毒反应迅速，杀菌效率高，同时能有效地去除水中残留的有机物、色、嗅、味等，受PH值、温度的影响很小。 ② 臭氧能够减少水中THMs等卤代烷类消毒副产物的生成量。 ③ 臭氧消毒可以降低水中总有机卤代物的浓度。

虽然臭氧消毒本身不产生卤代烷和总有机卤，但是生成的其他消毒副产物如醛、酮、醇等若经氯化，会产生三卤甲烷。据报道，在世

界各种水体中已检测出的有机化合物共有2221种。臭氧能和多种有机物反应，生成一系列中间产物，大体可以分为有机副产物和无机副产物两大类。有机副产物以甲醛为代表，有报道说甲醛是致癌物质。最受关注的无机副产物是溴酸根，国际癌研究部门（IARC）将溴酸根分类为致癌性2B，即可能致癌物。因为臭氧在水中的溶解度极小，且易分解，稳定性差，几乎没有残余消毒能力，所以普遍将臭氧与其他消毒剂联合使用作为控制THMs等有害消毒副产物的优选方法。据1982年的报道，全世界采用臭氧化处理的水厂在1100座以上，其中用臭氧作唯一消毒剂的，除欧洲游少数外，美国和加拿大仅各有一座，其他都辅以氯或氯胺消毒，以保证水中的剩余消毒剂。另外由于臭氧稳定性差容易分解为氧气，故不能瓶装储存和运输，必需现场制备及时使用，设备投资大，电耗大，成本较高，运行管理比较复杂。 6.3.4紫外线消毒

紫外线消毒用于水的消毒，具有消毒快捷，不污染水质等优点。因此近年来越来越受到人们的关注。紫外线污水消毒技术如今已被广泛应用于各类城市污水的消毒处理中，包括低质污水、常规二级生化处理后的污水、合流管道溢流废水和再生水的消毒。目前在世界各地已经有3000多家城市污水处理厂安装使用了紫外线污水消毒系统，这些污水消毒系统规模小的每天处理几千吨，大的每天处理上百万吨。紫外线技术在21世纪仍将是人们所关注的消毒技术之一。 水的紫外线消毒，是通过紫外线对水的照射进行的，是一个光化学过程。光子只有通过系统中分子的定量转化而被原子吸收后，才能