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水的消毒水的消毒是指用化学和物理方法杀灭生活用水、城市污水和工业废水中的病原体(病原菌、病毒和寄生虫卵)，以防止疾病传染，维护人群健康。水处理过程中的氯化消毒是最通用的最重要的消毒步骤，但是在此以前的其他处理步骤也能有效地去除病原体。例如，废水的二级处理出水用混凝沉淀法能去除病菌和病毒99.845%，而混凝沉淀—过滤法的去除率达99.985%。石灰混凝沉淀已被证明在高pH条件下能有效地去除病毒并使其失去活性。氯化消毒能保证更彻底地杀灭病原体，水中的余氯还具有持续消毒作用。有实用价值的消毒方法如下：物理消毒法，如加热法，γ辐射、紫外线照射法等；化学消毒法，如投加重金属离子(如银和铜)，投加碱或酸，投加表面活性化学剂，投加氧化剂(氧及其化合物、溴、碘、臭氧)等。在这些方法中，以氧化剂消毒应用最广，其中以氯及其化合物消毒尤为通用，其次是臭氧消毒。紫外线照射法和投加溴、碘及其化合物的方法用于小规模水厂或特殊设施(如游泳池)用水的消毒消毒剂是通过与病原体细胞在新陈代谢过程中所必需的酶作用，使酶失去活性而导致细胞死亡的。因为酶是在细胞原生质内产生的，所以对病菌的化学消毒在理论上是分两步进行的：穿透细胞壁；与细胞中的酶反应。给水和废水的化学消毒效果主要取决于如下三个因素：病原体的性质及其在水中的浓度、分布和状态；消毒剂及其在水中的反应产物的性质、分布和浓度；水的性质和状况。氯化消毒可用氯和次氯酸盐。氯加入水中，会发生如下的水解和电离反应而形成次氯酸(HOCl)和次氯酸根(OCl-)：C12+H2OHOCl+H++Cl-HOClH++OCl-HOCl是中性分子，可以扩散到带负电的细菌表面，水消毒处理方法一览表1/5并穿透细胞壁进入细菌内部起氧化作用，破坏细菌的酶系统使细菌死亡。OCl-也具有杀菌能力，但带负电，难以接近带负电的细菌。HOCl和OCl-的杀菌效果在试验的条件下大致为80∶1。HOCl和OCl-在不同pH下的分配率如图1。控制水的pH，以保持水中HOCl较高的百分率，能获得较好的消毒效果。2/5上面所说的是在没有氨氮的水中的氯消毒状况。实际上待消毒的水大多含有氨氮，向这种水中投氯后，水中氯和氮化合物的最重要的反应，是次氯酸与氨的反应。这是一个分段反应过程：Cl2+H2OHOCl+HClNH3+HOClNH2Cl+H2ONH2Cl+HOClNHCl2+H2ONHCl2+HOClNCl3+H2O在pH大于9时，几乎只生成一氯胺；在pH约为7.5时，一氯胺和二氯胺数量几乎相同；在pH小于6.5时，二氯胺占优势；三氯胺只有在pH低于4.5时才存在在水中有氯胺存在时，HOCl仍起着消毒作用，到水中的HOCl消耗完了后，反应才向左进行，继续生成HOCl。因此，水中有氮化合物时，会使消毒过程变慢。氯同氨的摩尔比大于1时，发生氨的氧化和氯的还原；两者的摩尔比为2∶1左右时，能发生基本上完全的氧化还原反应，并且经过一定的时间，导致氨和起氧化作用的氯完全从溶液中消失，此点称为折点。然后随着投氯量增加，水中的剩余有效氯才逐渐增加(图2)。在折点前氯化的剩余氯是化合态的有效余氯，而在折点后氯化的剩余氯则是游离态的有效余氯，这时消毒效果最好。3/5在折点以后继续投氯，称为折点氯化。由图可知，这种方法的氯耗量明显增大，但对污染较严重的水的去污消毒效果十分显著，除杀灭细菌外，还可以降低水的色度，去除恶臭，去除锰、铁，去除酚及其他有机污染物，并可控制藻类繁殖。采用折点加氯消毒后往往要有脱氯措施。脱氯可采用化学药剂法(投加二氧化硫，亚硫酸钠)和活性炭吸附法等。二氧化氯虽然不属于有效氯化合物(凡是水解形成次氯酸者)家族，但是氧化能力约为有效氯的2.5倍，能在较宽的pH范围内，包括在高pH环境中比有效氯更迅速地杀灭细菌和孢子。此外，它还能有效地去除色、臭、味、锰、铁、酚及氯化合物和藻类。二氧化氯与有效氯不同，在水溶液中不会与氨反应，也不会与有机物反应生成三卤代甲烷(THM)类化合物(其中有些被怀疑为致癌物质)。因此，用二氧化氯代替有效氯进行消毒，近年来受到普遍的重视。臭氧消毒臭氧不稳定，不能贮存，故只能现场制造和应用。臭氧消毒的独特优点在于它能高速和高效地杀灭病菌和病毒，消除囊孢。此外，它能氧化许多种有机化合物，而且臭氧分解后的唯一产物是...