城市供水的水源，通常是地表水或地下水。所有被生活污水和工業(yè)廢水所污染的地面水，即經(jīng)過(guò)混凝沉淀、過(guò)濾等凈化處理后，也無(wú)法將有害細(xì)菌、病原菌和其他微生物*清除。當(dāng)水源為地下水時(shí)，雖然水質(zhì)較好，但也會(huì)受到不同程度的污染，尤其是淺層地下水，易受周圍環(huán)境的影響和污染，特別是生活污水，這些有害的細(xì)菌，成為人體內(nèi)有害的傳播媒介。與此同時(shí)，自來(lái)水在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中也會(huì)受到細(xì)菌污染，為確保人們的身體健康，防止由水引起的疾病的傳播，使供水水質(zhì)達(dá)到GB5749—2006的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，必須用消毒來(lái)水質(zhì)，通過(guò)對(duì)自來(lái)水進(jìn)行消毒處理，可有效地消除水中的病原菌、和其他致病性病菌的傳播，因此，《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》要求消毒液與水接觸時(shí)間不少于30分鐘后，出廠水和供水管道末梢水中的余氯才能保持一定的濃度，才能飲用水安全。
(一)氯消毒技術(shù)的應(yīng)用至今，水廠仍主要以氯作為消毒劑，可用于去除水中的細(xì)菌和有機(jī)物，氯加入水中產(chǎn)生次氯酸HOCL和次氯酸根OCL，氯可起消毒作用的主要成分是次氯酸HOCL，它是一種小的中性分子，易于擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面，并通過(guò)細(xì)菌壁進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，由于其氧化作用破壞了細(xì)菌的酶系統(tǒng)，使其成為促進(jìn)葡萄糖吸收和新陳代謝的催化劑，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡；次氯酸根OCL也有作用，但由于其帶有負(fù)電，不易接近帶負(fù)電的細(xì)菌表面，能力遠(yuǎn)不如HOCL。氯主要受加氯量、氯與水的接觸時(shí)間、渾濁度、PH值、溫度和氨氮含量等因素的影響。
1.氯消毒采用儲(chǔ)存在氯瓶中的氯消毒，在常溫下，當(dāng)按規(guī)定打開氯閥，液態(tài)氯就變成了氣態(tài)氯，氯是一種易氧化的黃綠色有毒體，具有特別強(qiáng)烈的刺鼻味，令人窒息。加氯消毒原理：㈠水中無(wú)氨氮時(shí)，反應(yīng)式為：CL2+tl20HOCL+HCLHOCL-H+OCL氯消毒，作用以次氯酸HOCL為主，并非氯本身。(2)水中含有氨氮時(shí)，會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)：CLz+NH3(一氯胺)1HCL+NH2CL+2CL+NH。1HCL+NHCL(二氯胺)3HCLz+NH31HCL+NCL從上述三種反應(yīng)式中可以看出，在含氨氮的原水中，隨著加氯量的增加，氯胺的性質(zhì)發(fā)生了變化，分別生成一氯胺NHCL、二氯胺NHCL、三氯胺NCL。與次氯酸相比，氯胺消毒作用較慢。
2、次氯酸鈉滅菌次氯酸鈉中的有效氯，由于易受陽(yáng)光、溫度的影響而發(fā)生分解，因此采用就地制造、應(yīng)用次氯酸鈉發(fā)生器。該裝置利用鈦陽(yáng)電解生成了次氯酸鈉，其起反應(yīng)式為：NaC1+H20—+NaCl0+H2f次氯酸鈉在水溶液中的反應(yīng)式為：NaCIO—Na+OCI一0C1+H20+HOCL十0H一次氯酸鈉，是一種淺黃色透明液體，其滅菌原理主要是通過(guò)其水解生成次氯酸HOCL，然后由次氯酸消毒。
3.氯胺消毒當(dāng)原水中的有機(jī)物較多，氨氣含量高，供水系統(tǒng)中的藻類和細(xì)菌可能會(huì)再次生長(zhǎng)，為了使出廠水全部為游離氯確實(shí)有困難，或者需要減少或避免自來(lái)水中的氯酚氣味，可考慮使用氯胺消毒。氯胺消毒劑是將氯和加氨同時(shí)注入水中，氨可以是液氨、硫酸銨或氯化銨溶液；一般重量比控制在氨：氯=1:3或1:6，水位高時(shí)宜為1:3，水溫低時(shí)為1:6；除控制加氯量和加氨量外，還應(yīng)注意投藥順序，一般為“先氯后氨”。氯和氨作用后產(chǎn)生氯胺，若天然水中含有氨氮，也可與氯反應(yīng)產(chǎn)生氯胺。氯消毒時(shí)間長(zhǎng)，因此當(dāng)給水管和給水管網(wǎng)較長(zhǎng)時(shí)，可以防止細(xì)菌在管網(wǎng)中再次生長(zhǎng)，但氯胺是逐漸釋放次氯酸的，其能力遠(yuǎn)不如游離氯，因此需要2小時(shí)以上的接觸時(shí)間。4.漂白消毒漂白是用氯和石灰加工而成，其組織復(fù)雜，/分子式一般寫成Ca(OC1)，含氯量25%~30%，漂白精的分子式為Ca(0C1)z，含氯量50%~60%，容易被光、熱和潮氣分解，含氯量隨時(shí)間減少，儲(chǔ)存在干燥通風(fēng)處。脫色粉末與水的反應(yīng)式為：Ca(0C1)2+2H0—2HOCL+Ca(OH)2+CaCl2滅菌原理與氯相同。
(二)二氧化氯消毒技術(shù)的應(yīng)用。
近幾年來(lái)，自來(lái)水廠相繼采用二氧化氯發(fā)生器，由二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)生的溶液對(duì)自來(lái)水進(jìn)行消毒，二氧化氯是一種有刺激性氣味的黃綠色氣體，在水中相當(dāng)穩(wěn)定，可以安全地用作消毒劑。其水溶色與濃度有關(guān)，低濃度為黃綠色，高濃度為桔紅色。具有很強(qiáng)的去色和漂白能力，是氧化劑。二氧化氯發(fā)生器，是一種操作費(fèi)用低，投加藥物精確，消毒效果很好的設(shè)備，不含制氯廠生產(chǎn)的那些復(fù)雜甚至有害的成分，采用氯酸鈉與鹽酸定量滴定，控制反應(yīng)生成量的方法，其總反應(yīng)表達(dá)如下：NaC10+2HCl—NaC1+C12+1/2C102f+2H20對(duì)水源性病原微生物，包括、牙孢和水道系統(tǒng)中的異氧菌、硫酸鹽還原菌以及真菌都有良好的消毒效果。其主要作用是對(duì)細(xì)胞壁有良好的吸附和滲透作用，能有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含基質(zhì)的酶，并能迅速控制微生物蛋白的合成。先與二氧化氯進(jìn)行水合，生成亞氯酸HC102，亞氯酸是一種微弱的弱酸，具有氧化漂白作用。二C102+H20—HCIO2+HCIO3二氧化氯是理想的氯消毒替代品。其消毒機(jī)理主要是通過(guò)吸附、滲透作用，進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)，使細(xì)胞內(nèi)酶系統(tǒng)和生物大分子氧化，使細(xì)菌、殺滅得更好，而不會(huì)損傷動(dòng)、植物，作用持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，受PH影響不敏感。與水中有機(jī)物質(zhì)的氧化反應(yīng)是二氧化氯的主要反應(yīng)形式，取代反應(yīng)是氯的主要反應(yīng)形式。