二氧化氯对医院污水的消毒研究

来源：https://www.shuizhifenxi.com/ 作者：余氯检测仪 时间：2019-10-11

　　摘要采用二氧化氯对昆明市五七医院污水进行消毒试验，结果表明，当二氧化氯的投量为40mg/L、pH值6~7、接触时间10min时，消毒效果最好。

　　关键词医院污水;二氧化氯;消毒

　　医院污水含大量病原微生物，如果不经处理就排入地面水域，往往会造成水体的严重污染，引起各种传染病。因此，对医院污水进行消毒处理是十分必要的。传统的液氯、次氯酸钠、臭氧等消毒法各有其不足之处[1]。二氧化氯是一种无机强氧化剂，具有极强的杀菌灭藻功能，用于处理医院污水，杀灭污水的细菌和微生物，效果十分显著[2]。本文采用二氧化氯对昆明市五七医院污水进行消毒，处理后的污水细菌总数和粪大肠菌群数完全符合国家《污水综合排放标准》GB8978-1996的二级标准。

　　二氧化氯的氧化消毒机理如下： 作为强氧化剂，二氧化氯在酸性条件下具有很强的氧化性，ClO2+ 4H+ + 5e = Cl- + 2H2O; 在水厂pH≈7的中性条件下，ClO2 + e = ClO2- ，ClO2- + 2H2O + 4e = Cl- + 4OH-。 二氧化氯在与微生物接触时先吸附在细胞壁上，然后透过细胞壁与微生物蛋白质中的部分氨基酸发生氧化还原反应，使氨基酸分解破坏，导致由氨基酸组成的肽链分开，致使微生物酶及其他蛋白质变性，或破坏蛋白质合成，最终导致其死亡。

　　1试验部分

　　水样取自昆明市五七医院，水温22℃左右，pH值为6.4左右，粪大肠菌群数为9.2×106个/L，采用多管发酵法对粪大肠菌群数进行计数。

　　把所取水样分成三组，第1组pH值和接触时间为一定值，测投加量对消毒效果的影响;第2组pH值和投加量为一定值，测接触时间对消毒效果的影响;第3组投加量和接触时间为一定值，测pH值对消毒效果的影响。为了探明各个因素对消毒效果的综合影响及因素水平的最佳搭配(即最佳工艺条件)，还按正交表L(33)做三因素三水平的正交试验。

　　2结果与讨论

　　2.1投不同量二氧化氯的灭菌效果

　　在pH值为6、接触时间为5min时，二氧化氯的投量分别为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L时的灭菌效果见表1。

　　从表1可看出，随着投加量的增加，灭菌效果越好。在pH值为6、接触时间为5min时，投二氧化氯的量为40mg/L时可达到本试验的灭菌标准，又不会造成消毒剂过量。

　　2.2不同接触时间的灭菌效果

　　在pH值为6、二氧化氯投量为40mg/L时，接触时间分别为2min、5min、10min、15min、30min、90min时的灭菌效果见表2。

　　从表2可看出，开始一段时间随着接触时间的增加，灭菌效果越好;但随着接触时间的进一步增加，消毒效果反而下降了。这是因为开始时增加接触时间可提高消毒剂与微生物的接触机会，从而可提高消毒效果;但时间过长后残留消毒剂的浓度就会降低。因此，接触时间不能太短，否则不能达到消毒效果;也不能太长，否则既达不到消毒效果，还增加了处理设备的容积。在pH值为6、二氧化氯的投量为40mg/L时，当接触时间为2min则可达到本试验的灭菌标准;但如果把接触时间延长到10min后，灭菌效果则大大增加，且医院产生的污水量较小。因此本试验的最佳接触时间选择为10min。

　　2.3不同pH值的灭菌效果

　　二氧化氯投量为40mg/L和接触时间为10min时，pH值分别为5、6、7、8时的灭菌效果见表3。

　　由表3可见，pH值越低，灭菌效果越好。当pH值在5~7之间时，灭菌效果变化不大，pH值对二氧化氯灭菌效果影响不如对氯胺、次氯酸钠和漂白粉的灭菌效果影响大，这也许是因为二氧化氯消毒时余氯量不受pH值的影响，而氯胺、次氯酸钠和漂白粉消毒时的自由性余氯量受pH值的影响较大。二氧化氯的灭菌效果随pH值降低有所增加的原因，也许是因为微生物在pH值较低时抵抗力下降了。为避免向原水中投加酸而增加药剂费用，pH值可选择为原水的pH值，即pH值为6.4。

　　2.4正交试验

　　在二氧化氯消毒单因素试验的基础上，为了探明各个因素对消毒效果的综合影响及因素水平的最佳搭配(即最佳工艺条件)，特依据正交表L(33)做三因素三水平的正交试验。

　　2.4.1因素及水平

　　因素A(消毒剂投加量M)：A1=35mg/L，A2=40mg/L，A3=45mg/L;

　　因素B(接触时间t)：B1=8min，B2=10min，B3=12min;

　　因素C(pH值)：C1=5.5，C2=6.0，C3=6.5。

　　2.4.2正交试验及试验指标值计算

　　以M、t和pH为因素，以粪大肠菌群灭活率为试验指标的试验结果及数据计算结果如表4。Xij为i因素取j水平时的试验指标值，Xij′为Xij进行简化后的数值;m为因素的水平数，此处等于3;n为方案实验数，等于9;Ti表示对应i因素的粪大肠菌群灭活率(简化后数据)相加;T表示三因素三个水平对应的粪大肠菌群灭活率(简化后数据)之和。指标值数据的方差分析见表5，其中Q为应是变动，F为自由度。

　　由方差分析结果可见，三因素对灭菌效果影响程度大小的顺序依次为：消毒剂投加量(A)>接触时间(B)>pH值(C)。根据高度显著因素应选最好水平，显著因素可选最好水平，也可选次好的经济水平，而非显著因素应选经济水平的原则，因素的水平搭配应选A2B2C3。由于原水的pH值在6~7之间，所以C最好选择原水pH值。

　　3结论

　　通过对昆明市五七医院污水消毒处理的试验研究，可得出如下结论：

　　(1)随着二氧化氯投加量的增加，灭菌效果越好。

　　(2)开始一段时间随着接触时间的增加，灭菌效果越好，但随着接触时间的进一步增加，消毒效果反而下降了。

　　(3)pH值越低，灭菌效果越好。当pH值在5~7之间时，灭菌效果几乎不变。

　　(4)三因素对灭菌效果影响程度大小的顺序依次为：消毒剂投加量(A)>接触时间(B)>pH值(C);二氧化氯消毒的最佳条件为：二氧化氯投量为40mg/L、接触时间为10min、pH值为6~7时灭菌效果好，其出水水质可达国家排放标准。

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