2012年環(huán)保部頒發(fā)實(shí)施的《城鎮污水處理運行、維護及安全操作規程》，該規程中關(guān)于消毒工藝的描述有四種，分別是：紫外線(xiàn)消毒、液氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒。這四種消毒工藝也是城市污水處理廠(chǎng)較為常見(jiàn)的消毒工藝。 隨著(zhù)對治污的重視，城市污水處理廠(chǎng)的出水達標與否，引起越來(lái)越多的關(guān)注。消毒工藝已成為污水處理廠(chǎng)重要的一道流程工序，選擇一種成本低、安全性高、易于操作的消毒工藝，已成為眾多城市污水處理廠(chǎng)必須考慮的重要問(wèn)題。
也正是如此，次氯酸鈉消毒工藝脫穎而出。

01
 為什么要選擇次氯酸鈉

要想知道為什么次氯酸鈉好用，首先要了解為什么其他四種差在哪。
紫外消毒
紫外線(xiàn)消毒屬于物理性質(zhì)的消毒方法，其原理是利用紫外光破壞微生物的遺傳物質(zhì) DNA，使微生物結構造成破壞，照射后的微生物無(wú)法完成分裂復制從而達到消毒滅菌的目的。
紫外消毒技術(shù)是城市污水處理廠(chǎng)常用的技術(shù)之一，其技術(shù)成熟可靠，但對一些設計為一級B出水的城市污水處理廠(chǎng)而言，由于色度和SS高，加上二沉池中的會(huì )有大量青苔生長(cháng)，消毒設備的燈管需要經(jīng)常清理保養，這種情況下極易損壞燈管，造成維修費用較高，帶來(lái)的是消毒效果的不穩定、時(shí)效性差，糞大腸肝菌復活率較高。
液氯消毒
向水中加入液氯時(shí)，在水中會(huì )生成HOCl，HOCl是起到消毒作用的物質(zhì)。有研究表明，氯的消毒效果受接觸時(shí)間、投加量、水質(zhì)(含氮化合物濃度、SS濃度)、溫度、pH以及控制系統的影響。
液氯消毒效果雖然不錯，但成本高，危險性大，安全性差，由于有毒性，其手續辦理復雜，因此，在城市污水處理廠(chǎng)消毒工藝的選擇上，液氯不是更佳選擇。
臭氧消毒
臭氧是氧的同素異形體，純凈的O3常溫常壓下為藍色氣體。臭氧具有很強的氧化能力(僅次于氟)，能氧化大部分有機物。臭氧滅菌有以下三種作用：
臭氧能氧化分解細菌內部氧化葡萄糖所必需的酶，使細菌滅活死亡。
直接作用于細菌病毒，破壞它們的細胞壁、DNA和RNA，細菌的新陳代謝受到破壞，導致死亡。
滲透胞膜組織，侵入細胞膜內作用于外膜的脂蛋白和內部的脂多糖，使細菌發(fā)生透性畸變，溶解死亡。
因此，O3能夠除藻殺菌，對病毒、芽孢等生命力較強的微生物也能起到很好的滅活作用。臭氧氧化能力強，但不夠穩定，也不容易儲藏，因此只能就地生產(chǎn)，臭氧消毒只能用于小型污水處理廠(chǎng)。
綜上：紫外線(xiàn)消毒、液氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒四種消毒工藝缺點(diǎn)是安全性差，投資建設復雜，由此帶來(lái)的是運行成本高，會(huì )為污水處理廠(chǎng)的運營(yíng)帶來(lái)較大的經(jīng)濟負擔。
次氯酸鈉消毒
次氯酸鈉是生活中應用很廣的一種強氧化劑，其消毒原理是通過(guò)它的水解形成次氯酸，即：NaClO+H2O=HClO+NaOH；次氯酸進(jìn)一步分解形成新生態(tài)氧，即：HClO→HCl+[O]。新生態(tài)氧的強氧化性使菌體和病毒上的蛋白質(zhì)等物質(zhì)變性，從而致病源微生物達到消毒的目的。
目前在利用次氯酸鈉消毒可分為兩種形式，一是應用次氯酸鈉發(fā)生器在線(xiàn)生成次氯酸鈉溶液；二是采用次氯酸鈉成品溶液。不論用何種投加方式，因其安全性高，廣受各地水司的青睞。
次氯酸鈉消毒的優(yōu)越性
高效：消毒效果與液氯相差不大，且具有持續消毒能力。
安全：對環(huán)境無(wú)毒無(wú)害，無(wú)泄漏或爆炸危險。 次氯酸鈉消毒的其它作用
次氯酸鈉消毒的其它作用
1、通過(guò)氧化作用去除鐵和鎂；
2、通過(guò)氧化作用與濾池配合去除錳；
3、將H2S轉化為H2SO4，有效去除水中硫化氫臭味 ( 尤其是地下水源 )；
4、通過(guò)氧化作用脫除廢水中的氨氮。

 次氯酸鈉與其他消毒工藝比較表

02 次氯酸鈉消毒工藝流程

外購液態(tài)次氯酸鈉液體后，通過(guò)軟管卸進(jìn)卸液接料桶內，啟動(dòng)磁力泵，輸送到儲藥罐中，在儲藥罐中的消毒液參照流量計讀數，通過(guò)球閥控制大小或采用計量泵，直接進(jìn)入二沉池出水渠進(jìn)行混合消毒。
 為保證安全，出水渠中增加一浮球開(kāi)關(guān)，當因故停產(chǎn)時(shí)，電磁閥斷開(kāi)切斷藥液進(jìn)入出水渠中，為確保生產(chǎn)正常，電磁閥加旁通球閥備用，如果采用計量泵投加消毒液時(shí)，浮球開(kāi)關(guān)和計量泵聯(lián)鎖，停產(chǎn)時(shí)自動(dòng)停泵，停止投藥，確保安全。

03 次氯酸鈉投加量
次氯酸鈉消毒時(shí)，為獲得可靠而持久的消毒效果，投藥量應滿(mǎn)足兩部分的要求：
殺滅細菌以達到指定的消毒指標及氧化有機物等所消耗的“需氯量”。
抑制水中殘存的細菌的再度繁殖所需要的“余氯量”。余氯量的規定還提供了確定投藥量和判斷消毒效果的簡(jiǎn)易放法。
消毒處理時(shí)投氯量的控制視原水水質(zhì)和消毒要求不同而異。以某個(gè)污水廠(chǎng)的原水為例，如果加不同濃度的次氯酸鈉溶液，接觸時(shí)間30min后，測糞大腸菌含量，可以看到不同濃度的次氯酸鈉經(jīng)過(guò)30min作用后對二級出水糞大腸菌群的滅活效果如圖。

不同濃度次氯酸鈉消毒后的余氯值

由圖可以看出，向二級出水中投加次氧酸鈉后，糞大腸菌群數明顯銳減，且當次氯酸鈉投加量在2mg/L以上時(shí)，糞大腸菌去除率均在99％以上。
在實(shí)驗條件保持不變的情況下，當次氯酸鈉投加量達到4mg/L時(shí)，多次不同出水的糞大腸菌群數均降到103個(gè)/L以下，可以滿(mǎn)足一級A標準要求，說(shuō)明次氯酸鈉對糞大腸菌群有較好的滅活效果。

當然，投加次氯酸鈉消毒時(shí)候或多或少都會(huì )存在余氯，可以看到這是實(shí)驗測定的次氯酸鈉消毒后的出水余氯表：

       很明顯，當余氯量保證在0.9mg/L(以有效氯計)以上時(shí)，糞大腸菌群數可以保證在200個(gè)/L以?xún)?，此時(shí)次氯酸鈉投加量約為4mg/L。消毒過(guò)程中原水中的氨氮等還原性物質(zhì)與糞大腸菌群對次氯酸鈉的利用存在一定的競爭關(guān)系，但次氯酸鈉滅活糞大腸菌起主導作用。
       當次氯酸鈉投加量在5mg/L以?xún)葧r(shí)，次氯酸鈉主要用于滅活糞大腸菌群，同時(shí)有少量的次氯酸鈉與其他還原性物質(zhì)作用，其中一部分被消耗，一部分與氨氯反應形成化合態(tài)余氯。次氯酸鈉投加量在15mg/L~25mg/L時(shí)，余氯基本保持在7.8mg/L(以有效氯計) 左右，說(shuō)明隨著(zhù)次氯酸鈉投加量的增加，水中的余氯與二級出水中的其他還原性物質(zhì)同時(shí)發(fā)生作用。

04
 次氯酸鈉投加工藝比較

目前主流的次氯酸鈉投加系統主要分為“外購成品次氯酸鈉溶液投加” 與“次氯酸鈉發(fā)生器現場(chǎng)制備投加”兩種，這兩種投加系統的對比如下所示。

通過(guò)上述對比，可以看出兩種投加方式的消毒效果及噸水處理成本相當。

因此，對于成品藥劑貨源充足的地方（有三家以上滿(mǎn)足供貨要求），建議采用外購成品次氯酸鈉溶液投加，運行維護成本相對較低，設備訂貨周期與施工周期均較短，平時(shí)的運行維護也無(wú)特殊要求。

對于小規模凈水廠(chǎng)，尤其是貨源、交通不便的地區，建議采用次氯酸鈉發(fā)生器現場(chǎng)制備投加，避免藥劑長(cháng)時(shí)間儲存衰減引起消毒效果不佳的隱患。