選擇标準
消毒劑的選擇應符合下列要求:并有持續殺菌的功能;
(1)不造成水和環境污染,不改變池水水質;
(2)對人體無刺激或刺激性很小;
(3)對建築結構、設備和管道腐蝕小;
(4)安全、無毒、無殘留;
(5)殺菌能力高效快速。
消毒方法
純化學藥劑法
投加化學消毒藥劑法,通常是氯系消毒劑,常用氯系消毒劑有:
(1)液氯(2)次氯酸鈣(漂白粉)(3)次氯酸鈉(高效漂白粉、漂水)(4)二氯異氰尿酸鈉(優氯淨)
(5)三氯異氰尿酸(強氯精)(6)溴氯海因(溴片)(7)二氧化氯
氯系化學藥劑消毒的缺點
(1)氯系化學藥劑都具有一定的毒性,水中的氯代有機化合物會刺激人的眼睛及皮膚,從而引發紅眼及皮疹。長期與池水接觸會使人的頭發變色發黃,皮膚紅腫,陰道瘙癢,内分泌失調等部題。
(2)氯制劑會與水中的有機物反應生成多種氯代有機化合物,如三氯甲烷、氯仿等,這些物質均為公認的緻癌緻突變物。特别是小孩處于發育階段,應盡量避免接觸。
(3)對泳池結構、設備和管道有腐蝕作用;操作管理水平要求高,否則會發生安全事故;
(4)加入氯制劑後,必然會導緻水的pH值的改變,使人感到不适,因而需加入堿性或酸性物質予以中和。
(5)氯制劑在運輸、儲藏、使用時具有一定的危險性。
(1)液氯
優點:
含有100%的有效氯,殺菌力強,并有較強的持續殺菌能力和除藻除臭除味的能力。應用廣泛,技術工藝比較成熟,消毒系統投資和運行費用價廉,常用于自來水廠消毒。
不足:
一般劑量對病毒、病原蟲等無效,不能氧化一般的殺蟲劑等複雜化合物,受PH影響大與某些有機物反應生成難聞的氯臭味。液氯作為消毒劑,對人體和環境造成的二次污染也很明顯,氯系消毒劑本身與副産物對人體健康有損害。其使用危險,需要特别的安全裝備,液氯在儲存和運輸過程中都應有專業的安全措施。加入遊泳池後,其酸性特别強。需要加大量的堿調節pH值,所以,液氯在遊泳池中已很少使用。
(2)漂白粉
優點:
應用最廣,其主要成分為次氯酸鈣[Ca(OCl)2],含有效氯25%一30%,次氯酸鈣是一種普遍使用的遊泳池消毒劑,有效成分次氯酸可滲入細胞内,氧化細胞酶的硫氫基因,破壞細胞代謝。可以應用在不同水質條件的水中,殺菌效果良好。酸性環境中其殺菌力強而迅速,高濃度能殺死芽胞。
不足:
性質不穩定,可被光、熱、潮濕及CO2所分解,故應密閉保存于陰暗幹燥處,時間不超過1年。因其有腐蝕及漂白作用,故不宜用于金屬器械及有色紡織物。如其存放太久,應按實際有效氯含量配制。并且漂白粉反應後有殘渣,堵塞管道,影響水質,現逐步被淘汰。
(3)次氯酸鈉
分子式為NaOCl,相對分子量為74.50。試劑純級次氯酸鈉為白色粉末,容易吸潮變成灰綠色結晶,在空氣中不穩定,有明顯的氯氣味。次氯酸鈉有氯的氣味,能與水混溶.溶液呈堿性.乳狀原液的pH值高達12,随水溶液稀釋度增加,pH值可降至7~9。性不穩定,遇熱分解加速。對物品有漂白與腐蝕作用。
優點:
其有效氯含量一般在10%—12%,比液氯的危險程度低,消毒效果良好。
不足:
漂水含氯極不穩定,其有效氯會随環境、溫度、濕度、光線及存放時間等因素的影響而逐漸下降,由于其衰減特别快,現場不能長期存放,并具有腐蝕性,所以儲存和操作很困難。對設備有很高的要求,設備的日常維護也很困難。次氯酸鈉會極高地增加池水的pH值,需要加大量的酸調節。
(4)二氯異氰尿酸鈉
優點:
二氯異氰尿酸鈉又名優氯淨,分子式:(C3C12N3O3)Na,簡稱SDIC,為應用較廣的有機氯消毒劑,含有效氯60%一64.5%,具有高效、廣譜、穩定、溶解度高、毒性低等優點。水溶液可用于噴灑、浸泡、接抹,亦可用于粉直接消毒污染物、處理糞便等排洩物,用法同漂白粉。與多聚甲醛幹粉混合點燃,其氣體可用熏蒸消毒.也可與92号混凝劑(羟基氯化鋁為基礎加鐵粉、硫酸、雙氧水等合成)以1:4混合成“遇水清”,可作飲水消毒用。并可與硝酸鈉配制成各種消毒洗滌液,如滌靜美、優氯淨等。能夠迅速殺滅病毒、細菌及其芽抱,能有效預防肝炎和其它傳染性疾病。
不足:
殺菌效果受使用條件影響較大,對眼及皮膚有緻敏性,有異味等。它可以作為沖擊性處理劑使用,同樣含有穩定劑氰尿酸,在紫外線下穩定,适合在室外泳池使用,但在室内泳池内使用會導緻過穩定問題。
(5)三氯異氰尿酸
三氯異氰尿酸俗稱為強氯精,分子式C3N3O3Cl3簡稱TCCA,是異氰尿酸的氯化衍生物,其有效氯含量高達90%,主要為粒狀、片狀,殺菌能力很強。
優點:
三氯異氰尿酸是國際上所推廣的一種高效、低毒、廣譜、快速的殺菌消毒劑,能有效的快速殺滅各種細菌、真菌、芽胞、黴菌、霍亂孤菌。對殺滅甲肝、乙肝病毒具有特效,對性病毒和艾滋病毒也具有良好的消毒效果。
不足:
其溶解緩慢,在泳池負荷高的時候可能會跟不上餘氯消耗的速度,導緻消毒能力降低。其pH較低,也需要大量的堿調節。三氯異氰尿酸含有穩定劑氰尿酸,在紫外線下穩定,适合在室外泳池使用,但在室内泳池中使用會導緻過穩定問題。同時,使用三氯異氰尿酸亦會不可避免地産生有害的氯代副産物,這也是氯系化學劑的共同缺點。
(6)溴氯海因
優點:溴氯海因俗稱之為溴片(英文簡稱BCDMH),分子式:C5H6BrClN2O2。它的有效成分含有氯和溴,一般為結晶狀粉末和白色片劑,溴制劑比氯制劑更穩定,氣味更溫和,對pH的變化不如氯那麼敏感。不足:溴片價格較高,由于其微溶于水因而殺菌速度也較慢。溴制劑在高劑量下具有腐蝕性,對人的皮膚、眼及細胞有強烈的刺激性,在泳池的條件下,會産生溴酸根,那是一種已知的緻癌物。由于溴沒有合适的紫外線穩定劑,因此在戶外遊泳池使用時,其用量很大。
(7)二氧化氯
分子式為ClO2,是一種有刺激氣味的黃綠色氣體,易揮發。在-5~95°C下,質量穩定,不易分解。加入酸以後可被激活,産生遊離二氧化氯。它不屬于含氯消毒劑,實際上為過氧化物類消毒劑。
優點:
二氧化氯具有很強的氧化作用,能使微生物蛋白質中的氨基酸氧化分解,導緻氨基酸斷裂、蛋白質分解,從而使微生物死亡。它是一種高效消毒劑,可以殺滅各種微生物,包括細菌繁殖體、芽胞、真菌、病毒,甚至原蟲等。消毒快而持久,消毒副産物少,有效的殺滅和水質控制效果,應用PH範圍大,适用水質範圍廣,氧化有機物能力強。
不足:
二氧化氯本身及其消毒産物也有毒性,副産物會産生亞氯酸與氯酸,其綜合作用引起突變、精子畸形、血液和尿液化學成分異常,影響肝功能與腎功能衰竭。有機物對該消毒劑有一定的影響,殺菌效果多受活化劑濃度和活化時間的影響。二氧化氯需要有現場發生設備,設備的投資較大,運行費用較高。現場反應需要使用危險化學品作為原料,這些都形成危險隐患。
紫外線法
紫外線是一種低能量的電磁輻射,其能量隻有5eV,穿透力很差。紫外線照射能量較低,不足以引起原子的電離,僅産生激發作用,使電子處于高能狀态而不脫開。通過對水體進行紫外線輻射透入微生物體内作用于核酸、原漿蛋白酶,使其發生化學變化而造成微生物死亡。一般多以253.7nm作為殺菌紫外線波長的代表,由于紫外線燈使用較方便,并有一定殺菌作用,所以在衛生防疫、醫療和工業消毒中使用均較普遍。
優點:
紫外線消毒的優點是所需接觸時間短,殺菌效率高,同時不改變水的物理化學性質,且不産生氣味和其他有害的鹵代甲烷等副産物。
不足:
對消毒前的原水濁度要求較高,且必須保證一定的水流厚度,當水深較大時殺菌效果急劇下降,且消毒後水中無持續殺菌作用,紫外線消毒也要使用其特定的裝置,每支燈管處理水量有限,且需定期清洗更換,成本也較貴,并存在光複活現象,影響消毒效果。
臭氧消毒法
臭氧在常溫常壓下是一種不穩定的淡藍色氣體,對各種病毒、細菌均有殺滅能力,對降解各種有機毒物,除色、除嗅、除味、改善水質效果極佳。其作用機理是通過破壞細菌的脫氫酶幹擾其呼吸功能,氧化各種酶和蛋白質,破壞細胞膜結構而達到消毒的效果。
優點:
氧化能力強,能去除或降低水中異味、臭、色和金屬離子問題,兼有助凝去降濁度的作用。殺菌效果顯着,作用迅速,消毒效果受水質影響小,廣譜高效,副作用較小。
(1)反應快、投量少,臭氧能迅速殺滅擴散在水中的細菌、芽孢、病毒且在很低的濃度時既有殺菌滅活作用;
(2)臭氧适應能力強,在PH5.6-9.8,水溫0-37℃的範圍内,對其的消毒性能影響很小;
(3)在水中不産生持久性殘餘;
(4)能破壞水中有機物,改善水的物理性質和器官感覺,進行脫色和去嗅去味作用,使水呈蔚藍色,而又不改變水的自然性質。
不足:
(1)臭氧對藻類和紅線蟲等處理效果差。對受到有機物污染的進水中進行臭氧處理後,大的有機物分子會破裂成微生物新陳代謝的營養源,處理後使水中AOC(生物可同化有機碳)增加2-6倍,并使水中氧含量增加,利于自養型微生物繁殖,進而使水質惡化呈綠色。
(2)無持續作用,要投加藥劑協助。因臭氧在水中的溶解度低,半衰期很短,僅二十分鐘,所以在日常應用中為保證持續的殺菌作用,往往要投加氯系藥劑協助進行。
(3)臭氧消毒法設備費用高,耗電大,使用臭氧機往往還要配備制氧機、幹燥機、尾氣處理器等。這些乃限制臭氧消毒廣泛推廣使用的主要原因。
(4)臭氧有毒性。作為強氧化劑,它是一種很好的消毒劑,恰恰因為這種特性,臭氧幾乎能與任何生物組織反應,所以我們在使用臭氧發生器的時候一定要注意其量。但技術對臭氧監測較困難,當臭氧超标時,會與呼吸道中的細胞、流體和組織很快反應,導緻肺功能減弱和組織損傷。長期處于臭氧環境,會造成人的神經中毒,頭暈頭痛、記憶力衰退;氧化人體皮膚中的維生素E,緻使人的皮膚起皺、出現黑斑等。
金屬離子法
金屬離子處理法應用于泳池領域在歐美和日本已相當成熟,是新一代泳池處理技術的領航者。由于金屬離子處理法采用純物理法消毒,處理後不産生任何有害副産物,水質達到歐盟标準,因整個過程不産生廢氣廢物而得到了歐盟環保署的認可與推薦。國際空間站、奧運會泳池、高檔别墅私家泳池等得到廣泛應用。
作用機理:
①據研究,水中的細菌或微小有機物普遍帶負電,由安康系統激發的銀與銅離子帶正電,因此在水中銅銀離子能與細菌病毒或微小有機體引緻凝絮過程,通過過濾系統把凝絮物清出池外。
②銀離子還原勢極高,是自然界中殺菌能力最強的金屬離子,每升水中隻要含億萬分之二毫克的銀離子,即可殺死水中大部分細菌。當細菌被Ag殺後,Ag又由細菌死亡細胞中遊離出來,再與其它菌落接觸,周而複始地進行上述過程,這也是銀殺菌持久性的原因。
③銅離子對細菌特别是自養型細菌有很強的抑制作用和殺滅作用,可以殺滅在水中的大腸杆菌、痢疾等病菌,特别是防止綠藻污染和通過地闆傳染足癬等等。通常使用的各種消菌除藻劑都含有銅成份,就是運用了銅離子能夠殺菌滅藻的原理。
優點:
⑴應用PH、溫度範圍大,适用水質範圍廣,運行成本低;
⑵無味、無毒,過量投加不會造成危害(是人體必需微量元素,人體吸收過量會自動排出體外)。不會刺激眼睛、皮膚,水體清澈無異味。
⑶可長期抑制某些藻類和真菌的生長,不需額外投加除藻劑硫酸銅。
⑷不影響水質PH值,無需添加酸堿度中和劑,因整個反應過程無添加任何化學藥劑,因而不會生成有害副産物造成二次污染。
⑸接觸充分時,很低濃度便可殺絕大多數自養細菌,有很持久的殺菌能力,不受光照和有機物濃度影響;
⑹水中細菌微生物、濁度、有機色度和其他膠态懸浮物質都會被銅銀離子吸附,兼有殺菌和去濁度功能。
不足:
因整套銅銀離子消毒設備費用昂貴,隻在國際空間站,國内外奧運會場館、高檔别墅私家泳池、休閑會所及酒店等應用廣泛。