美國安全飲水委員會通過對12種消毒劑的評價后指出：鑢、臭氧、二氧化鑢和鑢胺，是可供公共給水選擇的消毒劑；紫外線消毒器zui適用于單位供水消毒。

為了使水質(zhì)符合細菌學(xué)標準，水經(jīng)過濾后還必須消毒。某些地下水可不經(jīng)凈化處理，但通常仍需要進行紫外線消毒器等消毒。

飲水消毒劑的選擇，應(yīng)考慮以下因素：①殺滅病原體的效果；②控制和監(jiān)測的難易；③剩余消毒劑的有無；④對水的感官性狀的影響；⑤副產(chǎn)物對健康的影響，以及預(yù)防或消除的可能性；⑥經(jīng)濟技術(shù)上的可行性。

　　為了方便敘述，以下將鑢胺消毒放在鑢消毒項下一并介紹。

　　1．鑢化消毒(鑢消毒)  鑢在常溫下為黃綠色氣體，具強烈刺激性及特殊臭味，氧化能力很強。在6、7個大氣壓下，可變成液態(tài)鑢，體積縮小457倍。液態(tài)鑢灌入鋼瓶，有利于貯存和運輸。

　　除鑢外，漂白蒶[Ca(ocl)Cl)和漂粉精][Ca(OCl)2]等也能用于消毒。含鑢化合物中，鑢的價數(shù)大于一l者，稱為有效鑢，具有殺菌作用。漂白蒶含有效鑢約為30％，漂粉精約含60-70%。

　　(1)鑢消毒原理：鑢溶于水后起下列反應(yīng)：

    C12十H20——HOCl十H+十Cl-。

    HOCl=====H+十Ocl-

　　漂白蒶在水中也能水解成次鑢酸,鑢的殺菌作用，主要是次鑢酸體積小，不荷電，易穿過細胞壁；同時，它又是一種強氧化劑，能損害細胞膜，使蛋白質(zhì)、RNA和DNA等物質(zhì)釋出，并影響多種酶系統(tǒng)(主要是磷酸葡萄糖脫氫酶的巰基被氧化破壞)，從而使細菌死亡。鑢對病毒的作用，在于對核酸的致死性損害。上述反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因而一鑢胺和二鑢胺的殺菌原理仍是次鑢酸的作用，只是在次鑢酸被消耗后，反應(yīng)才向左進行；鑢胺本身也有殺菌作用，但需較高的濃度和接觸時間。

　　(2)影響鑢消毒的因素：

　　①加鑢量和接觸時間：加鑢量除需滿足需鑢量外，尚應(yīng)有一定量的剩余鑢。需鑢量是指因滅菌、氧化有機物和還原性無機物以及某些鑢化反應(yīng)等所消耗的鑢量。所需余鑢量的多少，與余鑢性質(zhì)有關(guān)。就游離性余鑢而言(指HOCl和OCl—)，則要求接觸30分鐘后，有0．3-0．5mg／L余鑢；對于化合性余鑢(指NH2Cl和NHCl2)，要求接觸1-2小時后，有1-2mg／L。

　　②水的pH值：次鑢酸是弱電解質(zhì)，其離解程度取決于水溫和水的pH值。在0℃和20℃下，不同pH值時HOCl和OCl-的比例?？梢姡?/span>pH值＜6．o時，HOCl接近100％；pH＝7．5時，HOCl和Ocl-大致相等；pH＞9十，Ocl-接近100％。HOGI的殺菌效率約較Ocl-高80倍。因此，消毒時水的pH值不宜太高。

　　用漂白蒶消毒時，因同時產(chǎn)生Ca(OH)2，可使pH值升高。故當漂白蒶因保存不當或放置過久而使有效鑢含量降低時，消毒效果會受影響。

　　二鑢胺的殺菌效果較一鑢胺高，三鑢胺則幾乎無殺菌作用。它們之間的生成量比例，取決于氨和鑢的相對濃度、pH值和溫度等因素。一般而言，當pH＞7時，一鑢胺的生成量較多；pH＝7．0時，一鑢胺和二鑢胺近似相等；pH＜6．5時，主要為二鑢胺；三鑢胺只有當pH＜4.4時才存在。因二鑢胺很臭，故主要應(yīng)以一鑢胺消毒。

　　③水溫：水溫高，殺菌效果好。水溫每提高10℃，病菌殺滅率約提高2、3倍．

　　④水的渾濁度：懸游顆粒對消毒的影響，因顆粒性質(zhì)、微生物種類而不同。如粘土顆粒吸附微生物后，對消毒效果影響甚小，而糞尿中的細胞碎片、或污水中的有機顆粒與微生物結(jié)合后，會使后者獲得明顯的保護作用。病毒因體積小，表面積大，易被吸附成團，因而顆粒對病毒的保護作用較細菌大。

　　⑤水中微生物的種類和數(shù)量：不同微生物對鑢的耐受性不盡相同。但概括地說，除腺病毒外，腸道病毒對鑢的耐受性較腸道病原菌強。

　　消毒往往不易達到100％的殺滅效果，故常以99％、99．9％或99．99％的效果為參數(shù)．由此可見，如消毒前水中細菌過多，無論使用紫外線消毒器及其他消毒方式消毒后水中細菌數(shù)就不易達到衛(wèi)生標準的要求。

　　(3)鑢消毒方法：

　　①普通鑢化消毒：是指水的需鑢量較低，且基本無氨，用少量鑢即可達到消毒目的的一種消毒法。此法產(chǎn)生的主要是游離性余鑢，所需接觸時間短，效果可靠。但要求原水污染較輕，且基本無酚類物質(zhì)(否則會產(chǎn)生鑢酚臭)；原水為地面水時，往往會使飲用水具有致突變性，以及含有三鹵甲烷。

　　②鑢胺消毒法：本法相當于前述加鑢量控制在C點前的消毒，不同的只是人為地加氨(液氨、硫酸銨或鑢化銨)。氨與鑢的比例應(yīng)通過試驗確定，其范圍一般為1：3-1：6。與普通鑢化消毒法相比，本法產(chǎn)生的三鹵甲烷明顯較低；消毒后的飲水，在Ames試驗中其致突變性亦較弱；如先加氨后加鑢，則可防止鑢酚臭；如先加鑢，消毒后再加氨，則可使管網(wǎng)末梢余鑢得到保證。但本法的消毒作用較弱，故要求的接觸時間較長，余鑢濃度較高；費用較貴：一鑢胺在大腸桿菌回變試驗中呈陽性反應(yīng)。

　　③折點消毒法：本法的優(yōu)點是：消毒效果可靠；能明顯降低錳、鐵、酚和有機物含量；并具有降低臭味和色度的作用。缺點是耗鑢多，并因而有可能產(chǎn)生較多的鑢化副產(chǎn)物；需事先求出折點加鑢量，且有時折點不明顯；會使水的pH過低，故必要時尚需加堿調(diào)整。

　　④過量鑢消毒法：當有機污染嚴重，或需在短時間內(nèi)達到消毒目的時，可加過量鑢于水中，使余鑢達到1-5mg／L。消毒后的水，需用S02、亞*或活性炭脫鑢。

　　鑢消毒法還可根據(jù)加鑢點不同而分為預(yù)鑢化法，后鑢化法和中途加鑢法。預(yù)鑢化法是指在混凝沉淀前加鑢，其主要目的在于改良混凝沉淀和防止藻類生長。但易生成大量鑢化副產(chǎn)物。后鑢化法即在濾后水中加鑢，它是zui常用的鑢消毒法。中途加鑢又稱二次加鑢，是在管網(wǎng)中途的加壓泵站或貯水池泵站的補充加鑢。管道很長時，采用此法既能保證末梢余鑢，又不致使水廠附近的管網(wǎng)水含余鑢過高。

　　(4)加鑢設(shè)備：大中型水廠一般均用液鑢。鑢的投加設(shè)備種類很多，常用的有真空加鑢機和轉(zhuǎn)子加鑢機。來自鑢瓶的鑢氣首*入旋風(fēng)分離器，以分離懸浮雜質(zhì)；再通過彈簧膜閥、控制閥、轉(zhuǎn)子流量計和中轉(zhuǎn)玻璃罩，以調(diào)控和測定加鑢量；然后鑢氣經(jīng)水射器與壓力水混合、溶解，并被輸送至加鑢點。

　　小水廠也可用漂白蒶消毒。

　　(5)鑢化副產(chǎn)物的防治：概括地說，可采用以下措施：盡可能選擇有機前體物含量低的水源；加強混凝沉淀和過濾等凈化措施，并防止藻類在此等構(gòu)筑物內(nèi)的生長，以降低有機前體物的含量；改善鑢化方法，如避免預(yù)鑢化，采用中途加鑢等，以減少鑢化副產(chǎn)物的形成；采用顆?；钚蕴繛V池過濾，以去除鑢化副產(chǎn)物。此外，尚可考慮采用其他消毒劑的可能性。

　　2．二氧化鑢消毒；C102是橙黃色氣體，在大氣壓下，液化溫度為9．7℃。C102易揮發(fā)，遇光又易分解成C10和[o]，故需在臨用時就地制備。C10：易溶于水，其水溶液在密閉、避光條件下保存于冷處很穩(wěn)定，如輕度酸化，則更穩(wěn)定。  C102水溶液常按下列反應(yīng)制備：

　　2NaClO2十C12—2C102十2NaCl。為獲得滿意的產(chǎn)量，鑢溶液的加量應(yīng)較上述反應(yīng)式大2—3倍。在此條件下，溶液中有大量鑢，且尚有以下副反應(yīng)：

    2C102十HOCl十H20—2C103-十2H+十HCl。

　　為防止鑢化副產(chǎn)物的形成，近年來一直在探索無鑢的C102制備法；據(jù)報道，如用4g／L濃度的鑢溶液，并加入適量鹽酸(使制得的C102溶液的pH在2、3范圍內(nèi))，然后才讓鑢與亞鑢酸鈉反應(yīng)，則產(chǎn)品中的鑢很少，并可獲得95％的產(chǎn)量。此法制得C102濃度為6-10g／L，應(yīng)立即稀釋成1g／L。使用時，配成6-8mg／l的操作液。

　　C102的消毒效果及余鑢的穩(wěn)定性，均較鑢高，且不受pH值的影響(9H6、10)，不與氨反應(yīng)，不產(chǎn)生三鹵甲烷(有溴離子時除外)和致突變性；C102的氧化能力為鑢的2倍，因而對鐵、錳、嗅味和色度的去除效果均較鑢優(yōu)。同時；C10s系統(tǒng)和鑢化系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)上十分類似，因而國外已有不少水廠改用C10：消毒或用于前處理.但clO2消毒的成本較鑢和臭氧高。此外，動物實驗還揭示：C10 2及其歧化產(chǎn)物ClO2-和C103-均能引起溶血性貧血和變性血紅蛋白血癥；C102尚具有降低血清甲狀腺素的作用。因此，美國規(guī)定，水中C10s的zui高污染水平為1mg／L；美國水廠協(xié)會建議，管網(wǎng)中cl02和C102-的總濃度不應(yīng)大于0．5mg／L。

　　3．臭氧消毒  O3是*的氧化劑。它在水中的溶解度約較02大13倍。O：極不穩(wěn)定，需在臨用時制備，并立即通入水中。

　　O3用于消毒的投加量一般不大于1mg／L。要求接觸時間為10-15分鐘；剩余o3為0.4mg／I。

　　03消毒的優(yōu)點是：效果較C102和C12好；用量少；接觸時間短，pH值在6-8．5范圍內(nèi)均有效；不影響水的感官性狀；除水中有溴離子外，不產(chǎn)生三鹵甲烷；用于前處理時尚能促進絮凝和澄清，降低混凝劑用量，并因而能減少化學(xué)污泥量。缺點是：投資大，消毒費用也較鑢和鑢胺高，同時需要指出臭氧消毒總體價格也高于紫外線消毒器價格；水中O3不穩(wěn)定，控制和檢測O3均需要一定技術(shù)；出廠水無剩余O3(O3對水管腐蝕作用強，也不允許有剩余O3)，故需使用第二消毒劑，以防止細菌后生長；與有機物、鐵和錳反應(yīng)，可產(chǎn)生微絮凝，使水濁度提高。

　　4．紫外線消毒器消毒  波長200-295nm的紫外線具有殺菌作用，其中以波長254nm的紫外線殺菌作用zui強。紫外線光源為高壓石英水銀燈。用于飲水消毒的紫外線消毒器設(shè)備有兩種，即浸入式和水面式，前者消毒效率較高，后者構(gòu)造簡單。利用紫外線消毒器消毒時，水的色度和濁度要低，水深不超過12cm。

　　紫外線消毒器消毒的接觸時間短，效率高，不影響水的嗅味，管理簡單；但無持續(xù)殺菌作用，今年來，隨著紫外線消毒器消毒的普及，紫外線消毒器價格已經(jīng)遠低于其他消毒方式，除單位供水外，飲用水紫外線消毒器、污水紫外線消毒器和中水紫外線消毒器已獲廣泛應(yīng)用。