2012年國(guó)家環(huán)保部頒發(fā)實(shí)施的《城鎮(zhèn)污水處理運(yùn)行、維護(hù)及安全操作規(guī)程》，該規(guī)程中關(guān)于消毒工藝的描述有四種，分別是：紫外線消毒、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較為常見(jiàn)的消毒工藝。
隨著國(guó)家對(duì)治污的重視，城市污水處理廠的出水達(dá)標(biāo)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。
1、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。
1）紫外消毒
紫外線消毒屬于物理性質(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(jié)構(gòu)造成破壞，照射后的微生物無(wú)法完成分裂復(fù)制從而達(dá)到消毒滅菌的目的。
紫外消毒技術(shù)是城市污水處理廠常用的技術(shù)之一，其技術(shù)成熟可靠，但對(duì)一些設(shè)計(jì)為一級(jí)B出水的城市污水處理廠而言，由于色度和SS高，加上二沉池中的會(huì)有大量青苔生長(zhǎng)，消毒設(shè)備的燈管需要經(jīng)常清理保養(yǎng)，這種情況下極易損壞燈管，造成維修費(fèi)用較高，帶來(lái)的是消毒效果的不穩(wěn)定、時(shí)效性差，糞大腸肝菌復(fù)活率較高。
2）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(tǒng)的影響。
液氯消毒效果雖然不錯(cuò)，但成本高，危險(xiǎn)性大，安全性差，由于有毒性，其手續(xù)辦理復(fù)雜，因此，在城市污水處理廠消毒工藝的選擇上，液氯不是最佳選擇。
3）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(lán)色氣體。臭氧具有很強(qiáng)的氧化能力(僅次于氟)，能氧化大部分有機(jī)物。臭氧滅菌有以下三種作用：
（1）臭氧能氧化分解細(xì)菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必需的酶，使細(xì)菌滅活死亡。
（2）直接作用于細(xì)菌病毒，破壞它們的細(xì)胞壁、DNA和RNA，細(xì)菌的新陳代謝受到破壞，導(dǎo)致死亡。
（3）滲透胞膜組織，侵入細(xì)胞膜內(nèi)作用于外膜的脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖，使細(xì)菌發(fā)生透性畸變，溶解死亡。
因此，O3能夠除藻殺菌，對(duì)病毒、芽孢等生命力較強(qiáng)的微生物也能起到很好的滅活作用。臭氧氧化能力強(qiáng)，但不夠穩(wěn)定，也不容易儲(chǔ)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。
綜上：紫外線消毒、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(shè)復(fù)雜，由此帶來(lái)的是運(yùn)行成高，會(huì)為污水處理廠的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
4）次氯酸鈉消毒
次氯酸鈉是生活中應(yīng)用很廣的一種強(qiáng)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(qiáng)氧化性使菌體和病毒上的蛋白質(zhì)等物質(zhì)變性，從而致死病源微生物達(dá)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(yīng)用次氯酸鈉發(fā)生器在線生成次氯酸鈉溶液；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。
（1）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(xù)消毒能力。
安全：對(duì)環(huán)境無(wú)毒無(wú)害，無(wú)泄漏或爆炸危險(xiǎn)。
（2）次氯酸鈉消毒的其它作用
A 通過(guò)氧化作用去除鐵和鎂；
B 通過(guò)氧化作用與濾池配合去除錳；
C 將H2S轉(zhuǎn)化為H2SO4，有效去除水中硫化氫臭味 ( 尤其是地下水源 )；
D 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
2、次氯酸鈉消毒工藝流程
外購(gòu)液態(tài)次氯酸鈉液體后，通過(guò)軟管卸進(jìn)卸液接料桶內(nèi)，啟動(dòng)磁力泵，輸送到儲(chǔ)藥罐中，在儲(chǔ)藥罐中的消毒液參照流量計(jì)讀數(shù)，通過(guò)球閥控制大小或采用計(jì)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(dāng)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(jì)量泵投加消毒液時(shí)，浮球開(kāi)關(guān)和計(jì)量泵聯(lián)鎖，停產(chǎn)時(shí)自動(dòng)停泵，停止投藥，確保安全。
3、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(yīng)滿足兩部分的要求：
1）殺滅細(xì)菌以達(dá)到指定的消毒指標(biāo)及氧化有機(jī)物等所消耗的“需氯量”。
2）抑制水中殘存的細(xì)菌的再度繁殖所需要的“余氯量”。余氯量的規(guī)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。比如以某個(gè)污水廠的原水為例，加不同濃度的次氯酸鈉溶液，接觸時(shí)間30min后，測(cè)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(duì)二級(jí)出水糞大腸菌群的滅活效果如圖。
由圖可以看出，向二級(jí)出水中投加次氧酸鈉后，糞大腸菌群數(shù)明顯銳減，且當(dāng)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(yàn)條件保持不變的情況下，當(dāng)次氯酸鈉投加量達(dá)到4mg/L時(shí)，多次不同出水的糞大腸菌群數(shù)均降到103個(gè)/L以下，可以滿足一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)要求，說(shuō)明次氯酸鈉對(duì)糞大腸菌群有較好的滅活效果。
當(dāng)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(yàn)測(cè)定的次氯酸鈉消毒后的出水余氯表：
很明顯，當(dāng)余氯量保證在0.9mg/L(以有效氯計(jì))以上時(shí)，糞大腸菌群數(shù)可以保證在200個(gè)/L以內(nèi)，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(duì)次氯酸鈉的利用存在一定的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，但次氯酸鈉滅活糞大腸菌起主導(dǎo)作用。
當(dāng)次氯酸鈉投加量在5mg/L以內(nèi)時(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(yīng)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(jì)) 左右，說(shuō)明隨著次氯酸鈉投加量的增加，水中的余氯與二級(jí)出水中的其他還原性物質(zhì)同時(shí)發(fā)生作用。
4、次氯酸鈉投加工藝比較
目前主流的次氯酸鈉投加系統(tǒng)主要分為“外購(gòu)成品次氯酸鈉溶液投加” 與“次氯酸鈉發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)制備投加”兩種，這兩種投加系統(tǒng)的對(duì)比如下所示。
通過(guò)上述對(duì)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(dāng)。
因此，對(duì)于成品藥劑貨源充足的地方（有三家以上滿足供貨要求），建議采用外購(gòu)成品次氯酸鈉溶液投加，運(yùn)行維護(hù)成本相對(duì)較低，設(shè)備訂貨周期與施工周期均較短，平時(shí)的運(yùn)行維護(hù)也無(wú)特殊要求。
對(duì)于小規(guī)模凈水廠，尤其是貨源、交通不便的地區(qū)，建議采用次氯酸鈉發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)制備投加，避免藥劑長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存衰減引起消毒效果不佳的隱患。
