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臭氧与氯系消毒剂的杀菌能力哪个强呢

        臭氧具有很强的反应性，它在氧化铁、锰、硫化物、亚硝酸盐、-C=C-等拥有双键的烃系有机化合物被消耗的同时，也对微生物产生作用，发挥极强的消毒能力。但要达到有效的消毒效果，必须提高一定的臭氧浓度与接触时间之乘积CT值。因此，必须让臭氧有一定时间和一定量的残留。

关于臭氧的消毒能力，金子对病毒失活的浊度影响进行了研究，其结果如图5-12、5-13所示。

        高岭土是无机浊质物质中典型性的浊度标准物质，活性污泥是有机浊质的代表，用这两种物质，了解悬浮物质对臭氧使病毒灭活之影响。在这些图中，大致呈直线下降趋势，由此可知，浊度越高，直线的倾斜度越平缓，这是因为悬浮物质降低了臭氧的消毒效果。

        在无浊质的水中，如要大部分的病毒灭活，臭氧的接触时间需5分钟，且残留浓度需达0.6mg/L。很多研究数据指出，作为自来水，水源水接触时间需为4~5分钟，残留臭氧浓度需达0.4~0.6mg/L。从反应初期的臭氧浓度（C）和接触时间（T）的乘积CT值来看，它具有相当于氯10倍的消毒能力。即臭氧的CT值约是氯的1/10。表5-13是臭氧与氯剂的杀菌能力比较，可发现臭氧使微生物失活能力比次氯酸、次氯酸盐离子以及氯胺强得多。因此，如用氯消毒，需在反应槽中滞留几十分钟，而用臭氧消毒，只需几分钟。为此设计了约0.4mg/L的臭氧量残留几分钟的接触槽，为维持此臭氧浓度，根据不同水质需在自来水原水中注入1~2mg/L的臭氧。

 

        欧洲是以残留臭氧浓度为0.4~0.5mg/L的标准注入臭氧的。因在残留臭氧浓度0.4mg/L，接触时间为4~6分钟的情况下，能使99.9%的脊髓灰质炎病毒灭活。如今，考虑将接触时间逐渐延长到4~12分钟。在美国已以CT值来考虑消毒槽或臭氧接触槽的流动分布特性）。

臭氧的杀毒作用在一定温度下与其浓度和接触时间成正比。表5-13用CT值对水溶液中杀菌剂的杀菌能力进行比较。如肠内菌，0.5mg/L的臭氧浓度与之接触1/2秒即可使大部分失活，但用次氯酸，相同浓度需24秒。作为化合氯的一氯胺，则需100倍的40分钟。臭氧的杀菌能力相比氯受pH值及温度的影响较小。但如水中有反应性的有机物质存在，臭氧在接触细菌之前就会被消耗掉，因此，必须研究残留浓度问题。

       在臭氧消毒过程中，pH值，特别是pH值在8以上是一个重要因素。和氯与pH值的关系不同，当一定量的臭氧存在于水中时，pH值无影响，但要一定量的臭氧存在，随pH值上升必须增加臭氧的注入量。这是因为pH值上升，特别是pH达到8以上时，臭氧分解速度加快之故。图5-14所示是不同pH值的水注入的臭氧浓度与残留浓度的关系。当pH值达到9，即使增加臭氧，残留臭氧浓度也几乎不增加。即使注入的臭氧浓度相同，如果pH值高其残留臭氧浓度也较低。对消毒而言，残留浓度是很重要的。这说明在不同的pH值比较消毒能力时，仅用注入浓度来评判是没有意义的。

 

        臭氧作用很快，因此即使pH值高，残留浓度低，也有一定程度的消毒效果。这是因为分解之前存在的臭氧到分解的很短时间内使之灭活。不仅仅是pH值，当臭氧应用到环境水时，因臭氧的消耗量很大，因此，要有一定的残留浓度，必须注入大量的臭氧。臭氧被消耗的过程中，除了纯化学反应之外，还会与微生物发生反应使微生物减少。因此，在这种情况下，将单位时间内臭氧的消耗量与残留量之和作为移动量，用此移动量来判断消毒效果比单纯用CT值更为实际。即得知达到一定效果所需消耗多少的臭氧量。此值因水质而变化。其实例如图5-14、表5-15所示。

        臭氧的灭活明显受浊度的影响，图5-12、5-13已举出具体实例。如浊度成分为无机性的高岭土，如期望30分钟能达到大部分病毒灭活率的低效果，那么由于臭氧强大作用，浊度成分的影响不会明显。但如期望5分钟能使大部分的病毒灭活，无高岭土残留，臭氧的浓度需为0.6mg/L，有1mg/L以上的高岭土，残留臭氧的浓度则需达到0.9mg/L以上。如有1mg/L以上的活性污泥存在，通常的臭氧注入范围不可能达到5分钟、大部分的病毒灭活的效果。臭氧消毒中，除了病毒与浊度成分混合并凝集块之外，微生物也会因臭氧而互相凝集块，从而表现出抗消毒性。

        臭氧的消毒效果也会因制造臭氧的原料气体而异。相对13~15分钟的接触时间内使3log病毒灭活，原料气体为空气的需要残留臭氧浓度为0.1~0.5mg/L，原料气体为氧气的则需要0.13~1.3mg/L。其差异是由含有臭氧的气体与要处理水的比率（气液比）的不同而产生的。原料气体为空气的，气液比较大约为1，而氧气原料的则较小。气液比大，气体充分溶解的速度就快。
      摘自：《臭氧技术手册》一书