廃水処理で最も広く使用されている 3 つの消毒剤は何ですか?
廃水処理現代社会において、水処理は環境保護だけでなく、産業や都市の持続可能な発展を支えるなど、重要な役割を果たしています。廃水処理において、消毒は水から病原体や有害な微生物を除去し、汚染や病気の蔓延を防ぐために欠かせないステップです。
一般的に使用される消毒剤は、塩素、オゾン、紫外線（紫外線）の 3 つです。各消毒剤には、廃水処理における独自の適用シナリオと効果があり、他の水処理システムと組み合わせて処理効果を向上させることがよくあります。
塩素消毒剤
塩素は、飲料水や廃水処理に広く使用されている一般的な消毒剤です。塩素は、微生物の細胞壁とタンパク質を酸化し、DNAを破壊することで、病原体を効果的に殺します。塩素の用途は非常に柔軟で、集中型水処理プラントや小規模な廃水処理システムで使用できます。
廃水処理プロセスでは、塩素は通常、ガスまたは液体の形で水に加えられます。液体塩素は次亜塩素酸ナトリウム (塩化ナトリウム) または次亜塩素酸カルシウム (カナダ(塩素)_2) の形で存在し、ガス塩素は通常、塩素タンクまたは塩素発生器を通じて水に直接加えられます。塩素は水と反応して次亜塩素酸 (HOCl) を形成し、これが分解して次亜塩素酸イオン (塩化物^-) を生成し、これらが一緒になって消毒に作用します。
塩素の大きな利点は、水中に長時間留まり、継続的な消毒効果を発揮できることです。そのため、塩素は、廃水が自然の水域に入る前に、廃水に活性病原体が存在しないことを保証できます。
塩素と水処理システムの組み合わせ:
塩素を他の物質と組み合わせることは非常に一般的です水処理システム通常、塩素は廃水の生物学的処理後の最終消毒に使用されます。最良の消毒効果を確保するために、凝集剤や沈殿剤などの前処理ステップと組み合わせて使用できます。ただし、塩素消毒には、環境や人の健康に有害な可能性のあるクロロホルムなどの副産物が生成される可能性があるなどの欠点もあります。したがって、消毒に塩素を使用する場合は、厳格な監視と管理が必要です。
オゾン消毒剤
オゾン（O_3）は強力な酸化剤で、非常に高い消毒能力を持っています。塩素とは異なり、オゾンは水中で有害な副産物を形成しません。オゾンは微生物の細胞膜と核酸を破壊することで、病原体を素早く殺します。ウイルス、細菌、原生動物など、さまざまな微生物を効果的に除去でき、塩素では殺せない病原体にも大きな効果があります。
オゾン消毒は通常、特殊なオゾン発生器で酸素をオゾンに変換し、その後、オゾンを廃水に導入します。オゾンは水に溶解し、酸化効果を発揮します。消毒後、オゾンはすぐに酸素に分解され、水中に有害な残留物を残しません。そのため、オゾンは環境に優しく効率的な消毒オプションとなります。
オゾンの反応速度は非常に速いため、オゾン消毒は一般的に他の処理ステップの後に行われます。廃水処理システム最後の消毒工程として、この方法を採用します。この方法により、廃水中の有機物や浮遊物質が可能な限り除去され、オゾンの消費量が削減され、消毒効率が向上します。
オゾンと水処理システムの組み合わせ:
オゾン消毒は、消毒効果をさらに高めるために、高度な酸化技術（オゾン/紫外線など）と組み合わせられることがよくあります。この組み合わせ方法は、汚染度の高い廃水の処理や、極めて高い消毒基準が求められる場合に特に適しています。さらに、オゾンは活性炭ろ過と組み合わせて使用され、水中のオゾン副産物や有機汚染物質を除去することがよくあります。オゾンの強力な酸化特性により、この組み合わせシステムは効率的で安全な廃水処理を保証します。
紫外線消毒剤
紫外線（紫外線）消毒特定波長の紫外線を照射することで微生物のDNAとRNAの構造を破壊し、その増殖と感染能力を阻害する物理的な消毒方法です。紫外線消毒は化学添加物を必要としないため、水中に化学残留物や副産物を生成しません。クリーンな消毒方法です。
紫外線消毒システムは通常、一連の紫外線ランプとリアクターで構成されています。廃水がこれらのランプを通過すると、紫外線が水中の微生物に直接照射されます。紫外線消毒システムの注目すべき特徴は、消毒プロセスが高速かつ効率的であり、操作が簡単なことです。紫外線は水中に残らないため、処理された廃水を直接排出することができ、すぐに消毒が必要な場合に適しています。
しかし、UV消毒の効果は水中の浮遊物質や濁度によって影響を受けやすいため、廃水がUV消毒システムに入る前に、通常、ろ過と沈殿処理を行って、UVが水体に完全に浸透できるようにする必要があります。
UVと水処理システムの組み合わせ:
UV消毒は、他の物理的または化学的処理ステップと組み合わせて使用されることがよくあります。たとえば、UVを前処理フィルターや沈殿槽と組み合わせて使用すると、水中の浮遊粒子や有機物を除去し、水の濁度を減らし、UVの浸透効果を高めることができます。さらに、UV消毒は、オゾンや塩素と組み合わせて二重消毒法として使用することもでき、廃水処理の安全性と信頼性をさらに向上させます。
結論
廃水処理で最も広く使用されている 3 つの消毒剤、塩素、オゾン、紫外線は、それぞれ異なる特性と利点を持っています。塩素は、その経済性と長期的な効果により、あらゆる規模の廃水処理システムで広く使用されています。オゾンは、その強力な酸化力と環境に優しい特性により、高水準の水処理の場面で使用されています。紫外線は、化学残留物がないという利点により、即時の消毒ニーズに適しています。
これらの消毒剤は単独で作用するだけでなく、他の水処理システムと柔軟に併用して、より効率的で信頼性の高い廃水処理効果を実現することもできます。水中の病原体を除去する場合でも、さまざまな適用シナリオの水質要件を満たす場合でも、適切な消毒剤と組み合わせを選択することが、廃水処理の有効性と環境安全性を確保するための鍵となります。