以下是對(duì)一些消毒方法專業(yè)文章的摘要和概括，總結(jié)了不同消毒方式的優(yōu)缺點(diǎn)。
各種化學(xué)消毒的比較：
直到二十世紀(jì)七十年代，加氯仍是唯一的飲用水消毒的方式。由于它工藝成熟，加氯消毒普遍被認(rèn)為是最可靠的飲用水消毒方式。
加氯消毒的優(yōu)勢(shì)在于：
1．對(duì)各種病菌有極強(qiáng)的滅活性。
2．能提供防止細(xì)菌再次滋生的余氯，確保處理過的飲用水在長(zhǎng)途配送中保持清潔。
3．不會(huì)發(fā)生二次污染。
4．適合不同的水質(zhì)的消毒要求。
5．檢測(cè)與控制相對(duì)簡(jiǎn)單。
6．成本較低
但是最近，飲用水的消毒問題遇到了一系列新的挑戰(zhàn)，對(duì)消毒方式有了更高的要求：
1．需要消毒方式更有效的對(duì)付那些抗力強(qiáng)的病原菌。
2．要在消毒過程中盡可能減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生。
3．消毒工藝要符合新頒布的安全及環(huán)保規(guī)程
4．系統(tǒng)安全可靠性要更強(qiáng)。
為面對(duì)這些新的挑戰(zhàn)并達(dá)到新的要求，我們應(yīng)該根據(jù)水源的質(zhì)量和相關(guān)特點(diǎn)設(shè)計(jì)與之相對(duì)應(yīng)的消毒方式。目前，顯然加氯仍然是最普遍使用的消毒方式。其他消毒方式也在快速發(fā)展，包括氯氨，二氧化氯，紫外線。在對(duì)飲用水進(jìn)行消毒時(shí)，采用哪種消毒方式，要具體問題具體分析，不同的消毒方式達(dá)到的效果不同，沒有哪一種消毒方式會(huì)適合所有的消毒工藝。
以下是對(duì)一些消毒技術(shù)的的描述和介紹，并對(duì)各技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比。
加氯
飲用水消毒工藝中。氯可以以三種形式進(jìn)行參與，氯氣消毒、次氯酸消毒、次氯酸鈣消毒，這三種消毒方式均可以在水中產(chǎn)生自由氯。
加氯消毒的優(yōu)點(diǎn):
1．滅菌能力很強(qiáng)
2．能夠產(chǎn)生防止二次污染的余氯，抑制在輸配水管線中產(chǎn)成的病菌和生物膜
3．運(yùn)行、控制、檢測(cè)簡(jiǎn)單
4．氯的氧化性可以滿足預(yù)氧化的需要
5．運(yùn)行穩(wěn)定、可靠
6．是目前性價(jià)比最高的消毒方式
加氯消毒的缺點(diǎn)
1．會(huì)產(chǎn)生鹵代烷副產(chǎn)物(THMs, HAAs)。
2．會(huì)把溴化物氧化為溴，并形成溴的有機(jī)副產(chǎn)物
3．對(duì)隱孢菌素的滅活能力弱
4．需要相關(guān)化學(xué)品的運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)
氯氣直接投加:
直接投加氯氣是目前最常使用的消毒方式，氯在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中為液態(tài)，在水處理工藝中，常使用100和150磅的鋼瓶?jī)?chǔ)存氯，也可以使用噸級(jí)氯瓶，一些氯氣消耗量較大的消毒系統(tǒng)中甚至使用鐵道運(yùn)輸儲(chǔ)罐或是槽車運(yùn)送氯。
氯氣直接投加的優(yōu)點(diǎn):
1．是所有使用氯消毒工藝中投資最低的。
2．化學(xué)品的儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)，不易失效。
氯氣直接投加的缺點(diǎn)：
1．氯氣為有毒氣體，需要特殊處理，并要進(jìn)行相應(yīng)的操作培訓(xùn)
2．這種消毒方式在使用時(shí)的安全性被美國(guó)環(huán)保署和衛(wèi)生安全部門所關(guān)注
次氯酸鈉消毒
次氯酸鈉，我們有時(shí)也稱之為漂白粉，是氯氣與氫氧化鈉按一定比例制備出來的，次氯酸鈉中有效氯在5-15%左右，通常儲(chǔ)存在1噸或5000加侖的儲(chǔ)罐中，由卡車運(yùn)輸。
次氯酸鈉消毒方式的優(yōu)點(diǎn)
1．溶液毒性小，并且比氯氣消毒系統(tǒng)更容易操作
2．與氯氣消毒系統(tǒng)相比，所需的培訓(xùn)少
次氯酸鈉消毒方式的缺點(diǎn)
1．次氯酸鈉易變質(zhì)
2．次氯酸鈉的投加有增加無機(jī)物副產(chǎn)品的可能。（氯酸鹽，次氯酸鹽和溴酸鹽）
3．對(duì)一些物質(zhì)有腐蝕作用，相對(duì)于其他溶液不易儲(chǔ)存
4．化學(xué)藥劑的費(fèi)用較氯氣高
次氯酸鈣消毒
次氯酸鈣是另一種可以產(chǎn)生氯的化學(xué)消毒方式。主要應(yīng)用于小型水消毒工藝中。干燥的化學(xué)品中含有65%左右的有效氯，用戶通常可以買到粒狀或片狀的藥品。
次氯酸鈣消毒方式的優(yōu)點(diǎn)：
1．比次氯酸鈉穩(wěn)定，儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)
2．人員培訓(xùn)時(shí)間較傳統(tǒng)的加氯少
次氯酸鈣消毒方式的缺點(diǎn)
1．干化學(xué)品處理較次氯酸溶液復(fù)雜。
2．溶解后形成的沉淀物為投加帶來了不便。
3．藥劑的費(fèi)用高于氯氣。
4．處理不當(dāng)會(huì)爆炸并引發(fā)火災(zāi)
5．有增加無機(jī)物副產(chǎn)品的可能。（氯酸鹽，次氯酸鹽和溴酸鹽）
現(xiàn)場(chǎng)制備次氯酸鈉消毒
進(jìn)些年，一些市政水消毒工藝中安裝了現(xiàn)場(chǎng)的次氯酸鹽發(fā)生器，使用電解單元和鹽水制備濃度較低的次氯酸鹽溶液(~0.8%)
現(xiàn)場(chǎng)制備次氯酸鈉的優(yōu)點(diǎn)：
1．化學(xué)品的存儲(chǔ)運(yùn)輸量大大減少
現(xiàn)場(chǎng)制備次氯酸鈉的缺點(diǎn)
1．工藝較復(fù)雜，在系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)上需要人員掌握較多的專業(yè)知識(shí)并具備相當(dāng)?shù)牟僮魉?nbsp;
2．一次性投資較高
3．運(yùn)行成本比直接投加高次氯酸要高
4．需要對(duì)鹽的質(zhì)量精心控制
5．在電解出次氯酸鹽時(shí)，產(chǎn)生出的副產(chǎn)物難于檢測(cè)和控制
6．備用系統(tǒng)復(fù)雜且投資較大
以氯為基礎(chǔ)的其他消毒方式
氯胺消毒
氯胺是由氯和氨按一定比例混合而成的化合物，由于氯胺的消毒效果較弱，它很少作為消毒系統(tǒng)中的主工藝。但氯胺持續(xù)滅菌的能力很強(qiáng)，因此經(jīng)常與其他消毒方式配合使用，在長(zhǎng)途的輸配水管線中。氯胺可以在維持滅菌效果的同時(shí)避免副產(chǎn)物的產(chǎn)生，在消毒工藝中也可以祛除水在味覺和嗅覺的上對(duì)人的刺激。
氯胺消毒優(yōu)點(diǎn)：
1．減少了鹵代甲烷THMs, HAAs的產(chǎn)生
2．不會(huì)把溴化物氧化為溴而產(chǎn)生溴化副產(chǎn)物
3．持續(xù)消毒過程中比余氯更加穩(wěn)定
4．二次消毒中效果非常的好，比余氯有更好的持續(xù)滅菌作用
5．有效的降低水中不良的味覺和嗅覺影響
氯胺消毒的缺點(diǎn)：
1．消毒效果和氧化效果相對(duì)較弱。
2．在加氯的同時(shí)還要同時(shí)投加控制氨或氨的化合物。
3．對(duì)魚有毒害作用，有可能危及到水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)主的利益。
4．如果在進(jìn)入人體前沒有清除，會(huì)對(duì)人體腎的透析作用造成影響
5．如果在使用前沒有完全清除，在電解制液氯的過程中會(huì)產(chǎn)生三氯化氮，從而引起液氯使用過程中的危險(xiǎn)。
二氧化氯消毒
二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化能力為氯氣的27倍，有效氯的含量是氯氣的2.6倍。
二氧化氯通常都是在現(xiàn)場(chǎng)制備的。二氧化氯與氯氣的性質(zhì)差異很大。在溶液中，二氧化氯完全溶解在水中，因此，它受PH的影響極小，但易從水中揮發(fā)，雖然二氧化氯是一種強(qiáng)消毒劑和選擇性的氧化劑，但是它后期殘留余量很少，難以滿足持續(xù)消毒的要求。
二氧化氯消毒方式的優(yōu)點(diǎn)：
1．對(duì)隱孢菌素的滅活力強(qiáng)
2．對(duì)于賈第鞭毛蟲這種病原菌，二氧化氯將它滅活的速度是氯的5倍
3．受pH的影響較小
4．不會(huì)形成鹵代甲烷(THMs, HAAs)
5．不會(huì)把溴化物氧化為溴（除非在陽光直射的情況下）
6．在消除味覺和嗅覺刺激上，作用上比氯明顯
7．針對(duì)那些對(duì)不易被氯氧化的有機(jī)物，二氧化氯作用明顯
8．可以去除少量的S2-,SnO22+, AsO32+顯，對(duì)Fe2+, Mn2+也有很好的去除效果
二氧化氯消毒缺點(diǎn)：
1．會(huì)形成無機(jī)副產(chǎn)物（亞硫酸鹽，氯酸鹽）
2．剩余藥劑易揮發(fā)
3．制備現(xiàn)場(chǎng)需要安裝二氧化氯發(fā)生器并準(zhǔn)備制備原料如氯，鹽酸及亞氯酸鈉等
4．需要操作人員具有較高的技術(shù)水平來完成設(shè)備的運(yùn)行和檢測(cè)
5．有時(shí)候會(huì)引發(fā)特殊的味覺和嗅覺問題
6．運(yùn)行費(fèi)用高昂
非氯消毒方式
臭氧消毒
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，臭氧化和氯化一樣，即起消毒的作用，也起氧化的作用。臭氧的消毒能力和氧化能力都比氯強(qiáng)，是一種廣譜消毒劑。 臭氧也是在水處理消毒工藝的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行制備和投加的，它的制備原理是對(duì)干燥的氧或空氣進(jìn)行高壓電解，臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，消毒效果良好，它的反應(yīng)能力強(qiáng)，溶解能力差，在具體的應(yīng)用和控制上有一定的難度。為了避免腐蝕和毒性，殘留在反應(yīng)室內(nèi)的臭氧在排放之前 必須破壞掉。在水處理工藝中，臭氧更多的應(yīng)用于氧化而不是消毒。
臭氧消毒優(yōu)點(diǎn)
1．是現(xiàn)有消毒方式中氧化能力消毒能力最強(qiáng)的
2．消毒過程中不會(huì)產(chǎn)生鹵代甲烷THMs, HAAs
3．對(duì)隱孢子菌有更強(qiáng)的滅活性
4．對(duì)有機(jī)化合物的氧化分解作用明顯
臭氧消毒缺點(diǎn)
1．需要操作人員具備較高的技術(shù)水平和能力對(duì)臭氧消毒過程的控制和日常的維護(hù)
2．不能產(chǎn)生余量滿足持續(xù)消毒的要求。
3．會(huì)形成溴化副產(chǎn)物和有機(jī)副產(chǎn)物
4．會(huì)形成非鹵化的副產(chǎn)物。
5．可以分解復(fù)雜有機(jī)物，但是小的有機(jī)物會(huì)促進(jìn)微生物在管網(wǎng)中的生長(zhǎng)，在二次消毒中會(huì)增加DBP的形成。
6．無論在運(yùn)行還是在一次性投資上都比加氯高很多
7．在控制和檢測(cè)方面比加氯系統(tǒng)復(fù)雜。尤其是水質(zhì)波動(dòng)較頻繁的狀態(tài)
紫外線消毒
紫外線由水銀弧光燈發(fā)生，為非化學(xué)消毒方式。
通常我們將波長(zhǎng)在200nm以上的光稱為紫外線，根據(jù)生物效應(yīng)的不同，將紫外線按照波長(zhǎng)劃分為A,B,C,D四個(gè)波段。其中水處理消毒主要采用C波段紫外線，波長(zhǎng)范圍為200~280nm，微生物細(xì)胞中的脫氧核糖核酸及核糖核酸對(duì)此波段光波具有最大的吸收。當(dāng)微生物細(xì)胞受到紫外線直接照射時(shí)，其體內(nèi)核酸吸收了紫外線的光能，DNA及RNA分子結(jié)構(gòu)收到破壞，進(jìn)而使DNA無法復(fù)制，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡，從而達(dá)到消毒效果。紫外消毒是一種不會(huì)產(chǎn)生其他副產(chǎn)物的消毒方式。
紫外線消毒優(yōu)點(diǎn)：
1．對(duì)大多數(shù)病毒都有很好的良好的滅活性，象孢子
2．無需化學(xué)藥劑的制備，倉(cāng)儲(chǔ)，運(yùn)輸
3．對(duì)隱孢子菌的滅活效果理想
4．不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物
紫外線消毒缺點(diǎn)：
1．沒有確保持續(xù)消毒所需要的剩余化學(xué)藥劑
2．對(duì)一些病毒的滅活能力較弱，如腸弧病毒和輪狀病毒
3．難以檢測(cè)殺菌效果
4．一些沒有被完全滅活的病菌經(jīng)過一段時(shí)間有可能恢復(fù)過來，恢復(fù)活性
5．對(duì)于消毒效果要求高的工藝，還要使用其他消毒手段配套進(jìn)行輔助
6．不能改善水的味覺和嗅覺感官
7．維護(hù)費(fèi)用與附加投入高
8．水銀燈可能會(huì)在對(duì)飲用水帶來毒害作用
9．在工藝水SS超過30mg/l時(shí)滅活能力大大降低
10．在工藝水濁度大于5NTU或色度大于15NTU時(shí)，滅活能力大大降低
加氯消毒的未來
1．隨著新政策的頒布和微生物控制技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)化學(xué)處理的安全性和可靠性越來越關(guān)注，其他消毒工藝在技術(shù)上正漸漸成熟 起來，但即使這樣，氯氣消毒仍將是水質(zhì)消毒中最常用的手段。
2．消毒是飲用水處理環(huán)節(jié)中很重要的一個(gè)步驟。加氯，由于它廣闊的適用性，仍然不能被哪一種單一的消毒方式所取代。
3．現(xiàn)在還很難證明加氯以外的其他消毒方法可以有效的減少有害副產(chǎn)物的出現(xiàn)，可以說，幾乎現(xiàn)有的所有消毒方式都會(huì)帶來副產(chǎn)物， 最好的消除這些副產(chǎn)物的方式就是水在進(jìn)入消毒工藝前，降低有機(jī)物含量。
4．為滿足即將出臺(tái)的全新的水處理要求，針對(duì)一些隱孢菌素含量較多的水源進(jìn)行處理時(shí)也許會(huì)考慮選用其他的消毒方式（如二氧化 氯，臭氧，或紫外線），但是絕大多數(shù)的水處理廠都希望在達(dá)到消毒要求的前提下，不改變?cè)械奶幚砑夹g(shù)。
5．只有加氯是唯一的能產(chǎn)生持續(xù)消毒效果的消毒工藝，它在控制水引發(fā)的疾病中層層防護(hù)，是不可替代的消毒方式。
6．世界的領(lǐng)導(dǎo)者越來越認(rèn)識(shí)到安全的飲用水在維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展中所起到的重要作用。加氯由于它具備成本低，運(yùn)行可靠的特點(diǎn)， 無論對(duì)于遙遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村還是巨大城市的飲水系統(tǒng)，加氯都會(huì)滿足消毒的要求。
綜合比較：
注：以10萬噸污水處理廠為例。氯氣設(shè)備為進(jìn)口加氯機(jī)配置國(guó)產(chǎn)氯氣中和裝置；二氧化氯為國(guó)產(chǎn)設(shè)備；臭氧為進(jìn)口設(shè)備。次氯酸鈉是按照投 加商品溶液計(jì)算。
投資費(fèi)用貨幣為人民幣；運(yùn)行費(fèi)用單位為元人民幣/立方米。
點(diǎn)擊關(guān)注：河南省華泉自來水材料總廠，或在線參觀本廠廠區(qū)及生產(chǎn)線。