城市供水的水源，通常是地表水或地下水。所有被生活污水和工業(yè)廢水所污染的地面水，即經(jīng)過混凝沉淀、過濾等凈化處理后，也無法將有害細菌、病原菌和其他微生物*清除。當水源為地下水時，雖然水質(zhì)較好，但也會受到不同程度的污染，尤其是淺層地下水，易受周圍環(huán)境的影響和污染，特別是生活污水，這些有害的細菌，成為人體內(nèi)有害的傳播媒介。與此同時，自來水在運輸和儲存過程中也會受到細菌污染，為確保人們的身體健康，防止由水引起的疾病的傳播，使供水水質(zhì)達到GB5749—2006的《生活飲用水衛(wèi)生標準》，必須用消毒來水質(zhì)，通過對自來水進行消毒處理，可有效地消除水中的病原菌、和其他致病性病菌的傳播，因此，《生活飲用水衛(wèi)生標準》要求消毒液與水接觸時間不少于30分鐘后，出廠水和供水管道末梢水中的余氯才能保持一定的濃度，才能飲用水安全。
(一)氯消毒技術的應用至今，水廠仍主要以氯作為消毒劑，可用于去除水中的細菌和有機物，氯加入水中產(chǎn)生次氯酸HOCL和次氯酸根OCL，氯可起消毒作用的主要成分是次氯酸HOCL，它是一種小的中性分子，易于擴散到帶負電的細菌表面，并通過細菌壁進入細菌內(nèi)部，由于其氧化作用破壞了細菌的酶系統(tǒng)，使其成為促進葡萄糖吸收和新陳代謝的催化劑，從而導致細菌死亡；次氯酸根OCL也有作用，但由于其帶有負電，不易接近帶負電的細菌表面，能力遠不如HOCL。氯主要受加氯量、氯與水的接觸時間、渾濁度、PH值、溫度和氨氮含量等因素的影響。
1.氯消毒采用儲存在氯瓶中的氯消毒，在常溫下，當按規(guī)定打開氯閥，液態(tài)氯就變成了氣態(tài)氯，氯是一種易氧化的黃綠色有毒體，具有特別強烈的刺鼻味，令人窒息。加氯消毒原理：㈠水中無氨氮時，反應式為：CL2+tl20HOCL+HCLHOCL-H+OCL氯消毒，作用以次氯酸HOCL為主，并非氯本身。(2)水中含有氨氮時，會發(fā)生以下反應：CLz+NH3(一氯胺)1HCL+NH2CL+2CL+NH。1HCL+NHCL(二氯胺)3HCLz+NH31HCL+NCL從上述三種反應式中可以看出，在含氨氮的原水中，隨著加氯量的增加，氯胺的性質(zhì)發(fā)生了變化，分別生成一氯胺NHCL、二氯胺NHCL、三氯胺NCL。與次氯酸相比，氯胺消毒作用較慢。
2、次氯酸鈉滅菌次氯酸鈉中的有效氯，由于易受陽光、溫度的影響而發(fā)生分解，因此采用就地制造、應用次氯酸鈉發(fā)生器。該裝置利用鈦陽電解生成了次氯酸鈉，其起反應式為：NaC1+H20—+NaCl0+H2f次氯酸鈉在水溶液中的反應式為：NaCIO—Na+OCI一0C1+H20+HOCL十0H一次氯酸鈉，是一種淺黃色透明液體，其滅菌原理主要是通過其水解生成次氯酸HOCL，然后由次氯酸消毒。
3.氯胺消毒當原水中的有機物較多，氨氣含量高，供水系統(tǒng)中的藻類和細菌可能會再次生長，為了使出廠水全部為游離氯確實有困難，或者需要減少或避免自來水中的氯酚氣味，可考慮使用氯胺消毒。氯胺消毒劑是將氯和加氨同時注入水中，氨可以是液氨、硫酸銨或氯化銨溶液；一般重量比控制在氨：氯=1:3或1:6，水位高時宜為1:3，水溫低時為1:6；除控制加氯量和加氨量外，還應注意投藥順序，一般為“先氯后氨”。氯和氨作用后產(chǎn)生氯胺，若天然水中含有氨氮，也可與氯反應產(chǎn)生氯胺。氯消毒時間長，因此當給水管和給水管網(wǎng)較長時，可以防止細菌在管網(wǎng)中再次生長，但氯胺是逐漸釋放次氯酸的，其能力遠不如游離氯，因此需要2小時以上的接觸時間。4.漂白消毒漂白是用氯和石灰加工而成，其組織復雜，/分子式一般寫成Ca(OC1)，含氯量25%~30%，漂白精的分子式為Ca(0C1)z，含氯量50%~60%，容易被光、熱和潮氣分解，含氯量隨時間減少，儲存在干燥通風處。脫色粉末與水的反應式為：Ca(0C1)2+2H0—2HOCL+Ca(OH)2+CaCl2滅菌原理與氯相同。
(二)二氧化氯消毒技術的應用。
近幾年來，自來水廠相繼采用二氧化氯發(fā)生器，由二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)生的溶液對自來水進行消毒，二氧化氯是一種有刺激性氣味的黃綠色氣體，在水中相當穩(wěn)定，可以安全地用作消毒劑。其水溶色與濃度有關，低濃度為黃綠色，高濃度為桔紅色。具有很強的去色和漂白能力，是氧化劑。二氧化氯發(fā)生器，是一種操作費用低，投加藥物精確，消毒效果很好的設備，不含制氯廠生產(chǎn)的那些復雜甚至有害的成分，采用氯酸鈉與鹽酸定量滴定，控制反應生成量的方法，其總反應表達如下：NaC10+2HCl—NaC1+C12+1/2C102f+2H20對水源性病原微生物，包括、牙孢和水道系統(tǒng)中的異氧菌、硫酸鹽還原菌以及真菌都有良好的消毒效果。其主要作用是對細胞壁有良好的吸附和滲透作用，能有效地氧化細胞內(nèi)含基質(zhì)的酶，并能迅速控制微生物蛋白的合成。先與二氧化氯進行水合，生成亞氯酸HC102，亞氯酸是一種微弱的弱酸，具有氧化漂白作用。二C102+H20—HCIO2+HCIO3二氧化氯是理想的氯消毒替代品。其消毒機理主要是通過吸附、滲透作用，進入細胞體內(nèi)，使細胞內(nèi)酶系統(tǒng)和生物大分子氧化，使細菌、殺滅得更好，而不會損傷動、植物，作用持續(xù)時間長，受PH影響不敏感。與水中有機物質(zhì)的氧化反應是二氧化氯的主要反應形式，取代反應是氯的主要反應形式。