飲料水の消毒: 方法、投与量、安全性
TL;DR 飲料水の消毒では、塩素、クロラミン、二酸化塩素、紫外線、またはオゾンを使用して病原体を不活化します。塩素 (ガス、次亜塩素酸塩、TCCA または SDIC として) が最も一般的です。その理由は、塩素が効果的で安価であり、紫外線やオゾンとは異なり、配水ネットワークを通じて水を保護する永続的な残留物を残すためです。 除菌力はCT値（残留濃度×接触時間）で測定します。この方法は、病原体の死滅、残留、および消毒副産物の制御のために選択されます。
なぜ飲料水を消毒するのか
消毒は、清澄化と濾過後に細菌、ウイルス、原生動物 (大腸菌、ジアルジア、クリプトスポリジウム) を不活化する重要な最終バリアです。目標は病原体を殺すことを検証することです プラス残余 蛇口まで水を安全に保ちます。世界保健機関と米国 EPA は、必要なログイン不活化、残留制限、消毒副産物 (DBP) の制限などの枠組みを設定しました。
塩素 — 主力製品
塩素 — ガスとして供給される次亜塩素酸ナトリウム、 次亜塩素酸カルシウム, TCCA または SDIC — 効果的で低コストで、効果が高いため世界中で使用されています。 持続的な遊離塩素残留。 WHO のガイダンスは、 pH < 8.0 で少なくとも 30 分間の接触後の遊離塩素残留量 ≥0.5 mg/L、より少ない残留物 (≈0.2 ～ 0.5 mg/L) がネットワーク内に維持されます。その主な欠点は、原水に有機物が多く含まれる場合の DBP (トリハロメタン) です。最初に有機物を除去し、用量を管理することで制御されます。
クロラミン、二酸化塩素、紫外線、オゾン
- クロラミン (塩素 + アンモニア) - 弱いですが非常に安定した二次消毒剤。トリハロメタンが少なく、長期間持続する残留物が得られ、大規模な配電システムを保護するために使用されます。
- 二酸化塩素 (ClO₂) — どの pH にも有効な強力な消毒剤で、ジアルジアやバイオフィルムに対して効果があり、残留限度は約 0.8 mg/L です。 THM ではなく亜塩素酸塩/塩素酸塩を形成します。
- 紫外線 — 物理的不活化 (UV 線量、mJ/cm2 として測定)、クリプトスポリジウムに対して優れていますが、葉を残します。 残留物なし, したがって、残留塩素とペアになります。
- オゾン — 最も強力な酸化剤であり、病原体を迅速に殺しますが、残留物を残さず臭素酸塩を生成します。通常、その後濾過して塩素を残留させます。
CT値と投与量
化学的消毒の強さは次のように測定されます。 CT値＝消毒剤残留濃度（C、mg/L）×接触時間（T、分）。必要な CT (標的微生物、温度、pH によって設定) により、特定の対数不活化に必要な残存時間と接触時間がわかります。実際には、接触タンクの後に目標の残差を達成し、より小さい残差をネットワークに運びます。水が冷たくて pH が高いほど、より高い CT が必要になります。
安全性と副産物
- 死滅と副産物のバランスを取る: THM を制限するために強力な塩素処理を行う前に、天然有機物を除去 (凝集/濾過) します。 DBP が厳しい場合は、クロラミンまたは ClO₂ を検討してください。
- 残余金を維持する 再成長と信号汚染を防止するために、分配に適用されます。
- 安全に扱ってください: 塩素製品は腐食性酸化剤です。冷暗所に保管し、酸や可燃物から離して乾燥させてください。 SDSに従ってください。
飲料水の消毒方法の比較
| 方法 | 残留物？ | 強み | 注意事項 |
|---|---|---|---|
| 遊離塩素 | はい（永続的） | 安価、効果的、残留性 | 高有機物を含むTHM |
| クロラミン | はい (非常に安定しています) | ネットワーク残留時間が長く、THM が少ない | 弱い。より高いCTが必要です |
| 二酸化塩素 | ショート | 強力で pH に依存しないバイオフィルム | 亜塩素酸塩/塩素酸塩の制限 |
| 紫外線 | いいえ | 対クリプトスポリジウムに最適、DBP なし | 残留なし → 塩素を添加 |
| オゾン | いいえ | 最も強力な酸化剤 | 臭素酸塩;その後塩素を加えます |
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よくある質問
飲料水の主な消毒方法は何ですか?
主な方法は、塩素 (ガス、次亜塩素酸ナトリウム/カルシウム、TCCA または SDIC)、クロラミン、二酸化塩素、紫外線 (UV) 光およびオゾンです。塩素は効果的で安価であり、保護残留物を残すため、最も広く使用されています。 UV とオゾンは強力ですが残留物を残さないため、残留塩素と結合します。
水消毒におけるCT値とは何ですか？
CT 値は、消毒剤の残留濃度 (C、mg/L 単位) に接触時間 (T、分単位) を乗じたものです。提供される消毒量を測定します。各標的病原体は、所定の温度および pH において、必要な対数不活化に一定の CT を必要とするため、オペレーターは残留量に達するまで投与し、十分な接触時間保持します。冷たい水またはより高い pH 水には、より高い CT が必要です。
安全な飲料水にはどのくらいの残留塩素が必要ですか?
WHO のガイダンスでは、効果的な消毒のために pH 8.0 未満で少なくとも 30 分間接触した後に少なくとも 0.5 mg/L の遊離塩素残留を達成し、水道水が保護された状態を維持できるように配水ネットワーク全体でより少ない残留塩素 (約 0.2 ～ 0.5 mg/L) を維持することになっています。地域の規制により正確な制限が設定されます。
消毒副産物とは何ですか?また、それらはどのように管理されますか?
塩素が水中の天然有機物と反応すると、トリハロメタンなどの消毒副産物 (DBP) が形成されます。これらは、塩素化前の凝固と濾過によって有機物を除去し、塩素投与量を最適化し、制限が厳しい場合には、トリハロメタンの生成が少ないクロラミンまたは二酸化塩素を使用することによって制御されます。
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VCYCLETECH は、中国に拠点を置く水処理化学薬品（消毒剤、殺生剤、凝固剤、凝集剤、スケール防止剤、スケールおよび腐食防止剤、製紙用化学薬品）のメーカーです。ISO 9001 / 14001 / 45001 認証を取得しており、すべてのバッチおよび OEM/ODM サービスに COA が付いています。私たちのを参照してください 品質と認証.
参考文献
関連: 次亜塩素酸カルシウム · SDIC · TCCA · 都市水処理 · 塩素系消毒剤の比較