文档介绍：第四讲消毒(disinfection)
概述
一、消毒定义:
将水体中的病原微生物(anisms)灭活,使之减少到可以接受的程度。
人体内致病微生物主要包括:
病菌(bacteria)、原生动物胞囊(protozoan oocysts and cysts)、病毒(viruses)(如传染性肝炎病毒、脑膜炎病毒)等。
消毒与灭菌(sterilization)不同:灭菌是消灭所有活的生物。
评价指标:(生活饮用水卫生规范,卫生部, )
细菌总数:<100个/mL
总大肠菌群:每100mL水样中不得检出
粪大肠菌群:每100mL水样中不得检出
二、消毒简史
1854年 John Snow 在伦敦发现霍乱(cholera)与饮用水密切相关
1881年 Koch 发现氯可以杀死细菌
1902年比利时的Middleheike市首次在公共水处理中采用氯消毒
三、消毒方法:
化学药剂(氧化剂等)
物理法(热和光)
机械法(格网、膜)
辐射(g射线、电子束)
四、消毒机理
可能有以下几个方面的作用:
(1) 破坏细胞壁;(2)改变细胞通透性:(3)改变微生物的DNA或RNA;(4)抑制酶的活性
氯消毒
氯化作用(chlorination)常用作消毒的同义词。
一、氯消毒原理
氯易溶于水中,在清水中,发生下列反应:
Cl2 + H2O Û HOCl + H+ + Cl-
HOCl Û H+ + OCl-
HOCl和OCl-的比例与水中温度和pH有关。pH高时,OCl-较多。
pH>9,OCl-接近100%。
pH<6,HOCl接近100%。
pH=, [HOCl]=[OCl-]
HOCl和OCl-都有氧化能力,但细菌是带负电的,所以一般认为主要是通过HOCl的作用来消毒的。只有它才能扩散到细菌表面,并穿透细胞壁到细菌内部,破坏细菌酶系统。实践也表明pH越低,消毒作用越强。
有关氯消毒理论仍有待研究。
如果有氨存在:
NH3 + HOCl Û NH2Cl + H2O
NH2Cl + HOCl Û NHCl2 + H2O
NHCl2 + HOCl Û NCl3 + H2O
其比例与pH有关。
pH>9,一氯胺占优势
pH为7时,一氯胺和二氯胺同时存在。
pH<,二氯胺
pH<,三氯胺
氯氨的消毒也是依靠HOCl。只有HOCl消耗得差不多时,反应才会向左移动。
因此,有氯胺存在时,消毒作用比较缓慢。
如氯消毒5分钟,杀灭细菌99%以上,而用氯胺消毒,相同条件下仅杀灭50%。
三种氯胺中,二氯胺消毒效果最好,但有嗅味。三氯胺消毒作用极差,且有恶嗅味。
自由性或游离性氯(free available chlorine):HOCl、OCl-
bined available chlorine):
二、消毒动力学
1. 接触时间的影响:
在一定消毒剂的浓度下,消毒速度可用Chick定律(1908年)表示:
- dN/dt = k N ,N:t时刻活的微生物数目;k:反应速率常数;t:反应时间
,
2. 浓度的影响(modified Chick/Watson Equation)
k’:比反应速率常数
在给定的灭活率条件下