关键词：水处理中几种杀菌灭藻方法 电解银铜离子杀菌灭藻水处理机 高价银铜离子 有关银在医学上的使用可追溯到公元前。古人知道银有加速创口愈合、防治感染、净化水质和保鲜防腐的作用。用银器存放食物，能防止细菌生长，延长食物储存期。我国明代医学家李时珍在《本草纲目》记述银屑有安五脏、定心神、止惊悸、除邪气等作用，久服能轻身延年，生银味辛寒、无毒。中医用银诊治有关疾病。西医用银治疡的记载也有100余年。1884年德国产科医生Crede把浓度1%的硝酸银溶液滴入新生儿眼中，预防新生儿结膜炎，使婴儿的失明率从10%降至0.2%。直到今天为止，许多国家仍在使用Crede预防法，我国也不例外。1893年医学家试验发现银对细菌等微生物有杀灭作用，银有卓越的抗生素及灭菌作用，一般的抗生素平均只能对6种病菌起到作用，但银能消灭650 种病菌。银离子能消弱病菌体内做活力作用的酵素，因而能够防止副作用和病菌的耐性强化，根本上控制病菌的繁殖。
现在国外的大量研究认为, 银铜离子具有杀菌功能是因为带正电的银铜离子和带负的细菌容易结合,并能很容易穿透细菌的细胞壁与细胞内的基因DNA和RNA相结合,破坏细菌的蛋酶和呼吸酶.造成细菌的死亡和溶解。目前银铜离子消毒技术在美英等发达国家普遍应用, 银铜离子消毒已成为一种成熟技术。试验和实践证明：水中含为0.01mg/1银离子和0.4mg/1的铜离子时，就能完全杀死水中的大肠杆菌，能保持长达90天内不繁衍出新的菌丛，细胞死亡后，银离子又会从细菌中游离出来，再和其它细菌结合，因此银离子抗菌性能具有长效性，其杀菌效果是一般杀菌剂的一百倍以上，且杀菌更广泛，可有效杀死650种病原菌，而且不会产生其他有害物质，更不会形成二次污染。。
银 Ag，分子量为107.868，相对密度10.49，熔点（961℃），银是人体组织内的微量元素之一，微量的银对人体是无害安全的。在天然水体中银离子的浓度约在0.0003mg/1(0.3微克每升)，但是用银离子作为饮用水消毒时，其浓度可达到0.01mg/1（10微克每升），而在我国国家标准生活饮用水规范（WHO）上对其有明显而且严格的浓度上限，含量不能高0.05mg/l（50微克每升）。特别是在饮水方面所做的杀菌灭藻.其浓度都是在低于饮用水卫生标准的情况下取良好效果的，所以该技术在饮用水工程上使用，是前景广大的。
本公司是属校办企业，与国内大专院校﹑科研单位技术人员经过五年研制开发﹑上百次试验改造，生产的电解银离子杀菌灭藻水处理机是以电场直接作用于被处理水中，电解产生高价银铜离子进行杀菌灭藻，现已开发了第三代产品，该产品是环保节能型，国家推广高新技术产品，荣获实用新型专利：ZL 2004 20049670.4。广泛应用于水处理工业上杀菌灭藻。更换替代紫外线﹑用电解法生产二氧化氯﹑臭氧等杀菌设备。
一、水处理杀菌方法：
细菌是由水﹑蛋白质﹑核酸﹑酶﹑碳水化合物及无机物等复杂化合物构成的一种有生命的凝聚态介质，依靠细胞膜质的扩散﹑渗透和吸附作用吸收营养来维持生命和繁殖生长。细菌在生命活动中，细胞膜按照内外特定的电位分布规律，有条不紊地进行化学转换，维持正常的营养和新陈代谢。任何一种杀菌方法都要破坏菌体自身的生理特性或影响其正常的新陈代谢。
1．化学方法：工业用水与自来水行业常用的都是用氯的衍生物杀菌灭藻。由于氯的衍生物在水体中分解为C12﹑OC1﹑C1O2﹑HOC1等强氧化性基团，这些对细菌都有杀灭作用。氯化杀菌具有简单﹑廉价和高效的优点。其主要缺点是：给水体带来不少污染，易形成杀菌副产物如三卤乙烷等有害致癌物质；
并对设备材质有一定耐腐蚀的要求。
较为广泛应用电解法生产二氧化氯，再用二氧化氯加入水体中进行杀菌消毒。其设备有：电解槽单个或多个槽组成﹑大功率电源整流器﹑开关控制箱﹑盐水制备装置﹑电解槽出水处理系统﹑冷却装置﹑消毒液收集罐﹑加入水中装置等。产生每摩尔氯的直流电能耗大约为3.6-4.4kW（或5.5kW.h/kg）。
2．物理方法：常用的紫外线与臭氧杀菌。
①.紫外线杀菌：以波长2537*10-10m紫外线光杀菌能力最强，紫外线杀菌能力是由紫外线的照射量所决定的，它等于紫外线强度与照射时间的乘积。杀死各种细菌所需要的紫外线照射量是不同的，如水中常见大肠杆菌，当照射量6000μws/cm2杀菌率99%，当照射量12000μws/cm2杀菌率99.99%。这就是紫外线灯管的功率与性能及紫外线杀菌器结构所决定。
紫外线杀菌能力是与紫外线杀菌灯的性能﹑原水的物理化学成分﹑灯管周围介质温度﹑灯管与被照射点距离﹑灯管点燃时间等有直接关系。紫外线杀菌器设计十分合理与原水的物理化学成分达到十分要求时，才能达到水处理中杀菌效果。
这里要说明紫外线杀菌高强度低压汞灯寿命仅7000小时，通常应一年更换一次。要处理10吨/小时的水耗电3kw。
②. 臭氧杀菌：国内工业上常用电晕放电式臭氧发生器与风冷管式臭氧发生器。大量的臭氧是专门设计的电晕放电方法制造的臭氧发生器产生。用低电流跨过充满气体的间隙，在该间隙的电压（千伏）和高功率密度程度下气体离子化放电，成为一种弥散淡蓝色辉光产物，这就是电晕放电（或叫辉光放电）而产生臭氧。常用气体是大气，经过电晕放电后制得臭氧纯度不是很高，是一种混合气体。原料气体的氧气含量﹑温度﹑污染物与臭氧发生器系统设计如电晕中的功率密度﹑流量﹑冷却系统等直接影响臭氧纯度与产量。
臭氧（O3）是人类已知的仅次于氟的第二位强氧化剂，有很高的能量很不稳定，在常温常压下分子结构易变，自行分解为氧（O2）和单个氧原子（O）。新态的氧（O2）和单个氧原子（O）具有很强的活性，对水中细菌﹑病毒﹑藻类等微生物有着较强氧化杀灭作用，因此国内饮用水与工业用水生产都采用这种方法灭菌消毒。
臭氧发生器结构与附属设备有：无油空压机﹑空气冷凝干燥器﹑臭氧发生器﹑水-臭氧接触混合装置﹑尾气处理器等。
臭氧发生器寿命8000--20000小时；
电耗为15-40 kW.h/kg。
臭氧杀菌的优点与缺点：高效广谱性﹑高洁净性﹑安全性等优点；
附属设备多投资大﹑电耗大生产成本高﹑尾气处理不好空气污染大对工人身体健康影响较大等缺点。总之当今水处理工程中用臭氧杀菌消毒应用最广泛。
③. 电解银离子杀菌灭藻水处理机：直接用工频交流电转换低压直流电，在阳极上电解发生高价银铜离子作用于水中，对水进行杀菌灭藻处理。此机耗电少﹑无附加设备﹑无专人看管﹑占地少，是一种环保节能型，国家推广高新技术产品。
3．紫外线杀菌﹑臭氧杀菌﹑电解式二氧化氯﹑电解银离子杀菌灭藻水处理机 等设备比较：
紫外线杀菌 臭氧杀菌 电杀菌水处理机 电解式二氧化氯 杀菌效果 好 好 好 好 耗电量 大 最大 最小 较大 设备成本 低 最高 最低 高 附属设备 机组 空压机 臭氧机水-臭 氧接触混合装置 机组 电源 电解槽 加入水中装置 环境影响 无 较大 空气污染 无 较大 水污染 专业人员 无 需要 无 需要 生产成本维修费用 低 最高 最低 高 二. 电解银离子杀菌灭藻水处理机 1．结构: 是数字控制(DDC)、变流技术(AC)、微电子(ME)、电化学(EC)、现代精密加工等相关技术的完美结晶。
控制器：由电气元件﹑集成电路组成，能把220V 50Hz交流电转换为低压直流电源供给释能器。
释能器：阳极和阴极用特殊材料制成，整个结构用科学论证与五年使用验证而制作,并已申请专利（实用新型专利申请号：ZL 2004 20049670.4）。工作时能发生高价态银铜离子。
外壳箱：由磨砂不锈钢薄板冲压成型的。上面装有电压表﹑电流表﹑指示灯﹑开关安钮。
2．机理：
银离子（ Ag3＋、 Ag2＋、 Ag＋）、铜离子（Cu2＋），对微生物的生命活力所产生的不良影响和后果，这些不良影响和后果，最集中的表现就是影响微生物的生长、繁殖以致死亡。也就是抑制微生物的生长、繁殖或杀死微生物的作用。作用机理有以下几个方面：
（1）干扰细胞壁的合成。细菌细胞壁重要组分为肽聚糖，银离子对细胞壁的干扰作用，主要抑制多糖链与四肽交联有连结，从而使细胞壁失去完整性，失去了对渗透压的保护作用，损害菌体而死亡。
（2）可损伤细胞膜。细胞膜是细菌细胞生命活动重要的组成部分。因此，如细胞膜受损伤、破坏，将导致细菌死亡。
（3）抑制蛋白质的合成。蛋白质的合成过程变更、停止、使细菌死亡。
（4）干扰核酸的合成。总的说是阻碍遗传信息的复制，包括DNA、RNA的合成，以及DNA模板转录mRNA等。
⑸藻类细胞里具有叶绿素，铜离子能破坏叶绿素的合成，导致藻类细胞死亡。
银离子及化合物的抗菌作用早为人们所知，并得到广泛应用。目前，银离子的抗菌作用机理主要有：
2、1 银离子缓释杀菌机理 银离子缓释杀菌抗菌机理是指在其使用过程中，缓慢释放出Ag＋（ Ag3＋、 Ag2＋、 Ag＋、铜离子Cu2＋），因为Ag＋在很低浓度（0.01mg/1银离子）下即能破坏细菌细胞膜或强烈地吸引细菌体中酶蛋白的疏基，并迅速结合在一起，降低细原生物活性酶的活性，具有抗菌作用。因而通过缓释Ag＋，可发挥特久的抗菌效果。反映过程如下：此反应造成蛋白质凝固，使微生物合成酶的活性遭到破坏，干扰微生物DNA的合成，使微生物丧失分裂增殖能力而死亡。与此同时，Ag+和蛋白质的结合还破坏了微生物的电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。
卟啉环中的镁原子可被H＋、Cu2＋、所置换。用酸处理叶片，H＋易进入叶绿体，置换镁原子形成去镁叶绿素，使叶片呈褐色。去镁叶绿素易再与铜离子结合，形成铜代叶绿素。
凡进行光合作用时释放氧气的植物均含有叶绿素a；
叶绿素b存在于高等植物、绿藻和眼虫藻中；
叶绿素c存在于硅藻、鞭毛藻和褐藻中，叶绿素d存在于红藻。叶绿素a的分子结构由4个吡咯环通过4个甲烯基（=CH-）连接形成环状结构，称为卟啉（环上有侧链）。卟啉环中央结合着1个镁原子，并有一环戊酮（Ⅴ），在环Ⅳ上的丙酸被叶绿醇（C20H39OH）酯化、皂化后形成钾盐具水溶性。在酸性环境中，卟啉环中的镁可被Cu2+取代，称为去镁叶绿素。
Cu2+等可以替代叶绿素的中心镁原子，从而导致光合作用的破坏，也是其中的重要机制之一，并且可以用荧光显微镜观察、叶绿体吸收光谱、荧光动力学等方法进行原位检测，为重金属的毒性研究提供了很大方便；
有人用荧光动力学的检测方法发现在高光强下，重金属替代Mg原子的反应可能专一性的发生在光合作用反应中心。
Cu2+等重金属离子均能对叶绿体结构造成不同程度的破坏，出现叶绿体收缩或类囊体膨胀、基粒垛叠结构解体、基质减少，质体小球大量增多等现象。
重金属离子Cu2+ 等对叶绿体光合电子传递均有抑制作用。
2、2银离子的活性氧抗菌机理 银离子的活性氧抗菌机理认为：高氧化状态银的还原势极高，在光的作用下和水作用，生成的活性氧和.OH，具有很强的氧化还原作用。
事实上，组成细菌细胞膜结构的主要成分之一是脂，其中大部分为磷脂。磷脂分子是以磷酸基或磷酸胆碱基为主的极性基因构成脂分子的亲水头部，而分布于细胞膜内外表面；
其