張瑞冬　張金松
（深圳市自來水〈集團(tuán)〉有限公司，廣東　深圳　518031）

　　摘　要：介紹了管道分質(zhì)供水在理化指標(biāo)和生物指標(biāo)方面的特點(diǎn)，并對(duì)ClO₂的消毒效能作了一些研究和探討。試驗(yàn)研究表明，ClO₂作為管道直接飲用水的消毒劑是可行的；在滿足管道純凈水安全消毒的前提下，ClO₂溶液投加量為0.3 mg/L時(shí)，口感反應(yīng)可以接受率接近90%。
　　關(guān)鍵詞：分質(zhì)供水；二氧化氯；消毒
　　中圖分類號(hào)：TU991.25
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2000)05-0057-02

　　國內(nèi)對(duì)于純凈水的末端消毒，目前常采用的方法有：臭氧和紫外線消毒法。這兩種消毒方法都具有消毒速度快、廣譜殺滅細(xì)菌和微生物的優(yōu)點(diǎn)，但又都存在持續(xù)消毒能力很弱(或基本無持續(xù)消毒能力)和水質(zhì)易受到二次污染的缺點(diǎn)。因此，這兩種消毒方法對(duì)于瓶裝純凈水的生產(chǎn)是比較適宜的，而對(duì)于供水管網(wǎng)分布范圍較廣的生活小區(qū)內(nèi)的管道分質(zhì)供水系統(tǒng)，存在著水質(zhì)可能遭受二次污染的不安全因素。

1　消毒劑選擇

　　為了確保管道純凈水系統(tǒng)微生物指標(biāo)的安全，在試驗(yàn)中引入了安全消毒概念，即在不引入或?qū)е缕渌廴疚铩缦靖碑a(chǎn)物(DBPs)等進(jìn)入供水系統(tǒng)的前提下，采用具有持續(xù)殺菌能力的消毒劑。一般，管道純凈水凈水站均設(shè)在生活小區(qū)內(nèi)，從運(yùn)行安全性方面考慮，排除了采用氯氣消毒方法。

2　持續(xù)消毒能力試驗(yàn)

　　據(jù)資料報(bào)道，幾種常用于飲用水的消毒劑，根據(jù)消毒劑生物學(xué)殺滅能力、穩(wěn)定性、持續(xù)能力和THMs生成勢(shì)的高低，可排序如下：
　　①　按生物學(xué)殺滅能力排序：O₃＞ClO₂＞Cl₂＞NH₂Cl；
　　②　按消毒劑穩(wěn)定性和持續(xù)能力排序：NH₂Cl＞ClO₂＞Cl₂＞O₃；
　　③　按THMs和總有機(jī)鹵生成勢(shì)的高低排序：O₃≈ClO₂＜NH₂Cl＜Cl₂。

3　二氧化氯的性能

　　二氧化氯在常溫下為帶有淺綠色的黃色有毒氣體，其味道比氯更大。遇電火花、陽光直射或加熱至60 ℃以上時(shí)，極易發(fā)生爆炸。二氧化氯易溶于水，在水中的溶解度：25 ℃時(shí)為81.06 mg/L，40 ℃時(shí)為51.4 mg/L。二氧化氯水溶液在暗處和pH中性下可穩(wěn)定保存。
　　二氧化氯與微生物接觸時(shí)，對(duì)細(xì)胞壁有很強(qiáng)的吸附與穿透能力，能有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含硫基的酶，使微生物蛋白質(zhì)中的氨基酸氧化分解，導(dǎo)致氨基酸鏈斷裂、蛋白質(zhì)失去功能，致使微生物死亡。它的作用既不是蛋白質(zhì)變性，也不是氯化作用，而是很強(qiáng)的氧化作用的結(jié)果。
　　二氧化氯在較廣的pH范圍內(nèi)(6～10)殺菌性能保持不變，二氧化氯與水中雜質(zhì)的反應(yīng)速度比氯快。二氧化氯的強(qiáng)氧化性決定了它的高殺菌能力，二氧化氯能殺死細(xì)菌、芽孢、藻類，并能有效地消滅大腸桿菌、脊髓灰質(zhì)炎病毒、軍團(tuán)病毒等。在投加量相同的情況下，ClO₂的消毒作用比Cl₂大得多，而在出水中的殘留濃度卻較低。美國的飲用水標(biāo)準(zhǔn)中所列的CT準(zhǔn)數(shù)(消毒劑濃度與接觸時(shí)間的乘積)，在對(duì)地表水進(jìn)行消毒處理以使99.9%的梨形蟲失去活性的過程中，當(dāng)pH＝6～9時(shí)，氯為120～270，二氧化氯為54，臭氧為3。

4　二氧化氯持續(xù)消毒能力試驗(yàn)

　　表1為二氧化氯水溶液持續(xù)消毒能力的試驗(yàn)結(jié)果。

表1　穩(wěn)定性ClO₂持續(xù)消毒能力試驗(yàn)結(jié)果 ClO₂投量
(mg/L) 0 h 48 h 56 h 72 h 80 h 96 h 104 h 空白(嘉源
成品水) 0 不可
計(jì)數(shù) 不可
計(jì)數(shù) 不可
計(jì)數(shù) 不可
計(jì)數(shù) 不可
計(jì)數(shù) 不可
計(jì)數(shù) 0.2 0 不可
計(jì)數(shù) 不可
計(jì)數(shù) 不可
計(jì)數(shù) 不可
計(jì)數(shù) 不可
計(jì)數(shù) 不可
計(jì)數(shù) 0.3 0 0 4 0 0 11 不可
計(jì)數(shù) 0.4 0 0 4 0 0 10 0 0.5 0 0 0 1 0 9 0 1.0 0 0 0 0 0 0 0 　注　表中數(shù)據(jù)除標(biāo)注外，其余為細(xì)菌總數(shù)，單位為：個(gè)/mL。

　　從表1可以看到，當(dāng)二氧化氯溶液的投加濃度為0.3～0.5 mg/L時(shí)，室溫條件下敞口容器中的水樣在靜置4 d(96 h)內(nèi)，水樣細(xì)菌總數(shù)指標(biāo)滿足企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：在104 h時(shí)，只有濃度為0.3 mg/L的水樣細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)(不可計(jì)數(shù))，其余的水樣細(xì)菌總數(shù)試驗(yàn)結(jié)果均＜10個(gè)/mL，仍可達(dá)到企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。所以，可認(rèn)為當(dāng)二氧化氯投加濃度在0.3～0.5 mg/L時(shí)，暴露空氣時(shí)間在4 d以內(nèi)時(shí)，完全可以滿足抑制水中細(xì)菌生長的要求。
　　通過上述試驗(yàn)結(jié)果和理論分析表明，二氧化氯消毒劑無論在穩(wěn)定性和持續(xù)消毒能力上以及在不引入消毒副產(chǎn)物(DBPs)等方面，均能夠滿足預(yù)期的分質(zhì)供水管網(wǎng)安全消毒要求，對(duì)于管道純凈水，ClO₂投量為0.3～0.5 mg/L是有效可行的。由于二氧化氯具有很高的殺菌性和穩(wěn)定性，低劑量的二氧化氯便可達(dá)到使用效果，而且抑菌作用時(shí)間很長，完全可以用于抑制配水管網(wǎng)中的生物活性，這一點(diǎn)對(duì)于長距離的配水系統(tǒng)使用二氧化氯是非常重要的。

5　消毒方式與口感關(guān)系的探討

　　目前，還未見有關(guān)純凈水水質(zhì)口感的研究報(bào)道，并且行業(yè)內(nèi)也沒有一個(gè)量化標(biāo)準(zhǔn)。為了能夠比較客觀地評(píng)價(jià)純凈水經(jīng)過消毒劑處理后，對(duì)水質(zhì)口感所產(chǎn)生的影響，特編制了抽樣調(diào)查表(如表2)。將不同水質(zhì)的水樣混在一起統(tǒng)一編號(hào)，為簡化分析研究，將口感評(píng)價(jià)劃分為三類檔次，即口感好、口感一般和口感差三類。在人群樣本選擇上，采取了中、青年人群占主體，適當(dāng)讓一些少年兒童參加，以增加抽樣調(diào)查結(jié)果的真實(shí)性。

表2　各種水質(zhì)口感調(diào)查結(jié)果 樣品編號(hào) 樣品來源 　　　　　　　　　　　　　　　口感評(píng)價(jià) 1 超濾水 　a:口感好(33%)　　b:口感一般(58%)　　c:口感差(有異味)(9%) 2 超濾水+0.2 mg/L ClO₂ 　a:口感好(33%)　　b:口感一般(56%)　　c:口感差(有異味)(11%) 3 超濾水+0.3 mg/L ClO₂ 　a:口感好(24%)　　b:口感一般(67%)　　c:口感差(有異味)(9%) 4 超濾水+0.4 mg/L ClO₂ 　a:口感好(29%)　　b:口感一般(67%)　　c:口感差(有異味)(4%) 5 超濾水+0.5 mg/L ClO₂ 　a:口感好(29%)　　b:口感一般(60%)　　c:口感差(有異味)(11%) 6 市售瓶裝水-A 　a:口感好(46%)　　b:口感一般(38%)　　c:口感差(有異味)(16%) 7 市售瓶裝水-B 　a:口感好(40%)　　b:口感一般(36%)　　c:口感差(有異味)(24%) 8 市售瓶裝水-C 　a:口感好(37%)　　b:口感一般(36%)　　c:口感差(有異味)(27%) 　注　①超濾水：是指純凈水生產(chǎn)工藝中未加任何消毒劑時(shí)的出水；
　　　②市售瓶裝水：是深圳市內(nèi)最常見的瓶裝純凈水。

6　結(jié)語

　　①　理論分析和試驗(yàn)結(jié)果表明，二氧化氯無論在消毒劑穩(wěn)定性和消毒持續(xù)能力以及在不引入消毒副產(chǎn)物(DBPs)等方面，均能滿足安全消毒劑要求。
　　②　對(duì)于管道純凈水，ClO₂投量為0.3～0.5 mg/L是有效可行的。由于低劑量的二氧化氯便可達(dá)到使用效果，而且抑菌作用時(shí)間很長，完全可以用于管道純凈水配水管網(wǎng)的安全消毒。
　　③　由于本試驗(yàn)是在靜態(tài)條件下、并以穩(wěn)定性二氧化氯為消毒劑得出的試驗(yàn)結(jié)果，在將本試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用于管道純凈水生產(chǎn)實(shí)踐時(shí)，還需考慮如下幾點(diǎn)影響因素：水力條件差異、微生物環(huán)境差異、消毒劑來源的差異等影響。

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收稿日期：1999-11-27