饮用水氯化消毒副产物的安全控制

LoWCARBoNW0RLD2ol4，6论述饮用水氯化消毒副产物的安全控制唐慧敏(中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川成都610000)【摘要】饮用水水质是关系到每一个人生存的头等大事，因而作为公共供水系统处理工艺最后一道工序的消毒，其安全可靠性至关重要。尽管存在消毒副产物的安全隐患，氯化消毒作为使用最为广泛和技术最为成熟的消毒方式仍将在一定时期内长期存在。通过改善消毒方式和消毒剂投加量、加强前处理工艺降低THMs前体物、副产物的后续处理工艺以及寻找新的更加安全可靠的消毒剂和消毒工艺等方式，我们将能够有效地进行氯化消毒副产物的安全控制。【关键词】饮用水；氯化消毒副产物；安全控制【中图分类号】TU991．2【文献标识码】B【文章编号】2095—2066(2014)11-0335—021刖舌自从人类主动自觉地应用消毒方法进行饮用水的消毒以来，已经长达200多年。在这过程中，饮用水的消毒技术也一直处于不断的优化与发展之中。但是，由于微生物对于传统消毒方式抵抗适应性．氯消毒副产物对于人类健康的威胁，新型致病的微生物．供水系统当中消毒处理的生物的稳定性，人类社会对饮用水水质进一步提高的要求等情况的出现．使得饮用水水质安全问题并未就此彻底地解决，而是一次又一次地面临着挑战．现在，对于各种成熟的消毒技术的安全控制和优化设计已经成为人们关注的新焦点。2氯化消毒2．1消毒概述饮用水消毒并不意味着必须完全灭活所有的微生物，主要针对的是致病的病原体．即是消灭其潜在的致病感染的可能性。水中常见的能感染人体的病原体主要包括以下五类：①细菌；②原生动物；③寄生虫；④病毒；⑤真菌。上述各种主要痛原体在供水系统中对人体健康影响、水中存活期、抗氯性、传染性和是否具备动物体来源等影响情况总结如下，见表1。表1供水系统中的主要水媒介病原体(WHO资料)墨堡竺l竺垦l!!兰塑】苎垫兰l竺兰兰l竺堡细菌空肠弯曲菌和大肠弯曲茵太巾低击有军团茵大可繁殖低巾否致病性埃希大肠杆茵大由低低有肠出血型埃希大肠茵大巾低高有沙门伤寒茵大击低低否霍乱弧茵大短低低否病毒原生动物隐孢子虫大长强高有溶组织虫大击强高否贾第虫大由强高有棘变形虫大长强高否寄生虫麦地那龙线虫大出击高否血吸虫大短中高有短：少于1星期；中：l星期～1个月；长：大于1个月。2．2氯化消毒一些水处理工艺(如混凝、沉淀、过滤、药剂软化和吸附等)可以部分去除感染性和致病性微生物．即使不做专门处理．致病微生物也可能因不适应环境条件而逐渐死亡作为化学消毒的一种，氯化消毒真正开始作为水的常规处理工序．是从1902年开始的。先后在比利时、英国伦敦以及美国芝加哥等城市的公共供水系统中实际应用，进行了常规的饮用水消毒。氯消毒实质上是通过氯气与水反应生成的次氯酸进行杀菌消毒。并且该歧化反应能够在数秒钟内完成：Cl’+H，0—HOCI+H++Cl一对于水中的原生质．次氯酸将直接进行氧化，损伤其细胞膜、破坏膜的渗透压。同时，还会将渗透到细胞内部。与细胞的蛋白质、氨基酸反应生成稳定的氮一氯键结构，改变和破坏原生质。此外还利用高浓度的氯，作用于病毒核酸达到灭活作用。氯化消毒方法的杀菌能力较强，并且具备持续灭菌作用和一定的除藻、除臭、除味的能力。然而，在一般投加量下，其对病毒与病原虫以及寄生虫卵等通常无效，同时也对某种生活形式之下的细菌难以进行控制。pH很大程度上影响到杀菌效果，输水系统当中自由行余氯维持时间相对较短，也易于生成新的难闻氯臭味。更值得关注的是。氯系消毒剂本身对健康可能有危害。据研究，高剂量的氯会引起动物染色体的畸变．促使脂肪酸和三酸甘油酯聚合而导致肝肿大：次氯酸根与动物精子的异常增加密切相关；次氯酸钠可能促进实验动物癌肿瘤的发展；但是，在常规消毒浓度下人体直接摄入氯、次氯酸和次氯酸根的健康效应，至今仍不十分清楚。3氯消毒副产物的安全控制3．1控制原则对于氯化消毒副产物的安全控制，主要的控制方式无非包括以下几种：(1)对消毒剂投加方式与最大的投加量进行控制，对于消毒副产物不进行控制。(2)通过水处理相关工艺对出水消毒副产物数量进行控制，对于消毒剂投加不进行限制。另外，对有害消毒副产物控兮制的方法主要有两个方面：设法让原水当中有可能生成消毒g副产物的前体物质浓度获得降低，或者是将已有的消毒副产物进行去除。雩(3)既对出水消毒副产物数量进行控制，也要对消毒剂投加方式与最大的投加量进行控制。(4)采取新的消毒工艺和消毒剂。3．2安全控制丕3353363．2．1控制投加方式——顺序氯化消毒传统的氯消毒工艺存在消毒副产物生成量高、健康风险大的不足．同时氯在供水管网中的衰减速度快，难以维持管网末梢有足够的余氯。氯胺消毒生成的消毒副产物只有同样投量氯消毒的l050％，但是氯胺的消毒效果较差，无法保证消毒后出水的微生物安全性。面对此种情况，清华大