关于饮用水中浑浊度对余氯消毒效果的影响分析

2016-08-11 08:03唐溦
大科技 2016年5期
关键词:浑浊度余氯氯气

唐溦

(桂林市自来水公司 广西桂林 541002)

关于饮用水中浑浊度对余氯消毒效果的影响分析

唐溦

(桂林市自来水公司 广西桂林 541002)

随着生活水平的提高,现代的人们越来越关注自身的健康,饮用水作为日常生活用水,人们对饮用水水质的安全要求也越来越重视。本文针对饮用水的浑浊度与余氯消毒效果的影响展开了分析,简单地分析了饮用水中浑浊度对余氯消毒之间的联系,为提高饮用水的水质和饮用水的监测方法提供了参考。

余氯消毒;饮用水浑浊度;身体健康

1 前言

随着人们生活水平的日益提高和自我认识的逐渐提升,人们越来越重视自身的健康状况,也越来越关注与自身健康有关的细节与生活习惯。日常生活饮用水水质的好坏直接影响人的身体健康和生活质量,饮用水安全事关人民的身体健康,是全球关注的公共卫生问题[1]。但是,随着现代工农业的迅速发展,人工合成的化学物质越来越多,这就造成了进入水源水体的有机物质越来越多,使得饮用水水源的水质不断恶化。另外,除了化学物质大量排入水体外,我们在饮用水中还不断发现新的病原微生物[2],如小隐孢子虫、嗜肺军团菌等,如果这些化学物质和病原微生物处理不充分,就会严重威胁了人类的健康和生命。因此,确保饮用水的卫生和安全是预防疾病和保障人身健康所必需的。

人类对饮用水的消毒已经有上百年的历史。饮用水处理的方法主要是根据水源和用水对象对水质的要求而确定的。在认识到饮用水对身体健康的重要性后,人们开始对饮用水净化技术进行研究[3~4],如:紫外线污水处理技术、生物活性炭吸附处理技术、光催化氧化以及电化学净化等技术。但是,由于受到经济、技术等方面的制约,中国的净水方法一般是通过氯气来实现的,氯气溶于水后生成余氯,余氯主要是指水中游离的ClO-、HClO、Cl2等。其中,由于细菌表面带负电,因此同样带有负电的ClO-难于接近,因此,主要起消毒作用的是次氯酸,HClO为分子量很小的电中性分子,相对而言更容易扩散到其表面,它能够扩散到带负电的微生物表面并通过微生物的细胞壁穿透到内部,通过氧化作用使细胞中的磷酸丙糖去氢酶中的巯基被氧化而破坏,进而引起细菌死亡,达到比较好的消毒杀菌效果。

虽然余氯消毒能够起到很好的消毒效果,但是它也存在着一定的局限性。①氯气可以与水中的有机物反应产生有机卤代物,这些卤化物有许多被推测是致癌物或是诱变剂,且在较高浓度时有毒性。②由于溶解性有机物的存在,余氯不利于破坏胶体的稳定性而使其对饮用水浑浊度去除效果也明显下降(仅50~60%)。因此,余氯消毒就成为一个需要科学研究的问题。本文主要分析了影响饮用水中余氯、浑浊度变化的因素,并对余氯和水中的浑浊度两者的相关性进行了初步探讨,以期为提高供饮用水水质及饮用水监测水平提供参考。

2 饮用水中浑浊度对余氯消毒效果的影响分析

我们知道,在饮用水进行消毒的过程中,表面越是浑浊的水源,就说明有越多的余氯残留在水中。因此,饮用水的浑浊度与余氯对饮用水的消毒效果之间多少是有一定的影响的。

饮用水经氯气消毒一定时间后,其中的余氯量可作为评价饮水是否己达到消毒卫生要求的间接指标。而在检测饮用水时,质检中心主要是对细菌在水样中的总含量进行检测。浊度可以反映水中存在颗粒物的情况,浊度越大,颗粒物越多。同时,这些颗粒物也是微生物的载体,浊度越大,颗粒物所携带的细菌和病毒就会越多,从而增大了消毒所需的氯气量。因此,为了使细菌在水样中的含量得以有效地降低,在饮用水的消毒过程中,工作人员会用大量投入氯的方法来杀菌,导致出现微生物指标超标而细菌水样总数含量合格的现象。但是,这种方法会使水样中的余氯含量大大增加,严重影响的消毒效果。其中,大量的实验研究证明,饮用水的浑浊度是影响余氯消毒效果的因素之一。下面,我们主要是对饮用水中浑浊度对余氯消毒效果的影响进行简单的分析:

2.1 饮用水的取样方法

饮用水水样取自用户水龙头,每个采样点连续采样2次,取样前以较小流量放水3~4min,之后按照监测规范取样。取两次取样检测结果的平均值。

2.2 分析测定方法

[5]的方法,饮用水水样中的余氯主要是采用N,N-二乙基-1,4-苯二胺比色法(该方法适合低含量余氯的检测,如:经加氯气处理的饮用水、医院污水等的测定)进行测定;饮用水的浑浊度主要是采用便携式浊度仪来进行测定;细菌总数的测定是采用异养菌平板计数法,采用R2A培养基,在室温条件下,培养7d。由于HPC的培养时间较长,因此,许多生长缓慢的细菌也可以检测出来,这说明HPC的结果更能体现饮用水中的异养菌数量。

2.3 结果分析

余氯的消毒效率与浊度的关系是通过测量在不同的浊度值和不同的余氯浓度条件下,细菌总数的减少量来决定的。另外,我国规定,用氯气对饮用水进行消毒,接触30min后,游离性余氯出厂水不应低于0.3mg/L,管网末梢水不应低于0.5mg/L。因此,为了研究水质浑浊度和消毒效果的关系,我们将选取的经过不同氯量处理的水样主要分为4个不同的范围,实验结果如表1所示。

表1 水质的浑浊度与余氯的消毒效果表

我们知道,饮用水中细菌的总含量是饮用水的主要评价指标,在表1中,我们通过其细菌含量的总数,可以直接简单地看出余氯的消毒效果,也可以通过表格上的相关数据和研究结果推断两者之间的关系。从表1中,我们可以看到,在游离余氯合格的情况下,细菌的总数会随余氯浓度的减少而不断地增多,当水中余氯的浓度达到0.3mg/L以上或者是0.2~0.3mg/L时,两者之间呈现出的关系并没有什么规律可言;当饮用水中的余氯在0.1~0.2mg/L的时候,水中的细菌跟饮用水的浑浊度是呈正相关的,但是看出在0.05~0.1mg/L的时候效果会更明显。浊度值越低,说明余氯的浓度处在较高水平,消毒的效果就会越显著,这时应该将饮用水中浊度值控制在较低水平,充分发挥自由余氯的消毒杀菌作用。当余氯在饮用水中的游离量达到0.05~0.1mg/L的时候,细菌总数与饮用水的浑浊度也呈正相关,而且一旦饮用水中的自由余氯浓度低于限值0.05mg/L,饮用水就显得很浑浊,而水中的悬浮物或胶体物质对细菌有一定的吸附作用,阻碍了氯气消毒效果,从而影响了灭活率,这些都会导致余氯的消毒杀菌作用很微弱,使饮用水处于非安全的状态,此时我们应提高氯气的投加量,使饮用水处于安全的状态。但是,如果饮用水中含有的余氯过高,人们的身体健康也会受到严重的威胁,因此,我们必须在一定的范围内控制好饮用水中余氯的含量。由此可见,细菌总数是影响余氯与浊度之间的变化关系的主要因素。

近年来,随着我国工农业的迅速发展,地表环境污染加剧引发的地下水污染已经严重威胁到了人体的健康。中国地质调查局的相关数据显示,全国已经有90%的地下水都遭受到了不同程度的污染。地下水污染势头急剧攀升,它的的浑浊度也相对提高,地下水污染已经严重威胁到了人们的生活,导致作为饮用水的地下水在消毒的时候就需要投入更多的氯,而余氯含量的增加也会威胁到人类的健康。其实,在整个供水系统中,只要饮用水的浑浊度能够保持在一定的范围内,余氯的含量就会处于合格的水平,而其消毒效果也会更加显著。因此,我们应该加强保护环境意识,呼吁珍惜地下水,合理的利用水资源,以促进人类社会健康长远地发展。

3 结束语

从饮用水中的细菌总数可以评价余氯消毒的效果。在本文中,我们主要通过分析浑浊度和细菌总数之间的关系,可以得到如下结论:①当余氯含量适中时,细菌总数随着浑浊度的降低而降低,这说明饮用水的浑浊度与水中余氯的消毒效果有一定的影响。②当水中余氯的浓度达到0.3mg/L以上或者是0.2~0.3mg/L时,两者之间呈现出的关系并没有什么规律可言;当饮用水中的余氯在0.1~0.2mg/L的时候,水中的细菌跟饮用水的浑浊度是呈正相关的,而且在0.05~0.1mg/L的时候效果会更明显。

考虑到过高的余氯游离浓度可能使其会在水体中产生有毒的副产物,目前,我国大部分水厂所供游离余氯在饮用水中浓度一般控制在0.05~0.1mg/L的范围内。集中式供水单位在水质卫生管理方面,应根据自身制水的实际能力,在加强对加氯消毒环节的监管力度的同时,要保证供水的质量,使水质中浑浊度指标得到降低以保障农村饮用水安全和卫生;政府也应尽快回收改制水厂,把饮用水安全作为领导政绩考核的内容之一,体现水质供应的公益性,保证供水安全;我们也应该珍惜水资源,增强法制和安全意识,杜绝水质安全事件的发生。

参考文献

[1]郑浩,于洋,费娟,等.浅谈应急条件下饮用水水质的快速评估[J].环境卫生学杂志,2015,5(1):32~35.

[2]冉治霖,李绍峰,黄君礼,等.氯气灭活饮用水中隐孢子虫的影响因素[J].中国环境科学,2010,30(6):786~790.

[3]白晓慧,贺兰喜,王宝贞.常规饮用水净化技术面临的挑战及对策[J].水科学进展,2002,13(1):123~127.

[4]孙玉卿,毛洁.化学消毒剂用于饮用水消毒的应用进展[J].上海预防医学杂志,2010,22(5):258~262.

[5]黄锐,李翠梅,罗贤达,等.影响供水管网中余氯与浊度的因素及相关性分析[J].给水排水,2015,41(5):147~151.

R123.1

A

1004-7344(2016)05-0329-02

2015-12-28

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