區(qū)嘉明

摘 要：通過(guò)模擬二次供水儲(chǔ)水設(shè)施研究了停留時(shí)間對(duì)二次供水中余氯的影響，并考察余氯與二次供水中菌落總數(shù)的相關(guān)性、余氯衰減系數(shù)與二次供水中耗氧量的相關(guān)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：二次供水過(guò)程中隨著停留時(shí)間的增加，水中的余氯不斷地減少，且二次供水中菌落總數(shù)與余氯存在相關(guān)關(guān)系，余氯衰減系數(shù)與耗氧量存在相關(guān)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：二次供水 停留時(shí)間 余氯 耗氧量 菌落總數(shù)

中圖分類號(hào)：R123 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）04（b）-0031-02

國(guó)內(nèi)外凈水廠的消毒工藝通常采用氯胺消毒[1]。余氯是一種仍被世界上超過(guò)80%的水廠使用著的有效的殺菌消毒手段。在供水管網(wǎng)及二次供水過(guò)程中，隨著停留時(shí)間的延長(zhǎng)，余氯衰減。水廠傳統(tǒng)工藝處理加大了投氯量，以控制細(xì)菌的再生長(zhǎng)[2]。因此，供水系統(tǒng)中停留時(shí)間對(duì)二次供水中余氯的影響研究具有重要的意義。該文通過(guò)模擬二次供水的儲(chǔ)水過(guò)程，進(jìn)行停留時(shí)間對(duì)二次供水中余氯產(chǎn)生的影響研究。

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 試驗(yàn)原水

該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象分別為廣州市站南路X號(hào)、廣州市天河區(qū)五山路X號(hào)、廣州市大學(xué)城外環(huán)東路X號(hào)內(nèi)的管網(wǎng)水，分別記為水樣A1、A2、A3，其中A1、A2為普通自來(lái)水供水管網(wǎng)水，A3為飲用凈水供水管網(wǎng)水。

對(duì)水樣進(jìn)行采樣時(shí)，為了消除管網(wǎng)水質(zhì)采樣點(diǎn)飲用水滯留等因素對(duì)水質(zhì)的影響，因此，對(duì)管網(wǎng)水進(jìn)行放水5 min的處理，然后再進(jìn)行采樣。

1.2 二次供水模擬儲(chǔ)水裝置

鋼筋混凝土貯水池是城市中最常見(jiàn)的二次供水貯水設(shè)施，而且其一般設(shè)有蓋板。在這個(gè)試驗(yàn)中我們采用的貯水裝置是陶瓷耐酸缸，目的是更好地模擬實(shí)際二次供水設(shè)置情況，且更容易地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還有消除容器材質(zhì)對(duì)貯水水質(zhì)的影響，如圖1所示。

在潔凈室內(nèi)放置該實(shí)驗(yàn)裝置，并且保持裝置里的水溫在21 ℃～25 ℃之間。在對(duì)水樣進(jìn)行采樣時(shí)，首先打開(kāi)閥門，放水30 s，然后取水樣，嚴(yán)格按照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法-水樣的采集與保存》（GB/T5750-2006）有關(guān)規(guī)定執(zhí)行對(duì)水樣的采集和保存。

1.3 測(cè)試項(xiàng)目與方法

余氯的測(cè)定使用HACH Pocket Colorimeter II Cl2便攜式余氯測(cè)定儀（精度為0.01 mg/L）；菌落總數(shù)的測(cè)定采用營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板計(jì)數(shù)（PCA）。

1.4 試驗(yàn)方法

在3個(gè)相同的洗凈陶瓷耐酸缸中，分別加入同時(shí)采集的3個(gè)不同原水水樣，并將其放置在潔凈實(shí)驗(yàn)室48 h（根據(jù)《二次供水設(shè)施衛(wèi)生規(guī)范》（GB 17051-1997）5.1條規(guī)定：水箱的容積設(shè)計(jì)不得超過(guò)用戶48 h的用水量）。在0～24 h內(nèi)每隔4 h、在24～48 h內(nèi)每隔6 h分別對(duì)3個(gè)裝有不同原水的裝置進(jìn)行水樣采集，并且對(duì)其水質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 停留時(shí)間對(duì)二次供水中余氯的影響

飲用水中的余氯分為自由余氯和結(jié)合氯，而總氯則是水中的自由余氯與結(jié)合氯的總稱。余氯包括溶解在水中的氯氣、次氯酸（HOCl）和次氯酸鹽（OCl-），而結(jié)合氯指的是氨和氯結(jié)合生成的化合物。《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》（GB5749-2006）中規(guī)定自來(lái)水出廠水余氯不得低于0.3 mg/L，管網(wǎng)末梢水余氯不得低于0.05 mg/L。在飲用水的消毒中，自由余氯和結(jié)合氯發(fā)揮著重要作用，該研究對(duì)水質(zhì)中總氯和自由余氯進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在48 h的監(jiān)測(cè)時(shí)間內(nèi)，3個(gè)不同原水中的總氯和自由余氯值見(jiàn)圖2和圖3所示。

由圖2和圖3可知，隨著停留時(shí)間的延長(zhǎng)，不同原水中二次供水的總氯和自由余氯值均降低。經(jīng)過(guò)48 h的停留時(shí)間后，3個(gè)不同原水的總氯降至0.06 mg/L以下，其中A2、A3水樣總氯降至0.05 mg/L以下，按照《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》（GB5749-2006）中規(guī)定，其總氯值不能達(dá)標(biāo)；因?yàn)?個(gè)水樣的原水水質(zhì)（菌落總數(shù)、有機(jī)物含量、余氯等）不同，其自由余氯降低至低于0.05 mg/L所耗費(fèi)的時(shí)間各不相同，其中A3水樣花了24 h，A1水樣花了40 h，而A2水樣僅僅花了8 h，最終，3個(gè)水樣的自由余氯值都是0.05 mg/L以下，按照《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》（GB5749-2006）中規(guī)定，全部不達(dá)標(biāo)。由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離管網(wǎng)輸送造成起始余氯值較低，而且A2水樣水質(zhì)較差，所以，其余氯較快就消耗殆盡。停留時(shí)間在0～20 h，總氯和余氯衰減速率都很快，A1、A2、A3在20 h停留時(shí)間內(nèi)總氯衰減速率分別為0.0285 mg/（L·h）、0.003 mg/（L·h）、0.012 mg/（L·h），自由余氯的衰減速率分別是0.004 mg/（L·h）、0.0025 mg/（L·h）、0.0035 mg/（L·h）。3個(gè)水樣總氯和自由余氯衰減速率按大小依次都是A1、A3、A2，而初始總氯或自由余氯的大小為A1>A3>A2，可見(jiàn)余氯的初始濃度越高，前期其衰減速率也越快。

余氯的不斷降低，一部分余氯由于滅菌而減少，另一部分則因與水中的有機(jī)物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而被消耗，經(jīng)過(guò)48 h停留后，總氯都大幅度降低，A1水樣中總氯消耗了92.68%，A3水樣中總氯消耗90.62%，A2水樣中總氯消耗90%。

2.2 余氯與二次供水中菌落總數(shù)的相關(guān)性研究

菌落總數(shù)是一個(gè)表征飲用水的重要水質(zhì)指標(biāo)。在二次供水中，它與水溫、貯水設(shè)備、耗氧量、亞硝氮、余氯、渾濁度、硝氮、氨氮等水質(zhì)指標(biāo)相關(guān)。二次供水中余氯會(huì)菌落總數(shù)產(chǎn)生影響，飲用水一般在二次供水設(shè)施中停留時(shí)間較長(zhǎng)，期間發(fā)生了一系列生物化學(xué)反應(yīng)，這樣會(huì)消耗水中的余氯，細(xì)菌不斷地滋生，容易造成菌落總數(shù)超標(biāo)。

通過(guò)對(duì)A1、A2、A3水樣進(jìn)行菌落總數(shù)的測(cè)定以及對(duì)A1、A2、A3水樣中的余氯進(jìn)行測(cè)定，然后收集數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表1所示。

A1、A2、A3水樣菌落總數(shù)與余氯呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。3個(gè)不同原水水樣中的菌落總數(shù)都與余氯呈負(fù)相關(guān)關(guān)系：余氯值越高，菌落總數(shù)就越低，其中最明顯為A2水樣的負(fù)相關(guān)關(guān)系。余氯對(duì)微生物具有殺滅和抑制作用，因此，保持較高的余氯值，有助于控制菌落總數(shù)。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）采集了3個(gè)不同原水二次供水48 h停留時(shí)間內(nèi)水質(zhì)數(shù)據(jù)；結(jié)果表明，在這48 h停留時(shí)間內(nèi)，3個(gè)不同水樣的總氯和自由余氯都不斷地下降。

（2）對(duì)余氯與二次供水中菌落總數(shù)進(jìn)行相關(guān)性研究分析，表明菌落總數(shù)與余氯呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，可見(jiàn)余氯對(duì)菌落總數(shù)的抑制作用，如，在飲用水中保持較高且處于安全范圍的余氯值，有助于控制菌落總數(shù)。

參考文獻(xiàn)

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