摘 要：文章分析了三類飲用水生物穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括有機(jī)碳控制指標(biāo)、磷控制指標(biāo)以及綜合控制指標(biāo)，同時(shí)論述了不同處理工藝對(duì)飲用水生物穩(wěn)定性的影響，認(rèn)為常規(guī)處理工藝難以保證飲用水的生物穩(wěn)定性，深度處理工藝可有效改善飲用水的生物穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：生物穩(wěn)定性；評(píng)價(jià)指標(biāo)；深度處理

生物穩(wěn)定的飲用水是指在供水管網(wǎng)中不會(huì)引起大腸桿菌等異氧菌再生長的飲用水。即使供水管網(wǎng)內(nèi)保留有一定量的余氯，只要有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)存在，細(xì)菌仍然可能生長繁殖使管網(wǎng)水受到二次污

染。因此，供水管網(wǎng)的生物穩(wěn)定性受到越來越多學(xué)者的關(guān)注。

1 飲用水生物穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)

飲用水生物穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有三大類：（1）有機(jī)碳控制

指標(biāo)：包括生物可同化有機(jī)碳（AOC）和生物可降解溶解性有機(jī)碳（BDOC）。（2）磷控制指標(biāo)：生物可利用磷（MAP）。（3）綜合控制指標(biāo)：包括細(xì)菌生長潛力（BGP）和AOC-T DWMS體系。

1.1 有機(jī)碳控制指標(biāo)

BDOC是指存在于水中的有機(jī)物中可被細(xì)菌降解或合成細(xì)胞體的部分，是細(xì)菌生長的物質(zhì)和能量來源。目前BDOC多采用懸浮生長法測定，先將待測水樣經(jīng)膜過濾，然后接種原水中的混合菌種，在20℃條件下培養(yǎng)28天，培養(yǎng)前后DOC（溶解性有機(jī)碳）的差值即為BDOC。Volk[1]等發(fā)現(xiàn)當(dāng)飲用水中BDOC在0.15～0.20mg/L時(shí)具有生物穩(wěn)定性。馬建薇[2]通過對(duì)東北某市供水管網(wǎng)進(jìn)行實(shí)際水質(zhì)檢測得出，當(dāng)BDOC<0.2mg/L時(shí)，水中營養(yǎng)物質(zhì)不再能滿足細(xì)菌生長的需要。

AOC是指BDOC中可直接同化成微生物體的部分。其測定方法如下：在待測水樣中接種特殊菌種，通過平板計(jì)數(shù)，測定其生長穩(wěn)定期細(xì)菌數(shù)，再比較該細(xì)菌在標(biāo)準(zhǔn)待測物乙酸碳中穩(wěn)定期的細(xì)菌數(shù)即可求得水樣中AOC濃度。Van der Kooij[3]發(fā)現(xiàn)，出廠水中AOC與管網(wǎng)水中異樣菌的幾何平均值顯著相關(guān)，當(dāng)AOC<10μg乙酸碳/L時(shí)，異養(yǎng)菌生長被抑制。Lechevallier等[4]發(fā)現(xiàn)當(dāng)AOC<100μg乙酸碳/L時(shí)，管網(wǎng)水中大腸桿菌數(shù)大為減少。目前普遍認(rèn)為：要保證飲用水生物穩(wěn)定性，不加氯時(shí)，AOC應(yīng)小于10μg乙酸碳/L；加氯時(shí)，AOC應(yīng)小于50～100μg乙酸碳/L。

1.2 磷控制指標(biāo)

對(duì)于大多數(shù)微生物而言，其生長所需要的碳、氮、磷的比例在一定的范圍之內(nèi)。在特定情況下，當(dāng)碳源和氮源充足而磷源缺乏時(shí)，磷就會(huì)對(duì)微生物的生長起到限制作用。磷對(duì)飲用水生物穩(wěn)定性的影響研究始于1996年，Miettinen[5]發(fā)現(xiàn)磷對(duì)某些水中微生物有限制作

用，提出將磷作為評(píng)價(jià)水質(zhì)生物穩(wěn)定性的一種指標(biāo)。Sathasivan等[6]考察了無機(jī)磷對(duì)配水系統(tǒng)細(xì)菌再生長的影響，并推斷磷在配水系統(tǒng)細(xì)菌再生長上起著主要的限制作用，提出當(dāng)MAP在1～3μg/L時(shí)， 磷成為飲用水中微生物生長的限制因子。李帥等[7]認(rèn)為MAP應(yīng)該作為飲用水生物穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的補(bǔ)充指標(biāo)，與AOC和BDOC配合使用，才能更全面地評(píng)價(jià)飲用水的生物穩(wěn)定性。

1.3 綜合控制指標(biāo)

細(xì)菌生長潛力測定方法如下：以水樣中的土著微生物為接種菌種，經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)，對(duì)水樣進(jìn)行計(jì)數(shù)，以細(xì)菌濃度來表示水樣中的有機(jī)物在不同的無機(jī)限制因子條件下支持細(xì)菌再生長的潛力。與AOC和BDOC的測定方法不同，該方法不需要特殊菌種，不需要大型儀器，簡單易行，一般水廠均可完成測定，易于推廣應(yīng)用。葉林等[8]以揚(yáng)子石化水廠原水作為接種液來源，測定實(shí)驗(yàn)室自來水的BGP和BDOC，發(fā)現(xiàn)BGP與BDOC具有較好的相關(guān)性，可以作為生物穩(wěn)定性的參考指標(biāo)。

AOC-T DWMS體系是利用AOC和溫度兩個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)靜止?fàn)顟B(tài)下飲用水的生物穩(wěn)定性。馬穎等[9]認(rèn)為，用AOC單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)飲用水的生物穩(wěn)定性不夠全面，為此通過試驗(yàn)對(duì)不同AOC含量、不同溫度條件下靜止存放的飲用水的生物穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，并建立了AOC-T DWMS評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，彌補(bǔ)了用AOC單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)飲用水生物穩(wěn)定性的不足。

2 不同處理工藝對(duì)生物穩(wěn)定性的影響

不同的處理工藝對(duì)水中AOC以及BDOC的去除率不同，因此如何科學(xué)合理的選擇水廠的處理工藝對(duì)提高飲用水的生物穩(wěn)定性有重要意義。

2.1 常規(guī)處理工藝

常規(guī)處理工藝（混凝、沉淀、過濾）可有效去除懸浮物和膠體，但對(duì)溶解性有機(jī)物的去除效果不佳。因此常規(guī)處理工藝難以有效去除AOC和BDOC，不能保障出廠水的生物穩(wěn)定性。周鴻等[10]對(duì)西南某市水廠原水、沉淀出水、濾后水和出廠水的生物穩(wěn)定性研究歷時(shí)近一年，得出整個(gè)常規(guī)工藝對(duì)AOC的去除率在30～80%之間，波動(dòng)較大。濾后水加氯消毒后，AOC濃度均有增加。因此常規(guī)處理工藝對(duì)AOC雖然有一定的去除效果，但仍然無法保證出廠水在管網(wǎng)中的生物穩(wěn)定性。

2.2 深度處理工藝

臭氧——生物活性炭過濾深度處理工藝中，臭氧化和生物活性炭過濾對(duì)改善飲用水生物穩(wěn)定性具有良好的協(xié)同作用。前者可以去除水中的嗅和味，有效殺滅微生物，同時(shí)將有機(jī)物由大分子氧化分解為小分子，提高可生化性。后者兼具吸附與生物降解作用，使飲用水的生物穩(wěn)定性大大提高?？琢钣畹萚11]采用臭氧——生物活性炭過濾對(duì)某水廠常規(guī)處理出水進(jìn)行深度處理試驗(yàn)，結(jié)果表明該工藝對(duì)AOC的總體去除率達(dá)到80%以上，出水能滿足水質(zhì)生物穩(wěn)定性的要求。

膜處理組合工藝被認(rèn)為是當(dāng)前最具發(fā)展?jié)摿Φ纳疃忍幚砉に嚒Ｌ諠櫹鹊萚12]采用混凝——微濾工藝以灤河水為處理對(duì)象進(jìn)行深度處理試驗(yàn)，結(jié)果表明該工藝可有效去除BDOC和TP，出水BGP比原水降低1個(gè)數(shù)量級(jí)，出水能滿足水質(zhì)生物穩(wěn)定性的要求。

李春敏等[13]以某水庫微污染水源水為原水，比較了以超濾為核心的不同組合工藝的凈水效果，結(jié)果表明，混凝沉淀——粉末活性炭——超濾組合工藝具有最佳的凈水效果，該工藝能100%的去除水中的細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌，持續(xù)消毒能力強(qiáng)，出水AOC<100μg乙酸碳/L，能滿足水質(zhì)生物穩(wěn)定性的要求。

3 結(jié)束語

對(duì)飲用水生物穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)具有非常重要的意義。常規(guī)處理工藝難以保證飲用水的生物穩(wěn)定性，深度處理工藝可有效改善飲用水的生物穩(wěn)定性。

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作者簡介：金建華（1964-），男，湖北省咸寧市人，副教授，長期從事給排水專業(yè)教學(xué)與科研工作。