渾濁度和耗氧量對飲用水消毒的協調關系研究

豐順，袁少偉，錢凡

（1.安徽省建筑工程質量監督檢測站，安徽 合肥 230088；2.安徽省（水利部淮河水利委員會）水利科學研究院，安徽 合肥 230088）

飲用水消毒是水處理環節中必不可少的，消毒不僅可以直接殺滅水中病原微生物，還可以抑制水中病原微生物的生長和氧化某些有機物。未根據水質特點選取消毒方式，消毒劑投加不規范，設備未按要求維護等問題在農村水廠運行管理中較常見[1]。目前關于飲用水消毒工藝和消毒副產物的研究較多[2-5]，而對于消毒效果影響因素的研究較少[6-7]，根據水質的特征指導消毒劑選擇和投加的研究更少。

某省農村水廠消毒大多采用次氯酸鈉和二氧化氯，綜合考慮不同渾濁度和耗氧量下不同消毒劑產生的（亞）氯酸鹽濃度和抑制微生物效果，選取合適的消毒劑。根據濾池出水的渾濁度和耗氧量，指導水廠消毒劑的投加量，以滿足消毒效果和出廠水的水質要求。

1 實驗材料和方法

利用HACH 2100Q型渾濁度儀測定水樣渾濁度；耗氧量采用《生活飲用水標準檢驗方法 有機物綜合指標》（GB5750.7-2006）中酸性高錳酸鉀滴定法；利用HACH HQ40d測定水的pH值；利用HACH DR1900型多參數水質分析儀測定余氯和二氧化氯；（亞）氯酸鹽采用離子色譜法（萬通883離子色譜儀，色譜柱：MetrosepA Supp 4-250/2.0，流動相：碳酸鈉-重碳酸鈉3.2mmol/L-1.0mmol/L，流動相流速0.62mL/min，進樣體積 100μL,再生液：0.1mol/L硫酸）；菌落總數和總大腸菌群采用《生活飲用水標準檢驗方法微生物指標》（GB5750.12-2006）中方法，其中總大腸菌群采用酶底物法。

用無菌袋取2組水樣，編號A和B，A組水樣渾濁度4.60NTU,耗氧量8.2mg/L，B組水樣渾濁度18.10NTU,耗氧量2.3mg/L。利用滅菌的超純水逐次稀釋兩組水樣后分組見表1。每組取500mL水樣，分別投加濃度為15g/L的成品次氯酸鈉溶液1mL,濃度為4g/L的二氧化氯溶液1mL,接觸時間均為30min。

2 結果與討論

2.1 次氯酸鈉消毒

測定次氯酸鈉中氯酸鹽背景值為0.03mg/L；亞氯酸鹽背景值為0.03mg/L，見圖1。扣除背景值后（亞）氯酸鹽及余氯，菌落總數，總大腸菌群檢測結果見表2。

次氯酸鈉本身含有氯酸鹽和亞氯酸鹽[8]，與水接觸30min后，水中余氯含量隨渾濁度和耗氧量的增大而減小，受渾濁度大小影響較明顯；不同渾濁度和耗氧量時，氯酸鹽和亞氯酸鹽濃度較小，但氯酸鹽濃度明顯高于亞氯酸鹽濃度，且易隨渾濁度和耗氧量的改變而改變。

保證一定濃度的消毒劑余量，能夠有效抑制微生物生長；渾濁度和耗氧量較高時，能夠明顯降低消毒劑殺滅微生物的能力；渾濁度為0.6NTU,耗氧量為1.0mg/L時，余氯，氯酸鹽和亞氯酸鹽指標濃度保證水質較好，且抑制微生物效果明顯。

圖1 次氯酸鈉中氯酸鹽和亞氯酸鹽含量

2.2 二氧化氯消毒

測定二氧化氯中氯酸鹽背景值未檢出（＜0.05）；亞氯酸鹽背景值未檢出（＜0.0024），見圖2。扣除背景值后（亞）氯酸鹽及二氧化氯，菌落總數，總大腸菌群檢測結果見表3。

二氧化氯消毒劑本身未檢測出氯酸鹽和亞氯酸鹽，與水接觸30min后，水中二氧化氯含量隨渾濁度和耗氧量的增大而減小，但受耗氧量濃度影響較明顯，這是由于二氧化氯氧化性較強，易與水中還原性物質發生反應；不同渾濁度和耗氧量時，亞氯酸鹽濃度明顯高于氯酸鹽濃度，且易隨渾濁度和耗氧量大小的改變而改變。

保證一定濃度的消毒劑余量，能夠有效抑制微生物生長；低渾濁度和耗氧量時，二氧化氯殺滅微生物的效果較好。

實驗樣品分組表 表1

次氯酸鈉消毒時各參數檢測結果 表2

二氧化氯消毒時各參數檢測結果 表3

3 結論

渾濁度和耗氧量是飲用水消毒劑的影響因素，渾濁度對次氯酸鈉的消毒效果影響較大，耗氧量對二氧化氯的消毒效果影響較大。水中較高濃度的次氯酸鈉和二氧化氯殺滅或抑制微生物效果較明顯，故飲用水中需保證一定濃度的消毒劑余量。

次氯酸鈉易因溫度、儲存產生氯酸鹽和亞氯酸鹽，但水中渾濁度和耗氧量超過一定值時，采用二氧化氯消毒會產生較多的氯酸鹽和亞氯酸鹽，且降低二氧化氯對微生物的抑制作用。綜合考慮消毒效果，消毒劑余量和（亞）氯酸鹽濃度，選用次氯酸鈉消毒較好。較低的出廠水渾濁度和耗氧量，有利于次氯酸鈉的消毒效果。

圖2 二氧化氯中氯酸鹽和亞氯酸鹽含量