淺析深度處理工藝對飲用水生物穩定性的影響

何 斌

（天水市水務局，甘肅 天水 741000）

0 引言

在經濟發展的背景下，水資源的利用以及質量成為人們關注的焦點，怎樣利用現代化、常規化的管理提升飲用水的生物穩定性是相關人員研究的關鍵。現如今臭氧活性炭深度處理已經被廣泛應用，在此基礎上也有很多企業會在飲用水中添加消毒劑，這種方式雖然可以保證飲用水中氯元素的含量，但是水中的細菌依舊存在，因此針對此情況對飲用水進行生物穩定性的分析，以此達到利用深度處理技術保障水質量的目的。

1 飲用水中生物穩定性的相關概述

飲用水中的生物穩定性如果不能符合標準，就會使水中存在大量的細菌，且這些細菌會不斷滋生，與此同時，水中的微生物含量較多，會導致水資源的運輸管道內壁出現大量的污垢，進而腐蝕管道內部，影響水資源的運輸能力，引發安全事故。飲用水的生物穩定性質量對于水質安全有重要意義，因此相關部門的穩定性評價體系制定與實施也非常關鍵，目前為了保證水的生物穩定性，國內外會使用以下幾種方式進行處理：第一，利用飲用水的深度處理技術，降低水中的微生物含量。第二，對水的運輸管道進行清理，降低管道中存在污染物的可能性，進而降低細菌等微生物在水管中的滋生。第三，配水管道的材料會影響水質，因此要利用信息化技術加大對管網的管理。第四，可以利用對管道中適當放置消毒劑的方式降低細菌的繁殖，但是在此過程中需要加大對消毒劑含量的控制。除此之外，在以上方法使用的基礎上，要想根本上解決飲用水中生物穩定性的問題，便要加強常規與深度處理的工藝。

2 案例分析與研究

2.1 研究背景

蘇州水廠的供水能力可以達到100m/d，有4 個子公司的水資源是來自周邊的湖水，其中N 與Y 兩個水廠的水資源來自某湖金墅水源地，其中N 企業用于深度處理工藝的BAC 活性炭已經使用了6 年。

2.2 試驗方法

實驗所有用到的器皿都需要經過無碳化的處理，這樣才能夠保證實驗的科學性以及合理性。而實驗過程中所使用的P17 也是由專業機構提供的，其中TOC監測的儀器使用的是專業的測定儀。此外AOC 的監測需要按照之前的規定進行，而BDOC 則采用動態監測方式進行，工作人員需要科學的使用R2A 平板計數方式監測BRP 含量。

本文以N 水廠作為研究目標，會對水廠中的AOC、BDOC 的含量進行分析。傳統的氯消毒工藝會提升飲用水中的生物穩定性，但是在不同的環境因素下也會出現一定的區別。據調查，在砂濾池出水之后，如果在水中加入了氯，則可以對水中生物穩定性相關元素的含量進行推算，推算公式為：

常規工藝水廠（AOC、BDOC、BRP）=出水+（出廠水-炭池出水）/炭池出水×出水

2.3 實驗結果分析

根據分析結果顯示，水中的AOC、BDOC、BRP、含量的峰值與最低值以及平均值分別為118.01、81.02、103.45、0.63、0.56、0.54、3×10CFU/mL、1.21×105CFU/mL、2.32×10CFU/mL。從結果來看，出廠水中AOC 含量較低，但是在夏季隨著溫度的升高也影響了AOC 的含量，使其有所提升。而其他的月份含量較低。而BDOC含量沒有明顯的變化，也并沒有受到較大的環境影響。BRP 在冬季含量較低，甚至低于平均含量，但在12月份中卻有所提升。

傳統的深度處理工藝例如預臭氧、主臭氧和加氯工藝會導致AOC 等含量的提升，這是因為臭氧以及氯氣可以與O 元素產生反應，有一定的養護功能，會去除水中的特性。臭氧更是可以對水中的大分子物進行降解，以此提升水中的可生化性。根據研究分析發現，預臭氧的平均升高率可以達到78.35%、23.15%以及86.45%；主臭氧方式為35.62%、20.87%以及23.98%；氯氣添加為19.56%、23.45%、20.78%。由此可見預臭氧工藝的主臭氧含量會大于氯氣添加的含量，這是由于預臭氧工藝在水中所產生的有機物會高于氯氣在水中的情況。

除了以上三種工藝，混凝沉淀與砂率以及BAC技術也可以達到水質處理的目的。混凝沉淀工藝對于水中AOC 含量的去除效果可以達到86%，高于傳統技術32%。相關人員對此結果進行了詳細的分析，發現導致這種情況的原因是預臭氧技術會對水中的AOC 含量有所影響，導致其在水中快速提升，這才使技術的應用效果變得更好。此外不同水廠的水源不同，所自帶的水中元素含量也有所區別。與砂率技術相比，沉降技術可以提升AOC 含量的去除效果，降低整個工序中的步驟。砂率技術的研究報告顯示，這種方式對水中的BDOC 含量去除效果更佳，這也證實了砂率的過濾作用。

2.4 技術應用對比

深度處理水廠水質中的AOC 含量的最大值、最小值與中間值分別為：158.62、78.36、121.55。其中在寒冷天氣下，AOC 的濃度會超過標準數值。而BDOC 濃度的最大值、最小值與中間值為0.29mg/L、0.18mg/L、0.31mg/L。這一數值明顯高于Joret 之前所提出的0.1mg/L；BRP 含量則為3.5×106CFU/mL、0.8×104CFU/mL、1.72×104CFU/mL、其中在春夏季節隨著溫度的逐漸提升，水中的BRP 含量也逐漸增高，甚至超過了3*10CFU/mL。

常規的水深度處理技術的應用效果分別為：AOC156.32、63.45、103.78；BDOC 為0.35、0.58、0.42；BRP為3.52×106CFU/mL、1.42×10CFU/mL、2.36×10CFU/mL。根據以上數據的分析我們發現深度處理工藝可以有效地降低水中的BDOC 與BRP，但是卻會提升AOC。這一結果與國外學者Yubath Hikch 等人的研究結果相一致。也就是說臭氧活性炭技術對于AOC 含量沒有明顯的效果，難以達到去除的作用，反而會降低水中的生物穩定性。

2.5 實驗結論

N 水廠的原有水源AOC 含量較低，會隨著溫度的提升而升高。除此之外其他兩種的穩定性指標相對較低，若是將每升100 含量作為標準，那么該廠的去除效率在18%左右便可以滿足需要。此外混凝沉淀技術與砂率技術對于AOCBDOCBRP 的降低有明顯的效果，在實際工作中，相關技術人員可以適當地使用混凝沉淀技術，以此降低水中的穩定性數值。與此同時，混凝沉淀技術可以大幅度對AOC 產生影響，而對于其他兩種的效果卻不如另外幾種技術。因此在后續的工作中，應該不斷提升混凝沉降技術的應用水平，對其不足進行針對性的優化與完善。臭氧技術屬于傳統技術工藝，可以提升AOC、BDOC、BRP 的含量，因此在實際工作中可以增加臭氧的含量以此降低BAC 的承載能力，提升水中的生物穩定性。但是在此過程中也應該關注溴酸鹽的情況，以免出現不必要的損失、春夏季節由于受到外界溫度的影響，BAC 運行會使AOC、BDOC、BRP 的含量高于中間值，在達到峰值之后便會呈現階梯式的下降，這也在一定程度上說明水中的生物穩定性會與微生物的活動規律有一定的關系。

3 飲用水生物穩定性評價體系

傳統的AOC 測定指標評價體系并不能全方位地對水生物穩定性進行分析，針對此情況，我國學者也根據靜止狀態AOC 與生物多樣性的情況分析研究出了AOC 的新評價體系。根據研究現實，溫度的影響會對水生物穩定性產生波動，相同的AOC 在不同的情況下也是不同的結果。當溫度較低時，細菌以及微生物難以進行繁殖，這也會使其出現死亡的情況，但是當溫度提升，新陳代謝的速度也會提升，使微生物的活動能力變得更好。

飲用水的生物穩定性可以從多個角度進行評價，而這些指標也會對最終的生物穩定性產生影響，只是不同的指標影響效果有所不同。要想保證技術的順利實施，有效降低水中AOC 的含量，就需要企業提升工作人員的工作能力和水平。此外，很多水廠質量檢驗的實驗室已經開始逐步加強日常管理的規范性與科學性，但是管理者對這方面的意識卻并不高，由于管理人員中有很多的外行人員，對于相關專業知識的了解并不高，因此難以高效的制定相應制度，這對于飲用水的安全檢測來講會造成非常嚴重的不利影響，甚至會出現危害性質不清晰，安全隱患較大的情況。

在生產部門對樣本進行合理選取之后，檢測部門就要開始利用檢測儀器設備進行材料指標檢測。對于信息化檢測設備來說，其能否有效發揮作用，主要在于操作人員能否進行準確的操作，這對檢測人員的專業能力要求很高，若檢測人員自身能力水平不夠，不能對設備進行準確操作，或者操作不規范，則會對檢測結果造成不利影響，難以得出具有參考意義的結果。所以，實驗室的安全檢測人員的工作水平很重要，相關部門要重視設備的使用能力，在進行不同指標的檢測時，選擇適合的技術進行檢測，聘請專業水平較高的工作人員進行操作，提升安全檢測的準確性，保障使用者的人身安全。

除了技術上的管理外，要想降低水中AOC 等物質的含量，使飲用水中的微生物含量減少，就還需要加大對水質檢測以及污染源的控制。現階段很多水廠并沒有完善的管理機制，這就會導致工作人員的日常工作不能符合要求，因此管理人員應該針對實際情況建立領導機構，對水質情況檢測和輸水管網進行相應負責人的安排，并讓他們簽署法律文件，在文件中需要標識每一負責人的日常工作內容，以此保證在出現水質問題時或者在管理中發現問題時能夠第一時間對責任人進行追究，保證制度體系的可行性。此外，制度的建設應該可以使其在水處理、技術應用以及輸水的全過程進行使用。與此同時，應該建立一套完備的安全檢測制度，加強對管理體系的不斷完善，要與各位實驗室管理負責人簽訂相關安全管理協議，并賦予法律效應，利用法律法規監督管理人員的工作執行。此外，還需加強對于相關法律以及AOC、BDOC、BRP檢測的安全管理知識，不斷提升安全監管人員的專業水平能力，使其能夠準確地發現檢測與管理過程中出現的問題，并及時指導實驗室人員進行改進措施，保證水質的安全，避免由于水質原因導致使用者出現安全隱患。企業應該加大研發投入，推動對深入處理技術以及設備保管措施的更新以及優化，并針對問題及時做出調整，從而提升水中微生物檢測的能力。

4 結語

綜上所述，原有的技術不能作為飲用水深度處理的關鍵技術，難以徹底的保證飲用水的生物穩定性符合標準。臭氧工藝會引起AOC 等含量的提升，因此可以利用加大臭氧的含量而減少飲用水中的生物穩定性指標含量，相關部門以及技術人員應該加大研究力度，拓展工藝渠道，為我國飲用水質量水平創造條件。