余氯在二次供水停留時間上的影響

來源：http://m.nbhaoyang.com/ 作者：余氯檢測儀時間：2018-07-26

　　關鍵詞：二次供水停留時間余氯耗氧量菌落總數

　　國內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80%的水廠使用著的有效的殺菌消毒手段。在供水管網及二次供水過程中，隨著停留時間的延長，余氯衰減。水廠傳統工藝處理加大了投氯量，以控制細菌的再生長[2]。因此，供水系統中停留時間對二次供水中余氯的影響研究具有重要的意義。該文通過模擬二次供水的儲水過程，進行停留時間對二次供水中余氯產生的影響研究。

　　1 試驗材料和方法

　　1.1 試驗原水

　　該實驗的研究對象分別為廣州市站南路X號、廣州市天河區五山路X號、廣州市大學城外環東路X號內的管網水，分別記為水樣A1、A2、A3，其中A1、A2為普通自來水供水管網水，A3為飲用凈水供水管網水。

　　對水樣進行采樣時，為了消除管網水質采樣點飲用水滯留等因素對水質的影響，因此，對管網水進行放水5 min的處理，然后再進行采樣。

　　1.2 二次供水模擬儲水裝置

　　鋼筋混凝土貯水池是城市中最常見的二次供水貯水設施，而且其一般設有蓋板。在這個試驗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際二次供水設置情況，且更容易地進行實驗，還有消除容器材質對貯水水質的影響，如圖1所示。

　　在潔凈室內放置該實驗裝置，并且保持裝置里的水溫在21 ℃～25 ℃之間。在對水樣進行采樣時，首先打開閥門，放水30 s，然后取水樣，嚴格按照《生活飲用水標準檢驗方法-水樣的采集與保存》(GB/T5750-2006)有關規定執行對水樣的采集和保存。

　　1.3 測試項目與方法

　　余氯的測定使用豐臨科技便攜式余氯測定儀(精度為0.01 mg/L);菌落總數的測定采用營養瓊脂平板計數(PCA)。

　　1.4 試驗方法

　　在3個相同的洗凈陶瓷耐酸缸中，分別加入同時采集的3個不同原水水樣，并將其放置在潔凈實驗室48 h(根據《二次供水設施衛生規范》(GB 17051-1997)5.1條規定：水箱的容積設計不得超過用戶48 h的用水量)。在0～24 h內每隔4 h、在24～48 h內每隔6 h分別對3個裝有不同原水的裝置進行水樣采集，并且對其水質進行實驗分析。

　　2 結果與討論

　　2.1 停留時間對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合氯，而總氯則是水中的自由余氯與結合氯的總稱。余氯包括溶解在水中的氯氣、次氯酸(HOCl)和次氯酸鹽(OCl-)，而結合氯指的是氨和氯結合生成的化合物。《生活飲用水衛生規范》(GB5749-2006)中規定自來水出廠水余氯不得低于0.3 mg/L，管網末梢水余氯不得低于0.05 mg/L。在飲用水的消毒中，自由余氯和結合氯發揮著重要作用，該研究對水質中總氯和自由余氯進行監測。在48 h的監測時間內，3個不同原水中的總氯和自由余氯值見圖2和圖3所示。

　　由圖2和圖3可知，隨著停留時間的延長，不同原水中二次供水的總氯和自由余氯值均降低。經過48 h的停留時間后，3個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《生活飲用水衛生規范》(GB5749-2006)中規定，其總氯值不能達標;因為3個水樣的原水水質(菌落總數、有機物含量、余氯等)不同，其自由余氯降低至低于0.05 mg/L所耗費的時間各不相同，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個水樣的自由余氯值都是0.05 mg/L以下，按照《生活飲用水衛生規范》(GB5749-2006)中規定，全部不達標。由于經過長距離管網輸送造成起始余氯值較低，而且A2水樣水質較差，所以，其余氯較快就消耗殆盡。停留時間在0～20 h，總氯和余氯衰減速率都很快，A1、A2、A3在20 h停留時間內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物進行化學反應而被消耗，經過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的相關性研究

　　菌落總數是一個表征飲用水的重要水質指標。在二次供水中，它與水溫、貯水設備、耗氧量、亞硝氮、余氯、渾濁度、硝氮、氨氮等水質指標相關。二次供水中余氯會菌落總數產生影響，飲用水一般在二次供水設施中停留時間較長，期間發生了一系列生物化學反應，這樣會消耗水中的余氯，細菌不斷地滋生，容易造成菌落總數超標。

　　通過對A1、A2、A3水樣進行菌落總數的測定以及對A1、A2、A3水樣中的余氯進行測定，然后收集數據，最后進行相關性分析，結果表1所示。

　　A1、A2、A3水樣菌落總數與余氯呈負相關關系。3個不同原水水樣中的菌落總數都與余氯呈負相關關系：余氯值越高，菌落總數就越低，其中最明顯為A2水樣的負相關關系。余氯對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。

　　3 結語

　　(1)采集了3個不同原水二次供水48 h停留時間內水質數據;結果表明，在這48 h停留時間內，3個不同水樣的總氯和自由余氯都不斷地下降。

　　(2)對余氯與二次供水中菌落總數進行相關性研究分析，表明菌落總數與余氯呈負相關關系，可見余氯對菌落總數的抑制作用，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。

　　參考文獻

　　[1] 張永吉，周玲玲，李偉英，等.氯胺消毒給水管網中的硝化作用及其控制[J].中國給水排水，2008，24(2)：6-9.

　　[2] 廖靜，趙新華，張寅，等.供水管網中細菌再生長影響因素的研究[J].安徽農業科學，2005，33(10)：1893-1894，1898.

　　[3] 王麗花，周鴻，張曉鍵，等.供水管網中AOC、消毒副產物的變化規律[J].中國給排水，2001，17(6)：1-3.