浑浊度和耗氧量对饮用水消毒的协调关系研究

丰顺，袁少伟，钱凡

（1.安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽 合肥 230088；2.安徽省（水利部淮河水利委员会）水利科学研究院，安徽 合肥 230088）

饮用水消毒是水处理环节中必不可少的，消毒不仅可以直接杀灭水中病原微生物，还可以抑制水中病原微生物的生长和氧化某些有机物。未根据水质特点选取消毒方式，消毒剂投加不规范，设备未按要求维护等问题在农村水厂运行管理中较常见[1]。目前关于饮用水消毒工艺和消毒副产物的研究较多[2-5]，而对于消毒效果影响因素的研究较少[6-7]，根据水质的特征指导消毒剂选择和投加的研究更少。

某省农村水厂消毒大多采用次氯酸钠和二氧化氯，综合考虑不同浑浊度和耗氧量下不同消毒剂产生的（亚）氯酸盐浓度和抑制微生物效果，选取合适的消毒剂。根据滤池出水的浑浊度和耗氧量，指导水厂消毒剂的投加量，以满足消毒效果和出厂水的水质要求。

1 实验材料和方法

利用HACH 2100Q型浑浊度仪测定水样浑浊度；耗氧量采用《生活饮用水标准检验方法 有机物综合指标》（GB5750.7-2006）中酸性高锰酸钾滴定法；利用HACH HQ40d测定水的pH值；利用HACH DR1900型多参数水质分析仪测定余氯和二氧化氯；（亚）氯酸盐采用离子色谱法（万通883离子色谱仪，色谱柱：MetrosepA Supp 4-250/2.0，流动相：碳酸钠-重碳酸钠3.2mmol/L-1.0mmol/L，流动相流速0.62mL/min，进样体积 100μL,再生液：0.1mol/L硫酸）；菌落总数和总大肠菌群采用《生活饮用水标准检验方法微生物指标》（GB5750.12-2006）中方法，其中总大肠菌群采用酶底物法。

用无菌袋取2组水样，编号A和B，A组水样浑浊度4.60NTU,耗氧量8.2mg/L，B组水样浑浊度18.10NTU,耗氧量2.3mg/L。利用灭菌的超纯水逐次稀释两组水样后分组见表1。每组取500mL水样，分别投加浓度为15g/L的成品次氯酸钠溶液1mL,浓度为4g/L的二氧化氯溶液1mL,接触时间均为30min。

2 结果与讨论

2.1 次氯酸钠消毒

测定次氯酸钠中氯酸盐背景值为0.03mg/L；亚氯酸盐背景值为0.03mg/L，见图1。扣除背景值后（亚）氯酸盐及余氯，菌落总数，总大肠菌群检测结果见表2。

次氯酸钠本身含有氯酸盐和亚氯酸盐[8]，与水接触30min后，水中余氯含量随浑浊度和耗氧量的增大而减小，受浑浊度大小影响较明显；不同浑浊度和耗氧量时，氯酸盐和亚氯酸盐浓度较小，但氯酸盐浓度明显高于亚氯酸盐浓度，且易随浑浊度和耗氧量的改变而改变。

保证一定浓度的消毒剂余量，能够有效抑制微生物生长；浑浊度和耗氧量较高时，能够明显降低消毒剂杀灭微生物的能力；浑浊度为0.6NTU,耗氧量为1.0mg/L时，余氯，氯酸盐和亚氯酸盐指标浓度保证水质较好，且抑制微生物效果明显。

图1 次氯酸钠中氯酸盐和亚氯酸盐含量

2.2 二氧化氯消毒

测定二氧化氯中氯酸盐背景值未检出（＜0.05）；亚氯酸盐背景值未检出（＜0.0024），见图2。扣除背景值后（亚）氯酸盐及二氧化氯，菌落总数，总大肠菌群检测结果见表3。

二氧化氯消毒剂本身未检测出氯酸盐和亚氯酸盐，与水接触30min后，水中二氧化氯含量随浑浊度和耗氧量的增大而减小，但受耗氧量浓度影响较明显，这是由于二氧化氯氧化性较强，易与水中还原性物质发生反应；不同浑浊度和耗氧量时，亚氯酸盐浓度明显高于氯酸盐浓度，且易随浑浊度和耗氧量大小的改变而改变。

保证一定浓度的消毒剂余量，能够有效抑制微生物生长；低浑浊度和耗氧量时，二氧化氯杀灭微生物的效果较好。

实验样品分组表 表1

次氯酸钠消毒时各参数检测结果 表2

二氧化氯消毒时各参数检测结果 表3

3 结论

浑浊度和耗氧量是饮用水消毒剂的影响因素，浑浊度对次氯酸钠的消毒效果影响较大，耗氧量对二氧化氯的消毒效果影响较大。水中较高浓度的次氯酸钠和二氧化氯杀灭或抑制微生物效果较明显，故饮用水中需保证一定浓度的消毒剂余量。

次氯酸钠易因温度、储存产生氯酸盐和亚氯酸盐，但水中浑浊度和耗氧量超过一定值时，采用二氧化氯消毒会产生较多的氯酸盐和亚氯酸盐，且降低二氧化氯对微生物的抑制作用。综合考虑消毒效果，消毒剂余量和（亚）氯酸盐浓度，选用次氯酸钠消毒较好。较低的出厂水浑浊度和耗氧量，有利于次氯酸钠的消毒效果。

图2 二氧化氯中氯酸盐和亚氯酸盐含量