某市村镇供水消毒模式选择探讨

段春青，毛德发

北京市郊区水务事务中心，北京 100195

饮用水中含有各种致病微生物，为防止水疾病的发生和流行，生活饮用水必须消毒，以消灭活水中的病原微生物并防止致病微生物污染饮用水[1]。《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）明确规定了生活饮用水应经消毒处理[2]。消毒是保障饮用水中微生物指标符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的关键措施之一。本文分析了2016年某市村镇供水消毒安装和运行情况以及存在问题，结合各类消毒模式的优缺点，提出了适宜不同类型村镇供水的消毒模式。

一、某市村镇供水消毒安装运行情况与存在问题

（一）村镇供水消毒安装运行情况

某市村镇供水工程分为村镇集中供水厂和村级供水站，其中村镇集中供水厂是指具备供水系统，能完成制水整个过程、有清水池且日供水能力大于200m3/d的生产单位，村级供水站是指具备供水系统，能完成制水过程，无清水池且日供水能力小于200m3/d的生产单位[3]。

为掌握某市村镇供水消毒设施安装与运行情况，对全市1 081处村镇供水工程进行了调查，其中包括118处村镇集中供水厂（占全市村镇集中供水厂总数的90%）和963处村级供水站（占全市村级供水站总数的25%），调查结果如下。

消毒设备安装情况：1 081处村镇供水工程消毒设施安装率为69.2%，其中村镇集中供水厂消毒设施安装率100%，村级供水站消毒设施安装率65.4%。

消毒设施运行情况：已安装消毒设施的748处供水工程消毒设施运行比例为31%，其中村镇集中供水厂为75%，村级供水站为23%；消毒设施已开启运行的235处村镇供水工程出厂水的微生物指标达标率在96%～98%，消毒剂余量指标达标率仅为27%。

主要消毒方式：某市村镇供水工程的消毒方式主要有二氧化氯、次氯酸钠、臭氧和紫外线消毒，其中，二氧化氯消毒比例为49%，次氯酸钠消毒比例为11%，臭氧消毒为33%，紫外线消毒为7%。

（二）存在问题

根据对上述数据的分析，某市村镇供水工程消毒主要存在以下问题。

1. 村级供水站的消毒设施安装率低，严重影响了水质微生物安全保障程度。

2. 消毒设施正常运转率低，在已配置了消毒设施的村镇供水工程中，仍有部分消毒设施未按规范使用或未正常运转，主要原因有不重视（没有充分认识到消毒的必要性）、怕花钱（某些消毒设施能耗较高，需要购买消毒剂，且没有落实运行维护经费）、嫌有味（消毒剂投加量控制不当，产生气味影响口感）、嫌麻烦（某些消毒剂购买困难，消毒设施操作繁琐）等。

二、常见的消毒技术比较

村镇供水消毒技术很多，为了全面了解二氧化氯、次氯酸钠、臭氧和紫外线等各消毒技术的特点，提高消毒方式选择的科学性，从制取工艺、消毒效果、投加量的可控性和可监测性、成本分析、安全性等5方面进行对比分析。

（一）消毒效果

一些研究表明，二氧化氯、紫外线和臭氧消毒剂杀灭微生物效率好（在pH6～9范围内，消毒剂灭活病毒和大肠杆菌的能力），次氯酸钠消毒效果较好；二氧化氯、次氯酸钠具有持续的消毒效果，紫外线和臭氧消毒无持续的消毒效果。

（二）制取工艺

现场发生次氯酸钠现场电解、工艺比较复杂，商品次氯酸钠容易计量泵投加，相对简单；二氧化氯现场发生，比较复杂；紫外线由荧光灯内汞等离子区放电时释放；臭氧对空气（氧气）高压放电产生臭氧。

（三）投加量的可控性和可监测性

现场发生次氯酸钠液态低浓度投加，可准确控制加氯量，商品次氯酸钠不易控制加氯量、投加孔易堵塞，易检测；二氧化氯气态投加，要求精度较高，不易检测；紫外线可控制紫外灯的强度，效果不易检测；臭氧在水体中不稳定，不易控制投加量。

（四）成本分析

现场发生次氯酸钠设备成本稍高，运行成本与液氯相当，商品次氯酸钠设备成本低，但运行费用高；高纯二氧化氯原料价格高，消毒成本较高；紫外线设备较贵，需要定期更换灯管，清洗石英套管；臭氧设备复杂，投资昂贵，运行费用高。

（五）安全性

现场发生次氯酸钠原材料安全性好，操作按规定使用对环境无毒害，液态投放，安全性较好，商品次氯酸钠储存时易降解，储存时间短，运输费用高；二氧化氯原料有爆炸危险，盐酸腐蚀性强，不安全；紫外线等发出的紫外线易损害眼睛和皮肤；臭氧当环境中的臭氧含量过高时会直接对人体健康造成危害。

通过以上分析可知，每种消毒方式都有其优缺点，在实际选择过程中，要结合供水规模、管理条件、水源水质、运行成本等实际情况，选择合适的消毒方式。

三、消毒技术模式选择

根据某市村镇供水工程的原水水质，供水规模等各项特点，提出以下消毒技术选择模式。

（一）次氯酸钠消毒技术模式

原水水质（CODMn小于3mg/L）较好、pH小于8、供水系统有清水池等调节设施的规模化集中供水工程易选择次氯酸钠消毒技术模式，该模式分为次氯酸钠溶液和次氯酸钠发生器消毒技术模式两类。次氯酸钠溶液消毒模式通过购置的次氯酸钠商品溶液及其投加装置为核心，通过控制系统进行投加，根据处理水量将次氯酸钠溶液投加到清水池，实现饮用水消毒；次氯酸钠发生器消毒模式以次氯酸钠发生器现场制备的次氯酸钠溶液为消毒剂，通过自动变量投加装置投入清水池，实现饮用水消毒[4]。

次氯酸钠消毒具有持续杀菌效果，工艺成熟，效果稳定可靠，需与水有30min的接触时间，但易产生消毒剂副产物。在使用过程中应注意使经消毒后的水中余氯、微生物、消毒副产物等指标符合《生活饮用水卫生标准》。

（二）二氧化氯消毒技术模式

CODMn较高的水源、含色（嗅、味）的水源、pH值和氨氮含量较高的水源、铁锰含量较高的水源适合选择二氧化氯消毒模式，以亚铝酸纳和盐酸为原料，通过高纯型二氧化氯发生器在常温条件下反应生成二氧化氯气体，再通过精量投加装置投入待处理水中，实现饮用水消毒。

二氧化氯消毒模式采用的消毒剂是二氧化氯气体，具有强的氧化性，需与水有30min的接触时间，有持续杀菌的效果，对细菌和病毒有杀灭能力。在使用过程中应注意使经消毒后的水中二氧化氯、微生物、消毒副产物等指标符合《生活饮用水卫生标准》。

（三）臭氧消毒技术模式

原水水质较好（水中杂质少，CODMn小于3mg/L，溴化物小于0.023mg/L，浊度小于1NTU，TDS小于400mg/L）的供水工程适合选择臭氧消毒模式，以臭氧发生器和精量投加器为核心，空气中氧气经过放电形成臭氧气体，再经汽水混合后进行定量投加，实现饮用水消毒。

臭氧消毒模式具有非常强的氧化性，能快速杀灭细菌，消毒时需与水接触12min，但不具有持续杀菌效果。在使用过程中应注意使消毒后的水中的臭氧、微生物、消毒副产物等指标符合《生活饮用水卫生标准》。

（四）紫外线消毒技术模式

原水水质较好、主管网长度小于1km的供水工程适合选择紫外线消毒模式，以紫外线消毒设备为核心。

紫外线消毒模式具有瞬时杀菌的效果，不具有持续杀菌的能力，运行管理也比较简单，不易产生消毒副产物。在使用过程中应注意使消毒后的水中的微生物指标符合《生活饮用水卫生标准》。

综上所述，确保饮用水水质达标的重要工作之一是做好消毒工作，选择合适的消毒技术模式并正确运行是杀灭水中细菌的有效途径。本文分析了某市消毒设施运行存在的问题，比较了二氧化氯、次氯酸钠、臭氧、紫外线等消毒技术的优缺点，并根据水源水质情况推荐了适宜的消毒技术，以期能确保饮用水水质安全。