余氯在二次供水停留時(shí)間上的影響

來源：http://www.tymozhou.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2018-07-26

　　關(guān)鍵詞：二次供水 停留時(shí)間 余氯 耗氧量 菌落總數(shù)

　　國內(nèi)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(wǎng)及二次供水過程中，隨著停留時(shí)間的延長，余氯衰減。水廠傳統(tǒng)工藝處理加大了投氯量，以控制細(xì)菌的再生長[2]。因此，供水系統(tǒng)中停留時(shí)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(jìn)行停留時(shí)間對二次供水中余氯產(chǎn)生的影響研究。

　　1 試驗(yàn)材料和方法

　　1.1 試驗(yàn)原水

　　該實(shí)驗(yàn)的研究對象分別為廣州市站南路X號、廣州市天河區(qū)五山路X號、廣州市大學(xué)城外環(huán)東路X號內(nèi)的管網(wǎng)水，分別記為水樣A1、A2、A3，其中A1、A2為普通自來水供水管網(wǎng)水，A3為飲用凈水供水管網(wǎng)水。

　　對水樣進(jìn)行采樣時(shí)，為了消除管網(wǎng)水質(zhì)采樣點(diǎn)飲用水滯留等因素對水質(zhì)的影響，因此，對管網(wǎng)水進(jìn)行放水5 min的處理，然后再進(jìn)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(shè)施，而且其一般設(shè)有蓋板。在這個(gè)試驗(yàn)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(shí)際二次供水設(shè)置情況，且更容易地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還有消除容器材質(zhì)對貯水水質(zhì)的影響，如圖1所示。

　　在潔凈室內(nèi)放置該實(shí)驗(yàn)裝置，并且保持裝置里的水溫在21 ℃～25 ℃之間。在對水樣進(jìn)行采樣時(shí)，首先打開閥門，放水30 s，然后取水樣，嚴(yán)格按照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法-水樣的采集與保存》(GB/T5750-2006)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行對水樣的采集和保存。

　　1.3 測試項(xiàng)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(shù)的測定采用營養(yǎng)瓊脂平板計(jì)數(shù)(PCA)。

　　1.4 試驗(yàn)方法

　　在3個(gè)相同的洗凈陶瓷耐酸缸中，分別加入同時(shí)采集的3個(gè)不同原水水樣，并將其放置在潔凈實(shí)驗(yàn)室48 h(根據(jù)《二次供水設(shè)施衛(wèi)生規(guī)范》(GB 17051-1997)5.1條規(guī)定：水箱的容積設(shè)計(jì)不得超過用戶48 h的用水量)。在0～24 h內(nèi)每隔4 h、在24～48 h內(nèi)每隔6 h分別對3個(gè)裝有不同原水的裝置進(jìn)行水樣采集，并且對其水質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

　　2 結(jié)果與討論

　　2.1 停留時(shí)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(jié)合氯，而總氯則是水中的自由余氯與結(jié)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(jié)合氯指的是氨和氯結(jié)合生成的化合物。《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》(GB5749-2006)中規(guī)定自來水出廠水余氯不得低于0.3 mg/L，管網(wǎng)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(jié)合氯發(fā)揮著重要作用，該研究對水質(zhì)中總氯和自由余氯進(jìn)行監(jiān)測。在48 h的監(jiān)測時(shí)間內(nèi)，3個(gè)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(shí)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(jīng)過48 h的停留時(shí)間后，3個(gè)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(wèi)生規(guī)范》(GB5749-2006)中規(guī)定，其總氯值不能達(dá)標(biāo);因?yàn)?個(gè)水樣的原水水質(zhì)(菌落總數(shù)、有機(jī)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(fèi)的時(shí)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(gè)水樣的自由余氯值都是0.05 mg/L以下，按照《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》(GB5749-2006)中規(guī)定，全部不達(dá)標(biāo)。由于經(jīng)過長距離管網(wǎng)輸送造成起始余氯值較低，而且A2水樣水質(zhì)較差，所以，其余氯較快就消耗殆盡。停留時(shí)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(shí)間內(nèi)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(gè)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(jī)物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而被消耗，經(jīng)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(shù)的相關(guān)性研究

　　菌落總數(shù)是一個(gè)表征飲用水的重要水質(zhì)指標(biāo)。在二次供水中，它與水溫、貯水設(shè)備、耗氧量、亞硝氮、余氯、渾濁度、硝氮、氨氮等水質(zhì)指標(biāo)相關(guān)。二次供水中余氯會菌落總數(shù)產(chǎn)生影響，飲用水一般在二次供水設(shè)施中停留時(shí)間較長，期間發(fā)生了一系列生物化學(xué)反應(yīng)，這樣會消耗水中的余氯，細(xì)菌不斷地滋生，容易造成菌落總數(shù)超標(biāo)。

　　通過對A1、A2、A3水樣進(jìn)行菌落總數(shù)的測定以及對A1、A2、A3水樣中的余氯進(jìn)行測定，然后收集數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表1所示。

　　A1、A2、A3水樣菌落總數(shù)與余氯呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。3個(gè)不同原水水樣中的菌落總數(shù)都與余氯呈負(fù)相關(guān)關(guān)系：余氯值越高，菌落總數(shù)就越低，其中最明顯為A2水樣的負(fù)相關(guān)關(guān)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(shù)。

　　3 結(jié)語

　　(1)采集了3個(gè)不同原水二次供水48 h停留時(shí)間內(nèi)水質(zhì)數(shù)據(jù);結(jié)果表明，在這48 h停留時(shí)間內(nèi)，3個(gè)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(shù)進(jìn)行相關(guān)性研究分析，表明菌落總數(shù)與余氯呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，可見余氯對菌落總數(shù)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(shù)。

　　參考文獻(xiàn)

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

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

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