余氯在二次供水停留时间上的影响

来源：https://www.shuizhifenxi.com/ 作者：余氯检测仪时间：2018-07-26

　　关键词：二次供水停留时间余氯耗氧量菌落总数

　　国内外净水厂的消毒工艺通常采用氯胺消毒[1]。余氯是一种仍被世界上超过80%的水厂使用着的有效的杀菌消毒手段。在供水管网及二次供水过程中，随着停留时间的延长，余氯衰减。水厂传统工艺处理加大了投氯量，以控制细菌的再生长[2]。因此，供水系统中停留时间对二次供水中余氯的影响研究具有重要的意义。该文通过模拟二次供水的储水过程，进行停留时间对二次供水中余氯产生的影响研究。

　　1 试验材料和方法

　　1.1 试验原水

　　该实验的研究对象分别为广州市站南路X号、广州市天河区五山路X号、广州市大学城外环东路X号内的管网水，分别记为水样A1、A2、A3，其中A1、A2为普通自来水供水管网水，A3为饮用净水供水管网水。

　　对水样进行采样时，为了消除管网水质采样点饮用水滞留等因素对水质的影响，因此，对管网水进行放水5 min的处理，然后再进行采样。

　　1.2 二次供水模拟储水装置

　　钢筋混凝土贮水池是城市中最常见的二次供水贮水设施，而且其一般设有盖板。在这个试验中我们采用的贮水装置是陶瓷耐酸缸，目的是更好地模拟实际二次供水设置情况，且更容易地进行实验，还有消除容器材质对贮水水质的影响，如图1所示。

　　在洁净室内放置该实验装置，并且保持装置里的水温在21 ℃～25 ℃之间。在对水样进行采样时，首先打开阀门，放水30 s，然后取水样，严格按照《生活饮用水标准检验方法-水样的采集与保存》(GB/T5750-2006)有关规定执行对水样的采集和保存。

　　1.3 测试项目与方法

　　余氯的测定使用丰临科技便携式余氯测定仪(精度为0.01 mg/L);菌落总数的测定采用营养琼脂平板计数(PCA)。

　　1.4 试验方法

　　在3个相同的洗净陶瓷耐酸缸中，分别加入同时采集的3个不同原水水样，并将其放置在洁净实验室48 h(根据《二次供水设施卫生规范》(GB 17051-1997)5.1条规定：水箱的容积设计不得超过用户48 h的用水量)。在0～24 h内每隔4 h、在24～48 h内每隔6 h分别对3个装有不同原水的装置进行水样采集，并且对其水质进行实验分析。

　　2 结果与讨论

　　2.1 停留时间对二次供水中余氯的影响

　　饮用水中的余氯分为自由余氯和结合氯，而总氯则是水中的自由余氯与结合氯的总称。余氯包括溶解在水中的氯气、次氯酸(HOCl)和次氯酸盐(OCl-)，而结合氯指的是氨和氯结合生成的化合物。《生活饮用水卫生规范》(GB5749-2006)中规定自来水出厂水余氯不得低于0.3 mg/L，管网末梢水余氯不得低于0.05 mg/L。在饮用水的消毒中，自由余氯和结合氯发挥着重要作用，该研究对水质中总氯和自由余氯进行监测。在48 h的监测时间内，3个不同原水中的总氯和自由余氯值见图2和图3所示。

　　由图2和图3可知，随着停留时间的延长，不同原水中二次供水的总氯和自由余氯值均降低。经过48 h的停留时间后，3个不同原水的总氯降至0.06 mg/L以下，其中A2、A3水样总氯降至0.05 mg/L以下，按照《生活饮用水卫生规范》(GB5749-2006)中规定，其总氯值不能达标;因为3个水样的原水水质(菌落总数、有机物含量、余氯等)不同，其自由余氯降低至低于0.05 mg/L所耗费的时间各不相同，其中A3水样花了24 h，A1水样花了40 h，而A2水样仅仅花了8 h，最终，3个水样的自由余氯值都是0.05 mg/L以下，按照《生活饮用水卫生规范》(GB5749-2006)中规定，全部不达标。由于经过长距离管网输送造成起始余氯值较低，而且A2水样水质较差，所以，其余氯较快就消耗殆尽。停留时间在0～20 h，总氯和余氯衰减速率都很快，A1、A2、A3在20 h停留时间内总氯衰减速率分别为0.0285 mg/(L・h)、0.003 mg/(L・h)、0.012 mg/(L・h)，自由余氯的衰减速率分别是0.004 mg/(L・h)、0.0025 mg/(L・h)、0.0035 mg/(L・h)。3个水样总氯和自由余氯衰减速率按大小依次都是A1、A3、A2，而初始总氯或自由余氯的大小为A1>A3>A2，可见余氯的初始浓度越高，前期其衰减速率也越快。

　　余氯的不断降低，一部分余氯由于灭菌而减少，另一部分则因与水中的有机物进行化学反应而被消耗，经过48 h停留后，总氯都大幅度降低，A1水样中总氯消耗了92.68%，A3水样中总氯消耗90.62%，A2水样中总氯消耗90%。

　　2.2 余氯与二次供水中菌落总数的相关性研究

　　菌落总数是一个表征饮用水的重要水质指标。在二次供水中，它与水温、贮水设备、耗氧量、亚硝氮、余氯、浑浊度、硝氮、氨氮等水质指标相关。二次供水中余氯会菌落总数产生影响，饮用水一般在二次供水设施中停留时间较长，期间发生了一系列生物化学反应，这样会消耗水中的余氯，细菌不断地滋生，容易造成菌落总数超标。

　　通过对A1、A2、A3水样进行菌落总数的测定以及对A1、A2、A3水样中的余氯进行测定，然后收集数据，最后进行相关性分析，结果表1所示。

　　A1、A2、A3水样菌落总数与余氯呈负相关关系。3个不同原水水样中的菌落总数都与余氯呈负相关关系：余氯值越高，菌落总数就越低，其中最明显为A2水样的负相关关系。余氯对微生物具有杀灭和抑制作用，因此，保持较高的余氯值，有助于控制菌落总数。

　　3 结语

　　(1)采集了3个不同原水二次供水48 h停留时间内水质数据;结果表明，在这48 h停留时间内，3个不同水样的总氯和自由余氯都不断地下降。

　　(2)对余氯与二次供水中菌落总数进行相关性研究分析，表明菌落总数与余氯呈负相关关系，可见余氯对菌落总数的抑制作用，如，在饮用水中保持较高且处于安全范围的余氯值，有助于控制菌落总数。

　　参考文献

　　[1] 张永吉，周玲玲，李伟英，等.氯胺消毒给水管网中的硝化作用及其控制[J].中国给水排水，2008，24(2)：6-9.

　　[2] 廖静，赵新华，张寅，等.供水管网中细菌再生长影响因素的研究[J].安徽农业科学，2005，33(10)：1893-1894，1898.

　　[3] 王丽花，周鸿，张晓键，等.供水管网中AOC、消毒副产物的变化规律[J].中国给排水，2001，17(6)：1-3.