自來(lái)水微生物安全性是與人民健康休戚相關(guān)的問(wèn)題。因?yàn)樽詠?lái)水水源容易受到糞便和生活污水等的污染，管網(wǎng)水在輸送過(guò)程中也可能由于各種原因受到污染，會(huì)使水中微生物增加，其中的致病菌可能引起多種水致疾病。

消毒劑的選擇應(yīng)考慮六個(gè)因素：①殺滅病原體的效果及其對(duì)生物膜的控制能力；②剩余消毒劑及剩余消毒劑的穩(wěn)定性；③對(duì)水質(zhì)感官性狀會(huì)造成什么影響；④消毒劑及消毒副產(chǎn)物的毒理學(xué)影響，如對(duì)人體健康可能造成的影響及預(yù)防或消除不良影響的可能性；⑤工程實(shí)踐中控制和監(jiān)測(cè)的難易程度；⑥經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的可行性。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有一定的持續(xù)作用、毒副作用小、能有效控制生物膜、生成消毒副產(chǎn)物少的消毒劑是水處理工作者的理想選擇。

一、消毒方式簡(jiǎn)介

目前國(guó)內(nèi)凈水廠的主要消毒方法有氯、二氧化氯、次氯酸鈉等。

1、 氯

一般在濾池出水或者清水池前管道投加液氯。從處理效果看其優(yōu)點(diǎn)是滅活微生物迅速，經(jīng)濟(jì)高效；不足是消毒副產(chǎn)物生成量大；液氯在運(yùn)輸和儲(chǔ)藏階段存在一定危險(xiǎn)性。

2、 二氧化氯

在一定的pH范圍內(nèi)，二氧化氯（ClO2）具有很強(qiáng)的消毒和氧化作用，是一種新型消毒劑，在工業(yè)水處理及漂白領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。二氧化氯主要有如下特點(diǎn)：

a）二氧化氯易揮發(fā)、易爆炸，不易儲(chǔ)存，一般采取現(xiàn)場(chǎng)制取，現(xiàn)場(chǎng)使用方式。

b）二氧化氯的投加量控制比較麻煩，要根據(jù)不同的氧化消毒要求選擇不同的投加量。

c）二氧化氯不與水中一些耗氯物質(zhì)反應(yīng)（如氨氮、含氨化合物等），不產(chǎn)生三氧甲烷(THMS)等有機(jī)氯化物、不被消耗，在水中可保持一定的濃度，因此消毒作用比氯強(qiáng)。

d）二氧化氯的氧化能力適應(yīng)的pH范圍較廣，氧化能力是自由氧的兩倍，能較快的氧化錳、鐵，并可以去除氯酚、藻類(lèi)等引起的嗅味；同時(shí)具有很強(qiáng)的漂白能力，可去除色度等。

e）二氧化氯消毒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，在水中產(chǎn)生亞氯酸根ClO2－和氯酸根ClO3－。亞氯酸根ClO2－和氯酸根ClO3－形成的鹽類(lèi)對(duì)人體是有害的，國(guó)家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中有要求。

f）二氧化氯的投加濃度必須控制在防爆濃度以下，一般穩(wěn)定性二氧化氯水溶液濃度控制在2%以下。

g）一般采用復(fù)合型二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)制備二氧化氯，所需原料為氯酸鈉和鹽酸。

3、次氯酸鈉

次氯酸鈉（NaClO），是一種強(qiáng)氧化劑，在溶液中生成次氯酸根離子，通過(guò)水解反應(yīng)生成次氯酸，其消毒氧化作用與氯氣及漂白粉相同。由于它比氯氣安全、設(shè)備投資比氯氣低，現(xiàn)在一些建在人口稠密地區(qū)的大型水廠逐步采用次氯酸鈉消毒。而歐美國(guó)家在次氯酸鈉在水處理方面的使用比氯氣更廣泛。

次氯酸鈉消毒系統(tǒng)的投加設(shè)備與加礬系統(tǒng)投加設(shè)備相似，次氯酸鈉不易久貯，要避光貯存。根據(jù)上海市水廠日常使用經(jīng)驗(yàn)，次氯酸鈉溶液進(jìn)廠新液濃度有效氯含量約10％，日損耗約0.05～0.1％，損耗到5～6％濃度即基本停止損耗，因此，部分水廠為避免損耗，節(jié)約制水成本，將新液稀釋1倍后儲(chǔ)存。

二、消毒方式比較

1、消毒效果比較

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，二氧化氯、氯、次氯酸鈉3種消毒劑消毒性能比較情況如下：

消毒效率：二氧化氯＞次氯酸鈉＝氯；

在水中的穩(wěn)定性：二氧化氯＞次氯酸鈉＝氯。

2、 使用和儲(chǔ)藏安全性比較

氯瓶運(yùn)輸及貯藏環(huán)節(jié)容易發(fā)生泄漏事故，氯瓶運(yùn)輸不便，對(duì)大規(guī)模水廠用氯也是一個(gè)棘手問(wèn)題。

二氧化氯發(fā)生器的安全系統(tǒng)在反應(yīng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)處于監(jiān)控狀態(tài)，但操作不當(dāng)存在發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

次氯酸鈉溶液投加最為安全，投加設(shè)備與礬液類(lèi)似，運(yùn)輸和儲(chǔ)存基本無(wú)需監(jiān)管。

3、投資成本比較

根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，二氧化氯、氯、次氯酸鈉3種消毒劑消毒投資成本比較情況如下：

投資：液氯＞二氧化氯＞次氯酸鈉

4、運(yùn)行成本比較

從原料和電費(fèi)消耗成本上看，用復(fù)合型二氧化氯發(fā)生器每產(chǎn)生1克有效氯的成本為0.0060元；按每噸液氯3550元的價(jià)格，氯氣折合1克有效氯的成本為0.00355元；按有效氯含量10％的次氯酸鈉原液1000元的價(jià)格，投加次氯酸鈉1克有效氯的成本為0.01元。次氯酸鈉運(yùn)行成本約為液氯的3倍。

以本工程投加氯3mg/L為例，水廠運(yùn)行總成本為1.803元/m3，可變成本0.83元/m3，其中液氯0.011元/m3，占可變成本比例1.3%；采用次氯酸鈉0.03元/m3，占可變成本比例3.6%。

因此運(yùn)行成本：次氯酸鈉＞二氧化氯＞液氯

5、 從水質(zhì)安全角度比較

次氯酸鈉水質(zhì)安全性最高,基本不產(chǎn)生有害物質(zhì)。

加氯消毒當(dāng)原水中有機(jī)物含量較高時(shí)易于產(chǎn)生三氧甲烷(THMS)等消毒副產(chǎn)物，除此之外，基本不產(chǎn)生其它有毒有害物質(zhì)。

二氧化氯的使用存在以下缺點(diǎn)：

① 二氧化氯消毒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，在水中產(chǎn)生亞氯酸根ClO2－和氯酸根ClO3－。亞氯酸根ClO2－和氯酸根ClO3－形成的鹽類(lèi)對(duì)人體是有害的，加大了供水安全性風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)例如上海市崇明陳橋水廠原設(shè)計(jì)采用二氧化氯消毒，后經(jīng)上海水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心聯(lián)合其它科研單位發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)江水在二氧化氯（有效氯）投量超過(guò)1mg/L時(shí)，氯酸鹽超標(biāo)，影響水質(zhì)安全，現(xiàn)已改為次氯酸鈉消毒。

② 副產(chǎn)物亞氯酸鹽和氯酸鹽的去除，當(dāng)水中產(chǎn)生了副產(chǎn)物，難以有效及時(shí)的去除。同時(shí)副產(chǎn)物亞氯酸鹽和氯酸鹽在線檢測(cè)的難度和成本非常高，無(wú)有效手段控制這種副產(chǎn)物在水中的含量。

③ 長(zhǎng)期使用二氧化氯的毒性及副作用現(xiàn)在知之甚少，人類(lèi)長(zhǎng)期食用的安全性仍在評(píng)估和探索之中。

④ 由于二氧化氯的氧化電位很高，其強(qiáng)氧化作用導(dǎo)致老管道銹蝕的鐵銹層溶解，出現(xiàn)紅水，影響感觀。實(shí)例如平湖古橫橋水廠采用二氧化氯消毒，目前在溫度較高的夏季，出現(xiàn)紅水，居民反應(yīng)強(qiáng)烈。

⑤ 二氧化氯需現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)制備，生產(chǎn)出的產(chǎn)品（ClO2）質(zhì)量目前沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)難以檢驗(yàn)，安全與否無(wú)從界定。

三、廣州地區(qū)次氯酸鈉供貨情況調(diào)查

由于次氯酸鈉屬于具有腐蝕性和揮發(fā)性的危險(xiǎn)化學(xué)品，廣東省外的生產(chǎn)廠家受運(yùn)輸成本高昂、次氯酸鈉有效成分在長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程中容易揮發(fā)及外地車(chē)輛?；愤\(yùn)輸資質(zhì)的限制，供貨意愿低。

據(jù)調(diào)查，目前廣州市周邊地區(qū)具有《涉及飲用水衛(wèi)生安全產(chǎn)品衛(wèi)生許可批件》且生產(chǎn)規(guī)模較大的廠家目前有江門(mén)廣悅電化有限公司和廣州洪安漂水溶劑有限公司。兩家公司供貨情況見(jiàn)下表。

若采用次氯酸鈉消毒，按最大投加量有效氯3mg/L計(jì)，一期工程60萬(wàn)m3/d，最高日次氯酸鈉用量18噸（10%濃度），遠(yuǎn)期工程150萬(wàn)m3/d，最高日次氯酸鈉用量45噸（10%濃度）。次氯酸鈉廠家現(xiàn)有生產(chǎn)能力可以滿足供貨需求，但水廠總需求量較大，對(duì)穩(wěn)定供應(yīng)要求高，因此應(yīng)提前與生產(chǎn)廠家進(jìn)行協(xié)商確定供貨形式。

四、推薦的消毒方式

實(shí)踐證明，次氯酸鈉消毒能取得同氯消毒相同的效果，而且次氯酸鈉消毒能保證在消毒的前提下能夠降低水中消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)出量，取得更好的水質(zhì)。同時(shí)次氯酸鈉相對(duì)氯氣揮發(fā)性低、腐蝕性小，并且次氯酸鈉在運(yùn)輸、存儲(chǔ)和使用手續(xù)方面相對(duì)簡(jiǎn)便，所以推薦使用次氯酸鈉消毒。

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