
1.2 饮用水消毒的作用
消毒是供水工程水处理工艺中不可或缺的最后一环,主要作用是杀灭水中的病原微生物。根据GB 5749—2006,指示水中微生物检验指标有4项:菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌。菌落总数作为评价水质清洁程度和净化效果的指标。总大肠菌群反映水体中存在肠道致病菌的可能性。总大肠菌群主要包括4个菌属:埃希氏菌属、柠檬酸菌属、克雷伯菌属和肠杆菌属。这些菌属可在人、牲畜粪便中检出,也可在营养丰富的水体中检出,即在非粪便污染的情况下,也有检出这些细菌的可能性。耐热大肠菌群组成与大肠菌群组成相同,主要是埃希菌属,其中与人类生活密切相关的仅有大肠埃希氏菌一种。柠檬酸菌属、克雷伯菌属和肠杆菌属所占数量较少。作为粪便污染的指示菌,大肠埃希氏菌检出的意义最大,其次是粪大肠菌群。菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌的定义、测定方法、意义和标准限值见表1.1~表1.4。
表1.1 菌落总数的定义、测定方法、意义和标准限值

表1.2 总大肠菌群的定义、测定方法、意义和标准限值

表1.3 耐热大肠菌群(粪大肠菌群)的定义、测定方法、意义和标准限值

表1.4 大肠埃希氏菌的定义、测定方法、意义和标准限值

从历史发展的角度看,饮用水消毒工艺的引入在饮用水处理技术发展与革新中具有举足轻重的地位。在对饮用水进行消毒之前,美国、欧洲等国家和地区有数百万人死于伤寒、霍乱、痢疾等水体传播疾病。随着消毒工艺的引入与推广,在发达国家中由水体传播的病原微生物引发的人体致病、死亡案例几乎完全根除,消毒已成为饮用水处理过程中最重要的单元。
由于目前农村供水水源保护不到位,水源受到来自生活垃圾及污水、禽畜养殖、厕所、粪坑的微生物污染和有机物污染的可能性很大。同时考虑到供水系统各个环节都存在致病菌污染的可能性,如地表水经过常规处理后仍存在致病菌,深层地下水也会在输配水过程中产生二次污染,没有消毒措施难以保障管网末梢水的微生物安全。虽然煮沸是行之有效的消毒方法,但人们,特别是农村人口、学校师生往往不能保证随时随地能喝到开水。而且使用未经消毒的水漱口、洗涤生吃的蔬菜、水果等也会造成致病菌传染。为防止由病原微生物造成的介水疾病的发生和流行,农村生活饮用水必须消毒,以灭活水中的病原微生物。消毒是农村供水工艺中不可或缺的组成部分,是保障农村饮用水微生物安全的重要措施。
农村供水消毒的作用主要表现在以下两个方面:
(1)有效杀灭水源水中的微生物,保证出厂水的微生物安全。在日本、美国一定水源和工艺条件下的试验研究及工程实践表明,出厂水浊度不大于0.1NTU是保证供水微生物学安全的重要条件之一,绝大部分有机物和微生物可以去除,隐孢子虫的去除可达到3log左右。目前我国规模以上供水工程出厂水浊度限值不大于1NTU,规模以下供水工程出厂水浊度限值不大于3NTU。由于我国绝大多数农村供水工程水处理设施及运行效果差,很难达到出厂水浊度不大于0.1NTU的要求,只有靠消毒杀灭水源水中微生物,保证出厂水的微生物安全。
(2)在输配水过程保留部分消毒剂余量,防御微生物污染,保证末梢水安全。由于农村供水常规处理去除水源水中有机物效果有限,进入管网系统中水的生物稳定性差,易滋生微生物。目前,国际上普遍以生物可同化有机碳(Assimilable Organic Carbon,AOC)作为饮用水生物稳定性的评价指标。一般认为,在不保证消毒剂余量条件下,AOC在10~20μg/L之间的饮用水生物稳定。调查研究表明,目前常规水处理对AOC的去除效果十分有限,大部分城乡水厂出水远不能达到生物稳定的标准。需要通过消毒,使出厂水在输配水管网、储水容器中保留必要的消毒剂余量,才能起到防御微生物污染的作用。