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            余氯在二次供水停留時間上的影響

            來源:http://www.madelainejordan.com/ 作者:余氯檢測儀 時間:2018-07-26

              關鍵詞:二次供水 停留時間 余氯 耗氧量 菌落總數

              國內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。在供水管網及二次供水過程中,隨著停留時間的延長,余氯衰減。水廠傳統工藝處理加大了投氯量,以控制細菌的再生長[2]。因此,供水系統中停留時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,進行停留時間對二次供水中余氯產生的影響研究。

              1 試驗材料和方法

              1.1 試驗原水

              該實驗的研究對象分別為廣州市站南路X號、廣州市天河區五山路X號、廣州市大學城外環東路X號內的管網水,分別記為水樣A1、A2、A3,其中A1、A2為普通自來水供水管網水,A3為飲用凈水供水管網水。

              對水樣進行采樣時,為了消除管網水質采樣點飲用水滯留等因素對水質的影響,因此,對管網水進行放水5 min的處理,然后再進行采樣。

              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施,而且其一般設有蓋板。在這個試驗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際二次供水設置情況,且更容易地進行實驗,還有消除容器材質對貯水水質的影響,如圖1所示。

              在潔凈室內放置該實驗裝置,并且保持裝置里的水溫在21 ℃~25 ℃之間。在對水樣進行采樣時,首先打開閥門,放水30 s,然后取水樣,嚴格按照《生活飲用水標準檢驗方法-水樣的采集與保存》(GB/T5750-2006)有關規定執行對水樣的采集和保存。

              1.3 測試項目與方法

              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);菌落總數的測定采用營養瓊脂平板計數(PCA)。

              1.4 試驗方法

              在3個相同的洗凈陶瓷耐酸缸中,分別加入同時采集的3個不同原水水樣,并將其放置在潔凈實驗室48 h(根據《二次供水設施衛生規范》(GB 17051-1997)5.1條規定:水箱的容積設計不得超過用戶48 h的用水量)。在0~24 h內每隔4 h、在24~48 h內每隔6 h分別對3個裝有不同原水的裝置進行水樣采集,并且對其水質進行實驗分析。

              2 結果與討論

              2.1 停留時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合氯,而總氯則是水中的自由余氯與結合氯的總稱。余氯包括溶解在水中的氯氣、次氯酸(HOCl)和次氯酸鹽(OCl-),而結合氯指的是氨和氯結合生成的化合物?!渡铒嬘盟l生規范》(GB5749-2006)中規定自來水出廠水余氯不得低于0.3 mg/L,管網末梢水余氯不得低于0.05 mg/L。在飲用水的消毒中,自由余氯和結合氯發揮著重要作用,該研究對水質中總氯和自由余氯進行監測。在48 h的監測時間內,3個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。經過48 h的停留時間后,3個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《生活飲用水衛生規范》(GB5749-2006)中規定,其總氯值不能達標;因為3個水樣的原水水質(菌落總數、有機物含量、余氯等)不同,其自由余氯降低至低于0.05 mg/L所耗費的時間各不相同,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個水樣的自由余氯值都是0.05 mg/L以下,按照《生活飲用水衛生規范》(GB5749-2006)中規定,全部不達標。由于經過長距離管網輸送造成起始余氯值較低,而且A2水樣水質較差,所以,其余氯較快就消耗殆盡。停留時間在0~20 h,總氯和余氯衰減速率都很快,A1、A2、A3在20 h停留時間內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物進行化學反應而被消耗,經過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的相關性研究

              菌落總數是一個表征飲用水的重要水質指標。在二次供水中,它與水溫、貯水設備、耗氧量、亞硝氮、余氯、渾濁度、硝氮、氨氮等水質指標相關。二次供水中余氯會菌落總數產生影響,飲用水一般在二次供水設施中停留時間較長,期間發生了一系列生物化學反應,這樣會消耗水中的余氯,細菌不斷地滋生,容易造成菌落總數超標。

              通過對A1、A2、A3水樣進行菌落總數的測定以及對A1、A2、A3水樣中的余氯進行測定,然后收集數據,最后進行相關性分析,結果表1所示。

              A1、A2、A3水樣菌落總數與余氯呈負相關關系。3個不同原水水樣中的菌落總數都與余氯呈負相關關系:余氯值越高,菌落總數就越低,其中最明顯為A2水樣的負相關關系。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。

              3 結語

              (1)采集了3個不同原水二次供水48 h停留時間內水質數據;結果表明,在這48 h停留時間內,3個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進行相關性研究分析,表明菌落總數與余氯呈負相關關系,可見余氯對菌落總數的抑制作用,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。

              參考文獻

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

              [2] 廖靜,趙新華,張寅,等.供水管網中細菌再生長影響因素的研究[J].安徽農業科學,2005,33(10):1893-1894,1898.

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

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