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摘要：饮用水的水质直接影响着人体的健康和生命安全，近年来，生产及生活的污水排放日益严重，环境受到污染，导致原水水质急剧下降，生活饮用水水质达不到标准，原有的消毒技术已不能满足饮用水的消毒处理，本文对现有的生活饮用水现状进行了分析，探讨了物理及化学两大类消毒方法的优点及缺点，现将报道如下。
关键词：生活饮用水；消毒技术；应用
[abstract] The quality of drinking water directly affects human health and life safety.In recent years，sewage discharge from production and living is becoming more and more serious and the environment is polluted，resulting in a sharp decline in the quality of raw water and the quality of drinking water can not meet the standard.The original disinfection technology can not meet the disinfection treatment of drinking water.The current situation of drinking water is analyzed，and the advantages and disadvantages of physical and chemical disinfection methods are discussed.The following reports are presented.
[Key words] Drinking water；Disinfection technology；Application
水是维持生命的物质，我们日常生活中离不开水，自来水已应用在千家万户，水质一旦出现问题，会出现痢疾、霍乱等传染性疾病，传播迅速，严重危害健康[1]。所以，水质的安全问题必须引起高度重视，严格饮用水的消毒处理技术，以确保水质质量，保障人们的健康安全。
1 生活饮用水消毒及现状
饮用水消毒是指消除或杀灭水质环境中的病源微生物，以切断传染病的病源及传播途径为目的，预防和防止传染病发生。根据相关研究报道，污染水质的病源微生物多达百种，2009 年，我国监测长江、黄河、淮河等七大水系及203条河流显示，仅有57.3%符合供水水源的水质要求，有18.4% 已丧失水体的使用功能，其主要污染为高锰酸盐、五日生化需氧量及氨氮，有机物污染也普遍存在[2]。水源不达标，我国的净水技术也相对较落后，城市饮用水以常规传统的混凝、沉淀、过滤、消毒水处理工艺，采用氯气消毒，虽然可以有效的杀灭病源微生物，降低痢疾、霍乱感染及传播，但因氯消毒过程中会产生消毒副产物三卤甲烷，长期饮用此类水，会出现动脉粥样硬化，引发心脏病或致癌，对健康影响非常大，所以氯气消毒受到了质疑。且氯消毒技术对杀灭隐孢子虫和贾第鞭毛虫效果不明显。另外，自来水的运输还会受到二次污染，城市供水管网庞大，消毒剂对管网产生腐蚀，管网老化，造成漏损和水质合格率下降。为杜绝水质传染病及保障身体健康，生活飲用水必须经过严格的消毒技术处理，选择合理的消毒工艺，对水中细菌及杂质进行充分的消毒处理，提升处理成效，保障生活饮用水安全[3]。目前我国的饮用水消毒的方法有多种，常见饮用水消毒技术包括：氯气消毒、氯胺消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、超声波消毒和活碳性消毒。
2 化学消毒技术
2.1氯胺消毒法
氯胺消毒技术是通过氯和胺反应生成氯胺，具有良好的杀毒灭菌效果，与氯气消毒技术相比，不产生氯臭味，可减少消毒副产物三卤甲烷50%的生成量，且持续时间长，在复杂的管网中对残余细菌繁殖能有效控制。但国外有研究显示，氯胺对遗传基因出现毒性反应，限制了此方法的大量应用。
2.2二氧化氯消毒
二氧化氯是高效杀菌剂，氧化性极强，是氯气的27倍，其在水中分解出的氯气穿透细胞壁，使蛋白质变性而起到杀菌作用，杀灭细菌、病毒效果极强[4]。其低浓度二氧化氯在水中扩散速度和渗透能力都比氯气强，具有用量少、作用快、杀菌率高的优点。但二氧化氯消毒技术也存在缺点：（1）二氧化氯不稳定，与空气混合体积比大于10%时受强光及强烈振动会引发爆炸。所以二氧化氯都是现用现制，使用极不方便。（2）研究显示，高浓度的二氧化氯在水中形成ClO2、ClO3对动物有潜在的毒性，虽然毒副作用较小，不会严重影响人体健康，但我国水厂自动化程度低，手工操作多，如操作失误容易导致事故。（3）二氧化氯的生产方法无法保证连续、稳定和低廉，大水厂使用成本较高，二氧化氯消毒成本是氯气消毒成本的2-4倍。
2.3臭氧消毒
臭氧是高效的消毒剂，将它溶在水中，其氧化能力对各种微生物杀死灭活十分有效，包括细菌病毒、包囊及芽孢，还能破坏微生物内部有机物，实现去除臭味和脱色。相比氯技术，臭氧杀死微生物的速度快数百倍，其水温控制越低，消毒效果会越好。臭氧消毒的缺点是：（1）稳定性较差、水溶性小，对水消毒处理后无法保持水体中余留量，无持续杀菌灭毒效果。（2）臭氧用于生活饮用水的消毒剂，虽然不会产生氯化消毒副产物，但很有可能生成溴酸盐、醛类及过氧化物等潜在的危险性副产物，其中的溴酸盐被癌症机构定位为潜在的致癌物[5]。所以必须有效控制溴酸盐产生。
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2.4次氯酸钠消毒
次氯化钠投加方便，可直接投入到生活饮用水中，即可避免C12投入的审批问题，又可避免二氧化氯带来的消防安全问题，所以，次氯化钠相比其他消毒剂，是生活饮用水消毒的主要可行方法。次氯化钠的缺点是，稳定性较弱，放置在空气中的时间越长，消毒效果越差，所以一般选择现场自备。且次氯酸钠消毒灭菌的原理与液氯基本相同，不仅对隐孢子虫、贾第鞭毛虫灭杀效果差，还会产生消毒副产物。
2.5漂白粉消毒
漂白粉应用在生活饮用水消毒中，释放出氯成分，以起到氧化、杀菌和漂白的作用。漂白粉是由次氯酸钠和氯化钙混合的白色粉末，其氯臭味道刺鼻，吸湿性较强，在空气中极不稳定，容易被水分和光热分解。其最大缺点是水体呈明显碱性，有沉渣，水表面有白色漂浮物，会刺激人体的呼吸道、胃肠粘膜和皮肤，严重者会引起咳嗽。
3 物理消毒技术
3.1 紫外线消毒
紫外线消毒是一种环保技术，无需化学药剂、无副产物，具有操作简单，使用和维护费用低的优点，杀毒灭菌的效果较快速，且彻底，不会污染水质。其原理是利用紫外线光量子能量破坏微生物体的核酸，使其失去复制和繁殖力。虽然紫外线的消毒灭菌效果好，但目前的紫外消毒灭菌多为灯管浸没式，存在更换灯管困难的问题，且石英的管壁需常常维护、清洗，造成紫外线能耗高，利用率较低。如将紫外线直接浸没在水中，紫外灯中的汞对环境和人体的健康都有极大的潜在威胁，而光纤传导紫外光消毒技术的出现解决了此问题，其基本原理是利用光学聚焦将紫外光汇聚，通过石英光纤将其导入水体中，并均匀的从光纤散光点处透射，以灭活水中微生物。紫外线消毒技术存在不可持续性的缺点，无法保证输送水管网内微生物杀灭，所以需联合常规消毒以实现持续消毒效果。另外，水体中的悬浮颗粒物、有机物及氨氮都会对紫外线传播造成干扰，影响消毒效果，所以紫外线消毒技术多应用于透明度较高的水质中。
3.2超声波消毒
超声波辐射技术已应用在灭活浮游生物、过滤膜及陶瓷滤芯清洗等方面，其高频率超声的作用是将水体中的菌胶团解聚，对细菌灭活效用不太理想，而低频率的超声波消毒灭菌效果良好，但只靠超声波消毒，能耗会较高。所以，超声波常与紫外线联合应用，不仅能节约能耗，且消毒效果良好。
3.3活性炭吸附法
20世纪中期，国外已将活性炭吸附法应用在地表水为水源的水厂中，以消除水的臭味和改善色度。活性炭是多孔性物質，内部有发达的孔隙结构，其微孔构成的表面积为总面积的95%及以上，对有机物的去除主要是通过微孔吸附，孔径特点决定了对有机物的去除效果，是完善常规水质处理中去除有机物最有效的方法。
3.4膜消毒
20世纪中后期，国外多有对膜技术应用于饮用水消毒的研究，研究证实膜消毒技术对病毒、致病细菌、贾第虫、隐孢子虫的消毒灭菌效果显著。其原理是通过机械筛分去除水中杂质，操作简单、占地小，且应用于消毒后的水质优良，已逐渐成为人们提高水质标准的重要方法。
4 总结
我国目前还没有研究出对生活饮用水能彻底完全消毒杀菌，且能满足长效高标准的消毒技术，我们只能针对消毒对象、消毒目的选择经济适用的消毒技术。每种消毒技术都有优点和缺点，极需改进缺点，消除生活饮用水消毒技术存在的问题。应使用创新思维，不断完善，做到低耗、高效地消毒处理，避免消毒技术带来的副产物质产生副毒作用。在实际运用中，可以推行联合消毒技术，如紫外线+氯胺消毒，紫外线消毒和氯胺消毒效果正好互补，且能避免氯胺的毒性反应的同时提高输送水管网内微生物杀灭，提高杀毒灭菌效果。次氯化钠+紫外线联合应用消毒，可灭杀隐孢子虫、贾第鞭毛虫，降低消毒副产物的产生，进一步保障水质质量。漂白粉+活性炭吸附法，不仅可以有效杀菌，还可以去除臭味，提高饮用水的整体质量。超声波+紫外线+氯胺联合应用，不仅能够减少氯胺产生的消毒副产物，还可抑制微生物的繁殖复生，提高水质的标准。
另外，政府方面也应加大支持力度和监管，大力开发新型的消毒技术及物美价廉的新型消毒剂，再结合饮用水水染负荷，缩小和降低成本，推行安全、经济、环保的饮用水消毒技术，以便获得更好的处理效果，保证优质的生活饮用水。
参考文献：
[1] 吕东明.饮用水多屏障消毒策略及紫外消毒技术的应用[J].净水技术，2019，38（01）：1 -6.
[2] 李张，金立坚，秦岭，朱鸿斌.四川省农村生活饮用水水质影响因素分析[J].现代预防医学，2016，43（16）：2913-2916.
[3] 鹿纪番.饮用水的消毒技术探讨[J].南方农机，2018，49（01）：78+81.
[4] 刘雪儿.生活饮用水氯消毒剂及碘量法有效氯的检测[J].中国城乡企业卫生，2017，32（12）：151-152.
[5] 罗华，孙志诚，张太敏，胡诗雨，黄双林.三峡库区万州段农村居民饮用水消毒质量监测结果分析[J].中国农村卫生事业管理，2017，37（06）：664-666.
论文作者:刘峰
论文发表刊物:《健康世界》2019年11期
论文发表时间:2019/9/30
标签：技术论文; 水质论文; 紫外线论文; 饮用水论文; 效果论文; 氯气论文; 微生物论文; 《健康世界》2019年11期论文;