飲用水微生物學(xué)安全性強(qiáng)化紫外線消毒技術(shù)研究與應(yīng)用

1、飲用水微生物學(xué)安全性強(qiáng)化紫外線消毒技術(shù)研究與應(yīng)用前言：充分認(rèn)識(shí)保障飲用水微生物學(xué)安全性是與人民健康密切相關(guān)的重要問題。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)數(shù)據(jù)，全世界有超過12億人缺少安全的飲用水，每年有數(shù)百萬人死于飲用不安全水而導(dǎo)致的疾病，其中大部分是兒童，主要原因是致病微生物感染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球飲用水導(dǎo)致的公共衛(wèi)生事件中由致病微生物感染的案例占80以上，主要癥狀包括：腹瀉、嘔吐、發(fā)熱等，嚴(yán)重癥狀包括腎衰竭和死亡。2000年5月加拿大安大略省的一個(gè)小鎮(zhèn)Walkerton由于飲用水受污染，而消毒系統(tǒng)又未起作用，導(dǎo)致5300多人的小鎮(zhèn)2300多人住院，7人死亡，在發(fā)達(dá)國(guó)家引起極大震驚。我國(guó)傳統(tǒng)上習(xí)慣飲開水，實(shí)

2、際上等同采用加熱消毒。因此水行業(yè)甚至部分知名專家都認(rèn)為我國(guó)城鎮(zhèn)供水行業(yè)微生物學(xué)安全性沒問題(農(nóng)村供水的消毒在我國(guó)剛起步，存在問題更多)，對(duì)消毒的研究不夠重視。遺憾的是2009年7月，內(nèi)蒙古赤峰新城區(qū)九龍供水公司由于水源井在大雨中受污染，導(dǎo)致飲用水大腸桿菌和沙門氏菌超標(biāo)，發(fā)生微生物感染事件，造成4322入院檢查，所幸無人死亡。為什么不喝生水也會(huì)感染呢?根據(jù)世界衛(wèi)生組織的報(bào)告，飲用水中微生物進(jìn)入人體有三個(gè)主要途徑：飲水；氣溶膠；洗浴。其實(shí)還有一個(gè)渠道是涼摧食品。 因此僅僅喝開水是絕對(duì)不夠的。氣溶膠在傳播致病微生物中的作用在2003年SARs爆發(fā)事件中引起高度關(guān)注，但現(xiàn)在大家可能已經(jīng)淡忘了當(dāng)時(shí)的情形

3、，小小的病毒攪得首都北京雞犬不寧，整個(gè)中國(guó)損失巨大。引起疾病的微生物種類繁多，總稱為病原微生物，包括細(xì)菌、病毒和原蟲等，其主要來源是人畜排泄物，近幾年來也發(fā)現(xiàn)其他污染途徑。各病原微生物類群如下： (1)細(xì)菌類：包括痢疾桿菌、霍亂弧茵、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、致病性大腸桿菌、土核巴斯得細(xì)菌、結(jié)核桿菌、布魯氏菌、鉤端螺旋體、軍團(tuán)桿菌、空腸細(xì)菌、小腸結(jié)膜類氏菌等。 (2)病毒類：包括肝炎病毒、骨髓灰質(zhì)炎病毒、輪狀病毒、埃柯卡病毒(呼腸孤病毒)、柯薩奇病毒、腸病毒、胃腸炎病毒、諾瓦克病毒、腺病毒等。 (3)原蟲和蠕蟲類：包括溶組織阿米巴蟲(又名痢疾內(nèi)變形蟲)、賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲、血吸蟲、絳蟲、麥地那龍

4、絲蟲等。對(duì)人體健康影響最大的病原微生物及其健康危害見表1。 水中常見的病原微生物及其健康危害多種消毒方法結(jié)合紫外線提高消毒安全性： 總體來說紫外線對(duì)原生動(dòng)物和細(xì)菌的滅活效果最好，而個(gè)別病毒(如腺病毒)對(duì)紫外線有較強(qiáng)的抗性。紫外線消毒與氯消毒對(duì)微生物的滅活特性正好相反，氯消毒對(duì)大多數(shù)的病毒和細(xì)菌滅活效果很好，但是對(duì)隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲效果較差。因此，多種消毒方式的結(jié)合使用會(huì)顯著地提高消毒安全性。 我國(guó)的情況與美國(guó)更相似。根據(jù)清華大學(xué)的研究成果，在生物可同化有機(jī)碳(AOC)低于20心L時(shí)紫外線后可以不加氯，AOC在50肛gL以上時(shí)需維持余氯在03 mgL以上。國(guó)內(nèi)采用地表水源的市政供水系統(tǒng)由于水中

5、有機(jī)物含量比較高，因此紫外線需要與氯和氯胺組合使用以保證管網(wǎng)水質(zhì)的微生物安全性。但采用地下水的村鎮(zhèn)小規(guī)模供水系統(tǒng)則完全可能只采用紫外線消毒，特別是北方水溫較低地區(qū)，前提是設(shè)計(jì)和設(shè)備一定要合格?！笆晃蹇萍贾斡?jì)劃”的研究成果也完全證明了這一點(diǎn)。由于紫外線操作簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便，因此上述結(jié)論對(duì)我國(guó)村鎮(zhèn)供水消毒系統(tǒng)的建設(shè)有重要指導(dǎo)意義。紫外線與氯胺的組合工藝可以充分發(fā)揮二者消毒的優(yōu)勢(shì)，通過紫外線消毒保證出廠水的消毒效果，氯胺保障管網(wǎng)持續(xù)的消毒效率。與國(guó)內(nèi)常用的氯與氯胺消毒系統(tǒng)相比，大幅度減少了消毒副產(chǎn)物，降低蟲和抗氯性致病細(xì)菌的消毒效果。減少了氯的運(yùn)輸量。對(duì)采用次氯酸鈉與氯胺組合消毒的水廠更有現(xiàn)實(shí)

6、意義，因?yàn)橛行韧都恿肯嗤闆r下次氯酸鈉運(yùn)輸量比液氯高約十倍，如果采用紫外線代替次氯酸鈉，可以顯著減少次氯酸鈉運(yùn)輸量。國(guó)內(nèi)部分水源由于氨氮較高，所謂的自由氯消毒實(shí)際是氯胺消毒，大量研究結(jié)果表明我國(guó)飲用水消毒副產(chǎn)物沒有預(yù)期的那么高也證實(shí)這一結(jié)論。結(jié)語：保障飲用水微生物學(xué)安全性是飲用水安全供水的首要任務(wù)，消毒是承擔(dān)這一任務(wù)的主體處理單元。要充分認(rèn)識(shí)到提高消毒效率的重要性，堅(jiān)持水質(zhì)安全優(yōu)先的原則。安全消毒技術(shù)需要平衡提高消毒效率、減少消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生和保障消毒系統(tǒng)的安全性這三方面需求。紫外線與氯胺的組合消毒工藝是目前滿足安全消毒技術(shù)各項(xiàng)要求的最佳消毒工藝。紫外線消毒在國(guó)內(nèi)外得到了迅速發(fā)展，但仍然是一項(xiàng)新技術(shù)，需要投入更多的研發(fā)力量，對(duì)紫外線及其組合消毒技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)充分研究，特別需要認(rèn)真研究工程應(yīng)用中已經(jīng)和可能碰到的問題。同時(shí)也需要大力研發(fā)我國(guó)自己的飲用水紫外線消毒設(shè)備，更需要加強(qiáng)監(jiān)管，避免不合格的紫外線設(shè)備進(jìn)入飲用水市場(chǎng)，以免重復(fù)市政污水紫外