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摘要：引用水水源日趋受到有机物的污染，传统的消毒工艺难以满足生产合格饮用水的要求。本文详细论述了我国城市自来水消毒技术的现状与发展，同时指出了消毒工艺存在的问题以及消毒工艺的发展状况。
关键词：水源；自来水消毒；病菌；消毒技术
1 前言
水是万物之源，地球上的生命起源于水，人类的所有活动的行为都离不开水，在我国城市居民饮用水多使用自来水，农村大多使用的是井水、窖水、涝垻水，能够污染饮用水的病原体有上百种，其中有致病性细菌、病毒、寄生原虫和蠕虫，其中比较常见的是致病性弧菌、小肠结肠炎耶菌、脊髓灰质炎病毒、甲型肝炎病毒、溶组织阿米巴、钩瑞螺旋体、蛔虫卵。当致病性微生物计入到水中之后，大部分的致病性细菌进入水中后，会由于不适应水体环境逐渐死亡消退，仅有少部分可较长时间存活水中。遭遇过病毒污染的水可保持很长时间的传染能力，因而对饮水的消毒至关重要，它是保障居民饮用水安全不可缺少的重要环节。
在我国城市，人们对自来水消毒剂的选择应用，一般会考虑以下因素：（1）杀灭病原体的效果及其对生物膜的控制性能；（2）消毒剂的消毒效果；（3）消毒副产物的安全隐患及毒理学影响，如对人体健康可能造成的影响；（4）剩余消毒剂的化学及生物稳定性；（5）消毒过程对水质感官性状造成的影响。因而选用具有一定持续作用，毒副作用作用不大，能有效控制生物膜、具有一定化学稳定性的消毒剂是供水行业的优先选择。本文就供水行业目前常用的消毒方式进行综合比较，为城市供水寻求新的消毒工艺提供切实可行的参考价值。
2 自来水消毒技术分类
2.1 氯消毒
氯化消毒已有上百年以上的历史，由于氯气经济有效，方便使用，效果好，一直是水处理中应用广泛的消毒剂，我国水厂通常采用预加氯和后加氯。氯具有较强的杀菌能力。氯溶于水后生成次氯酸、次氯酸离子、氯离子。氯离子是中性分子，可以很快地扩散到带负电荷的细菌表面，可以穿透细菌的细胞壁，直接破壞细菌细胞自身的酶系统中，最终导致细菌的死亡。氯消毒的优势在于对于各类病菌具有极强的灭火性，能够有效提供防止细菌再次滋生的余氯，以确保处理过的应用水在长途配送中的清洁，同时不会发生二次污染，氯消毒适应不同的水质消毒要求，消毒过程的检测与控制都相对简单方便，价格低廉，消毒成本性价比较高，同时氯消毒也存在自身的缺陷，如会产生卤代烷副产物，把溴化物氧化成溴，并形成溴的有机副产物，对隐孢菌素的灭活能力有限，同时需要相关化学品的运输和仓储。
2.2 氯胺消毒
随着社会经济的发展，城市正日益大型化。城市供水管网不断扩展，造成供水区域距离越来越大。为克服管网末梢的消毒问题，南方大型水厂改变传统的自由余氯消毒方式为氯胺消毒，以增加了水中余氯的停留时间，如天津自来水厂使用自由余氯消毒可维持8公里范围内的余氯合格，改用氯胺消毒以后，有消消毒范围可扩大至13公里。在中途不加氯VDE情况下，氯胺消毒使供水距离增加62%。由此可见，采用氯胺消毒无疑是一种经济合理的消毒方式。
氯胺是由氯和氨按一定比例混合而成的化合物，由于氯胺的消毒效果较弱，它很少作为消毒系统中的主工艺。但氯胺持续灭菌的能力很强，因此经常与其他消毒方式配合使用，在长途的输配水管线中。氯胺可以在维持灭菌效果的同时避免副产物的产生，在消毒工艺中也可以祛除水在味觉和嗅觉的上对人的刺激。 氯胺消毒具有显著降低消毒副产物如氯胺工艺可有效降低卤代甲烷THMS、HAAs的产生，同时不会把溴化物氧化成而产生溴化副产物，氯胺消毒过程中余氯更加稳定，在二次消毒中效果非常的好，比余氯有更好的持续灭菌作用，能更好的降低水中不良的味觉和溴味影响。
2.3 二氧化氯消毒
二氧化氯是一种介于氯和臭氧之间的一种强氧化剂，其氧化能力为氯气的27倍，有效氯的含量是氯气的2.6倍。二氧化氯既是一种强氧化剂又是一种十分有效的消毒剂。
二氧化氯通常都是在现场制备的。二氧化氯与氯气的性质差异很大。在溶液中，二氧化氯完全溶解在水中，因此它受PH的影响极小，但易从水中挥发，虽然二氧化氯是一种强消毒剂和选择性的氧化剂，但是它后期残留余量很少，难以满足持续消毒的要求。二氧化氯消毒对隐孢菌素的灭活力强，对于贾第鞭毛虫这种病原菌，二氧化氯将它灭活的速度是氯的5倍，受pH的影响较小，在消毒过程中形成卤甲烷，不会把溴化物氧化成溴，在消除味觉和嗅觉刺激上。
2.4臭氧消毒
臭氧是一种强氧化剂，臭氧化和氯化一样，即起消毒的作用，也起氧化的作用。臭氧的消毒能力和氧化能力都比氯强，是一种广谱消毒剂。臭氧也是在水处理消毒工艺的现场进行制备和投加的，它的制备原理是对干燥的氧或空气进行高压电解，臭氧是一种强氧化剂，消毒效果良好，它的反应能力强，溶解能力差，在具体的应用和控制上有一定的难度。为了避免腐蚀和毒性，残留在反应室内的臭氧在排放之前必须破坏掉。在水处理工艺中，臭氧更多的应用于氧化而不是消毒。
2.5紫外线消毒
紫外线由水银弧光灯发生，为非化学消毒方式。 通常我们将波长在200nm以上的光称为紫外线，根据生物效应的不同，将紫外线按照波长划分为A，B，C，D四个波段。其中水处理消毒主要采用C波段紫外线，波长范围为200至280nm，微生物细胞中的脱氧核糖核酸及核糖核酸对此波段光波具有最大的吸收。当微生物细胞受到紫外线直接照射时，其体内核酸吸收了紫外线的光能，DNA及RNA分子结构收到破坏，进而使DNA无法复制，最终导致细胞死亡，从而达到消毒效果。紫外消毒是一种不会产生其他副产物的消毒方式。
随着新政策的颁布和微生物控制技术的发展，人们对化学处理的安全性和可靠性越来越关注，其他消毒工艺在技术上正渐渐成熟起来，但即使这样，氯气消毒仍将是水质消毒中最常用的手段。现在还很难证明加氯以外的其他消毒方法可以有效的减少有害副产物的出现，可以说，几乎现有的所有消毒方式都会带来副产物，最好的消除这些副产物的方式就是水在进入消毒工艺前，降低有机物含量。为满足即将出台的全新的水处理要求，针对一些隐孢菌素含量较多的水源进行处理时也许会考虑选用其他的消毒方式（如二氧化氯，臭氧，或紫外线），但是绝大多数的水处理厂都希望在达到消毒要求的前提下，不改变原有的处理技术。只有加氯是唯一的能产生持续消毒效果的消毒工艺，它在控制水引发的疾病中层层防护，是不可替代的消毒方式。各地地区水厂必须根据当地水源的实际情况，并考虑人们对自来水水质的要求不断提高，应对各种处理工艺比较后，择优采用消毒工艺。
参考文献：
[1]洪觉民，陆坤明，何寿平. 中国城镇供水技术发展手册[k].中国建筑工业出版社，2006-5.
[2]黄君礼，王丽. 二氧化氯对水中细菌的灭菌效果[J].中国给水排水，1996，12（3）：13-16.
[3]张胜权，傅柳松，刘超，等. 自来水二氧化氯消毒控制三氯甲烷研究[J].环境污染治理技术设备，2004，5（1）：47-50.
[4]王海鸥，王海鹏，吕岩，等. 液氯、二氧化氯和氯胺消毒饮用水卤乙酸生成规律的研究[J].内蒙古工业大学学报：自然科学版，2006，25（1）：17-20.
关键词：水源；自来水消毒；病菌；消毒技术
1 前言
水是万物之源，地球上的生命起源于水，人类的所有活动的行为都离不开水，在我国城市居民饮用水多使用自来水，农村大多使用的是井水、窖水、涝垻水，能够污染饮用水的病原体有上百种，其中有致病性细菌、病毒、寄生原虫和蠕虫，其中比较常见的是致病性弧菌、小肠结肠炎耶菌、脊髓灰质炎病毒、甲型肝炎病毒、溶组织阿米巴、钩瑞螺旋体、蛔虫卵。当致病性微生物计入到水中之后，大部分的致病性细菌进入水中后，会由于不适应水体环境逐渐死亡消退，仅有少部分可较长时间存活水中。遭遇过病毒污染的水可保持很长时间的传染能力，因而对饮水的消毒至关重要，它是保障居民饮用水安全不可缺少的重要环节。
在我国城市，人们对自来水消毒剂的选择应用，一般会考虑以下因素：（1）杀灭病原体的效果及其对生物膜的控制性能；（2）消毒剂的消毒效果；（3）消毒副产物的安全隐患及毒理学影响，如对人体健康可能造成的影响；（4）剩余消毒剂的化学及生物稳定性；（5）消毒过程对水质感官性状造成的影响。因而选用具有一定持续作用，毒副作用作用不大，能有效控制生物膜、具有一定化学稳定性的消毒剂是供水行业的优先选择。本文就供水行业目前常用的消毒方式进行综合比较，为城市供水寻求新的消毒工艺提供切实可行的参考价值。
2 自来水消毒技术分类
2.1 氯消毒
氯化消毒已有上百年以上的历史，由于氯气经济有效，方便使用，效果好，一直是水处理中应用广泛的消毒剂，我国水厂通常采用预加氯和后加氯。氯具有较强的杀菌能力。氯溶于水后生成次氯酸、次氯酸离子、氯离子。氯离子是中性分子，可以很快地扩散到带负电荷的细菌表面，可以穿透细菌的细胞壁，直接破壞细菌细胞自身的酶系统中，最终导致细菌的死亡。氯消毒的优势在于对于各类病菌具有极强的灭火性，能够有效提供防止细菌再次滋生的余氯，以确保处理过的应用水在长途配送中的清洁，同时不会发生二次污染，氯消毒适应不同的水质消毒要求，消毒过程的检测与控制都相对简单方便，价格低廉，消毒成本性价比较高，同时氯消毒也存在自身的缺陷，如会产生卤代烷副产物，把溴化物氧化成溴，并形成溴的有机副产物，对隐孢菌素的灭活能力有限，同时需要相关化学品的运输和仓储。
2.2 氯胺消毒
随着社会经济的发展，城市正日益大型化。城市供水管网不断扩展，造成供水区域距离越来越大。为克服管网末梢的消毒问题，南方大型水厂改变传统的自由余氯消毒方式为氯胺消毒，以增加了水中余氯的停留时间，如天津自来水厂使用自由余氯消毒可维持8公里范围内的余氯合格，改用氯胺消毒以后，有消消毒范围可扩大至13公里。在中途不加氯VDE情况下，氯胺消毒使供水距离增加62%。由此可见，采用氯胺消毒无疑是一种经济合理的消毒方式。
氯胺是由氯和氨按一定比例混合而成的化合物，由于氯胺的消毒效果较弱，它很少作为消毒系统中的主工艺。但氯胺持续灭菌的能力很强，因此经常与其他消毒方式配合使用，在长途的输配水管线中。氯胺可以在维持灭菌效果的同时避免副产物的产生，在消毒工艺中也可以祛除水在味觉和嗅觉的上对人的刺激。 氯胺消毒具有显著降低消毒副产物如氯胺工艺可有效降低卤代甲烷THMS、HAAs的产生，同时不会把溴化物氧化成而产生溴化副产物，氯胺消毒过程中余氯更加稳定，在二次消毒中效果非常的好，比余氯有更好的持续灭菌作用，能更好的降低水中不良的味觉和溴味影响。
2.3 二氧化氯消毒
二氧化氯是一种介于氯和臭氧之间的一种强氧化剂，其氧化能力为氯气的27倍，有效氯的含量是氯气的2.6倍。二氧化氯既是一种强氧化剂又是一种十分有效的消毒剂。
二氧化氯通常都是在现场制备的。二氧化氯与氯气的性质差异很大。在溶液中，二氧化氯完全溶解在水中，因此它受PH的影响极小，但易从水中挥发，虽然二氧化氯是一种强消毒剂和选择性的氧化剂，但是它后期残留余量很少，难以满足持续消毒的要求。二氧化氯消毒对隐孢菌素的灭活力强，对于贾第鞭毛虫这种病原菌，二氧化氯将它灭活的速度是氯的5倍，受pH的影响较小，在消毒过程中形成卤甲烷，不会把溴化物氧化成溴，在消除味觉和嗅觉刺激上。
2.4臭氧消毒
臭氧是一种强氧化剂，臭氧化和氯化一样，即起消毒的作用，也起氧化的作用。臭氧的消毒能力和氧化能力都比氯强，是一种广谱消毒剂。臭氧也是在水处理消毒工艺的现场进行制备和投加的，它的制备原理是对干燥的氧或空气进行高压电解，臭氧是一种强氧化剂，消毒效果良好，它的反应能力强，溶解能力差，在具体的应用和控制上有一定的难度。为了避免腐蚀和毒性，残留在反应室内的臭氧在排放之前必须破坏掉。在水处理工艺中，臭氧更多的应用于氧化而不是消毒。
2.5紫外线消毒
紫外线由水银弧光灯发生，为非化学消毒方式。 通常我们将波长在200nm以上的光称为紫外线，根据生物效应的不同，将紫外线按照波长划分为A，B，C，D四个波段。其中水处理消毒主要采用C波段紫外线，波长范围为200至280nm，微生物细胞中的脱氧核糖核酸及核糖核酸对此波段光波具有最大的吸收。当微生物细胞受到紫外线直接照射时，其体内核酸吸收了紫外线的光能，DNA及RNA分子结构收到破坏，进而使DNA无法复制，最终导致细胞死亡，从而达到消毒效果。紫外消毒是一种不会产生其他副产物的消毒方式。
随着新政策的颁布和微生物控制技术的发展，人们对化学处理的安全性和可靠性越来越关注，其他消毒工艺在技术上正渐渐成熟起来，但即使这样，氯气消毒仍将是水质消毒中最常用的手段。现在还很难证明加氯以外的其他消毒方法可以有效的减少有害副产物的出现，可以说，几乎现有的所有消毒方式都会带来副产物，最好的消除这些副产物的方式就是水在进入消毒工艺前，降低有机物含量。为满足即将出台的全新的水处理要求，针对一些隐孢菌素含量较多的水源进行处理时也许会考虑选用其他的消毒方式（如二氧化氯，臭氧，或紫外线），但是绝大多数的水处理厂都希望在达到消毒要求的前提下，不改变原有的处理技术。只有加氯是唯一的能产生持续消毒效果的消毒工艺，它在控制水引发的疾病中层层防护，是不可替代的消毒方式。各地地区水厂必须根据当地水源的实际情况，并考虑人们对自来水水质的要求不断提高，应对各种处理工艺比较后，择优采用消毒工艺。
参考文献：
[1]洪觉民，陆坤明，何寿平. 中国城镇供水技术发展手册[k].中国建筑工业出版社，2006-5.
[2]黄君礼，王丽. 二氧化氯对水中细菌的灭菌效果[J].中国给水排水，1996，12（3）：13-16.
[3]张胜权，傅柳松，刘超，等. 自来水二氧化氯消毒控制三氯甲烷研究[J].环境污染治理技术设备，2004，5（1）：47-50.
[4]王海鸥，王海鹏，吕岩，等. 液氯、二氧化氯和氯胺消毒饮用水卤乙酸生成规律的研究[J].内蒙古工业大学学报：自然科学版，2006，25（1）：17-20.