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寿县饮用水微生物污染事件引发的水消毒思考

2020-09-01,星期二

寿县饮用水微生物污染事件引发的水消毒思考

(央广网)北京2020年8月24日消息

8月20日以来,安徽寿县保义镇居民493人陆续出现发热呕吐、腹痛腹泻症状,据省市县联合调查组初步调查,判定为志贺氏菌感染所引起。此次志贺氏杆菌感染者分散在保义镇多个村庄,初步调查与洪涝灾害下自来水供水水源受到污染有关。

该新闻不禁使人回想起2009年内蒙古赤峰自来水污染事件,据搜狐新闻(来源人民网)2009年8月4日消息,内蒙古自治区赤峰市7月23日突降一场暴雨,在随后的几天里,该市新建城区数千居民在饮用自来水后出现腹泻、呕吐、头晕、发热等症状,一时间各医疗门诊腹泻患者激增。7月26日,事发原因经赤峰市建委通报为:暴雨污水侵入饮用水源井污染所致。市区暴雨使地面水排泄不畅,大量污水侵入担负新建城区居民供水的九龙供水公司9号水源井,进而污染了饮用水,经卫生部门7月26日采集水样,9号水源井总大肠菌群、菌落总数严重超标,同时检出的沙门氏菌是导致此次水污染事件的主要原因。

什么是志贺氏菌

志贺氏菌属(Shigella Castellani)是一类革兰氏阴性短小杆菌,大小为0.5~0.7×2~3μm,是人类细菌性痢疾常见的病原菌。人类对志贺氏菌易感,10~200个细菌可使10~50%志愿者致病。

什么是沙门氏菌

引起赤峰水污染事件的沙门氏菌,菌体大小(0.6~0.9)×(1~3)微米无芽胞,是1885年沙门氏等在霍乱流行时分离到猪霍乱沙门氏菌,故定名为沙门氏菌属,其中毒典型症状包括发热、恶心、呕吐、腹泻及腹部绞痛等症状,通常在发热后72小时内会好转。婴儿、老年人、免疫功能低下的患者则可能因沙门氏菌进入血液而出现严重且危及生命的菌血症,少数还会合并脑膜炎或骨髓炎。

保证饮用水的安全一直是水处理工程界人士关注的重点领域之一。饮用水安全又涉及到化学污染物控制和微生物消毒安全控制。如何兼顾、平衡化学和生物安全,确保水质安全、适合饮用,对水处理工艺的设计是一种挑战。

就从水消毒方面看,用化学消毒方式,如液氯、次氯酸钠等,都面临产生消毒副产物问题及化学消毒剂残余量控制问题,过高浓度消毒剂的投加,会增加人们用水的健康风险。

我国《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006对致癌、致畸、致基因突变消毒副产物的限值标准和消毒剂的浓度控制都进行了相应的规定,如消毒副产物三氯甲烷浓度不能超过0.06mg/L,一氯二溴甲烷不能超过0.1mg/L,二氯一溴甲烷不能超过0.06mg/L,二氯乙酸不能超过0.05mg/L。

对出厂水消毒剂的浓度的规定,如对氯气及游离氯制剂限值为4mg/L,对一氯胺限值为3mg/L。如此就产生了一个问题,即当水源水质存在风险后,很难通过无限量的提高化学消毒剂浓度来保障水质的微生物安全。

通过以上情况分析可知,在水源水质存在风险时,单一的化学消毒单元设计存在不达标风险,而多屏障式消毒策略,将是保证水质生物安全性的唯一选择。在多屏障式消毒策略中,依据各种消毒方式的特性,紫外线加氯胺组合式消毒方式,将是多屏障式消毒策略的理想选择。

针对以上两个案例里出现的志贺氏菌和沙门氏菌,依据Chang等在“UV Inactivation of Pathogenic and Indicator Microorganisms”一文中研究的结果可知

对于志贺氏菌,紫外线剂量在8.2mj/cm2时即可达到99.99%的去除

对于沙门氏菌,在紫外线剂量为7.1mj/cm2时即可达到99.99%的去除

依据《城市给排水紫外线消毒设备》(GB-T19837)中规定的国家标准,生活饮用水或饮用净水消毒时,紫外线有效剂量不低于40mj/cm2。可见,依据国家规范设计,紫外线消毒可有效消除饮用水中志贺氏菌和沙门氏菌产生的生物风险。

紫外线和氯胺的组合式消毒工艺的优势互补,可有效保护民众的用水安全。紫外线结合氯胺多屏障消毒工艺即能保障自来水厂消毒的要求,能保障出厂水在输送管网内的稳定性,使三卤甲烷等有害氯化副产物起到有效的削减作用,氯胺的氧化能力较氯弱,因此减少了腐殖物质与游离氯所形成的致癌物质(如三卤甲烷),气味也更低,其缓释消毒的特点能在管网内停留更长时间,更能有效地抑制残余细菌的再繁殖保障出厂水在供水管网内的生物稳定性。

特洁安 于2008年在天津泰达自来水三期项目中安装了国内第一套自来水紫外消毒设备,自此以后,紫外消毒设备的应用得到越来越多水司的认可,包括北京郭公庄(50万方/天)的南水北调水,兰州彭家坪(78万方/天)的黄河水,以及浙江嘉兴贯泾港(25万方/天)的水库水等自来水厂,均采用了特洁安的自来水消毒设备来保障百姓的饮水安全。

这些应用说明,紫外消毒设备在区域性和水源性均没有区别性要求。据不完全统计,目前国内采用特洁安自来水紫外消毒设备水处理规模有700多万方/天,特洁安紫外消毒设备正为百姓的供水安全提供坚实的保障。

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