李阳阳 高 剑

(郑州大学 水利与环境学院，河南 郑州 450001)

1 引言

在给水处理中，经过混凝、沉淀和过滤的操作，降低了水的浊度的同时，也除去了大量的病原微生物，但作为居民饮用水的供应，必须保证安全，因此必须进行消毒的操作。消毒是将水中的病原微生物灭活，使之达到可接受的程度。

2 常规消毒

通常采用的消毒方法有氯消毒、二氧化氯消毒、氯胺和臭氧消毒等。

氯消毒的费用低，操作简单，是目前国内使用最多的消毒方法，然而氯消毒也存在着安全隐患。氯消毒后的水中存在含氯消毒剂副产物，如三卤甲烷(THMs)、强致突变物MX。林辉等的研究表明，含氯消毒剂是使饮水致突变性增强的重要因素，氯消毒后的水中存在大量消毒副产物;在实验中，不同的氯消毒剂副产物有不同的毒性、致突变性、致癌性。

二氧化氯消毒剂不会与水中的有机物生产三卤甲烷，消毒能力强，因而在水处理中得到越来越多的关注。王永仪等的研究表明，二氧化氯消毒的杀菌效果好，在高pH值和含氨水中，杀菌效果不受影响。然而二氧化氯消毒的费用较高，对人体健康有影响。很多实验表明，ClO2及其副产物对人体的红细胞有损害作用。

氯胺消毒效果较弱，通常作为辅助消毒剂。当水中存在有机物和酚时，氯胺消毒不会产生氯臭和氯酚臭，三卤甲烷的产生量也大量减少。高乃云等的研究表明，使用氯胺消毒可以有效地较少消毒副产物的生成，如 THMs和卤乙酸(HAAs)。

臭氧消毒不产生三卤甲烷等副产物，消毒效果好。任汉文等的研究表明，传统的消毒方法对水中致病菌的灭活效果较差，而臭氧的灭活效果较好。然而臭氧消毒费用很高，没有剩余消毒能力，需要配合其他消毒剂一起使用。而且，臭氧消毒会产生溴酸盐、甲醛等消毒副产物，溴酸盐和甲醛具有很强的致癌性，对饮用水产生严重影响。

3 膜消毒

多数常规消毒方法在饮用水消毒的过程中都产生对人体健康有害的消毒副产物，随着人们对饮用水水质要求的不断提高，这些消毒方法将不能够满足人们的要求。膜消毒作为一种新兴的消毒方法，因其不产生消毒副产物，正逐渐得到广泛的认可。

膜技术去除水中杂质的主要原理是机械筛分，因而出水水质与膜的孔径有关。按膜的孔径分类，可分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)。MF的孔径在0.05-5μm，UF在5-100nm，NF在几个纳米左右，反渗透在0.1nm以下。

在国内，尹华升等采用微絮凝-UF工艺对低浊水库水进行处理，其处理效果优于常规处理工艺，对浊度、病原微生物、CODMn、TOC等具有很好的去除效果。许经纶的研究表明MF和UF处理工艺的出水水质可靠，水质符合欧盟饮用水标准。

在国外，膜技术用于饮用水消毒的研究较多，膜消毒对致病菌、病毒以及两虫(贾第虫和隐孢子虫)有一定得去除效果。

Jacangelo等对采用UF去除水中包括细菌在内的颗粒物进行研究。进水每毫升的菌落形成单位是4000-4500，而出水每毫升的菌落形成单位少于5;出水中没有出现大肠杆菌。Cabassud等使用空心纤维材料的UF进行了小试来净化水，进水中含有大肠杆菌、粪大肠杆菌和梭状芽孢杆菌，而在出水中没有发现细菌。

Madsen等人采用UF对进出水中的病毒数进行了研究，UF对病毒的去除率比传统的水处理方法更高，能使出水中的病毒数量达到安全值。Sorber研究了不对称的醋酸纤维素滤膜对脊髓灰质炎病毒和T2大肠杆菌噬菌体的去除能力。在某些情况下，透过滤膜的病毒是由于滤膜的缺陷造成的。

贾第虫和隐孢子虫是致病性很强的微生物，因而饮用水中的两虫问题对饮用水安全构成了严重威胁。这些原生动物的胞囊在3-14μm，，可以被滤膜滤除。蓝氏贾第鞭毛虫的胞囊可以抵抗氯消毒，而滤膜可以在水处理中去除其胞囊。

4 结语

多数常规消毒方法会产生消毒副产物，而膜消毒不会产生消毒副产物，且消毒效果好，去细菌、病毒和两虫有较好的去除能力。在未来，膜消毒会得到更加广泛的应用。

［1］严煦世，范瑾初.第四版.给水工程［M］.北京:中国建筑工业出版社，1999:360—368

［2］林辉，刘建平.氯消毒饮水的毒性及其流行病学研究进展［J］.中国消毒学杂志，2000，17(2):89

［3］王永仪，蒋展鹏，顾夏声.二氧化氯消毒现状与发展［J］.中国给水排水，1996，12(5):25

［4］高乃云，汪雪姣，等.氯胺消毒对不同有机物生成消毒副产物的影响［J］.同济大学学报(自然科学版)，2009，37(12):1637

［5］任汉文，蔡璇，等.臭氧消毒技术研究进展［J］.给水排水，2011(37):208

［6］刘海龙，王东升，等.饮用水臭氧应用安全研究［J］.给水排水，2010，36(9):139

［7］董秉直，曹达文，范瑾初.膜技术应用于净水处理的研究和现状［J］.给水排水，1999，25(11):28

［8］尹华升，等.微絮凝—超滤和混凝—沉淀—过滤处理微污染水库水对比［J］.水处理技术，2006，3(12):53

［9］许经纶.微滤和超滤技术在澳门饮用水处理中的应用研究［J］.上海水务，2002，18(4):49

［10］Joseph G.Jacangelo，E.Marco Aieta，Keith E.Carns，Edward W.Cummings，Joёl Mallevialle.Assessing Hollow-Fiber Ultrafiltration for Participate Removal［J］.Journal(American Water Works Association)，1989，81(11):68-75

［11］Cabassud C.，Anselme C.，Bersillon J.L.，.Aptel P.Ultrafiltration as a nonpolluting alternative to traditional clarification in water treatment［J］.Filtration and Separation ，1991，28(3):194-198

［12］Madsen R.F.Membrane technology as a tool to prevent dangers to human health by water-reuse［J］.Desalination，1987(67):381-393