沈大年 楊福才編譯

　　譯者按 飲用水中不應(yīng)含有病原菌是全世界自來(lái)水公司需要達(dá)到的主要目標(biāo)。為達(dá)到此目標(biāo)責(zé)任制，取水水源應(yīng)盡可能不含病原菌，且即使原水中含有極少數(shù)的病原菌，也要在水處理中消除?；蛑辽僖韵緞﹣?lái)活。然而就是這樣，在管網(wǎng)中飲用水也可能再度污染，或者是在管網(wǎng)內(nèi)壁的生物膜生長(zhǎng)病原菌。為了避免飲用水污染，采用氯劑、二氧化氯和氯胺處理會(huì)有幫助，但也會(huì)造成產(chǎn)生傷害人體的不良效果。
　　國(guó)際供水協(xié)會(huì)消毒委員會(huì)主席Rhodes Trussel博士提出出召開(kāi)兩個(gè)專門(mén)會(huì)議探討有關(guān)管網(wǎng)中保持剩余消毒劑的優(yōu)缺點(diǎn)問(wèn)題。第1次會(huì)議于1989年4月在美國(guó)費(fèi)城召開(kāi)，主要討論美國(guó)贊同的留有剩余消毒劑的觀點(diǎn)。第2次會(huì)議于1989年9月在德國(guó)慕尼黑召開(kāi)，主要討論歐洲一些國(guó)家贊同的不留有剩余消毒劑的觀點(diǎn)。兩次會(huì)議都認(rèn)為管網(wǎng)中留有剩余消毒劑的這個(gè)問(wèn)題極為復(fù)雜，而使得世界各國(guó)觀點(diǎn)不一致，從必須在管網(wǎng)中保留剩余消毒劑的主張，到管網(wǎng)中絕對(duì)不要保留剩余消毒劑的主張。兩次會(huì)議都認(rèn)為保護(hù)水原最重要，還認(rèn)為完全消除飲水中病原菌，或至少滅活病原菌是必要的。兩次會(huì)議都認(rèn)為保護(hù)水原最重要，還認(rèn)為完全正確消除飲用水中病原菌，或至少滅活病原菌是必要的。如果管網(wǎng)系統(tǒng)衛(wèi)生條件優(yōu)越且管理得當(dāng)（管內(nèi)無(wú)真空地區(qū)），在正常情況下可以避免污染。如果飲用水中發(fā)生病原菌，就城要采用剩余消毒劑消毒。
　　在費(fèi)城和慕尼黑兩次會(huì)議上發(fā)表了許多有關(guān)此問(wèn)題的論文藝工作者，就采用剩余消毒劑的優(yōu)缺點(diǎn)的看法各抒已見(jiàn)，這些論文已在JAWWA和AQUA雜志上刊登了13篇，以后還將繼續(xù)發(fā)表，可見(jiàn)對(duì)其問(wèn)題的重視。其中Rhodos Trussel的一篇論文，結(jié)論性的全面談?wù)摿肆粲惺Ｓ嘞緞┑母鞣矫嬉庖?jiàn)，并談了自己的看法，殊堪注目，其中心思想還是認(rèn)為在當(dāng)今世界上供水現(xiàn)狀來(lái)看，以在管網(wǎng)中采用剩余消毒劑方式為宜，尤其是供水條件不足的供水單位更應(yīng)考慮。天津市自來(lái)水公司對(duì)此問(wèn)題甚為關(guān)心，曾列為公司研究課題。為了供給水工作者參考，觀予以編譯。
　　文摘：世界上自來(lái)水公司開(kāi)始使用氯劑作為主要消毒劑以來(lái)，其管網(wǎng)系統(tǒng)就保持有余氯，所訂立的管網(wǎng)余氯規(guī)則在世界許多地也日增其重要性。然而世界上多數(shù)地區(qū)的地下水管網(wǎng)系統(tǒng)一般沒(méi)有余氯，且歐洲一些自來(lái)水公司當(dāng)前在處理的地表水中也沒(méi)有余氯。本文敘述了保持剩余水泄不通毒劑的理由，且討論了各種剩余消毒劑的特性。

1、前言

　　消毒在任何一種水處理的程序上，都是非常重要的一個(gè)步驟，它也是在過(guò)去的二百年間飲用水處理實(shí)踐當(dāng)中最主要的一個(gè)部分。但在新的世紀(jì)，首先會(huì)看到消毒設(shè)施會(huì)有重大的變化。
　　消毒在飲用水中扮演一個(gè)突出的角色。由予Snow在Broadstreet Well地方首先作出了非凡的研究成果，使得保護(hù)人體健康這個(gè)方面成為應(yīng)最先考慮的條件。由接近20世紀(jì)，飲用水第一次使用氯化消毒以來(lái)，氯化在抗擊微生物，而提供的對(duì)人體健康安全保障上，扮演了一個(gè)重要的角色。當(dāng)前氯劑在處理上經(jīng)常是唯一使用的消毒劑，且事實(shí)上美國(guó)幾乎所有飲用水水廠都采用氯劑消毒。
　　認(rèn)為沒(méi)有經(jīng)過(guò)討論和深入權(quán)衡氯化作用對(duì)飲用水的實(shí)際消毒效果，不可以在供水上正式應(yīng)用。一個(gè)原因是應(yīng)事先明確消毒和過(guò)濾兩者之間，哪種具有安全和獨(dú)立處理的效果。另一個(gè)原因是還應(yīng)明確于出廠水投加氯劑消毒和不投加氯劑消毒而管網(wǎng)中水質(zhì)不愛(ài)影響的兩者之間，哪種地供水有利，并能沒(méi)有病原菌。
　　當(dāng)前世界上仍然存在著不良水質(zhì)危害人體健康的狀況。供水水域保護(hù)、病原菌去除（過(guò)濾）、病原菌滅活等是保護(hù)人體健康在飲用水中首要解決的三個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題。本文特別提出管網(wǎng)中保留剩余消毒劑也是保持管網(wǎng)系統(tǒng)中飲用水不受微生物侵害的第四個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題。
1-1、應(yīng)用氯化處理的兩種趨向
　　在供水上從使用氯劑開(kāi)始，在歐洲就有反對(duì)的議論，特別是對(duì)出廠飲用水外觀上的影響更提及的多。但是在美國(guó)和甚至在歐洲許多國(guó)家到20世紀(jì)初期的70年代沒(méi)有提出過(guò)沒(méi)有什么異議。到70年代中葉又發(fā)現(xiàn)了氯化劑除有滅活病菌的優(yōu)點(diǎn)以外，氯化劑還與天然水生水生腐殖質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)付產(chǎn)物，特別是產(chǎn)生如氯仿、二氯——溴甲烷、二溴一氯甲烷、浴血奮戰(zhàn)仿等的合成有機(jī)化合物，并且從動(dòng)物身上和從傳染病病例得出這些付產(chǎn)物（DBPs）對(duì)人體健康產(chǎn)生不良的負(fù)作用。美國(guó)環(huán)保局已公布了限制飲用水中的這些有害于居民的化合物含量的規(guī)定。加拿大和歐洲各國(guó)也已同樣的作出這類規(guī)定。水工業(yè)部門(mén)由這些狀況出現(xiàn)以來(lái)即既力圖使飲用水中微生物含量不損害人體健康，又使付產(chǎn)物減低到最小量的兩者之間找到平衡而努力。
　　到現(xiàn)在自來(lái)水工業(yè)已然經(jīng)營(yíng)了300年。在引用氯劑在水中使用以后，在管網(wǎng)中一直接持續(xù)的保持起相當(dāng)作用余氯。管網(wǎng)中余氯也成為飲用水含有微生物影響人體安全的信號(hào)，同時(shí)居民對(duì)水中含有氯的氣味也提出抱怨，且在管網(wǎng)中余氯還產(chǎn)生DBPs。新的途徑是找出保證居民飲用的水不受生物侵害，又水中不產(chǎn)生DBPs，且還有效的管理管網(wǎng)系統(tǒng)使變成合宜處理DBPs的科學(xué)新領(lǐng)域。
　　調(diào)查在北開(kāi)美、歐洲和日本當(dāng)前消毒的實(shí)際狀況，有兩種主要趨向。第一種趨向是保持全部管道都含有余氯，且找出人們可接受的DBPs量。現(xiàn)美國(guó)已訂立處理地表水剩余消毒劑的規(guī)則，或者制定處理方法。第二種趨向是成功的運(yùn)用管網(wǎng)中沒(méi)有剩余消毒劑的方法使不會(huì)產(chǎn)生DBPs。有幾個(gè)國(guó)家應(yīng)用此方法，它們都在歐洲大陸，特別是荷蘭應(yīng)用最好。

2、管網(wǎng)系統(tǒng)維持余氯的討論

　　消毒和DBPs方面有關(guān)問(wèn)題
2-1、次消毒和管網(wǎng)中保持余氯
　　氯化消毒作用分開(kāi)兩部分，分為（1）一次消毒，（2）管網(wǎng)中保持余氯（有時(shí)在美國(guó)稱呼二次消毒或在部分歐洲國(guó)家稱呼安全消毒）。在一次消毒中滅活微生物或由原水中去除微生物，以便處理出不受微生損害人體健康的安全飲用水。一次消毒一般在水處理設(shè)施中進(jìn)行。有少數(shù)供應(yīng)的水單獨(dú)消毒不需水處理就可以達(dá)到飲用水要求的例外，處于這種狀況的水一般在管道中進(jìn)行一次消毒。維持的剩余消毒劑是指在管網(wǎng)中留有的消毒劑（通常是氯劑），它是在水廠后部設(shè)施中投加的消毒劑。以往一次消毒所用的消毒劑和留有剩余消毒劑都用氯劑。將來(lái)要選擇出一種消毒方法以能保證進(jìn)入管網(wǎng)的飲用水沒(méi)有病原菌和保持管網(wǎng)本身不會(huì)出現(xiàn)水質(zhì)的不良變化。
2-2、管網(wǎng)消毒與DBPs有關(guān)問(wèn)題
　　在此問(wèn)題提出前，必須對(duì)兩種情況予以研究。首先是將一邊是以消毒減低病原菌的好的方向的情況下，另一邊是將消毒增加DBPs的壞的方面的情況中間加以權(quán)衡的消毒--DBPs問(wèn)題經(jīng)常探討。探討此問(wèn)題的途徑是正確的提出每種氧化消毒化學(xué)藥劑的特性，如在小型試驗(yàn)使用的氯劑。但在實(shí)際場(chǎng)合中則有著許多復(fù)雜的因素。對(duì)于這些因素和選取的消毒劑兩者中間的關(guān)系的情況，在本文中將予以探討。
2-3、DBPs和氧化付產(chǎn)物問(wèn)題
　　第二個(gè)問(wèn)題是對(duì)稱呼消毒付產(chǎn)物名稱的一貫觀點(diǎn)的看法。對(duì)消毒付產(chǎn)物稱呼化學(xué)付產(chǎn)物是因?yàn)槿魏我粋€(gè)消毒程序都產(chǎn)生必要的化學(xué)物質(zhì)。事實(shí)是水處理在無(wú)論何種情況時(shí)使用的都是作用極強(qiáng)的氧化物，它們都產(chǎn)生化學(xué)付產(chǎn)物，甚至不是用做消毒劑的氯化物也產(chǎn)生化學(xué)付產(chǎn)物。幾年前本文作者曾提出采用、置換為氧化付產(chǎn)物名稱。水處理非常有效的每生種氧化物也都非常有效的產(chǎn)生為有潛在毒性的化學(xué)付產(chǎn)物。偶發(fā)性指標(biāo)是顯示這些氮源化物對(duì)人體健康的危害程序，且它們的應(yīng)用狀況會(huì)永遠(yuǎn)不能夠全面了解。對(duì)這些氧化物需要的毒理學(xué)研究費(fèi)用大且耗費(fèi)時(shí)間，很難時(shí)得出結(jié)果，同時(shí)研究方法還時(shí)常變化且所得參數(shù)極難肯定。這就面臨著一個(gè)試圖采用的能以消毒安全而不產(chǎn)生今天已知道或者將來(lái)會(huì)知道的有毒化學(xué)付產(chǎn)物的一系列氧化物的復(fù)雜問(wèn)題。
　　氯素和其他鹵素由于它們以置換作用和氯化作用反應(yīng)，所以作用甚至更復(fù)雜。雖然如此，但稱呼氧化化付產(chǎn)物的名稱得到了論據(jù)，因?yàn)楹苊鞔_示出該氧化付產(chǎn)物實(shí)際上為一種在水處理中和投加的反應(yīng)性化學(xué)藥劑相關(guān)聯(lián)而致的付產(chǎn)物。甚至不論其是否應(yīng)用的在消毒作用上，其多數(shù)處理藥劑也都是用的氧化物。
2-4、一次消毒在沒(méi)有顯著產(chǎn)生氧化付產(chǎn)物狀態(tài)下起到作用
　　最近幾十年已經(jīng)應(yīng)用其他消毒方法一次消毒，并且在沒(méi)有產(chǎn)生使用氯劑那樣的氧化付產(chǎn)物的消毒效果效果上，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步事業(yè)，紫外線就是這種消毒方法。但是或許最顯著進(jìn)步的是采用膜過(guò)濾技術(shù)，此種技術(shù)不但可以消毒且甚至能夠滅菌。為了使飲用水中不投加任何氧化化學(xué)藥劑即達(dá)到消毒作用，在過(guò)去的一些年中，作者與荷蘭一些科學(xué)家和工程師艱苦在一起工作，設(shè)計(jì)了兩階段膜處理設(shè)備從事消毒研究，其效果遠(yuǎn)高于常規(guī)水處理設(shè)施。該設(shè)備將于荷蘭的阿姆斯特丹市附近的Heemskerk地區(qū)建設(shè)完成。
　　最佳的技術(shù)是建造一個(gè)不留有氧化付產(chǎn)物，而又不產(chǎn)生病原菌的設(shè)施。然而，如果仍需保留剩余消毒劑，而又使管網(wǎng)中不留有氧化付產(chǎn)物的情況很難辦到。對(duì)提出的問(wèn)題考慮了三個(gè)對(duì)策：（1）去除與氧化消毒劑反應(yīng)產(chǎn)生氯化付產(chǎn)物的天然水生腐殖物基質(zhì)，（2）選擇不產(chǎn)生可識(shí)別的氧化付產(chǎn)物的各類氧化剩余物（二氧化氯和氯胺是其中主要消毒劑），或是（3）重新考慮到管網(wǎng)中存在的剩余氧化物的處理策略。美國(guó)開(kāi)始對(duì)在使用不同的消毒劑量予以注目，歐洲對(duì)保持剩余消毒劑量也在重新探討。

3、檢驗(yàn)--和了解--維持剩余消毒劑的需要性

　　在管網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)探討抗擊微生物所用氧化消毒劑的作用。一種觀點(diǎn)認(rèn)為被稱通用的剩余消毒劑的方式，是一種沒(méi)有根據(jù)的并且也不是謹(jǐn)慎的作法，其不過(guò)是歷史造成的人為方法，但無(wú)論如何在90年前于選定的消毒氯劑的管網(wǎng)中有余氯存在的事實(shí)。支持上述觀點(diǎn)的給水工作者提到美國(guó)和歐洲許多大型的地下水水廠不使用氯化方法。然而美于1989年在地表水處理規(guī)定中明確了全部管網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用余氯。對(duì)立的，在歐洲部分國(guó)家中設(shè)計(jì)管網(wǎng)逐漸出現(xiàn)避開(kāi)采用余氯的趨向。因此需謹(jǐn)慎檢驗(yàn)--和了解--給水科學(xué)家們和工程師們這兩方面經(jīng)驗(yàn)豐富人物的對(duì)這兩種截然不同觀點(diǎn)的看法。為幫助了解，需復(fù)核保留氧化剩余消毒劑引證的最普遍的理由，和檢驗(yàn)是否能夠通過(guò)其他方法解決，且對(duì)三種主要消毒劑的相對(duì)特征加以評(píng)估，這些方面將于后面文章傷敘述。

4、留有管網(wǎng)系統(tǒng)中剩余消毒劑的必要性

　　美國(guó)從事飲用水微生物學(xué)研究的高級(jí)微生物學(xué)者和專家Edwin Geldreich在其所著書(shū)中的有關(guān)微生物特征之中提出：“對(duì)用戶使用的龍頭水提供信用證為有助于安全的飲用水的兩個(gè)安全要素是，在所有供水暑期保持全部管網(wǎng)要求的水壓和提供管網(wǎng)連續(xù)不間斷的剩余消毒劑”。Geldveich引證Snead等人的研究報(bào)告稱，初期余氯含量為0.2mg/L情況時(shí)，能夠抗擊濃度為0.1%的污染物。以下文章提出保持管網(wǎng)中剩余消毒劑的幾點(diǎn)理由。
4-1、克服管網(wǎng)系統(tǒng)的污染
　　Geldveich復(fù)核了許多多半是污染源和克服污染源的方法。這些污染源是，落在露天貯水池中的鳥(niǎo)糞、管道交叉連接、給水結(jié)構(gòu)物污染、管道修補(bǔ)、給水管道和污水管道中間相隔距離不夠，沖洗管道不理想、管道壓力不足、和管道老化銹蝕。表1列出Gelreich檢驗(yàn)出的5種事故情況。表內(nèi)示出微生物種類的污染源。根據(jù)作者經(jīng)驗(yàn)水壓不足和反星期一吸是全世界范圍內(nèi)最常見(jiàn)污染源。Geldreich也指出的，要求管網(wǎng)保持最低水壓可保證減少漏水，但沒(méi)有考慮污染管網(wǎng)水水質(zhì)，壓低管網(wǎng)水壓是一種不適宜的處理方法不許可的交叉接連造成的浪費(fèi)水情況在月底水費(fèi)帳單會(huì)顯示出來(lái)，那時(shí)就會(huì)引起用戶及自來(lái)水公司的注意。
　　如果保持管網(wǎng)低水壓是主要的要求，管網(wǎng)也必須設(shè)計(jì)在火警暑期應(yīng)有一定的足夠的要求水壓。如果在現(xiàn)場(chǎng)還鋪有污水管道，供水管道的水壓應(yīng)一直比非供水管道的水壓高。
　　由于交叉連接是造成風(fēng)險(xiǎn)的重要根源，交叉連接設(shè)備的檢驗(yàn)還會(huì)混淆鑒定結(jié)果，需要提供多一些辦法，采用連續(xù)高壓供水管網(wǎng)系統(tǒng)也同樣是優(yōu)良的補(bǔ)救辦法。
　　老舊干管爆破是發(fā)生污染的重要根源。由于老舊干管爆破時(shí)管網(wǎng)水壓降低，且也由于這些老舊漏水干管在管網(wǎng)水壓仰慕地使水質(zhì)受到污染，因此或許另一個(gè)減少污染風(fēng)險(xiǎn)的方法是替換老舊干管，這樣做能期望減低漏水的所有根源。
　　露天貯水池會(huì)使污染物進(jìn)入池內(nèi)。封閉型的池蓋就會(huì)對(duì)貯水池維護(hù)上大有好處。但是封閉蓋要加以維護(hù)。表1所列鼠傷寒沙門(mén)氏菌病例就是鴿糞穿過(guò)腐蝕池蓋的孔造成的。
　　在檢查微生物的時(shí)期，管網(wǎng)嚴(yán)重的污染才得以顯露。補(bǔ)救的可能方法是增加多一些檢驗(yàn)點(diǎn)和多一些檢驗(yàn)次數(shù)，以更好的對(duì)管網(wǎng)水樣的微生物檢測(cè)。補(bǔ)救的可能方法是增加多一些檢驗(yàn)點(diǎn)和多一些檢驗(yàn)次數(shù)，以更媸的對(duì)管網(wǎng)水樣的微生物檢測(cè)。檢測(cè)水樣工作越提高，越能早些發(fā)現(xiàn)存在水樣中的任何一種的微生物。對(duì)微生物檢測(cè)建設(shè)實(shí)時(shí)（real time)方法是協(xié)助檢測(cè)管網(wǎng)水質(zhì)的有效手段。

5種污染事故概況　　表1 地 點(diǎn) 日 期 微生物

污染源 cabool Mo 1989-12至1990-1 埃希氏大腸菌0157：H7 干管爆破有污水浸入污染 Gideon,Mo 1993 11-12 鼠傷寒沙門(mén)氏菌 鴿糞穿過(guò)水塔頂小孔 利瑪、秘魯 1991 弧菌屬霍亂菌 水壓低、污水反虹吸 Trujillo、秘魯 1991 弧菌屬霍亂菌 污水污染深井水、中斷加氯 Plura、秘魯 1991 弧菌屬霍亂菌 污染深井、水壓不足

　　優(yōu)越設(shè)計(jì)新鋪管道和大力維護(hù)舊有管道或許是減少于由污染而損傷管道的可能性。所以加強(qiáng)管道各方面情況的提高，是另一種使管網(wǎng)不受損害的可靠的方法。最后是規(guī)劃有條理的衛(wèi)生檢測(cè)以鑒別水質(zhì)也是對(duì)管道維護(hù)抗擊微生物再生的手段。
　　在控制污染上，在這些措施中特別是加強(qiáng)管網(wǎng)水壓的作用比余氯更重要。而且Olivieriet al從在生產(chǎn)設(shè)施中的試驗(yàn)示出為，還不清楚剩余消毒劑是否在防護(hù)微生物上有更大作用，因?yàn)閮H僅有很少量的污染物為它們?nèi)コ?br> 　　整體來(lái)講，結(jié)語(yǔ)是管網(wǎng)水壓合理、抗擊反水流（back flow）良好、管網(wǎng)維護(hù)及時(shí)、舊管較多更換、管網(wǎng)沖洗加強(qiáng)、設(shè)計(jì)優(yōu)越（分隔、抗擊、防護(hù)設(shè)施）、水處理完好、多種防護(hù)水源選擇和后續(xù)結(jié)構(gòu)物應(yīng)用適宜等，能以很成功的發(fā)送對(duì)管網(wǎng)污染物的去除。一旦發(fā)生污染，氧化剩余消毒劑是否能夠提供更佳的去除能力值得懷疑，因?yàn)轱@然污染可能也水泵剩余消毒劑。
4-2、阻止大腸菌重生
　　White提出一個(gè)優(yōu)越綱要，這綱要在很大程度上根據(jù)Le Chevaher復(fù)查所得。問(wèn)題是僅有大腸菌重生出現(xiàn)，不會(huì)達(dá)到其本身就能夠有直接對(duì)人體發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的那種程度，但是大腸菌存在著重生狀況再結(jié)合對(duì)大腸菌監(jiān)測(cè)，可作為確認(rèn)管網(wǎng)受不受微生物分割其完事性的一種辦法。White指出，微生物學(xué)的的交互共生體促進(jìn)的微生物重生作用，被殿堂胞外臘梅糖--胞外聚合體物質(zhì)所防護(hù)，該種物質(zhì)通過(guò)物理的和遷移觀象的結(jié)合能防護(hù)目標(biāo)微生物的重生。一旦這種群落已經(jīng)相互結(jié)合起來(lái)就極難去除，特別是采用加氯處理方法更不容易去除。在游泳池中產(chǎn)生的黑藻就是同一現(xiàn)象的例子。White提出重生的重要起因是由于微生物穿透和余氯丟失所致。穿透歸因于防護(hù)管網(wǎng)的一次消毒堡壘的被破壞。
　　防止微生物重生的措施是對(duì)開(kāi)一次消毒、管道沖洗、管壁涂層和清潔、管道腐蝕控制和監(jiān)測(cè)以及限制異養(yǎng)菌營(yíng)養(yǎng)物等加強(qiáng)注意，并且特別是對(duì)管網(wǎng)中余氯特別予以關(guān)注。微生物重生之外，沒(méi)有剩余消毒劑對(duì)水質(zhì)控制，在當(dāng)前很難想像在沒(méi)有應(yīng)用的特殊措施條件下，能夠有高于剩余消毒劑效能的辦法。在多數(shù)地區(qū)的舊管應(yīng)全部置換，不饒有興趣，不然，很難考慮對(duì)重生問(wèn)題應(yīng)如何予以控制。
4-3、生物膜形成的抑制
　　以下是用其他方法的簡(jiǎn)略論述：
　　. 進(jìn)入管道的飲用水的溶解有機(jī)物的去除；
　　. 管網(wǎng)和用戶支管的惰性材料的使用；
　　. 加強(qiáng)一次消毒；
　　. 減少構(gòu)筑物的污染；
　　. 提高監(jiān)測(cè)技術(shù)；
　　. 消滅死頭；
　　. 清洗和置換舊管，用惰性材料管置換適宜；
　　. 改善貯水池的設(shè)計(jì)和管理；
　　. 避免使用促進(jìn)微生物生長(zhǎng)的管材。
　　廣泛提倡去除進(jìn)入管網(wǎng)水中的降解有機(jī)物，且在不經(jīng)常應(yīng)用剩余消毒劑的每一個(gè)管網(wǎng)中，阻止不期望產(chǎn)生異形菌生物膜的關(guān)鍵辦法。雖然這種做法已有了很大的進(jìn)展，但還需要于能做到的優(yōu)質(zhì)監(jiān)測(cè)和做到的有把握預(yù)計(jì)管網(wǎng)習(xí)性等以前更多的下力量研究。
　　通過(guò)實(shí)際例子得出，在電子工業(yè)上生物膜的存在是一個(gè)問(wèn)題，其所用水相當(dāng)純凈，TOC濃度經(jīng)常小于20μg/L，但是去除基質(zhì)效果不佳。由于微生物有著交互共生物，使其所在的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境雖然比之飲用水管網(wǎng)系統(tǒng)所設(shè)立的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境相比要好，但還能生長(zhǎng)。
　　舊管中生物膜特別對(duì)管道不利，尤其是對(duì)二價(jià)鐵質(zhì)管道更是麻煩。高度度復(fù)雜的微生物群能在管中存在造成管壁腐蝕，同時(shí)還對(duì)控制大腸菌上造成問(wèn)題。因此在生物膜控制中的另一重要辦法是換掉容易污染的舊管道，特別是要考慮置換成惰性物質(zhì)的管道。
　　細(xì)菌幾乎在各地都會(huì)發(fā)生。發(fā)生如此之多的原因，直到1860年巴斯德（Louis Pasteur）對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)上發(fā)現(xiàn)是自發(fā)的狀況才得到解釋。然而在減少進(jìn)入管網(wǎng)的生物種上，應(yīng)對(duì)減少生物膜這個(gè)問(wèn)題方面下很大工夫。這個(gè)問(wèn)題的解決需要減少構(gòu)筑物污染和加強(qiáng)飲用水處理設(shè)施的能力。膜過(guò)濾替代消毒，對(duì)消滅進(jìn)入管網(wǎng)中的生物菌種，是一個(gè)很大的沖擊。
　　管網(wǎng)死頭和貯水池（也可以認(rèn)為是死頭）也是生物膜產(chǎn)生的根源，但是它們絕大多數(shù)能以由于采用優(yōu)越設(shè)計(jì)得以改善，特別是在貯水池方面上，貯水池進(jìn)口設(shè)計(jì)合宜，對(duì)提高管網(wǎng)管理能大有幫助。
　　最后，提高微生物參數(shù)的監(jiān)測(cè)也對(duì)生物膜控制管理有幫助。例如，自動(dòng)監(jiān)測(cè)異養(yǎng)菌平價(jià)計(jì)數(shù)（HPC）和大腸菌的儀表特別有利。
　　這些措施都能確實(shí)地減少生物膜到大腸菌等的監(jiān)測(cè)受干預(yù)的程度。另一方面如先前所監(jiān)測(cè)的，電子工業(yè)采用的清潔水的管網(wǎng)中滋生的生物膜是一個(gè)問(wèn)題，且這些水中確實(shí)沒(méi)有礦物質(zhì)，同時(shí)TOC也很少。不能期望在沒(méi)有余氯狀況下利用這些措施顯然的對(duì)所有生物膜完全控制，但是這些措施能確實(shí)使得其減少生物膜的程度比當(dāng)前絕大多數(shù)管網(wǎng)所能做到的處理措施減少的水平要低。另外，一旦微生物交互共生建設(shè)，與其等的抗擊膜梅糖就位，就很難完成它的去除作用，甚至有余氯在管網(wǎng)中存在也不能解決，更不用談沒(méi)有的情況。
4-4、管網(wǎng)水的水質(zhì)穩(wěn)定
　　管網(wǎng)中水的生物水質(zhì)穩(wěn)定其與管網(wǎng)中的生物膜形成及微生物重生成幾乎成一致?tīng)顟B(tài)，雖然或許減少腐蝕很為重要。腐蝕是減少余氯的主要因素，并且在管網(wǎng)內(nèi)和用戶水管內(nèi)兩者上，起對(duì)水質(zhì)不利的作用。當(dāng)前對(duì)腐蝕作用仍是低估，推論管道可用惰性物質(zhì)，并且最終還以改善管網(wǎng)狀態(tài)以減少停留時(shí)間來(lái)維持水質(zhì)穩(wěn)定。議論的這些措施，認(rèn)為在穩(wěn)定水質(zhì)比維護(hù)余氯更重要，此外，如果這是要求的目的，或許這些措施更易于維護(hù)余氯。
4-5、阻止偶發(fā)病原菌發(fā)生
　　阻止發(fā)生在部分用戶支管內(nèi)的偶發(fā)性病原菌和微生物的問(wèn)題為，一些病原菌如軍才菌屬和一些大腸菌微生物（肺炎微物），顯然在配水管網(wǎng)和用戶支管內(nèi)的生物膜中能以殘存，且偶而甚至繁殖。然而不能說(shuō)此問(wèn)題的控制措施超過(guò)早先論述的有關(guān)生物膜方法?？梢韵氲綄?duì)一個(gè)問(wèn)題加強(qiáng)管理也能對(duì)其他問(wèn)題的管理有好的影響。
　　也需要對(duì)偶發(fā)性病菌對(duì)不同人的人體傳染的觀察有一些不同的觀點(diǎn)。幅些生物引起的對(duì)人體實(shí)際上的風(fēng)險(xiǎn)（根據(jù)飲用水出現(xiàn)的微生物濃度），是對(duì)有著抑制免疫系統(tǒng)的人們而言，除非是這些微生物存在于其他狀況—如在空調(diào)系統(tǒng)生長(zhǎng)著的軍團(tuán)菌屬。最近美國(guó)控制疾病中心（USCDC）制定對(duì)有著AIDs的個(gè)人不應(yīng)飲未煮沸的自來(lái)水的要求。沒(méi)有理由期望能有使得飲用水對(duì)帶有特種疾病的病人健康的安全技術(shù)。
　　盡管如此，上述所有措施仍然是有幫助和應(yīng)予以鼓勵(lì)的。水中留有剩余消毒劑對(duì)偶發(fā)性微生物控制上永遠(yuǎn)有著很大的不足之處。
4-6、剩余消毒劑作為傳達(dá)微生物污染的信號(hào)
　　對(duì)于剩余消毒劑能作為傳達(dá)微生物污染信號(hào)，作者提出以下的說(shuō)明理由，當(dāng)污染物進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)，它損害剩余消毒劑，使得管網(wǎng)中部分管段中剩余消毒劑減少，在該處可以觀測(cè)到剩余消毒劑損失的情況作為污染信號(hào)。
　　管網(wǎng)剩余消毒劑的污染觀測(cè)，可以替代一些綜合監(jiān)測(cè)，如對(duì)HPC和/或大腸菌自動(dòng)監(jiān)測(cè)，壓力和/或是流量的綜合自動(dòng)監(jiān)測(cè)和加強(qiáng)對(duì)微生物污染的手動(dòng)操作監(jiān)測(cè)。這些監(jiān)測(cè)方法大部分以前已提出過(guò)。
　　使用污染信號(hào)方法有很多狀況需要探討。一個(gè)是采用當(dāng)前技術(shù)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)系統(tǒng)的能力還不是令人信服的，另外是采用減少剩余消毒劑的作法作為污染信號(hào)傳送信息也不是很有力的措施。管網(wǎng)系統(tǒng)管理者知道剩余消毒劑的消失有許多原因，舊管、死頭、和不在干管線上的貯水池出現(xiàn)污染都是其中的部分原因。當(dāng)前多數(shù)自來(lái)水公司不用余氯作為傳遞管網(wǎng)水污染信息的方法。

5、維持剩余消毒劑的需求

　　維持剩余消毒劑的每項(xiàng)措施的最低需求（bottom line)
　　.克服管網(wǎng)污染 有許多方法防止管網(wǎng)污染，其等作用比剩余消毒劑作用強(qiáng)；
　　.防止再生 除掉維持剩余消毒劑方法以外，有許多辦法能以有力量防止再生。但是一旦出現(xiàn)再生問(wèn)題，如果沒(méi)有剩余消毒劑用以去除，還不容易解決；
　　.抑制生物膜形成 管網(wǎng)沒(méi)有剩余消毒劑能使生物膜減少，但不能全部控制；
　　.管網(wǎng)中水水質(zhì)穩(wěn)定 或許采用其他措施比采用剩余消毒劑起的作用更重要；
　　.剩余消毒劑減少作為污染物存在的信號(hào) 以這種理由保留剩余消毒劑的解釋很不充分。當(dāng)迂有污染物在管網(wǎng)中存在時(shí)，還需要采用更好的探測(cè)污染儀器；
　　.防止偶發(fā)性病原菌 一方面可能?chē)L試采用控制此問(wèn)題的不合理的處理負(fù)擔(dān)，要在沒(méi)有剩余消毒劑狀況下，提出一些控制措施。另一方面，如果每種狀況都一樣，采用適當(dāng)劑量的剩余消毒劑，還是較好的控制辦法。
　　從最低需求看，似乎是不論如何，在各種選擇的方法中，可有極多理由選取在管網(wǎng)中維持剩余消毒劑的手段。在風(fēng)險(xiǎn)上，似乎運(yùn)轉(zhuǎn)沒(méi)有剩余消毒劑也能避免?，F(xiàn)在環(huán)繞世界各地有著長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的地下水系統(tǒng)和有著荷蘭、瑞士進(jìn)行處理的地表水系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都沒(méi)有在管網(wǎng)中留有剩余消毒劑，但都沒(méi)有發(fā)生過(guò)顯著事故的報(bào)告。另一方面，從分析實(shí)際狀況看還是相信在水工業(yè)上維持管網(wǎng)水質(zhì)仍舊有大量工作要做，同時(shí)也還是建議繼續(xù)采用維持管網(wǎng)剩余消毒劑作為處理的辦法。

6、減低管網(wǎng)中剩余消毒劑及其付產(chǎn)物

　　管網(wǎng)中留有的剩余消毒消劑有三種狀況
　　 .處理水以減低作為氧化劑付產(chǎn)物（OBP）母體的天然自然物；
　　 .處理水以提高剩余氧化劑的穩(wěn)定性；
　　 .慎重選取氧化劑，特別是要精心選取能以維持剩余消毒的氧化劑。
　　 從研究控制三鹵甲烷以來(lái)，處理水就以去除天然有機(jī)物為主要討論課題，現(xiàn)在提高處理生物穩(wěn)定性的問(wèn)題也引起了注意，集中于提高剩余氧化劑的穩(wěn)定性的研究排入了前列。這是因?yàn)槭Ｓ嘞緞┰椒€(wěn)定，飲用出廠水氧化劑需要的越少。在管網(wǎng)中為維持剩余消毒劑而選取氧化劑有四個(gè)要求：（1）剩余消毒劑最穩(wěn)定，（2）生物膜控制最佳，（3）直接毒性最小，（4）消毒付產(chǎn)物形成最少。

7、水處量提高生物穩(wěn)定性和減少母體

　　取得生物穩(wěn)定性有兩個(gè)基本途徑，即為在水中生物的穩(wěn)定或在水中天然有機(jī)物的降代。這兩個(gè)途徑的技術(shù)處理為集中于減低異養(yǎng)菌的潛能。雖然快速砂過(guò)濾能以處理臭氯作用的水使之生物穩(wěn)定，但一般經(jīng)歷更長(zhǎng)時(shí)期的河岸過(guò)濾或沙丘過(guò)濾對(duì)減低異養(yǎng)菌的效果更好。吸附生長(zhǎng)在管網(wǎng)中的異養(yǎng)菌的有機(jī)碳所吸收入的異養(yǎng)菌正是水中部分的天然有機(jī)物。因此天然有機(jī)物實(shí)際減少量常與AOC（可同化有機(jī)炭）或BDOC實(shí)際減少量相吻合（BDOC可溶解有機(jī)炭，和AOC相同，為管網(wǎng)中吸附異養(yǎng)生物的有機(jī)碳量標(biāo)準(zhǔn)）。另一方面，可能吸附垢碳的容積是屬于低分子量范圍，且TOC最佳去掉辦法是用顆粒活性炭吸附反滲碳透或其他高超技術(shù)，其比之加強(qiáng)混凝的處理辦法效果好。
　　對(duì)提出的剩余消毒劑穩(wěn)定性問(wèn)題，一個(gè)解決方法是用暗前功盡棄試驗(yàn)，使剩余消毒劑減低衰減。如以上所述，減少天然有機(jī)物很重要，但是提高pH和使用一種氧化劑以減少該種氧化劑需要量也是對(duì)減少有機(jī)物有幫助的。例如在投加剩余氧化劑前可于水中加入臭氧處理。
　　管道腐蝕也是一個(gè)重要因素，因?yàn)樵诠艿老到y(tǒng)中其對(duì)剩余氧化劑的穩(wěn)定有相連關(guān)系。當(dāng)前論據(jù)是，在其除氧以前，腐蝕已將剩余氯胺和余氯除去。絕大多數(shù)的原因是可能由于這些氧化劑在金屬管表面上控制著陰極反應(yīng)動(dòng)態(tài)的原故。
7-1、選取剩余消毒劑
　　表2示出的為比較保持剩余消毒的三種主要注毒劑的四個(gè)方面：（1）余留消毒劑的穩(wěn)定性，（2）余留毒性（以美國(guó)環(huán)保局建議限定標(biāo)準(zhǔn)表示），（3）生物膜控制，（4）付產(chǎn)物形成。
　　在表2示出的所選擇出的剩余消毒劑，在美國(guó)和歐洲部分國(guó)家管網(wǎng)系統(tǒng)使用都很成功。游離氯依舊是這兩個(gè)地區(qū)的首選對(duì)象。但是它有產(chǎn)生付產(chǎn)物的很大缺點(diǎn)，并且在將來(lái)使用上絕大可能只限制用于含極低量母體的水。這種低量母體的水來(lái)自天然有機(jī)物少的自然環(huán)境，或是已用水處理設(shè)施減低了天然有機(jī)物含量。
　　一氯胺是最普遍選用的第二種消毒劑（歐洲用的很少）。這種消毒劑主要缺點(diǎn)是其在管網(wǎng)的剩余物有硝化作用，有時(shí)達(dá)到使氯胺無(wú)效的程度。雖然對(duì)這種情況進(jìn)行了一連串的調(diào)查，但對(duì)這種情況的原理仍不十分理解。有一些氯胺可能由于高溫、氨量超出限額死頭和使用貯水池的因素，使剩余消毒劑經(jīng)常消失 和對(duì)生物膜生長(zhǎng)難以控制。氯胺也有時(shí)由于作為一次消毒的目的效力差一些常避免使用，但不是有力的理由。第一因?yàn)榱粲惺Ｓ嗦劝返哪康呐c那些作為一次消毒相比的目的作用不同，第二因?yàn)槁劝反_實(shí)表現(xiàn)出對(duì)控制生物膜形成是優(yōu)越的，且其在剩余消毒劑中。主要是控制生物膜成長(zhǎng)的滅菌作用，這種高超的對(duì)生物膜成長(zhǎng)的控制作用，在鐵管上表現(xiàn)最為突出。
　　剩余二氧化氯本身和次酸鹽離子由于氧化水中物質(zhì)產(chǎn)生毒性，成為這種消毒劑的主要問(wèn)題。在英國(guó)的化學(xué)工業(yè)已經(jīng)提供了資金進(jìn)一步研究此毒性問(wèn)題。此研究結(jié)果已引起注意。
　　在當(dāng)前，繼續(xù)使用游離氯消毒的給水工作者或許是精明的，但調(diào)查結(jié)果告一階段會(huì)對(duì)圍繞剩余氨劑的硝化作用提供一個(gè)好的遠(yuǎn)景，幫助對(duì)二氧化氯和無(wú)極付產(chǎn)物的毒性提供更明確的了解。對(duì)于不使用游離氯的地區(qū)，在美國(guó)似乎是氯胺是優(yōu)選的消毒劑和在歐洲似乎是二氧化氯是優(yōu)選的消毒劑。

保持剩余消毒劑是最常用的氧化劑　　表2 氧化劑 剩余消毒劑穩(wěn)定 美國(guó)環(huán)保局剩余消毒劑限額（mg/L) 生物膜控制 化學(xué)付產(chǎn)物 游離氯 很好 4 好 不佳 二氧化氯 好 0.8 好 好（1） 氯胺 極好（2） 4 很好（3） 很好

　　（1）氯酸鹽和亞氯酸鹽離子
　?。?）受硝化作用支配
　?。?）對(duì)鐵管表面抗腐蝕效果比游離氯好

8、結(jié)語(yǔ)

　　以下各項(xiàng)是本文討論的概要
　?。?）管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的剩余消毒劑的存在對(duì)保護(hù)水質(zhì)、保持飲用水外觀明凈、抗擊微生物侵襲以及減低消毒付產(chǎn)物極其重要；
　　（2）對(duì)消毒劑和消毒付產(chǎn)物有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
　　. 一次消毒和保持剩余消毒劑是兩種狀況，應(yīng)加以區(qū)別。
　　.應(yīng)當(dāng)使用‘氯化劑付產(chǎn)物名詞’，不用‘消毒劑付產(chǎn)物’名詞。
　　.一次消毒的目的是，在不產(chǎn)生氧化劑付產(chǎn)物的情況下能以達(dá)到。
　　（3）應(yīng)用剩余消毒劑援引的理由和概括性的論述：
　　. 克服管網(wǎng)系統(tǒng)污染 是較好抗擊污染保護(hù)水質(zhì)的方法。
　　.防止大腸菌再生 有其他減少大腸菌再生方法，但難以設(shè)想在沒(méi)有使用剩余消毒劑狀況下，對(duì)存在重生問(wèn)題難以控制。
　　.抑制生物膜形成 也有其他減低方法，并且也難以設(shè)想對(duì)存在的問(wèn)題也能加以控制。
　　.管網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定水質(zhì) 剩余消毒劑能幫助穩(wěn)定，但不能得到滿意效果。
　　.阻止偶發(fā)性病原菌出現(xiàn) 其他措施同樣重要，但是難以設(shè)想如果沒(méi)有剩余消毒劑是否能以控制。
　　.剩余消毒劑作為管網(wǎng)水受到污染信號(hào) 這種辦法對(duì)于剩余消毒劑來(lái)說(shuō)，提出的理由不充足。
　?。?）選擇剩余消毒劑
　　.游離氯--穩(wěn)定性很好、直接毒性低、生物膜控制好，但形成化學(xué)付產(chǎn)物的量大。
　　.二氧化氯—穩(wěn)定性好、直接毒性適中、生物膜控制也好，但是對(duì)化學(xué)付產(chǎn)物的形成應(yīng)予以限制。
　　.一氯胺—穩(wěn)定性極好、直接毒性低、生物膜控制很好、化學(xué)付產(chǎn)物形成的數(shù)量很有限。
總之，在用戶對(duì)飲用水要求外觀更加清澈和要求水質(zhì)更為優(yōu)越的狀況下，可能應(yīng)把所有這些消毒劑平行使用。最好辦法也許是應(yīng)當(dāng)保護(hù)飲用水水質(zhì)良好的管網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)且留有剩余消毒劑。

采用資料 JAWWA 1999-1、AQUA 1999-1