汪 麟
(中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院,四川 成都 610081)
近年來(lái),地震災(zāi)害在全球有愈演愈烈之勢(shì),在國(guó)內(nèi)也有加重的趨勢(shì),對(duì)廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成了非常巨大的損失。地震災(zāi)害發(fā)生后,搶救災(zāi)區(qū)人員的生命安全成了頭等大事,而恢復(fù)對(duì)地震災(zāi)區(qū)的供水問(wèn)題也就成為了重中之重。消毒是給水處理中最基本的工藝之一,也是保證安全供水的重要環(huán)節(jié)。如何向地震災(zāi)區(qū)提供安全合格的飲用水,消毒環(huán)節(jié)就顯得尤為重要。
地震災(zāi)害會(huì)導(dǎo)致各類(lèi)化工廠、化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)、化工商店、農(nóng)資商店、家庭存放的農(nóng)藥等暴露在環(huán)境中,易于污染水源;水源附近有遇難者遺體時(shí),也可能會(huì)影響水源;地震同時(shí)造成地下水位改變,使深井水受淺層水或地面水滲透的影響,造成污染;水源周?chē)男l(wèi)生管理不善,有污水、垃圾、糞便時(shí),也易于造成水源污染。在這種情況下,如果人們飲用雨水、坑水、池塘水、河水等不安全的水,有導(dǎo)致傳染病流行傳播的危險(xiǎn)。由于地震破壞了原有供水設(shè)施,在地震災(zāi)區(qū)應(yīng)急供水的處理中,為了達(dá)到人們對(duì)安全用水的標(biāo)準(zhǔn),消毒技術(shù)的合理應(yīng)用是非常關(guān)鍵的。
常規(guī)水處理工藝中常用到的消毒技術(shù)有氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外線消毒等。但是地震后,災(zāi)區(qū)的建筑物大面積倒塌,集中式供水中斷,供水設(shè)施遭受?chē)?yán)重破壞,分散式供水和農(nóng)村供水也都受到不同程度的破壞,如水管淤砂、井管錯(cuò)裂等,給供水造成極大困難,而且像震前那樣對(duì)飲用水進(jìn)行常規(guī)處理在抗震救災(zāi)中幾乎不可能!所以,消毒技術(shù)的應(yīng)用與平時(shí)也有很多不同,在這種應(yīng)急狀態(tài)下,對(duì)消毒藥劑或者消毒設(shè)備的要求是:安全、現(xiàn)場(chǎng)操作容易且攜帶方便。二氧化氯消毒能較好殺滅細(xì)菌、病毒,殺菌作用持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),受pH影響小,可除臭、去色,但是它的現(xiàn)場(chǎng)制作以及攜帶的不安全性不符合我們的要求;臭氧消毒具有殺菌效果好,用量少,作用快,能同時(shí)控制水中鐵、錳、色、味、嗅的優(yōu)點(diǎn),但是臭氧的生產(chǎn)設(shè)備較為龐大,需要較高的自動(dòng)化程度,而且電耗大,制作成本高也不符合我們的要求。下面對(duì)可采用的幾種消毒技術(shù)進(jìn)行探討。
這里的氯消毒主要是指一些含氯的消毒劑(如次氯酸鈣、次氯酸鈉、泡騰消毒片、三氯異氰尿酸消毒等)的使用,而并不是液氯。氯消毒機(jī)理是通過(guò)次氯酸的氧化作用來(lái)殺滅細(xì)菌。次氯酸是很小的中性分子,能擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面,通過(guò)細(xì)菌的細(xì)胞壁穿透到細(xì)菌內(nèi)部,并起氧化作用,破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌失去活性,但是對(duì)于水中的病毒、寄生蟲(chóng)卵的殺滅效果較差,需要在較高CT值(消毒劑濃度乘以接觸時(shí)間)才能達(dá)到理想的除菌效果。
氯在水中的作用是比較復(fù)雜的,它不僅可以起氧化反應(yīng),還可與水中天然存在的有機(jī)物起取代或加成反應(yīng)而得到各種鹵代物。研究發(fā)現(xiàn)氯在進(jìn)行飲用水預(yù)氧化和消毒時(shí)與水中某些有機(jī)物如腐殖酸、富里酸等發(fā)生氧化反應(yīng),同時(shí)發(fā)生親電取代反應(yīng),產(chǎn)生易揮發(fā)的和不易揮發(fā)的氯化有機(jī)物,如三鹵甲烷等,這些鹵代有機(jī)化合物有許多是致癌物或誘變劑。但由于氯消毒的操作使用簡(jiǎn)單,便于控制,消毒持續(xù)性好,余氯的測(cè)定也很容易,并且氯消毒的價(jià)格不高,在地震災(zāi)區(qū)給水系統(tǒng)中,氯消毒成為最為經(jīng)濟(jì)有效和應(yīng)用最廣泛的消毒工藝。
紫外線消毒機(jī)理與一般的氧化劑消毒不同,它是利用波長(zhǎng)254 nm及其附近波長(zhǎng)區(qū)域(200~280 nm的UVC區(qū))的光波對(duì)微生物DNA的破壞,阻止蛋白質(zhì)合成而使細(xì)菌不能繁殖從而使其失去活性。
紫外線消毒具有對(duì)致病微生物有廣譜消毒效果,消毒效率高;對(duì)隱孢子蟲(chóng)卵囊有特效消毒作用;不增加 AOC及BDOC等損害管網(wǎng)水生物穩(wěn)定性的副產(chǎn)物;能降低嗅、味和降解微量有機(jī)物;占地面積小;消毒效果受水溫、pH影響小等優(yōu)點(diǎn)。但其消毒效果受水中SS和濁度影響較大,沒(méi)有持續(xù)消毒效果,需與其他消毒技術(shù)(如氯消毒)配合使用。在地震災(zāi)區(qū)飲用水處理消毒過(guò)程中和氯消毒配合使用,可以達(dá)到安全供水的目的。
本方法簡(jiǎn)單易行,可以在沒(méi)有消毒劑以及消毒設(shè)備但是有燃料的地方下使用,適合于居民安置點(diǎn) 和單戶分散供水。主要過(guò)程大概是:首先去除水源中的粗大漂浮物,經(jīng)2~3h沉淀后,取上層水,然后放入砂濾槽過(guò)濾,砂濾槽可以采用粒徑0.2~1.0 mm的河砂作為濾砂,砂層厚度1 m左右。濾水砂槽可用多個(gè)裝填砂粒的水桶串聯(lián)而成,應(yīng)保證總的砂層厚度在1 m左右,這樣可以去除水中前面沉淀沒(méi)有除去的一些懸浮一些微粒,當(dāng)砂層濾水阻力過(guò)大時(shí),應(yīng)將表層砂層取出、清洗后重新填充。最后最重要的步驟便是將過(guò)濾后的水放入鐵鍋、大壺或烹飪用高壓鍋內(nèi)進(jìn)行煮沸,而且應(yīng)該在煮沸后至少保證仍然持續(xù)加熱10 min以上,這樣便可以殺死細(xì)菌的繁殖體,達(dá)到消毒的目的,經(jīng)過(guò)煮沸后的水即可供飲用。但是在存放煮沸水的工作中,應(yīng)使之盡量遠(yuǎn)離污染源,防治水的二次污染。
地震后,某些受影響不大的井水成為該地區(qū)的主要水源,這時(shí)消毒應(yīng)該采用簡(jiǎn)易投加的方式,去除水井內(nèi)的有害細(xì)菌、病毒等病原微生物。將漂白粉倒入簡(jiǎn)易消毒器中,置于井水中。在這之后,應(yīng)該采用修建井臺(tái)、排水溝、設(shè)置防護(hù)欄、加蓋等措施,避免污染物進(jìn)入造成二次污染,這樣一個(gè)大口水井每次消毒可維持半月左右。
使用漂白粉,每噸水可加6~10 g,添加時(shí)先用少量水將漂白粉溶解調(diào)成糊狀,再加入水中攪勻,靜置澄清30 min后即可使用;如使用含氯消毒泡騰片消毒,50 kg水加一片(約0.65 g/片),需先搗碎,用水調(diào)成糊狀,然后加水?dāng)嚢?,靜置澄清30 min后即可使用,經(jīng)處理后的水中余氯應(yīng)不少于0.7 mg/L。
在一些農(nóng)村,由于缺乏供水設(shè)施,飲用水主要是來(lái)自家庭儲(chǔ)水器中存儲(chǔ)的井水或泉水。這時(shí)候?yàn)榱藢?duì)水消毒或者是防止儲(chǔ)水器中水的二次污染,應(yīng)該采用缸水消毒技術(shù)。這個(gè)技術(shù)主要是氯消毒技術(shù)的應(yīng)用,投藥時(shí)將所需的漂白粉放在碗內(nèi),加少量冷水?dāng)噭?,取漂白粉上清液倒入水中,用吊桶將井水上下攪?dòng)數(shù)次,30 min后即可取用。
每戶缸水消毒的藥劑用量按每100 L水計(jì),投加漂白粉1~2 g,污染較重的水取高值。加入消毒劑后用水瓢或干凈的專用棒進(jìn)行攪動(dòng),使之與水充分混合,并保證消毒時(shí)間不少于0.5h。
很多地方在地震災(zāi)害后,并沒(méi)有相對(duì)干凈的井水、泉水作為飲用水源,而是將江河水、水庫(kù)水、湖泊水作為水源。在正常的供水系統(tǒng)恢復(fù)之前,這就需要一些比較專業(yè)的移動(dòng)式的各種凈水器來(lái)對(duì)水進(jìn)行凈化、消毒。
地震災(zāi)害發(fā)生后,能夠比較快速到達(dá)災(zāi)區(qū)的移動(dòng)式凈水器一般都是救災(zāi)部隊(duì)攜帶的一些小型的供救災(zāi)部隊(duì)官兵自己使用的各種單兵凈水器以及一些野營(yíng)多功能凈水車(chē)。野營(yíng)多功能凈水車(chē)是比較理想的水處理設(shè)備,它處理的水量比較大,服務(wù)的人口比較多。它的消毒方式采用了紫外線殺消毒+氯消毒。但是在一些受災(zāi)非常嚴(yán)重道路不通的地區(qū),凈水車(chē)的方案是行不通的。
在地震災(zāi)害應(yīng)急供水的工作中,消毒是保障供水安全的關(guān)鍵。消毒方式的采用需要根據(jù)具體情況采用一種或多種。如何更合理地在地震災(zāi)區(qū)恢復(fù)供水中運(yùn)用消毒技術(shù),值得我們進(jìn)一步地探討和思考。