浅议地震灾区恢复供水过程中的消毒
2011-04-14汪麟
汪 麟
(中国市政工程西南设计研究总院,四川 成都 610081)
近年来,地震灾害在全球有愈演愈烈之势,在国内也有加重的趋势,对广大人民群众的生命财产造成了非常巨大的损失。地震灾害发生后,抢救灾区人员的生命安全成了头等大事,而恢复对地震灾区的供水问题也就成为了重中之重。消毒是给水处理中最基本的工艺之一,也是保证安全供水的重要环节。如何向地震灾区提供安全合格的饮用水,消毒环节就显得尤为重要。
地震灾害会导致各类化工厂、化学品仓库、化工商店、农资商店、家庭存放的农药等暴露在环境中,易于污染水源;水源附近有遇难者遗体时,也可能会影响水源;地震同时造成地下水位改变,使深井水受浅层水或地面水渗透的影响,造成污染;水源周围的卫生管理不善,有污水、垃圾、粪便时,也易于造成水源污染。在这种情况下,如果人们饮用雨水、坑水、池塘水、河水等不安全的水,有导致传染病流行传播的危险。由于地震破坏了原有供水设施,在地震灾区应急供水的处理中,为了达到人们对安全用水的标准,消毒技术的合理应用是非常关键的。
1 适用地震灾区的消毒技术
常规水处理工艺中常用到的消毒技术有氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等。但是地震后,灾区的建筑物大面积倒塌,集中式供水中断,供水设施遭受严重破坏,分散式供水和农村供水也都受到不同程度的破坏,如水管淤砂、井管错裂等,给供水造成极大困难,而且像震前那样对饮用水进行常规处理在抗震救灾中几乎不可能!所以,消毒技术的应用与平时也有很多不同,在这种应急状态下,对消毒药剂或者消毒设备的要求是:安全、现场操作容易且携带方便。二氧化氯消毒能较好杀灭细菌、病毒,杀菌作用持续时间长,受pH影响小,可除臭、去色,但是它的现场制作以及携带的不安全性不符合我们的要求;臭氧消毒具有杀菌效果好,用量少,作用快,能同时控制水中铁、锰、色、味、嗅的优点,但是臭氧的生产设备较为庞大,需要较高的自动化程度,而且电耗大,制作成本高也不符合我们的要求。下面对可采用的几种消毒技术进行探讨。
1.1 氯消毒技术
这里的氯消毒主要是指一些含氯的消毒剂(如次氯酸钙、次氯酸钠、泡腾消毒片、三氯异氰尿酸消毒等)的使用,而并不是液氯。氯消毒机理是通过次氯酸的氧化作用来杀灭细菌。次氯酸是很小的中性分子,能扩散到带负电的细菌表面,通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部,并起氧化作用,破坏细菌的酶系统而使细菌失去活性,但是对于水中的病毒、寄生虫卵的杀灭效果较差,需要在较高CT值(消毒剂浓度乘以接触时间)才能达到理想的除菌效果。
氯在水中的作用是比较复杂的,它不仅可以起氧化反应,还可与水中天然存在的有机物起取代或加成反应而得到各种卤代物。研究发现氯在进行饮用水预氧化和消毒时与水中某些有机物如腐殖酸、富里酸等发生氧化反应,同时发生亲电取代反应,产生易挥发的和不易挥发的氯化有机物,如三卤甲烷等,这些卤代有机化合物有许多是致癌物或诱变剂。但由于氯消毒的操作使用简单,便于控制,消毒持续性好,余氯的测定也很容易,并且氯消毒的价格不高,在地震灾区给水系统中,氯消毒成为最为经济有效和应用最广泛的消毒工艺。
1.2 紫外线消毒技术
紫外线消毒机理与一般的氧化剂消毒不同,它是利用波长254 nm及其附近波长区域(200~280 nm的UVC区)的光波对微生物DNA的破坏,阻止蛋白质合成而使细菌不能繁殖从而使其失去活性。
紫外线消毒具有对致病微生物有广谱消毒效果,消毒效率高;对隐孢子虫卵囊有特效消毒作用;不增加 AOC及BDOC等损害管网水生物稳定性的副产物;能降低嗅、味和降解微量有机物;占地面积小;消毒效果受水温、pH影响小等优点。但其消毒效果受水中SS和浊度影响较大,没有持续消毒效果,需与其他消毒技术(如氯消毒)配合使用。在地震灾区饮用水处理消毒过程中和氯消毒配合使用,可以达到安全供水的目的。
1.3 沉淀、砂过滤+煮沸技术
本方法简单易行,可以在没有消毒剂以及消毒设备但是有燃料的地方下使用,适合于居民安置点 和单户分散供水。主要过程大概是:首先去除水源中的粗大漂浮物,经2~3h沉淀后,取上层水,然后放入砂滤槽过滤,砂滤槽可以采用粒径0.2~1.0 mm的河砂作为滤砂,砂层厚度1 m左右。滤水砂槽可用多个装填砂粒的水桶串联而成,应保证总的砂层厚度在1 m左右,这样可以去除水中前面沉淀没有除去的一些悬浮一些微粒,当砂层滤水阻力过大时,应将表层砂层取出、清洗后重新填充。最后最重要的步骤便是将过滤后的水放入铁锅、大壶或烹饪用高压锅内进行煮沸,而且应该在煮沸后至少保证仍然持续加热10 min以上,这样便可以杀死细菌的繁殖体,达到消毒的目的,经过煮沸后的水即可供饮用。但是在存放煮沸水的工作中,应使之尽量远离污染源,防治水的二次污染。
2 消毒技术的具体应用
2.1 井水消毒
地震后,某些受影响不大的井水成为该地区的主要水源,这时消毒应该采用简易投加的方式,去除水井内的有害细菌、病毒等病原微生物。将漂白粉倒入简易消毒器中,置于井水中。在这之后,应该采用修建井台、排水沟、设置防护栏、加盖等措施,避免污染物进入造成二次污染,这样一个大口水井每次消毒可维持半月左右。
使用漂白粉,每吨水可加6~10 g,添加时先用少量水将漂白粉溶解调成糊状,再加入水中搅匀,静置澄清30 min后即可使用;如使用含氯消毒泡腾片消毒,50 kg水加一片(约0.65 g/片),需先捣碎,用水调成糊状,然后加水搅拌,静置澄清30 min后即可使用,经处理后的水中余氯应不少于0.7 mg/L。
2.2 缸水消毒
在一些农村,由于缺乏供水设施,饮用水主要是来自家庭储水器中存储的井水或泉水。这时候为了对水消毒或者是防止储水器中水的二次污染,应该采用缸水消毒技术。这个技术主要是氯消毒技术的应用,投药时将所需的漂白粉放在碗内,加少量冷水搅匀,取漂白粉上清液倒入水中,用吊桶将井水上下搅动数次,30 min后即可取用。
每户缸水消毒的药剂用量按每100 L水计,投加漂白粉1~2 g,污染较重的水取高值。加入消毒剂后用水瓢或干净的专用棒进行搅动,使之与水充分混合,并保证消毒时间不少于0.5h。
2.3 江河水、水库水、湖泊水的消毒
很多地方在地震灾害后,并没有相对干净的井水、泉水作为饮用水源,而是将江河水、水库水、湖泊水作为水源。在正常的供水系统恢复之前,这就需要一些比较专业的移动式的各种净水器来对水进行净化、消毒。
地震灾害发生后,能够比较快速到达灾区的移动式净水器一般都是救灾部队携带的一些小型的供救灾部队官兵自己使用的各种单兵净水器以及一些野营多功能净水车。野营多功能净水车是比较理想的水处理设备,它处理的水量比较大,服务的人口比较多。它的消毒方式采用了紫外线杀消毒+氯消毒。但是在一些受灾非常严重道路不通的地区,净水车的方案是行不通的。
3 结束语
在地震灾害应急供水的工作中,消毒是保障供水安全的关键。消毒方式的采用需要根据具体情况采用一种或多种。如何更合理地在地震灾区恢复供水中运用消毒技术,值得我们进一步地探讨和思考。