江苏某水厂氯胺消毒技术处理工艺运行实践

随着新《生活饮用水卫生标准》GB5749-2022的实施，消毒相关控制指标增加至26项，对供水行业的消毒技术提出了更高要求。氯胺消毒作为一种化合氯消毒方式，因其与水中腐殖物质反应较小，能有效减少卤代烃类消毒副产物的生成，同时保持良好的水口感、色度及稳定性，尤其适合长距离输水的水厂[1]。针对夏季水源水质变化的特点，本文探讨了如何在保证氯胺消毒效果的同时，通过科学管理和技术创新，有效控制消毒剂投加量，并最大限度地降低消毒副产物的风险，从而全面提升供水安全。

关键词：饮用水消毒；氯胺消毒；消毒副产物；消毒剂投加量；供水安全

1.序论

消毒是确保饮用水生物安全性的一个至关重要的步骤，它有多种形式，包括使用液氯、次氯酸钠、氯胺、二氧化氯、臭氧以及紫外线等方法[2]。在我国，饮用水的卫生标准一直高度重视与消毒相关的水质指标，如消毒剂及其可能产生的副产物等。最新的《生活饮用水卫生标准》GB5749-2022更是将消毒相关的控制指标增加到了26项。当前，供水行业面临的一个核心挑战是：如何在确保消毒能够有效控制微生物的同时，合理控制消毒剂的投放量，并降低消毒过程中可能产生的副产物风险[3]。

淮安自来水有限公司旗下的三个水厂目前均采用次氯酸钠作为消毒剂，这是饮用水消毒领域应用最广泛、技术也最为成熟的一种方法。次氯酸钠消毒具有操作简便、原料易于获取以及杀菌效果显著的优点[4]。然而，在夏季，当原水的水质下降，比如有机物含量增加或藻类大量繁殖时，使用次氯酸钠消毒可能会产生卤代烃类消毒副产物，这些副产物一旦超标，就会对夏季的供水安全构成威胁。

相比之下，氯胺消毒作为一种化合氯消毒方式，其优势在于与水中的腐殖物质反应较小，因此能够显著减少卤代烃类消毒副产物的生成。此外，氯胺消毒还能带来更好的水口感和色度，稳定性高，能够确保管网中的余氯量，非常适合长距离输水的水厂使用。因此，在夏季，特别是当水源水质受到制约时，采用氯胺消毒可以在保证消毒效果的同时，有效控制卤代烃类消毒副产物的产生，从而最大程度地提升供水安全。

2.实验内容

2.1实验方法

选取开发区水厂砂滤池后出水进行厂试试验。其中有效氯投量初定为2 kg/1000m3，氨采用氯化铵溶液，配制浓度为12.5%（因冬季溶解度较低，暂时调整至12.5%），具体计算公式如下：

NH4Cl溶液（L/h）=5.03Q*Cl2

其中，Q为小时处理千吨水量（km3/h），Cl2为每千吨水有效氯投量（kg/km3）。

溶药时向桶中投入5袋（25kg/袋）氯化铵，启动潜水泵注水至1000L然后搅拌20分钟后停止。每次停机溶药时，当标尺液位每降低200L，向桶中补充1袋氯化铵，并充水至1000L，等溶解20分钟后进行投加。

2.2结果与讨论

选取开发区水厂出厂水和开发区水厂供水范围内的两个管网末梢水检测总氯、氨（以N计）和三卤甲烷指标进行对比，结果如下：

总氯、氨（以N计）以及三卤甲烷数值分别在0.99～1.39mg/L、0.01～0.044mg/L与范围内0.006～0.058mg/L，均符合国标要求。

对比两年前同一时期（次氯酸钠消毒）开发区水厂出厂水和开发区水厂供水范围内两个管网末梢水三卤甲烷数据。

对比同期和2024年1月开发区水厂出厂水和供水范围内两个管网末梢水三卤甲烷数据，明显得出经过氯胺消毒后水中三卤甲烷值远低于经次氯酸钠消毒后水中三卤甲烷值。

3.结论与展望

氯胺消毒作为一种化合氯消毒方式，因其与水中腐殖物质作用较小，卤代烃类消毒副产物较次氯酸钠消毒明显减少，水的口感和色度较好，稳定性高、管网余氯有保证，适宜长距离输水的水厂[6]。

虽然氯胺能够减少某些氯化副产物的生成，但最近的研究发现，无机氯胺在分解过程中可能会产生有毒的副产物，如氯硝酰胺阴离子。这种化合物的化学结构和形成浓度都令人担忧，可能对人类健康产生潜在风险。所以需要对氯胺消毒副产物进行深入研究，促进更加安全的消毒方法和工艺的开发。

[1]徐斌.饮用水消毒衍生的新兴水质问题及控制策略[J].净水术，2022，41（06）：1-6+133.

[2]谭紫燏.饮用水氯胺消毒及输配过程中含铜管垢对Sb（Ⅲ）转化动力学与机制的研究[D].广西民族大学，2024.

[3]王杉.饮用水消毒技术的应用[J].食品安全导刊，2024，（02）：167-169..

[4]马凯，贾霞珍等.氯胺消毒饮用水中消毒剂分解途径与预测模型构建[J].中国给水排水，2023，39（21）：34-39.

[5]刘雨涵，员建，许明媚，等.氯胺投加量及氯氮比对生成卤乙腈的影响[J].水处理技术，2023，49（10）：47-51.

[6]余健，王军，王宏涛，等.氯胺消毒管网“三氮”与总氯变化的预测模型[J].安全与环境学报，2012，12（03）：46-50.