學校凈水系統無殘留的清洗消毒技術分享
管道直飲水是“管道優質直接飲用水”的簡稱,它是用分質供水的方式,在居住小區(酒店、寫字樓)內設凈水站,運用現代高科技生化與物化技術,對自來水進行深度凈化處理,去除水中有機物、細菌、病毒等有害物質,保留對人體有益的微量元素養和礦物質;同時采用優質管材設立獨立循環式管網,將凈化后的優質水送入用戶家中(或客房、辦公室),供人們直接飲用。
管道直飲水系統采用集中處理,分區供水,定期回流的原則進行設計。學校、小區等場所設凈水站集中進行水的凈化處理,為防止供水過程中的二次污染,整個管道系統采用變頻供水方式,不設中間水箱。為增加供水安全可靠性,設計了獨立的循環回水管道,即每棟樓和整個供水管網都可以進行循環,以避免管道中死水區的出現,保證供水質量。
管道直飲水菌落總數超標的解決方案
凈水站的微生物控制措施
直飲水產生的程序
直飲水系統對自來水等水體進行處理,過濾掉了雜質和絕大部分的微生物,使直飲水相較于自來水更加潔凈和安全,但隨著時間增長,初始的少量微生物會逐漸在凈水系統中蓄積并不斷繁殖,當細菌等微生物增長到一定數量等級,那凈水系統不但不會起到凈化作用,反而會成為一個巨大的水污染源。
殺菌技術是分質供水系統的關鍵。凈水站內一般都有安裝紫外線(UV)或臭氧(O3)殺菌,但這兩者從理論上和實際上都不能確保水的細菌學(微生物學)指標。紫外線(UV)和臭氧(O3)殺菌的情況分析如下:
1) 紫外線的殺菌效力有限,特別是穿透水體進行殺菌時會產生損耗。
2) 紫外線燈管自身也會隨著使用會逐漸衰減,影響實際效力,而實時監控紫外線燈管的衰減情況費用很高且很難實現。
3) 紫外線殺菌只處理凈水站內水體問題,并不能解決后續直飲水管網對水體造成的二次污染。
4) 臭氧的問題是在水中的濃度和水溶性問題,據調查,目前采用臭氧殺菌,細菌學指標多數都存在問題,臭氧水中維持有0.05ppm的臭氧,消毒副產物含量多,而且在很大程度上影響水的口感。臭氧具有毒性,過量的臭氧極易釀成安全風險和人體健康風險。另一方面,臭氧是氣體,性質上決定其就無法完全溶解與水,也就無法與水體充分混合,水體消毒存在盲區,無法達到徹底消毒的目的。
當然凈水站出現菌落總數超標的情況不算多,只要定期對濾芯等進行清洗和消毒,日常搭配紫外線和臭氧進行維護性消毒,基本上可以將凈水站剛制出的水菌落總量控制在50CUF/ml以內(依據CJ94-2005《飲用凈水水質標準》)。
直飲水管網二次污染問題
如何避免直飲水管網二次污染
直飲水系統終端飲水器放出的水出現菌落總數超標,絕大多數是由輸水管網的二次污染造成。那么問題來了,既然凈水站制備的水菌落總數沒問題,為什么經過輸水管網后菌落量會爆發式增長呢?
原因一:凈水站制備的水雖然菌落總數不超標,但水中仍然含有少量的細菌,這些細菌中的一部分會分布在水體中,被人們直接飲下(由于數量少、不超標,所以基本不會對人體造成健康危害)。另外一部分細菌可能會由于某種原因或情況,停留并附著在管道內壁上,如水流速較慢、管道內壁不夠光滑、彎頭和三通位置有水流停滯等。這些附著在管道內壁上的細菌會不斷繁殖增多,甚至形成生物膜,不斷向水體中散播細菌,造成對水的二次污染。
原因二:系統密封性不好,運行過程中有外界環境的空氣進入,空氣中的自然菌會對水體造成污染,導致菌落總數超標。
管網消毒傳統方式
對直飲水管網進行消毒,傳統的方式是采用含氯消毒液(如次氯酸鈉、漂白粉、二氧化氯等),也有一些采用過氧乙酸的等方式。這些方式雖然都具有一定殺菌效力,但在用于直飲水管網消毒時往往效力得不到保障,且帶來毒副產物和毒性殘留無法去除的問題,主要有以下不足:
1) 含氯消毒液、過氧乙酸等成分不穩定,自分解速度快,而直飲水管道特點是細而長,管道末端獲得的消毒濃度有限,導致消毒不徹底、消毒效果不穩定等情況頻繁出現。
2) 消毒后飲水中殘留毒性消毒液和毒副產物,水體有刺激性異味。雖然主管道基本都設有循環回水設計,但一些分支管道和末端管道無法循環,所以即使經過多次沖洗,毒性消毒液會滯留在這些部分,影響了飲水的口感和品質,對人們的身體健康造成危害。
3) 無法解決生物膜問題。
在人們對健康生態有高度要求的今日,直飲水和商業凈水行業需要更加生態安全和效力可靠的消毒產品。
過氧化氫銀離子消毒解決方案(奧克泰士)
解決直飲水污染的過程
為了解決傳統消毒方式無法解決生物膜的問題,在德國,專業人士將過氧化氫和銀離子復合成一種獨特的兩相成分,利用銀離子對過氧化氫的穩定和催化作用(*協同效應),使其能夠突破單純過氧化氫等傳統成分的效力上限,能夠徹底解決管道內壁等水交互界面等生物膜問題(單純的),且能夠高效殺滅水系統常見的銅綠假單胞菌、軍團菌、大腸菌群等各種類型的微生物。
在生態方面,復合型過氧化氫性狀為無色無味的透明液體,作用完畢后分解為水和氧氣,沒有任何毒性和殘留。其濃度可通過計量工具精確測量,達到了同時獲得人們長期期望的消毒可靠性和生態性的“對立性”需求,這是傳統消毒方式無法達到的。
過氧化氫銀(Oxytech)的優勢:
1) 高效殺菌,殺局率大于99.999%。
2) 穩定可靠,效力不受光照、PH值、溫度等參數影響。
3) 廣譜殺菌,一種產品全面殺滅細菌、真菌、病毒等各種類型微生物。
4) 無色無味、透明液體,不影響水的顏色、氣味、口感、PH值等各種參數。
5) 食品級,沒有任何毒性和殘留,作用完畢后分解為水和氧氣。
6) 完全溶于水,消毒無死角,效力可以達到管道系統每個角落包括分支管道。
7) 經過德國、歐盟、中國的權威檢測認證,國內外有大量的成功應用案例。
應用領域
l 包括分質供水系統/直飲水系統;
l 各類商用凈水器;
l 包裝飲用水生產系統;
l 各類純水站消毒。
案例分析
某大學內部校園直飲水系統;
前期情況:
例行內部檢查
檢測標準:CJ94-2005《飲用凈水水質標準》
取樣點:終端飲水
檢測結果:菌落總數492CFU/ml,其他指標正常。
進一步取樣檢測,以確定污染源:
取凈水站機房內成品罐內水樣,菌落總數為6CFU/ml。此結果說明,終端飲水菌落總數超標原因是供水管網的二次污染造成。
第一次解決方法及結果(臭氧):
調高了凈水站內臭氧的供給量,持續2日(48小時),再次在終端飲水點取樣檢測,菌落總數的數量等級無變化,且教職員工反映飲水的味道不好。此結果說明水體中臭氧無法解決供水管道的內壁污染物和生物膜。
第二次解決方法及結果(含氯消毒液):
使用含氯消毒液,具體步驟:凈水間配置好——注入管網——循環30分鐘后靜止浸泡1.5小時——排空藥液——水沖洗。檢測結果:終端飲水點水樣菌落總數降至157CFU/ml。由于檢測結果有下降但未降至標準之內,所以使用含氯消毒液再次消毒并取樣檢測,菌落總數降至139CFU/ml。由于消毒后水中氯的味道過大,教職員工反應消毒后飲水中有股土腥等味道。兩次消毒加檢測時間超過一周,由于口感問題,直飲水被迫中斷供應。為了消除異味問題,采用人工方式拆下各終端飲水點無法循環的分支管,并用清水大量沖洗直至異味降低至可接受水平。
由于異味問題,無法持續進行第三次高濃度氯的消毒。從已知數據看,含氯消毒液初期對菌落總數有較大作用,但后期作用較小,沒有徹底消除掉管道污染源,疑似生物膜等頑固性污染。
第三次解決方法及結果(過氧化氫銀-Oxytech):
使用過氧化氫銀消毒劑,實施步驟:凈水站配置好(0.5%比例)——注入管網——循環15分鐘后浸泡45分鐘——排空藥液——水沖洗。檢測結果:終端飲水點水樣菌落總數為7CFU/ml。檢測結果分析:終端飲水點菌落總數與凈水站水體菌落總數基本一致,消除了管道的造成的二次污染問題。飲水口感評估:沒有感到任何的異味和不悅。