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管网自来水和直饮水经特定的净水消毒工艺处理后由管网送至用户端,为城市居民提供主要的安全饮用水。然而,由于病原菌微生物在各种环境介质中的强生存和生长能力,经管网输送、存储和接取过程所导致的饮用水污染广泛存在,致使居民经常采用耗能的煮沸方式进行家庭消毒,放置降温后再饮用。因此,研究对用户端管网饮用水进行饮前消毒势在必行。本研究目的是利用家庭装置对杯量饮用水进行饮前消毒,以促进饮水健康和饮水消毒的节能减排。
实验利用小型臭氧发生器和具有紫外消毒功能的微波炉对300ml水样进行消毒。消毒方法分为两类:单独方式消毒(指单一消毒剂的消毒方式,包括臭氧,紫外及微波);联合方式消毒(包括先臭氧后紫外O3/UV、先紫外后臭氧UV/O3及二者同时O3&UV)。实验结果的评价采用异养菌评价法(HPC),培养基为R2A和营养琼脂(NA)。对经单独方式消毒处理的水样采用倾注法和滤膜法于37℃培养72h,并采用最小显著差异法(LSD)方法对所得数据进行分析;对经联合方式消毒处理的水样采用倾注法和涂布法于37℃培养72h,并采用两差比值评价法对所得数据进行分析。
单独方式消毒实验结果表明微波辐射120s,紫外照射60s和臭氧通气60s均可有效地减少饮用水中菌落数;短至5s的臭氧消毒也可显现出显著消毒效果;R2A和NA上的菌落数一般在培养24h或48h后大幅增加,故培养时间应至少为72h;膜过滤法因菌落数时常过低不能显示出消毒效果,故建议采用倾注法。
联合方式消毒实验结果表明O3/UV顺序各5秒通常可减少菌落数90%以上,最高可达99.9%;单独UV辐射5秒虽然明显不如O3/UV,但去除率也经常高于90%;O3&UV同时5秒略好于UV/O3顺序各5秒,二者的去除率通常在50%以上;5秒单独O3则时常会增加菌落数。比较5种方法的消毒效果表明臭氧与紫外辐射在常温下的O3/UV和uV&o3两种联合消毒方式中显现出了协同效应。各消毒方式对低温水样比常温水样具有更好的杀菌效果;与直饮水消毒效果相比,各消毒方式对自来水具有更好的消毒效果,很可能是因为自来水中具有较高浓度的余氯。
无论单一方式消毒实验还是联合方式消毒实验均表明,在同样条件下,R2A培养基上的菌落数远远大于NA培养基上的数目,故建议在进行消毒评价时宜采用R2A培养基。
本研究结果提供了几种利用家庭装置对杯量饮用水进行简易和高效的饮前消毒方式,可极大地促进饮水健康。用这些消毒方式取代传统煮沸消毒也可极大地促进饮水消毒的节能减排。