生活飲用水中大腸菌的再生長現(xiàn)象摘要：生活飲用水中大腸茵的再生長問題引起越來越廣泛的關(guān)注。本文介紹了大腸苗的再生長類型及其證據(jù)，同時闡述環(huán)境因素，細菌營養(yǎng)，消毒劑殘余量，腐蝕沉積物積累，水力條件等對細菌再生長的影響，另外提出了提高水處理效果，沖洗管道和機械副垢，提高滅菌效果，防治腐蝕，降低飲用水中細菌營養(yǎng)物濃度等控制細菌再生長的措施，最后討論了用生物處理控制細菌再生長的有效性。關(guān)鍵字：飲用水大腸菌再生長控制生活飲用水水中大腸菌的的數(shù)量一直是是供水部門努努力實現(xiàn)的目目標。自1930年美國自來來水協(xié)會報道道大腸桿菌(Eschherichhiacolli)在輸配水管管道內(nèi)的再生生長現(xiàn)象以來來，有關(guān)控制制措施的研究究進展緩慢，對對飲用水中大大腸菌大量出出現(xiàn)的原因也也還了解不多多。大腸菌在輸配水水管道內(nèi)的再再生長不僅降降低飲用水水水質(zhì)，同時干干擾對水處理理效果的評估估，迫使人們們尋找新的指指示生物系統(tǒng)統(tǒng)，對這種現(xiàn)現(xiàn)象的研究要要進一步加強強。1有關(guān)術(shù)語介紹紹一般用再生長((regroowth)和后生長(afteergrowwth)描述輸配水水系統(tǒng)中大腸腸茵數(shù)量的增增加。很多情情況下，飲用用水中大腸茁茁數(shù)量增加的的原因不明，用用事件(epissode)或偶發(fā)事故(occuurencee)對此加以說說明比較合適適。歐洲學(xué)者習(xí)慣用用再生長解釋釋輸配水系統(tǒng)統(tǒng)中平板法培培養(yǎng)生長的異異養(yǎng)茵(HPC)的增殖，而而美國學(xué)者定定義的再生長長或后生長專專指大腸茵的的數(shù)量增加。由由于標準不一一樣，很難對對歐美研究工工作進行比較較。值得指出出的是，歐洲洲國家要求控控制飲用水中中HPC細菌的增生生是不必要的的，但可規(guī)定定HPC細菌數(shù)量的的允許上限。Brazos等等提出，再生生長應(yīng)該是指指那些通過滅滅菌處理后的的受損細菌在在輸配水系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)修復(fù)生長長，后生長則則是管壁附生生細菌或外源源性輸入細菌菌污染水體。這這種區(qū)分是不不嚴格的，因因為兩種生長長都涉及細菌菌數(shù)量增加和和水質(zhì)下降。Charackklis等認為，處處理不徹底(breaak-thrrough))和生長(growwth)是輸配水系系統(tǒng)中細菌的的兩個主要來來源。如果處處理不徹底，會會有較大量的的細菌通過凈凈水設(shè)備而進進入輸配水系系統(tǒng)，這與經(jīng)經(jīng)常發(fā)生的暴暴發(fā)性水體傳傳染病直接相相關(guān)。生長系系指細胞繁殖殖而導(dǎo)致輸配配水系統(tǒng)中細細菌數(shù)量增加加。在水中有有機或無機基基質(zhì)比較豐富富的情況下，生長現(xiàn)象比較嚴重。調(diào)查管道內(nèi)流水的營養(yǎng)狀況對控制系統(tǒng)內(nèi)細菌的生長現(xiàn)象至關(guān)重要。生物膜(bioofilmss)由微生物、微微生物代謝產(chǎn)產(chǎn)物和碎屑在在有機或無機機表面沉積形形成。生物膜膜可出現(xiàn)在任任何一種沉水水基質(zhì)表面，其其分布可能是是均勻的，也也可能是斑塊塊狀隨機生長長。在生物膜生長過過程中，首先先是微生物和和營養(yǎng)物質(zhì)運運輸?shù)浇缑娌⒉l(fā)生積累，隨隨著微生物的的增殖和細胞胞外化食物的的分泌，生物物膜逐漸形成成。進入衰老老期后，生物物膜不斷從附附生表面脫落落。膜的形成速率與與管材的表面面理化性質(zhì)、表表面粗糙度、發(fā)發(fā)生粘附的微微生物的生理理特征等密切切相關(guān)。水力力沖刷作用等等則是使生物物膜從附生表表面脫落的重重要因素。細菌在流動的寡寡營養(yǎng)水體(如生活飲用用水)中粘附到表表面的生態(tài)優(yōu)優(yōu)勢表現(xiàn)在(1)大分子化合合物往往在固固一液界面聚聚集，從而形形成有利于細細菌生存的適適宜環(huán)境；(2)流水不斷將將各種營養(yǎng)物物質(zhì)輸送給附附著生長的微微生物；(3)有助于細菌菌附生到表面面的各種細胞胞外聚合物(EPS)可能有吸收收水中營養(yǎng)物物質(zhì)的功能；；(4)包埋在細胞胞外聚合物基基質(zhì)中的細菌菌受保護而使使消毒劑失效效。正是由于于這些生態(tài)優(yōu)優(yōu)勢，水中大大部分細菌都都生長在固一一液界面。2細菌的再生長長類型飲用水中的細菌菌在不同條件件下發(fā)生再生生長，相應(yīng)的的控制措施也也迥然不同。2.1消毒劑失失效在消毒劑不能產(chǎn)產(chǎn)生效應(yīng)的輸輸配水系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)，HPC和大腸菌發(fā)發(fā)生再生長。其其治理措施包包括沖洗管網(wǎng)網(wǎng)；補充消毒毒劑，使系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)各部分維維持足夠的消消毒劑殘余量量；對長距離離管線可采取取中途加氯的的辦法。另外外，使用穩(wěn)定定性強的消毒毒劑也有利于于控制細菌的的再生長。選擇適當?shù)奶幚砝砉に嚕瑑?nèi)涂涂襯管道或更更新管道都可可維持較高的的消毒劑殘余余量，能有效效控制細菌再再生長。2.2處理不徹徹底如果處理不徹底底，細菌通過過凈水設(shè)備后后進入管網(wǎng)，導(dǎo)導(dǎo)致HPC或大腸菌檢檢出率高。有些情況下，處處理不徹底不不易被察覺。例例如，標準檢檢驗法不能培培養(yǎng)出受損細細菌。但McFetters等研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，這些受損損細菌在輸配配水系統(tǒng)中生生長一段時間間后能在m-Enddo培養(yǎng)基上形形成菌落，Water等也指出，受受損大腸菌能能修復(fù)損傷后后在生物膜內(nèi)內(nèi)生長。現(xiàn)在市場上已有有檢測受損大大腸菌的培養(yǎng)養(yǎng)基(mJT7瓊脂)銷售，一些些學(xué)者還對其其使用方法進進行了探討。這這些工作有助助于管理人員員發(fā)現(xiàn)水處理理過程中的生生物問題并及及時采取措施施。附生在懸浮顆粒粒表面的細菌菌很容易通過過凈水設(shè)備而而進入輸配水水系統(tǒng)。掃描描電鏡觀察發(fā)發(fā)現(xiàn)，飲用水水中17%的10-500um大小的顆粒粒表面附生有有10-1000個細菌。大大量研究表明明，細菌附生生到大型無脊脊椎動物、無無機懸浮顆粒粒、藻類等顆顆粒表面后，其其對消毒劑的的抵抗能力增增強，大大提提高了存活并并進入管網(wǎng)的的概率。此外外，懸浮顆粒粒干擾用濾膜膜法檢驗水中中大腸菌，附附生在出廠水水懸浮顆粒表表面的大腸菌菌不易被檢出出，難以便管管理人員對水水處理效果作作出準確判斷斷。處理不徹底的危危害是很大的的。在某次凈凈水設(shè)備運行行事故電進入入輸配水系統(tǒng)統(tǒng)的大腸菌的的數(shù)量可能不不多，但一旦旦它們發(fā)生再再生長，可導(dǎo)導(dǎo)致水體微生生物學(xué)衛(wèi)生指指標嚴重惡化化。消除污染源是控控制處理不徹徹底危害的根根本途徑。利利用選得性好好的培養(yǎng)基(如m-T7瓊脂)，增加調(diào)查查面積和水樣樣體積，采取取措施將細菌菌與附生顆粒粒分離等能提提高對污染源源的識別，應(yīng)應(yīng)根據(jù)結(jié)果考考慮對策。3輸配水系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)大腸菌的分分布概況優(yōu)質(zhì)飲用水中總總有大腸茵檢檢出。大腸菌菌在輸配水管管道中發(fā)生再再生長的證據(jù)據(jù)包括(1)出廠水中無無大腸茵檢出出或數(shù)量很少少，而從輸配配水系統(tǒng)取樣樣分析總能檢檢出較大量的的大腸茵；(2)維持足夠的的消毒劑剩余余，仍可從輸輸配水系統(tǒng)中中檢出大腸菌菌；(3)大腸茵活染染事件可持續(xù)續(xù)很長時間。準確解釋生長事事件與大腸菌菌的檢出是困困難的。事實實上，只有為為數(shù)不多的研研究人員在輸輸配水管道生生物膜中檢出出了大腸菌。需需要建立合理理的檢驗程序序幫助管理人人員確認再生生長導(dǎo)致的不不明大腸菌污污染事件。4細菌在輸配水水系統(tǒng)中的再再生長現(xiàn)象4.1細菌在輸輸配水系統(tǒng)中中再生長的顯顯微觀察證據(jù)據(jù)大部分輸配水管管道內(nèi)表面都都有微生物生生長。電鏡觀觀察發(fā)現(xiàn)，表表面生物膜有有幾個共同特特征：(1)堅硬而多孔孔的表面；(2)多層品格結(jié)結(jié)構(gòu)；(3)微生物多分分布在近表面面；(4)很多微生物物形態(tài)相似，表表明在生物膜膜表面有生長長現(xiàn)象發(fā)生。用X射線能量擴擴散裝置對輸輸配水管道內(nèi)內(nèi)表面進行微微分析。結(jié)果果表明，管道道腐蝕成分包包括Fe、Ca、Si、P、Al和S等。這些以以鐵為主要成成分的腐蝕瘤瘤表面有很多多裂縫，為微微生物提供足足夠的附生點點并起良好的的保護作用。Allen等從從七個自來水水公司收集樣樣品后進行分分析。根據(jù)鑒鑒定結(jié)果，硅硅藻、藻類、絲絲狀和桿狀細細菌是生物膜膜中最常見的的微生物。他他們認為，生生物膜中微生生物豐富，現(xiàn)現(xiàn)行標準檢驗驗法可能在很很大程度上低低估了輸配水水系統(tǒng)內(nèi)微生生物的數(shù)量。Ridgwayy和OIson則發(fā)現(xiàn)細菌菌斑塊狀隨機機分布在樣品品表面。這些些零星生長的的茵落的形態(tài)態(tài)學(xué)差異很大大，既有桿菌菌，也有連成成鏈狀的球菌菌，還有絲狀狀和帶柄菌。其其中一些細菌菌通過絲狀附附屬器官粘附附到管壁。由于(1)源水水化學(xué)和生物物性質(zhì)不同；；(2)凈化效果差差異；(3)輸配水系統(tǒng)統(tǒng)的使用年限限，材料組成成和維修狀況況；(4)樣品收集和和預(yù)處理過程程等有別，微微觀研究的結(jié)結(jié)果不完全一一致。但所有有收集到的資資料都表明，微微生物容易附附生到輸配水水管道表面。值值得研究的是是，盡管微生生物在各種輸輸配水管網(wǎng)中中都發(fā)生再生生長，但大腸腸菌只在某些些系統(tǒng)中出現(xiàn)現(xiàn)嚴重的再生生長現(xiàn)象。4.2細菌在輸輸配水系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)再生長的培培養(yǎng)證據(jù)從輸配水管道刮刮取生物膜進進行培養(yǎng)，結(jié)結(jié)果HPC細菌在培養(yǎng)養(yǎng)基上形成形形態(tài)各樣的茵茵落，數(shù)量高高時可達109個、cm2。硫酸鹽還原菌，硝硝酸鹽還原菌菌，亞硝酸鹽鹽氧化菌，氨氨基酸氧化菌菌，硫氧化菌菌，不動桿菌菌(Acinnetobaacter))，節(jié)桿菌(Arthhrobaccter)，黃桿菌(Flavvobactter)，莫拉氏菌(Moraaxellyy)，芽抱桿菌(Baciilcus))，假單胞桿桿菌(Pseuudomonnas)，產(chǎn)堿桿菌(Alcaaligennes)，無色細菌(Achrromobaacter))及其他多種種異養(yǎng)菌常見見于管道腐蝕蝕瘤中。根據(jù)據(jù)資料，80%的樣品中能能檢出硫酸鹽鹽還原菌，硝硝酸鹽還原菌菌則在所有腐腐蝕瘤中都有有分布。酵母茵和絲狀真真菌也出現(xiàn)在在管道腐蝕瘤瘤電數(shù)量分別別在0.0-55.6x1004個、100cmm2，0.0-22.0×1003cf-uu、100cmm2。Nagy和Olson研究了管道道使用年限與與附生細菌密密度，HPC細菌數(shù)量增增長1個對數(shù)單位位。水中游離余氯含含量與生物膜膜內(nèi)HPC細菌密度無無相關(guān)性。即即使將游離余余氯維持在l-2mgg/L水平，HPC細菌密度也也高達1.9×1104個/m2。種類鑒定表明，在在輸配水系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)不同部位位生長的HPC細菌的種類類相差很大。泡泡囊假單胞桿桿菌(PseuudomonnasVessiculaaris)和黃桿菌往往往是水體優(yōu)優(yōu)勢種類，而而在管底沉積積物和管道生生物膜中，節(jié)節(jié)桿菌數(shù)量居居多，可達到到HP-C細菌總數(shù)的20%。顯然，存存在一種促進進節(jié)桿菌附生生到輸配水管管道內(nèi)壁的力力量，對其進進行研究于控控制管道生物物膜生長有重重要意義。Donlan和和Pipes將試片插入入輸配水系統(tǒng)統(tǒng)中研究管道道生物膜的生生長規(guī)律。結(jié)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水水溫在20℃-25℃時，細菌迅迅速附生到樣樣片表面，28-1115天內(nèi)，樣片片表面附生細細菌的數(shù)量可可達到104一108個、cm2，而在水溫5-9℃，29-84天內(nèi)，附生生細菌的密度度只有102一105個、cm2。細菌的附附生程度與水水體中HPC細菌的數(shù)量量密切相關(guān)。流流速和總余氯氯含量與生物物膜內(nèi)細菌數(shù)數(shù)量負相關(guān)。4.3大腸菌在NewJerrsey進行的調(diào)查查表明，輸配配水系統(tǒng)內(nèi)的的大腸苗來源源于管道生物物膜。監(jiān)測結(jié)結(jié)果顯示，隨隨著出廠水在在輸配水系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)流動，大大腸茵的數(shù)量量增加了20倍。大腸苗苗在短時間水水力停留過程程中的生長不不可能導(dǎo)致數(shù)數(shù)量如此快速速增長，必然然由生物膜脫脫落引起。在輸配出廠水的的過程中，水水中大腸菌的的物種多樣性性增加。這反反映輸配水系系統(tǒng)內(nèi)具備適適合大腸苗生生長的條件。而而且，生物膜膜內(nèi)生長的大大腸雨的生化化特點(API，20e)與水中浮游游個體相同。研究者們在分析析管道生物膜膜時都未分離離出大腸苗。但但沖洗管網(wǎng)后后取樣分析，陰陰溝腸桿菌(Enteerobacctercll-oacaae)，草生歐文文氏茵(E.agglomerrans)，蜂房腸桿桿菌(E.allvei)，弗氏檸檬檬酸茵(Citrrobactter)，肺炎克氏氏桿菌(Klebbsielllapneuumoniaae)，催娩克雷雷伯氏菌(K.oxxytocaa)等大腸菌有有檢出，且其其生化測試反反應(yīng)，對抗生生素的抵抗力力，原生質(zhì)組組成等與水中中浮游個體相相似。取樣方法不完善善可能是未能能從生物膜中中檢出大腸苗苗的主要原因因。大腸菌在在輸配水系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)零里分布布，隨機取樣樣造成疏漏。深深人研究時需需要改進調(diào)查查方法。5影響輸配水系系統(tǒng)內(nèi)細菌再再生長的環(huán)境境條件大腸菌在輸配水水系統(tǒng)內(nèi)的再再生長沒有特特殊要求。一一般情況下，當當管道內(nèi)出現(xiàn)現(xiàn)有機物和懸懸浮顆粒物沉沉積，余氯消消失，水溫升升高等條件時時，大腸曲就就可能發(fā)生可可生長。5.1環(huán)境條件件的影響水溫可能是影響響細菌在輸配配水管道內(nèi)再再生長的最重重要控制因素素，它還直接接或間接作用用于影響細菌菌再生長的其其他因素，如如凈水設(shè)備運運行效率，消消毒劑的滅菌菌效果，消毒毒劑的擴散，管管道腐蝕速率率，管網(wǎng)水力力運行狀況等等。大部分自自來水公司還還不具備調(diào)節(jié)節(jié)水溫的設(shè)施施，因而不能能有效控制其其作用。大量研究表明，水水溫高于15℃后，細苗表表現(xiàn)出較強的的代謝活性。Franssolet等發(fā)現(xiàn)，除除了生長速度度，細菌的滯滯留期及產(chǎn)量量也與溫度有有關(guān)。例如，惡惡臭假單胞菌菌(Pseuudomonnasputtidq)在7.5℃時的滯留期期為3天。17.5℃時只10小時。顯而而易見，低水水溫時，細菌菌尚未發(fā)生大大規(guī)模再生長長就已流出管管網(wǎng)，不會嚴嚴重降低水質(zhì)質(zhì)，但高水溫溫可使水質(zhì)生生物學(xué)指標較較大程度惡化化。大腸桿菌和艾他他腸道茵屬廣廣溫性細菌，在5-4℃溫度范圍內(nèi)部可生長。但當水溫低于20℃后，大腸菌和產(chǎn)氣腸桿菌(Enterobacteraerogenes)生長極其緩慢。降水是從外界輸輸入話染源的的環(huán)境過程。lowtlller和Moser分析發(fā)現(xiàn)，雨雨后，水體濁濁度增加，源源水總有機碳碳(TOC)達到最高值值。Lecheeva11iier等推測，雨雨水攜帶營養(yǎng)養(yǎng)物進入水體體，提高了水水體營養(yǎng)水平平，有利于細細菌增效。雨雨水還直接將將多種細菌帶帶人濾池。5.2水體營養(yǎng)養(yǎng)物質(zhì)的影響響細菌在生長過程程中必須從外外界環(huán)境中攝攝取營養(yǎng)滿足足物質(zhì)合成和和能量代謝需需要。碳、氮氮和磷是大腸腸茵和HPC細菌生長必必需的。磷元素磷在自然界主要要以正磷酸鹽鹽形式存在。大大部分細菌不不能直接利用用這種形式的的磷酸鹽，因因而研究磷酸酸鹽在水中的的形態(tài)轉(zhuǎn)換及及其周轉(zhuǎn)率尤尤為重要。Herson等等將磷酸鹽緩緩沖液加入主主水管道，結(jié)結(jié)果出現(xiàn)細眩眩生長加快的的現(xiàn)象。他們們視此很山結(jié)結(jié)論，磷是細細菌生長過程程中的限制因因子。但研究究者們未考慮慮加入緩沖液液后水體pH值的改變，實實際上，pH值變化可能能降低一些金金屬的毒性或或形成有利細細菌生長的環(huán)環(huán)境。Rosenzwweig指出，磷酸酸鹽腐蝕抑制制劑對大腸茁茁的影響作用用不大，但正正磷酸鋅濃度度過高D寸，有些大大腸茵的生長長受抑制。氮元素飲用水中氮化合合物包括有機機氮、氨、礎(chǔ)礎(chǔ)酸鹽、亞硝硝酸鹽，它們們都會帶來不不同程度的水水質(zhì)問題。氨氨可作為自養(yǎng)養(yǎng)苗的電子供供體，促進輸輸配水系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)細面的生長長。地下水中中往往含有較較大量的氨，水水體難以維持持生物穩(wěn)定狀狀態(tài)。水庫中中氨氧化細菌菌增破不僅消消輪余氯，也也使水體亞硝硝酸鹽含量增增加。各種利用氮的自自養(yǎng)苗的生長長周期長，只只在水力停留留時間長，水水溫高時才帶帶來嚴重危害害。人們還不不清楚氮對大大腸苗的影響響。有些大腸腸苗，如克雷雷伯氏苗等固固定氮，氮所所起的作用更更為復(fù)雜。碳元素HPC細菌利用用有機碳合成成新的細胞物物質(zhì)(同化作用)，釋放能量(異化作用)。水中有機機碳主要是自自然起源，由由死的植物體體分解生成。常常見的有機碳碳包括富里酸酸和腐殖酸、聚聚多糖、蛋白白質(zhì)。美國國家環(huán)保局局(1JSEERA)選擇80個地點測量量出廠水中難難降解總有機機碳(NPTOOC)含量，平均均結(jié)果1.5mgg/L。如果按HPC細菌對碳、氮氮、磷的需求求比100：10：1(C:NN:P)計算，有機機碳是生長限限制因子?？赏袡C碳((AOC)是TOC的一部分，它它們易為細菌菌消化吸收。1978年，VandeerKooUU首次提出測測量AOC的生物分析析方法。根據(jù)據(jù)這種方法，美美國一些學(xué)者者對飲用水小小AOC的含量進行行了監(jiān)測。結(jié)結(jié)果表明，飲飲用水的AOC在1-20000ug(aac-Ceqq)/L。LeChevaallierr等發(fā)現(xiàn)，在在輸配過程中中，飲用水AOC含量呈逐漸漸下降趨勢。實實際上，出廠廠水離開凈水水設(shè)備不久，水水小AOC就明顯降低低。分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，水中AOC含量與HPC細菌生長顯顯著相關(guān)。如如果水中AOC低于54捍g兒，大腸桿桿菌生長被抑抑制，AOC高于50mg//L，大腸苗生生長良好。很很多自來水公公司生產(chǎn)的自自來水含有較較高AOC，因而可能能出現(xiàn)比較嚴嚴重的細菌再再生長現(xiàn)象。生物膜內(nèi)生長的的細菌可通過過多種途徑從從貧營養(yǎng)水體體攝取生長所所需營養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)。Geeseey認為，細菌菌分泌的細胞胞外化合物具具有富集營養(yǎng)養(yǎng)物的作用。A11en和Geldrreich則發(fā)現(xiàn)，管管道瘤抽提物物促進細菌生生長。受鐵氧氧化物的刺激激，大腸菌在在20℃生長90小時后數(shù)量量可達到2×108個/100mmL。管材也是影響細細菌生長的重重要因素。Si、PVC、聚乙烯、瀝瀝青涂層等都都能促進細菌菌再生長。尤尤其將瀝青涂涂層水浸后，用GC-MS可分析出48種有機化合物，30mg/L的余氯才能控制細菌生長。無機能源輸配水系統(tǒng)中，可可供自養(yǎng)細菌菌利用的無機機能源包括亞亞鐵離子、還還原性硫化合合物、氫氣、錳錳、氨和亞硝硝酸鹽等。這這些無機能源源物質(zhì)對大腸腸菌的影響還還不為人們了了解。有可能能是營養(yǎng)共生生作用促進生生物膜內(nèi)細菌菌的生長。5.3余氯影響響維持一定的消毒毒劑剩余右助助于控制輸配配水系統(tǒng)內(nèi)細細菌的再生長長，但無法徹徹底消除細菌菌的再生長現(xiàn)現(xiàn)象。游離余氯維持水中游離余余氯含量與細細菌數(shù)量下降降并不顯著相相關(guān)。Reillly和Kippeen調(diào)查發(fā)現(xiàn)，即即使將水中游游離余氯維持持在0.2mgg/L水平，仍有63%的水樣中有有大腸苗檢出出。如果要抑抑制生物膜內(nèi)內(nèi)細菌的生長長，游離余氯氯量高達15-200mg/L。Goshko等等認為，要控控制輸配水管管道內(nèi)大腸菌菌的生長，將將游離余氯維維持在6mg/L以上是必要要的。但這種種高游離余氯氯含量在實際際中難以接受受。首光，水水中游離余氯氯含量高，THM化合物的生生成量大，對對人體健康構(gòu)構(gòu)成威脅。其其次，高余氯氯帶來異味，管管道腐蝕加速速等問題。細菌在含氯水體體中存活下來來的機制包括括附生到固體體表面，細胞胞間發(fā)生凝聚聚，生物膜老老化，細茵長長出膠囊，滅滅菌前的生長長環(huán)境，細胞胞壁結(jié)構(gòu)變化化等。這此因因素可能相互互作用，增加加滅菌生物膜膜的難度。氯胺影響不同消毒劑對生生物膜的作用用方式不一樣樣。例如，細細菌附生在鐵鐵管表面時，3-4mg兒的游離余余氯也不足以以控制生物膜膜生長，而2.0mgg/L氯胺即可有有效減少生物物膜內(nèi)存活細細菌的數(shù)量。Hass等對此進行行分析時認為為，余氯反應(yīng)應(yīng)活性強，在在滲人生物膜膜內(nèi)部之前就就己消耗掉，而而一氯胺反應(yīng)應(yīng)活性差，能能部分滲入生生物膜內(nèi)殺滅滅細菌。消毒劑不能滲入入生物膜內(nèi)可可能是高氯水水中仍有大腸腸苗檢出的重重要原因。有有效控制生物物膜在管道內(nèi)內(nèi)壁的生長，進進一步研究消消毒劑在管壁壁--水界面的作作用行為是必必要的。5.4腐蝕和沉沉積物積累影影響輸配水管道內(nèi)腐腐蝕干擾消毒毒劑的滅菌效效率。氯在管管壁--水界面與亞亞鐵離子發(fā)生生如下反應(yīng)：：2Fe(HHC03)22十Cl2十Ca(HCCO3)2一*2Fe((OH)3十CaCl2十6CO2若鐵以化合物形形式存在，游游離氯與之發(fā)發(fā)生反應(yīng)的活活性較化合氯氯強。生物膜膜積累來自金金屬管材的亞亞鐵離子，因因此，游離余余氯運輸?shù)缴锬ず蟛粌H僅與細胞外聚聚多糖反應(yīng)，同同時消耗亞鐵鐵離子，降低低游離余氯含含量，使鐵腐腐蝕瘤內(nèi)出現(xiàn)現(xiàn)數(shù)量較多的的大腸苗。沉積物和碎屑在在輸配水管道道內(nèi)發(fā)生積累累為細菌提供供良好的生長長環(huán)境，也使使細茵免受消消毒劑作用。沖沖洗或機械別別除可除去疏疏松吸附征管管壁的沉積物物和管瘤。一一般情況下，沖沖洗或副垢后后應(yīng)適當提高高氯的投加量量(5-500mg/L))，以殺滅沖沖洗下來的細細菌，防止生生物污染擴大大并提高水質(zhì)質(zhì)。5.5水力影響響Donlantt和Pipes研究認為，水水流速度與生生物膜積累負負相關(guān)。管道道內(nèi)水流速度度快，輸送到到管道內(nèi)壁的的營養(yǎng)物質(zhì)多多，有利于細細菌生長。與與此同時，消消毒劑擴散快快，水流切應(yīng)應(yīng)力大，抑制制生物膜生長長。管道內(nèi)水水流不暢，消消毒劑消耗速速度快，微生生物易發(fā)生再再生長，因而而死水端水質(zhì)質(zhì)一般較差。水流速度變化及及水錘都是使使腐蝕瘤從管管壁表面脫落落的重要因素素。Opheiim等調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，停水或進進水期間，水水中細菌數(shù)量量增加10培。其他物物理振動干擾擾也可使水中中細菌數(shù)量增增加。Clark等試試圖建立監(jiān)測測余氯和THM生成量的水水力模型，這這對了解細菌菌在輸配水系系統(tǒng)內(nèi)的再生生長很有意義義。6控制管道內(nèi)細細菌再生長的的措施6.1提高水處處理效果控制細菌在輸配配水管道生長長的最根本措措施是通過改改進水處理過過程，生產(chǎn)優(yōu)優(yōu)質(zhì)水，同時時選擇合適的的監(jiān)測方法，準準確判斷污染染水體的細菌菌的來源，以以利采取相應(yīng)應(yīng)防治策略。6.2沖洗管網(wǎng)網(wǎng)沖洗和機械清除除是改善管網(wǎng)網(wǎng)水質(zhì)的傳統(tǒng)統(tǒng)方法，但很很少有自來水水公司花費大大量資金開展展周期性的全全面沖洗工作作，也未配備備相應(yīng)的工作作人員。AWWA制訂了了規(guī)劃和實施施沖洗方案的的原則，可作作為有關(guān)部門門工作參考。需需要指出的是是，一旦管網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)發(fā)生了細細菌再生長現(xiàn)現(xiàn)象，沖洗和和機械清除只只能控制細菌菌增生，無法法徹底消除再再生長現(xiàn)象。在NewHaven甚至出現(xiàn)沖洗后，由于生物膜脫落，水中大腸菌數(shù)量增加的情況。6.3使用有效效消毒劑一些供水部門的的生產(chǎn)經(jīng)驗表表明，剩余化化合氯的次生生滅菌效果好好。據(jù)Kreft等對70家使用氯胺胺的自來水公公司的調(diào)查，氯氯胺滅菌能力力強。Macleeod和Zimmeernlann報道，在末末改用氯臟消消毒前，56.1%的被檢水樣樣中有大腸苗苗檢出，改用用氯胺后，大大腸苗檢出率率降至18.2%。LeChevaallierr等研究認為為，控制鐵管管內(nèi)生物膜生生長的剩余一一氯胺量為2.0mg兒。在實際際工作中，應(yīng)應(yīng)根據(jù)水質(zhì)和和管道特征對對用量進行調(diào)調(diào)整。Hackenssack自來水公司司從1982年開始使用用氯胺消毒，初初期將氯胺殘殘余量控制在在2.0mgg/L。但出于水水樣有大腸苗苗檢出并出現(xiàn)現(xiàn)硝化作用，1986年，將氯胺胺殘余量提高高到3.0mgg/L，當年夏季季，水樣中很很少有大腸菌菌檢。幾個月月后，進一步步將氯臟殘余余量提高到4.0mgg/L。1986年11月以來，輸輸配水系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)末再出現(xiàn)細細苗再生長和和硝化作用現(xiàn)現(xiàn)象。很多自來水公司司采用提高游游離余氯含量量(3-6mmg/L)的辦法控制制大腸菌的再再生長，但效效果不佳。使使用氯胺并將將其殘余量維維持在2-4mgg/L‘可能更為有有效，但在實實際操作前仍仍需進行更大大規(guī)模的系統(tǒng)統(tǒng)研究。6.4控制管道道腐蝕使用腐蝕抑制劑劑能提高游離離余氯對鐵管管生物股內(nèi)細細菌的殺滅效效果。LeCl、evalllier等報道，調(diào)調(diào)節(jié)pH和堿度，投投加正磷酸鋅鋅可使游離余余氯的滅菌效效果增加10-1000倍。用石灰調(diào)節(jié)水體體pH具有明顯的的殺菌作用。在SPringfield管網(wǎng)系統(tǒng)，將pH調(diào)至10.2，游離余氯調(diào)至3-5mg/L，生物膜內(nèi)細菌生長被大大抑制。在水質(zhì)參數(shù)(ppH，水溫等)變化幅度大大的情況下，難難以對腐蝕進進行有效控制制，加入腐蝕蝕抑制劑對大大腸菌存活的的影響不明顯顯。有必要進進一步研究腐腐蝕對游離余余氯滅菌效果果的影響。6.5控制水體體營養(yǎng)水平生物處理是通過過微生物生長長除去水中營營養(yǎng)物，從而而生產(chǎn)出生物物穩(wěn)定水，控控制細菌在管管道中再生長長。生物處理理形式多樣，包包括流化床，慢慢砂濾，快砂砂濾，顆?；罨钚蕴?GAC)吸附等。這這些生物處理理工藝能有效效除去可生物物降解的有機機碳，但在實實際應(yīng)用時仍仍需進一步論論證。LeChevaailierr等的研究表表明，粉末活活性炭(PAC)不僅降低水水中AOC含量，而且且可使THM濃度下降50-755%。在預(yù)處理過程中中加入氧化劑劑(如臭氧)有助于提高高生物處理效效果。通過氧氧化反應(yīng)，水水中復(fù)雜的長長鏈化合物轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為易吸附附到GAC或被細菌利利用的可生物物降解化合物物。但氧化生生成的氧在一一定程度上提提高細菌的代代謝活性。同同時，水中AOC含量增高，促促進細菌再生生長。如果奧奧氧用量過大大，產(chǎn)生的低低分子化合物物和極性氧化化產(chǎn)物難發(fā)生生吸附。而且且，臭氧處理理的成本是比比較高的。K11ebleer認為，氧化化使管網(wǎng)水中中細菌發(fā)生再再生長的概率率增加，如果果沒有生物過過濾設(shè)施，那那么供水部門門應(yīng)慎重考慮慮使用具氧化化工藝。6.6生物處理理的優(yōu)勢生物處理的優(yōu)勢勢包括(1)能有效除去去各種污染物物；(2)提高處理效效果；(3)除異臭、異異味和異色效效果好；(4)降低出廠水水的余氯投加加量；(5)抑制消毒劑劑副產(chǎn)物(THM)的生成；(6)降低細菌再再生長所需營營養(yǎng)物質(zhì)的濃濃度。很多自來水公司司都需要解決決出廠水異臭臭、異昧和異異色，氯用量量大，消毒副副產(chǎn)物生成量量大，管道內(nèi)內(nèi)細苗再生長長等問題。如如果條件許可可，應(yīng)考慮采采用生物處理理工藝。生物處理對污染染物的除去作作用生物處理理能選擇性除除去一些污染染物。Wang等報道，GAC處理后，酚酚、氰化物、各各種重金屬(Fe、Mn和Cu等)的除去率分分別達到80%，65%、80-922.5%，但三氯甲甲烷、四氯化化碳等化合物物的除去量不不大，接至出出現(xiàn)臭氧--GAC處理后，水水中揮發(fā)性有有機物含量增增加的情況。據(jù)據(jù)此，一些研研究人員指出出，應(yīng)根據(jù)源源水水質(zhì)和污污染物類型選選用生物處理理工藝。生物處理對水處處理過程的影影響臭氧-GAC處理過程中中使用臭氧可可提高混凝等等水處理過程程的效率，并并增強色和鐵鐵錳氧化物等等的除去效果果。奧氧-GAC處理后，水水中TOC含量下降，能能使濾床運行行時間延長2-4倍，節(jié)省了了更換和處理理濾料的費用用。生物處理降低用用氯量歐洲國家對出廠廠水進行生物物處理的目的的在于除