饮用水管网系统剩余消毒剂作用评估

沈大年 杨福才编译

　　译者按 饮用水中不应含有病原菌是全世界自来水公司需要达到的主要目标。为达到此目标责任制，取水水源应尽可能不含病原菌，且即使原水中含有极少数的病原菌，也要在水处理中消除。或至少以消毒剂来活。然而就是这样，在管网中饮用水也可能再度污染，或者是在管网内壁的生物膜生长病原菌。为了避免饮用水污染，采用氯剂、二氧化氯和氯胺处理会有帮助，但也会造成产生伤害人体的不良效果。
　　国际供水协会消毒委员会主席Rhodes Trussel博士提出出召开两个专门会议探讨有关管网中保持剩余消毒剂的优缺点问题。第1次会议于1989年4月在美国费城召开，主要讨论美国赞同的留有剩余消毒剂的观点。第2次会议于1989年9月在德国慕尼黑召开，主要讨论欧洲一些国家赞同的不留有剩余消毒剂的观点。两次会议都认为管网中留有剩余消毒剂的这个问题极为复杂，而使得世界各国观点不一致，从必须在管网中保留剩余消毒剂的主张，到管网中绝对不要保留剩余消毒剂的主张。两次会议都认为保护水原最重要，还认为完全消除饮水中病原菌，或至少灭活病原菌是必要的。两次会议都认为保护水原最重要，还认为完全正确消除饮用水中病原菌，或至少灭活病原菌是必要的。如果管网系统卫生条件优越且管理得当（管内无真空地区），在正常情况下可以避免污染。如果饮用水中发生病原菌，就城要采用剩余消毒剂消毒。
　　在费城和慕尼黑两次会议上发表了许多有关此问题的论文艺工作者，就采用剩余消毒剂的优缺点的看法各抒已见，这些论文已在JAWWA和AQUA杂志上刊登了13篇，以后还将继续发表，可见对其问题的重视。其中Rhodos Trussel的一篇论文，结论性的全面谈论了留有剩余消毒剂的各方面意见，并谈了自己的看法，殊堪注目，其中心思想还是认为在当今世界上供水现状来看，以在管网中采用剩余消毒剂方式为宜，尤其是供水条件不足的供水单位更应考虑。天津市自来水公司对此问题甚为关心，曾列为公司研究课题。为了供给水工作者参考，观予以编译。
　　文摘：世界上自来水公司开始使用氯剂作为主要消毒剂以来，其管网系统就保持有余氯，所订立的管网余氯规则在世界许多地也日增其重要性。然而世界上多数地区的地下水管网系统一般没有余氯，且欧洲一些自来水公司当前在处理的地表水中也没有余氯。本文叙述了保持剩余水泄不通毒剂的理由，且讨论了各种剩余消毒剂的特性。

1、前言

　　消毒在任何一种水处理的程序上，都是非常重要的一个步骤，它也是在过去的二百年间饮用水处理实践当中最主要的一个部分。但在新的世纪，首先会看到消毒设施会有重大的变化。
　　消毒在饮用水中扮演一个突出的角色。由予Snow在Broadstreet Well地方首先作出了非凡的研究成果，使得保护人体健康这个方面成为应最先考虑的条件。由接近20世纪，饮用水第一次使用氯化消毒以来，氯化在抗击微生物，而提供的对人体健康安全保障上，扮演了一个重要的角色。当前氯剂在处理上经常是唯一使用的消毒剂，且事实上美国几乎所有饮用水水厂都采用氯剂消毒。
　　认为没有经过讨论和深入权衡氯化作用对饮用水的实际消毒效果，不可以在供水上正式应用。一个原因是应事先明确消毒和过滤两者之间，哪种具有安全和独立处理的效果。另一个原因是还应明确于出厂水投加氯剂消毒和不投加氯剂消毒而管网中水质不爱影响的两者之间，哪种地供水有利，并能没有病原菌。
　　当前世界上仍然存在着不良水质危害人体健康的状况。供水水域保护、病原菌去除（过滤）、病原菌灭活等是保护人体健康在饮用水中首要解决的三个基础问题。本文特别提出管网中保留剩余消毒剂也是保持管网系统中饮用水不受微生物侵害的第四个基础问题。
1-1、应用氯化处理的两种趋向
　　在供水上从使用氯剂开始，在欧洲就有反对的议论，特别是对出厂饮用水外观上的影响更提及的多。但是在美国和甚至在欧洲许多国家到20世纪初期的70年代没有提出过没有什么异议。到70年代中叶又发现了氯化剂除有灭活病菌的优点以外，氯化剂还与天然水生水生腐殖质反应产生化学付产物，特别是产生如氯仿、二氯——溴甲烷、二溴一氯甲烷、浴血奋战仿等的合成有机化合物，并且从动物身上和从传染病病例得出这些付产物（DBPs）对人体健康产生不良的负作用。美国环保局已公布了限制饮用水中的这些有害于居民的化合物含量的规定。加拿大和欧洲各国也已同样的作出这类规定。水工业部门由这些状况出现以来即既力图使饮用水中微生物含量不损害人体健康，又使付产物减低到最小量的两者之间找到平衡而努力。
　　到现在自来水工业已然经营了300年。在引用氯剂在水中使用以后，在管网中一直接持续的保持起相当作用余氯。管网中余氯也成为饮用水含有微生物影响人体安全的信号，同时居民对水中含有氯的气味也提出抱怨，且在管网中余氯还产生DBPs。新的途径是找出保证居民饮用的水不受生物侵害，又水中不产生DBPs，且还有效的管理管网系统使变成合宜处理DBPs的科学新领域。
　　调查在北开美、欧洲和日本当前消毒的实际状况，有两种主要趋向。第一种趋向是保持全部管道都含有余氯，且找出人们可接受的DBPs量。现美国已订立处理地表水剩余消毒剂的规则，或者制定处理方法。第二种趋向是成功的运用管网中没有剩余消毒剂的方法使不会产生DBPs。有几个国家应用此方法，它们都在欧洲大陆，特别是荷兰应用最好。

2、管网系统维持余氯的讨论

　　消毒和DBPs方面有关问题
2-1、次消毒和管网中保持余氯
　　氯化消毒作用分开两部分，分为（1）一次消毒，（2）管网中保持余氯（有时在美国称呼二次消毒或在部分欧洲国家称呼安全消毒）。在一次消毒中灭活微生物或由原水中去除微生物，以便处理出不受微生损害人体健康的安全饮用水。一次消毒一般在水处理设施中进行。有少数供应的水单独消毒不需水处理就可以达到饮用水要求的例外，处于这种状况的水一般在管道中进行一次消毒。维持的剩余消毒剂是指在管网中留有的消毒剂（通常是氯剂），它是在水厂后部设施中投加的消毒剂。以往一次消毒所用的消毒剂和留有剩余消毒剂都用氯剂。将来要选择出一种消毒方法以能保证进入管网的饮用水没有病原菌和保持管网本身不会出现水质的不良变化。
2-2、管网消毒与DBPs有关问题
　　在此问题提出前，必须对两种情况予以研究。首先是将一边是以消毒减低病原菌的好的方向的情况下，另一边是将消毒增加DBPs的坏的方面的情况中间加以权衡的消毒--DBPs问题经常探讨。探讨此问题的途径是正确的提出每种氧化消毒化学药剂的特性，如在小型试验使用的氯剂。但在实际场合中则有着许多复杂的因素。对于这些因素和选取的消毒剂两者中间的关系的情况，在本文中将予以探讨。
2-3、DBPs和氧化付产物问题
　　第二个问题是对称呼消毒付产物名称的一贯观点的看法。对消毒付产物称呼化学付产物是因为任何一个消毒程序都产生必要的化学物质。事实是水处理在无论何种情况时使用的都是作用极强的氧化物，它们都产生化学付产物，甚至不是用做消毒剂的氯化物也产生化学付产物。几年前本文作者曾提出采用、置换为氧化付产物名称。水处理非常有效的每生种氧化物也都非常有效的产生为有潜在毒性的化学付产物。偶发性指标是显示这些氮源化物对人体健康的危害程序，且它们的应用状况会永远不能够全面了解。对这些氧化物需要的毒理学研究费用大且耗费时间，很难时得出结果，同时研究方法还时常变化且所得参数极难肯定。这就面临着一个试图采用的能以消毒安全而不产生今天已知道或者将来会知道的有毒化学付产物的一系列氧化物的复杂问题。
　　氯素和其他卤素由于它们以置换作用和氯化作用反应，所以作用甚至更复杂。虽然如此，但称呼氧化化付产物的名称得到了论据，因为很明确示出该氧化付产物实际上为一种在水处理中和投加的反应性化学药剂相关联而致的付产物。甚至不论其是否应用的在消毒作用上，其多数处理药剂也都是用的氧化物。
2-4、一次消毒在没有显著产生氧化付产物状态下起到作用
　　最近几十年已经应用其他消毒方法一次消毒，并且在没有产生使用氯剂那样的氧化付产物的消毒效果效果上，取得了长足的进步事业，紫外线就是这种消毒方法。但是或许最显著进步的是采用膜过滤技术，此种技术不但可以消毒且甚至能够灭菌。为了使饮用水中不投加任何氧化化学药剂即达到消毒作用，在过去的一些年中，作者与荷兰一些科学家和工程师艰苦在一起工作，设计了两阶段膜处理设备从事消毒研究，其效果远高于常规水处理设施。该设备将于荷兰的阿姆斯特丹市附近的Heemskerk地区建设完成。
　　最佳的技术是建造一个不留有氧化付产物，而又不产生病原菌的设施。然而，如果仍需保留剩余消毒剂，而又使管网中不留有氧化付产物的情况很难办到。对提出的问题考虑了三个对策：（1）去除与氧化消毒剂反应产生氯化付产物的天然水生腐殖物基质，（2）选择不产生可识别的氧化付产物的各类氧化剩余物（二氧化氯和氯胺是其中主要消毒剂），或是（3）重新考虑到管网中存在的剩余氧化物的处理策略。美国开始对在使用不同的消毒剂量予以注目，欧洲对保持剩余消毒剂量也在重新探讨。

3、检验--和了解--维持剩余消毒剂的需要性

　　在管网系统中应探讨抗击微生物所用氧化消毒剂的作用。一种观点认为被称通用的剩余消毒剂的方式，是一种没有根据的并且也不是谨慎的作法，其不过是历史造成的人为方法，但无论如何在90年前于选定的消毒氯剂的管网中有余氯存在的事实。支持上述观点的给水工作者提到美国和欧洲许多大型的地下水水厂不使用氯化方法。然而美于1989年在地表水处理规定中明确了全部管网系统中应用余氯。对立的，在欧洲部分国家中设计管网逐渐出现避开采用余氯的趋向。因此需谨慎检验--和了解--给水科学家们和工程师们这两方面经验丰富人物的对这两种截然不同观点的看法。为帮助了解，需复核保留氧化剩余消毒剂引证的最普遍的理由，和检验是否能够通过其他方法解决，且对三种主要消毒剂的相对特征加以评估，这些方面将于后面文章伤叙述。

4、留有管网系统中剩余消毒剂的必要性

　　美国从事饮用水微生物学研究的高级微生物学者和专家Edwin Geldreich在其所著书中的有关微生物特征之中提出：“对用户使用的龙头水提供信用证为有助于安全的饮用水的两个安全要素是，在所有供水暑期保持全部管网要求的水压和提供管网连续不间断的剩余消毒剂”。Geldveich引证Snead等人的研究报告称，初期余氯含量为0.2mg/L情况时，能够抗击浓度为0.1%的污染物。以下文章提出保持管网中剩余消毒剂的几点理由。
4-1、克服管网系统的污染
　　Geldveich复核了许多多半是污染源和克服污染源的方法。这些污染源是，落在露天贮水池中的鸟粪、管道交叉连接、给水结构物污染、管道修补、给水管道和污水管道中间相隔距离不够，冲洗管道不理想、管道压力不足、和管道老化锈蚀。表1列出Gelreich检验出的5种事故情况。表内示出微生物种类的污染源。根据作者经验水压不足和反星期一吸是全世界范围内最常见污染源。Geldreich也指出的，要求管网保持最低水压可保证减少漏水，但没有考虑污染管网水水质，压低管网水压是一种不适宜的处理方法不许可的交叉接连造成的浪费水情况在月底水费帐单会显示出来，那时就会引起用户及自来水公司的注意。
　　如果保持管网低水压是主要的要求，管网也必须设计在火警暑期应有一定的足够的要求水压。如果在现场还铺有污水管道，供水管道的水压应一直比非供水管道的水压高。
　　由于交叉连接是造成风险的重要根源，交叉连接设备的检验还会混淆鉴定结果，需要提供多一些办法，采用连续高压供水管网系统也同样是优良的补救办法。
　　老旧干管爆破是发生污染的重要根源。由于老旧干管爆破时管网水压降低，且也由于这些老旧漏水干管在管网水压仰慕地使水质受到污染，因此或许另一个减少污染风险的方法是替换老旧干管，这样做能期望减低漏水的所有根源。
　　露天贮水池会使污染物进入池内。封闭型的池盖就会对贮水池维护上大有好处。但是封闭盖要加以维护。表1所列鼠伤寒沙门氏菌病例就是鸽粪穿过腐蚀池盖的孔造成的。
　　在检查微生物的时期，管网严重的污染才得以显露。补救的可能方法是增加多一些检验点和多一些检验次数，以更好的对管网水样的微生物检测。补救的可能方法是增加多一些检验点和多一些检验次数，以更媸的对管网水样的微生物检测。检测水样工作越提高，越能早些发现存在水样中的任何一种的微生物。对微生物检测建设实时（real time)方法是协助检测管网水质的有效手段。

5种污染事故概况　　表1 地 点 日 期 微生物

污染源 cabool Mo 1989-12至1990-1 埃希氏大肠菌0157：H7 干管爆破有污水浸入污染 Gideon,Mo 1993 11-12 鼠伤寒沙门氏菌 鸽粪穿过水塔顶小孔 利玛、秘鲁 1991 弧菌属霍乱菌 水压低、污水反虹吸 Trujillo、秘鲁 1991 弧菌属霍乱菌 污水污染深井水、中断加氯 Plura、秘鲁 1991 弧菌属霍乱菌 污染深井、水压不足

　　优越设计新铺管道和大力维护旧有管道或许是减少于由污染而损伤管道的可能性。所以加强管道各方面情况的提高，是另一种使管网不受损害的可靠的方法。最后是规划有条理的卫生检测以鉴别水质也是对管道维护抗击微生物再生的手段。
　　在控制污染上，在这些措施中特别是加强管网水压的作用比余氯更重要。而且Olivieriet al从在生产设施中的试验示出为，还不清楚剩余消毒剂是否在防护微生物上有更大作用，因为仅仅有很少量的污染物为它们去除。
　　整体来讲，结语是管网水压合理、抗击反水流（back flow）良好、管网维护及时、旧管较多更换、管网冲洗加强、设计优越（分隔、抗击、防护设施）、水处理完好、多种防护水源选择和后续结构物应用适宜等，能以很成功的发送对管网污染物的去除。一旦发生污染，氧化剩余消毒剂是否能够提供更佳的去除能力值得怀疑，因为显然污染可能也水泵剩余消毒剂。
4-2、阻止大肠菌重生
　　White提出一个优越纲要，这纲要在很大程度上根据Le Chevaher复查所得。问题是仅有大肠菌重生出现，不会达到其本身就能够有直接对人体发生风险的那种程度，但是大肠菌存在着重生状况再结合对大肠菌监测，可作为确认管网受不受微生物分割其完事性的一种办法。White指出，微生物学的的交互共生体促进的微生物重生作用，被殿堂胞外腊梅糖--胞外聚合体物质所防护，该种物质通过物理的和迁移观象的结合能防护目标微生物的重生。一旦这种群落已经相互结合起来就极难去除，特别是采用加氯处理方法更不容易去除。在游泳池中产生的黑藻就是同一现象的例子。White提出重生的重要起因是由于微生物穿透和余氯丢失所致。穿透归因于防护管网的一次消毒堡垒的被破坏。
　　防止微生物重生的措施是对开一次消毒、管道冲洗、管壁涂层和清洁、管道腐蚀控制和监测以及限制异养菌营养物等加强注意，并且特别是对管网中余氯特别予以关注。微生物重生之外，没有剩余消毒剂对水质控制，在当前很难想像在没有应用的特殊措施条件下，能够有高于剩余消毒剂效能的办法。在多数地区的旧管应全部置换，不饶有兴趣，不然，很难考虑对重生问题应如何予以控制。
4-3、生物膜形成的抑制
　　以下是用其他方法的简略论述：
　　. 进入管道的饮用水的溶解有机物的去除；
　　. 管网和用户支管的惰性材料的使用；
　　. 加强一次消毒；
　　. 减少构筑物的污染；
　　. 提高监测技术；
　　. 消灭死头；
　　. 清洗和置换旧管，用惰性材料管置换适宜；
　　. 改善贮水池的设计和管理；
　　. 避免使用促进微生物生长的管材。
　　广泛提倡去除进入管网水中的降解有机物，且在不经常应用剩余消毒剂的每一个管网中，阻止不期望产生异形菌生物膜的关键办法。虽然这种做法已有了很大的进展，但还需要于能做到的优质监测和做到的有把握预计管网习性等以前更多的下力量研究。
　　通过实际例子得出，在电子工业上生物膜的存在是一个问题，其所用水相当纯净，TOC浓度经常小于20μg/L，但是去除基质效果不佳。由于微生物有着交互共生物，使其所在的营养环境虽然比之饮用水管网系统所设立的营养环境相比要好，但还能生长。
　　旧管中生物膜特别对管道不利，尤其是对二价铁质管道更是麻烦。高度度复杂的微生物群能在管中存在造成管壁腐蚀，同时还对控制大肠菌上造成问题。因此在生物膜控制中的另一重要办法是换掉容易污染的旧管道，特别是要考虑置换成惰性物质的管道。
　　细菌几乎在各地都会发生。发生如此之多的原因，直到1860年巴斯德（Louis Pasteur）对细菌生长上发现是自发的状况才得到解释。然而在减少进入管网的生物种上，应对减少生物膜这个问题方面下很大工夫。这个问题的解决需要减少构筑物污染和加强饮用水处理设施的能力。膜过滤替代消毒，对消灭进入管网中的生物菌种，是一个很大的冲击。
　　管网死头和贮水池（也可以认为是死头）也是生物膜产生的根源，但是它们绝大多数能以由于采用优越设计得以改善，特别是在贮水池方面上，贮水池进口设计合宜，对提高管网管理能大有帮助。
　　最后，提高微生物参数的监测也对生物膜控制管理有帮助。例如，自动监测异养菌平价计数（HPC）和大肠菌的仪表特别有利。
　　这些措施都能确实地减少生物膜到大肠菌等的监测受干预的程度。另一方面如先前所监测的，电子工业采用的清洁水的管网中滋生的生物膜是一个问题，且这些水中确实没有矿物质，同时TOC也很少。不能期望在没有余氯状况下利用这些措施显然的对所有生物膜完全控制，但是这些措施能确实使得其减少生物膜的程度比当前绝大多数管网所能做到的处理措施减少的水平要低。另外，一旦微生物交互共生建设，与其等的抗击膜梅糖就位，就很难完成它的去除作用，甚至有余氯在管网中存在也不能解决，更不用谈没有的情况。
4-4、管网水的水质稳定
　　管网中水的生物水质稳定其与管网中的生物膜形成及微生物重生成几乎成一致状态，虽然或许减少腐蚀很为重要。腐蚀是减少余氯的主要因素，并且在管网内和用户水管内两者上，起对水质不利的作用。当前对腐蚀作用仍是低估，推论管道可用惰性物质，并且最终还以改善管网状态以减少停留时间来维持水质稳定。议论的这些措施，认为在稳定水质比维护余氯更重要，此外，如果这是要求的目的，或许这些措施更易于维护余氯。
4-5、阻止偶发病原菌发生
　　阻止发生在部分用户支管内的偶发性病原菌和微生物的问题为，一些病原菌如军才菌属和一些大肠菌微生物（肺炎微物），显然在配水管网和用户支管内的生物膜中能以残存，且偶而甚至繁殖。然而不能说此问题的控制措施超过早先论述的有关生物膜方法。可以想到对一个问题加强管理也能对其他问题的管理有好的影响。
　　也需要对偶发性病菌对不同人的人体传染的观察有一些不同的观点。幅些生物引起的对人体实际上的风险（根据饮用水出现的微生物浓度），是对有着抑制免疫系统的人们而言，除非是这些微生物存在于其他状况—如在空调系统生长着的军团菌属。最近美国控制疾病中心（USCDC）制定对有着AIDs的个人不应饮未煮沸的自来水的要求。没有理由期望能有使得饮用水对带有特种疾病的病人健康的安全技术。
　　尽管如此，上述所有措施仍然是有帮助和应予以鼓励的。水中留有剩余消毒剂对偶发性微生物控制上永远有着很大的不足之处。
4-6、剩余消毒剂作为传达微生物污染的信号
　　对于剩余消毒剂能作为传达微生物污染信号，作者提出以下的说明理由，当污染物进入管网系统，它损害剩余消毒剂，使得管网中部分管段中剩余消毒剂减少，在该处可以观测到剩余消毒剂损失的情况作为污染信号。
　　管网剩余消毒剂的污染观测，可以替代一些综合监测，如对HPC和/或大肠菌自动监测，压力和/或是流量的综合自动监测和加强对微生物污染的手动操作监测。这些监测方法大部分以前已提出过。
　　使用污染信号方法有很多状况需要探讨。一个是采用当前技术监测管网系统的能力还不是令人信服的，另外是采用减少剩余消毒剂的作法作为污染信号传送信息也不是很有力的措施。管网系统管理者知道剩余消毒剂的消失有许多原因，旧管、死头、和不在干管线上的贮水池出现污染都是其中的部分原因。当前多数自来水公司不用余氯作为传递管网水污染信息的方法。

5、维持剩余消毒剂的需求

　　维持剩余消毒剂的每项措施的最低需求（bottom line)
　　.克服管网污染 有许多方法防止管网污染，其等作用比剩余消毒剂作用强；
　　.防止再生 除掉维持剩余消毒剂方法以外，有许多办法能以有力量防止再生。但是一旦出现再生问题，如果没有剩余消毒剂用以去除，还不容易解决；
　　.抑制生物膜形成 管网没有剩余消毒剂能使生物膜减少，但不能全部控制；
　　.管网中水水质稳定 或许采用其他措施比采用剩余消毒剂起的作用更重要；
　　.剩余消毒剂减少作为污染物存在的信号 以这种理由保留剩余消毒剂的解释很不充分。当迂有污染物在管网中存在时，还需要采用更好的探测污染仪器；
　　.防止偶发性病原菌 一方面可能尝试采用控制此问题的不合理的处理负担，要在没有剩余消毒剂状况下，提出一些控制措施。另一方面，如果每种状况都一样，采用适当剂量的剩余消毒剂，还是较好的控制办法。
　　从最低需求看，似乎是不论如何，在各种选择的方法中，可有极多理由选取在管网中维持剩余消毒剂的手段。在风险上，似乎运转没有剩余消毒剂也能避免。现在环绕世界各地有着长期运转实际经验的地下水系统和有着荷兰、瑞士进行处理的地表水系统，这些系统都没有在管网中留有剩余消毒剂，但都没有发生过显著事故的报告。另一方面，从分析实际状况看还是相信在水工业上维持管网水质仍旧有大量工作要做，同时也还是建议继续采用维持管网剩余消毒剂作为处理的办法。

6、减低管网中剩余消毒剂及其付产物

　　管网中留有的剩余消毒消剂有三种状况
　　 .处理水以减低作为氧化剂付产物（OBP）母体的天然自然物；
　　 .处理水以提高剩余氧化剂的稳定性；
　　 .慎重选取氧化剂，特别是要精心选取能以维持剩余消毒的氧化剂。
　　 从研究控制三卤甲烷以来，处理水就以去除天然有机物为主要讨论课题，现在提高处理生物稳定性的问题也引起了注意，集中于提高剩余氧化剂的稳定性的研究排入了前列。这是因为剩余消毒剂越稳定，饮用出厂水氧化剂需要的越少。在管网中为维持剩余消毒剂而选取氧化剂有四个要求：（1）剩余消毒剂最稳定，（2）生物膜控制最佳，（3）直接毒性最小，（4）消毒付产物形成最少。

7、水处量提高生物稳定性和减少母体

　　取得生物稳定性有两个基本途径，即为在水中生物的稳定或在水中天然有机物的降代。这两个途径的技术处理为集中于减低异养菌的潜能。虽然快速砂过滤能以处理臭氯作用的水使之生物稳定，但一般经历更长时期的河岸过滤或沙丘过滤对减低异养菌的效果更好。吸附生长在管网中的异养菌的有机碳所吸收入的异养菌正是水中部分的天然有机物。因此天然有机物实际减少量常与AOC（可同化有机炭）或BDOC实际减少量相吻合（BDOC可溶解有机炭，和AOC相同，为管网中吸附异养生物的有机碳量标准）。另一方面，可能吸附垢碳的容积是属于低分子量范围，且TOC最佳去掉办法是用颗粒活性炭吸附反渗碳透或其他高超技术，其比之加强混凝的处理办法效果好。
　　对提出的剩余消毒剂稳定性问题，一个解决方法是用暗前功尽弃试验，使剩余消毒剂减低衰减。如以上所述，减少天然有机物很重要，但是提高pH和使用一种氧化剂以减少该种氧化剂需要量也是对减少有机物有帮助的。例如在投加剩余氧化剂前可于水中加入臭氧处理。
　　管道腐蚀也是一个重要因素，因为在管道系统中其对剩余氧化剂的稳定有相连关系。当前论据是，在其除氧以前，腐蚀已将剩余氯胺和余氯除去。绝大多数的原因是可能由于这些氧化剂在金属管表面上控制着阴极反应动态的原故。
7-1、选取剩余消毒剂
　　表2示出的为比较保持剩余消毒的三种主要注毒剂的四个方面：（1）余留消毒剂的稳定性，（2）余留毒性（以美国环保局建议限定标准表示），（3）生物膜控制，（4）付产物形成。
　　在表2示出的所选择出的剩余消毒剂，在美国和欧洲部分国家管网系统使用都很成功。游离氯依旧是这两个地区的首选对象。但是它有产生付产物的很大缺点，并且在将来使用上绝大可能只限制用于含极低量母体的水。这种低量母体的水来自天然有机物少的自然环境，或是已用水处理设施减低了天然有机物含量。
　　一氯胺是最普遍选用的第二种消毒剂（欧洲用的很少）。这种消毒剂主要缺点是其在管网的剩余物有硝化作用，有时达到使氯胺无效的程度。虽然对这种情况进行了一连串的调查，但对这种情况的原理仍不十分理解。有一些氯胺可能由于高温、氨量超出限额死头和使用贮水池的因素，使剩余消毒剂经常消失 和对生物膜生长难以控制。氯胺也有时由于作为一次消毒的目的效力差一些常避免使用，但不是有力的理由。第一因为留有剩余氯胺的目的与那些作为一次消毒相比的目的作用不同，第二因为氯胺确实表现出对控制生物膜形成是优越的，且其在剩余消毒剂中。主要是控制生物膜成长的灭菌作用，这种高超的对生物膜成长的控制作用，在铁管上表现最为突出。
　　剩余二氧化氯本身和次酸盐离子由于氧化水中物质产生毒性，成为这种消毒剂的主要问题。在英国的化学工业已经提供了资金进一步研究此毒性问题。此研究结果已引起注意。
　　在当前，继续使用游离氯消毒的给水工作者或许是精明的，但调查结果告一阶段会对围绕剩余氨剂的硝化作用提供一个好的远景，帮助对二氧化氯和无极付产物的毒性提供更明确的了解。对于不使用游离氯的地区，在美国似乎是氯胺是优选的消毒剂和在欧洲似乎是二氧化氯是优选的消毒剂。

保持剩余消毒剂是最常用的氧化剂　　表2 氧化剂 剩余消毒剂稳定 美国环保局剩余消毒剂限额（mg/L) 生物膜控制 化学付产物 游离氯 很好 4 好 不佳 二氧化氯 好 0.8 好 好（1） 氯胺 极好（2） 4 很好（3） 很好

　　（1）氯酸盐和亚氯酸盐离子
　　（2）受硝化作用支配
　　（3）对铁管表面抗腐蚀效果比游离氯好

8、结语

　　以下各项是本文讨论的概要
　　（1）管网系统内的剩余消毒剂的存在对保护水质、保持饮用水外观明净、抗击微生物侵袭以及减低消毒付产物极其重要；
　　（2）对消毒剂和消毒付产物有三个关键点：
　　. 一次消毒和保持剩余消毒剂是两种状况，应加以区别。
　　.应当使用‘氯化剂付产物名词’，不用‘消毒剂付产物’名词。
　　.一次消毒的目的是，在不产生氧化剂付产物的情况下能以达到。
　　（3）应用剩余消毒剂援引的理由和概括性的论述：
　　. 克服管网系统污染 是较好抗击污染保护水质的方法。
　　.防止大肠菌再生 有其他减少大肠菌再生方法，但难以设想在没有使用剩余消毒剂状况下，对存在重生问题难以控制。
　　.抑制生物膜形成 也有其他减低方法，并且也难以设想对存在的问题也能加以控制。
　　.管网系统稳定水质 剩余消毒剂能帮助稳定，但不能得到满意效果。
　　.阻止偶发性病原菌出现 其他措施同样重要，但是难以设想如果没有剩余消毒剂是否能以控制。
　　.剩余消毒剂作为管网水受到污染信号 这种办法对于剩余消毒剂来说，提出的理由不充足。
　　（4）选择剩余消毒剂
　　.游离氯--稳定性很好、直接毒性低、生物膜控制好，但形成化学付产物的量大。
　　.二氧化氯—稳定性好、直接毒性适中、生物膜控制也好，但是对化学付产物的形成应予以限制。
　　.一氯胺—稳定性极好、直接毒性低、生物膜控制很好、化学付产物形成的数量很有限。
总之，在用户对饮用水要求外观更加清澈和要求水质更为优越的状况下，可能应把所有这些消毒剂平行使用。最好办法也许是应当保护饮用水水质良好的管网系统统且留有剩余消毒剂。

采用资料 JAWWA 1999-1、AQUA 1999-1