饮用水处理的未来趋向

　　一、前言

　　用户用水要求的一个是水量，再一个是水质。居民增加，饮用水水量也要增加，使寻找水源变得困难，以致于更加大成本。美国许多城市如加州、得克萨斯州等由于原水缺乏，就得要用再处理水做藻溉水，以后此种水也可能作为水处理的原水用，这种情况也只能在暖和地区采用。
　　城市人口增长，使得工业生产也随之增长，以致水源更趋恶化。
　　在居民方面越来越要求优质的饮用水，他们宁愿多花些钱，也要甜美可口的饮用水。因此瓶装水有了一定的市场，美国南加州估计有一半人饮用瓶装水。

　　二、规定

　　饮用水规定使供应的饮用水面临着需要优质的水质监督部门的压力，EPA（美国环保局）1986年颁布了安全饮用水规则(SDWA)的修正案，规定83种污染物和25种附加污染物，并规定每三年修正一次。这个规则规定的大部分污染物是属于化学物质的。EPA又在表面水处理规则(SWTR)内，规定肠梨形虫(Giardia lamblia)和军团菌属处理要求，和在总大肠菌规则(TCR)内，订立总大肠菌处理要求，且也为隐孢子虫处理也在SDWA内做了规定。
　　消毒副产物为附加25种污染物的一部分，其中困难的是平衡化学物质和微生物的风险和对付饮用水管理单位所施加的压力，使得EPA于整个1993年和1994年中间通过协商方式提出消毒一消毒付产物(D-DBP)的规定和增强表面水处理法则(ESWTR)。特别是将隐孢子虫传染病放在协商的规则首位。有关人体健康的规定极端复杂，这是由于长期的化学物质给予的风险和短期的微生物传染的风险交替出现的原故。更加上微生物传染的风险用已经评定风险方法，还不容易弄清楚和定出其特性。
　　作为对D-DBP处理协商结果，EPA提出一组法则，订立微生物和D-DBP所带来对人体健康的风险规定。这些法规规定了D-DBP处理要求，提出ESWTR，提出信息收集规则(ICR)和未来地下水消毒规则。ICR参数在这些协议中如何使用尚不太清楚，但是它基本能够平衡微生物和D-DBP所给予的风险。
　　由于增加了一些有关的微生物，EPA应为从化学污染物到微生物排列的方式重新安排前后次序，重新排列次序为微生物－DBP，即首先应考虑微生物的处理。几乎所有规定的一切化学污染物条目要停止使用，将来在提出化学污染物规定以前，需通过非常严格的审查，才能予以确定使用规定。

　　三、各类消毒剂

　　将来饮用水所用消毒剂，就不能只限定氯剂，要增加其他不同的消毒剂。当前有十万个城市的水厂，它们70%还是用氯剂做主要消毒剂。然而在D-DBP规定和ESWTR规定中，已提出要求臭氧一过氧化氢、氯剂一氯胺和二氧化氯的使用。但现在有多少自来水厂不使用氯剂转而使用其他消毒剂，及这些水厂使用了哪些消毒剂还不太消毒。现在有更多新的技术如等离子体射线(plasma beam)和辐射光线也都已为除去隐孢子虫做研究。但是这些新技术要在大型水厂上应用还很遥远。
　　先进技术如颗活性炭(GAC)和膜技术的应用，以后会增加使用领域。但是这些先进技术的使用和上面所述的消毒剂相比，就必须先有特殊的先决条件。使用GAC要有两个特殊应用条件，一是水厂在现有滤床上加铺GAC，目的是控制水中的味和嗅，二是水厂采用GAC，目的是则应是去除由于工业污染造成的主要合成有机污染物。但现在有多少水厂应用GAC，且它们使用效果如何尚不消毒。膜的使用也有特殊条件。MF（微滤）一开始出现就作为新技术冲击了传统的过滤技术。这种膜技术到现在还主要用于小型水厂上。反渗透仍应用在藻溉上，以后也可作为回用水在水厂上应用。
　　供水单位也致力于其处理设施的可靠性。由于人为错误或机械损伤，或者两者都有，造成了过去很多暴发疾病的发生。增加用水的可靠性，包括运行管理、运行期间监测和事故报告等的加强。供水单位还要在水厂设计和运转上添设更多的设施。这些设施是补充设备和关键部位的后备设备，和混凝投加部位和消毒部位等。另外运转期间要多加监测点，和多增加浊度仪数目。
　　在水处理设施上要增加颗粒计数器作为监测水厂运行仪器，颗粒计数器对滤池熟化(ripening)和穿透的分析是很有用的仪器。要增加有机碳(TOC)分析仪，以量测DBP母体消除状况。也要增加更多一些事故报警点。在处理设施上还要多添一些监测一事故报告点，以便及时提出运行当中发生的干扰事故。
　　水厂需要订立处理意外事故的措施计划。此计划订立不只是水厂本身的职责，还应包括当地订立供水规程的负责单位，更重要的是要包括当地的卫生保健部门。

　　四、监测仪器的变更

　　水处理设施直接监测的仪表也要变化。在化学物质方面，改进气象色谱仪／质谱仪(GC/MS)分析方法及改进其他探查仪表，可连续降低探测限度和数量要求。另外改进GC/MS方法，使能够只用一个单一方法分析更多的化学物质。例如，用当前认可的EPA饮用水分析规定，对于一切需要的农药试验，必须使用六个不同的试验方法，而将来，只用一个单一方法就能够用于一切需要试验的农药及化学农药的整个领域。由于减少了分析方法，实际上使供水单位监测费用降低。
　　筛分试验和免疫试验的应用，能够使供水单位有能力多次重复试验以节省费用。这种试验由于以上优点比之GC/MS分析方法优越。免疫试验能用以筛分原水水质，以决定是否在水处理设施上投加粉末活性炭(PAC)。免疫试验已为EPA做的固体污水程序编制认可，它也为饮用水程序编制同意。
　　微生物分析方法将来也要有改旱灾。例如，葛第虫和隐孢子虫免疫荧光试验方法与微生物和化学分析方法相比，就不是那么可靠和有那么的重复性。可靠性差和重复性缺乏的分析方法就供水单位来说是一个障碍，因为供水单位面对当前由于隐孢子虫引发的突然疾病的增加，需要更补加去除规定的社会压力。现在许多地方对原生动物分析方法的研究已在进行。研究方法采用了聚合酶链反应(polymerse chain reaction)、流动园量法(flow cytoFtia metry)、电旋转试验(elctrorotation assay)、自动显微镜、UV-VIS光谱仪、免疫磁性珠(immunomagnetic bead)、激光和许多其他截断技术分析器(cutting technology amalytical tool)等分析方法。我们到现在还不知道哪种方法应是水厂和商用试验室广泛使用的优良方法。在试验室得到的期望结果，还没有实际得到重复验证。这种有着潜能的新生原生动物分析方法，无疑地定能增进细菌和病毒的分析效果。

　　五、标准规定整体化

　　EPA已将饮用水标准、饮用水水质标准及其他各种水处理措施结合成为一个整体考虑，作为未来处理发展的一个趋向。一般饮用水的各类标准是分开订立的，这就给饮用水处理增加了困难，且不容易解决水质上遇到的问题。例如，许多饮用水供应单位加锌－正磷酸盐作为防腐剂以满足规章对水中的铅和铜的限定要求。但一些情况是，这样防腐剂会使污水处理厂所处理的水中会含有过多锌的烦恼问题，一般排放处理后的水，锌的含量要降到最低，以防止鱼类中毒。如何既使影响人体健康的铅减到最少，又要保护鱼类免受锌的毒害的两方面状况做到平衡，这种问题就需要在将来的规定中予以很好的整体性考虑。
　　供水单位必须考虑，由于水处理法规越来越严格，用户对水质要求越来越高，因此他们对饮用水的处理手段和监测设施方法就需要有更大的变化。所以在不久的将来，对各种处理技术和新的分析方法，要建立更多法则，而使出现的例外情况不能解决的问题减少。自来水公司必须继续采用新的仪表，以满足高质量饮用水的需要。