泳池水质标准主要指标的对比和分析-深圳市森威环保设备工程有限公司

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泳池水质标准主要指标的对比和分析



2.1 浑浊度
   浑浊度是反映游泳池的物理性状的一项指标,也可以说是水中的能见度或透明度。浑浊度的单位为NTU(散射浊度单位)。
    从消毒和安全考虑,池水的浑浊度应比生活饮用水的浑浊度的要求要高一些,通过国内游泳场的初步调查,常规的水处理(沉淀——砂滤——氯化)在正常合理的运 行条件,是可以将浑浊度净化到≤1~2NTU。世界卫生组织“游泳池水环境指导准则”指出宜在0.5NTU。但考虑我国国情,新标准中规定目标为 1NTU,参考日本标准,人数负荷高时可达2.0NTU的标准。
   从表1可以看出,WHO和欧美发达国家的浑浊度指标都比较低,而我国和相邻国家及地区的浑浊度指标大大落后于国际先进水平,我们认为在这次编制新“游泳池水平标准”时,应尽量缩小这种差距,与国际水平接轨。各国游泳池标准中浑浊度限值见表1。

表1 各国游泳池标准中浑浊度限值

序 号

国家或地区

浑浊度(NTU)

备 注

1

WHO

<0.5

 

2

德国

0.2

0.5

过滤后下限值

池水上限值

3

日本

2以下

循环过滤装置的处理水质出口低于0.5NTU(希望控制在0.1NTU)

4

美国

未提出具体数值

池底深部的主排水口应清晰可见,可看清池角。有些州规定不应超过0.5NTU。

5

FINA

0.1

入池前的浑浊度

6

西班牙

理想为0.5

最多为1.0NTU

7

俄罗斯

拟定于1.0

 

8

韩国

5以下

 

9

中国台湾省

5.0

建议最理想值为1NTU,能见度为12.0m

10

GB9667-1996

5以下

中国游泳池水质标准

 

  综观国外游泳池水质标准的发展,浑浊度限值趋向降低。
   2.2 pH值
   生活饮用水的允许范围在6.5-8.5之间,对人们的饮用和健康均不受影响,但在游泳池水处理中,调节池水的pH值是很重要的。
   大多数消毒剂的杀菌作用取决于pH值,因此必须使pH值保持在一种消毒剂的最佳有效范围内。以氯消毒剂为例,从表2可看出次氯酸盐与pH的变化关系。

表2 pH值对氧的影响

pH

HOCl %

OCl %

6

97.5

2.5

6.5

92.4

7.6

7

79.3

20.7

7.2

70.7

29.3

7.4

60.4

39.6

7.5

54.8

45.2

7.6

49

51.0

7.8

37.8

62.2

8

27.7

72.3

8.2

19.5

80.5

8.5

10.8

89.2

  因此HOCL比OCL-是更强的氧化剂。当水的pH为7.2时,次氯酸盐的氯为70.7%,当pH倾向高于7.8时,HOCL减少了一半。由于 随着pH升高,HOCL百分数降低,OCL-的量增加。所以pH是非常重要的水质控制指标。使用氯消毒应使pH值保持在7.2-7.8,消毒作用最有效和 最经济,为了保证消毒效果使游泳者舒适和保持水质平衡等因素必须监测pH值,我国以前的游泳池标准将池水的pH范围定位6.5-8.5,与发达国家差距较 大,我们认为在pH的范围上,新的游泳池水质应向国际先进水平靠拢。

  总之,每个国家在游泳水处理中,池水pH值都有不同的规定值,除我国、日本和韩国定为6.5-8.5外,其他国家均规定在7.2-7.8之间。
   2.3 总碱度
   控制游泳池水的碱度主要目的:
   (1)控制pH的变化,碱度太低,可能发生pH跳动(pH bounce);碱度太高使pH锁定(pH lock),使pH值调节困难。
   (2)帮助水质保持平衡
   总碱度过高或过低存在的问题:

  国外总碱度的规定(见表3)

表3 国外总碱度的规定

国家

总碱度(Buffering)

(以CaCO3 计)(mg/L)

备注
最低
理想
最大
美国
60
80-100(使用液氯,次氯酸钙或次氯酸锂时)100~200(使用二氯化物、三氯化物或溴化物时)
180
2003年美国公共游泳池标准
英国
 
75~200mg/L (以CaCO3 计)
   
澳大利亚
 
80~200mg/L (以CaCO3 计)
   

  我国以前的游泳池水质未对碱度做出规定,但实际上碱度对游泳池的水质平衡非常重要,所以应当在新标准编制中增加这个指标。具体规定参考了美国标准。
   2.4 钙硬度
    钙硬度是指在池水中,所有不同的钙化合物所含钙离子的总和,包括碳酸钙、氢氧化钙、碳酸氢钙等。通常钙硬度在水硬中是一个相对稳定的因素,但是可以通过多 种方法调节和利用它。但在游泳池水处理方面,钙硬往往被忽视。实际上游泳池池水的钙硬度过高或过低都会引起腐蚀或结垢现象。如果游泳池水的钙硬度较低,只 要碱度适当,就不会对水质产生很大影响,但如果池水的钙硬度很高,一旦游泳池的pH或总碱度偏高,就容易产生下列现象。所以,必须对钙硬度加以控制。国外 钙硬度的规定(见表4)。

表4 国外钙硬度的规定

国家

钙硬度(mg/L)

备 注

最低

理想

最大

美国

150

游泳池

200-400

1000

低碱底和低pH值可用高于500ppm硬度的池水

100

Spa池

150-250

800

英国

 

75-150

 

池水保持在此范围内,使泳者舒适,过低腐蚀,过高产生结垢

  2.5 总溶解性固体(TDS)
   总溶解性固体是指溶解在水中的所有无机物、金属、盐、有机物的总和。但其中不包括悬浮在水中的物质。消毒剂、其它化学药剂以及洗浴污染物都会引起总溶解性 固体水平的上升。制定TDS项目的真正意义在于超负荷或需稀释池水的预警。如果水中总溶解性固体较高,稀释则可能是最好的措施。
   过量的TDS对游泳池水质的影响:
   (1) 水浑浊
   (2) 氯失动
   (3) 超标时,会造成池水变色
   (4) 缩短过滤同期
   (5) 在池水中产生异味
   TDS过低会产生以下影响
   (1) 低TDS可能降低过滤效果
   (2) 低TDS可能使池水呈现一种轻微的绿色
   国外TDS的规定见表5。

表5 国外TDS的规定

国 家

TDS(总溶解性固体)

(mg/L)

美国(ANSI/NSPI-1)

比池水源水高出1500

美国(内布拉斯加州)

游泳池1000-2000,按摩池高出水源水1500

英国

池水中的TDS不应高出源水1000mg/L,最大到3000mg/L

澳大利亚

≤1000mg/L

理想值400-500mg/L

  因为TDS是指示池水是否需要更新的主要指标。WHO建议应对池内和水源水总溶解性固体进行对比检测,所以新标准规定了TDS不大于水源水的TDS1500mg/L的限值。
   2.6 消毒剂余量
   游泳池内必须保持一定量的剩余消毒剂来维持池水的持续杀菌作用。
   因为我国过去在游泳池消毒领域主要以液氯和次氯酸钠为主,所以水质标准中只规定了游离余氯值。根据资料,美国、英国和澳大利亚的游泳池消毒方式比较多,所以对消毒剂剩余值的控制要求也比较多。
   世界卫生组织的“游泳池水环境指导准则”中对消毒剂剩余值的规定:
   (1) 池中的残余氯应≤5.0mg/L(符合WHO饮用水标准)。
   (2) 为了求得低费用和游泳者的舒适,建议在整个池中保持1.0mg/L。
   (3) 经验证明,对公共游泳池运行正常,池中任何一点维持2.0mg/L是可能的。对于半公共游泳池可达3.0mg/L.
   (4) 化合氯的浓度≤游离残余氯的一半,理想值应为0.2mg/L.
   (5) 臭氧消毒系统采用低浓度的游离残余浓度(0.5mg/L或小于),高浓度2mg/L可能在spa和水疗池适宜应用。
   (6) 氯异氰脲酸酸盐消毒系统中应维持和控制氰脲酸(Cyanuric acid)在100mg/L.
   (7) 溴基消毒系统在游泳池中消毒残余量1~6mg/L,当溴基消毒剂与臭氧结合时,在整个时间内维持和控制溴离子浓度应在15~20mg/L.
   (8) 如果采用溴源BCDMH,其中DMH(二甲基乙内酰脲)宜维持不超过200mg/L.
   (9) 用冲击投量(shock dosing)补偿不适应的处理,不是好的方法,因为它能掩盖运行和设计中的缺点,也可能产生其它的问题,同时也可能发生特别不受欢迎的副产物(即THMS和氯胺)。
    对于消毒剂剩余量,美国、英国、澳大利亚和世界卫生组织的规定比较详细,考虑到了多种消毒方式的可能性,我们认为在我国游泳池水质标准中,应该充分考虑我 国经济、技术发展的不平衡性、人文、地理环境差异大等特点,允许采用不同消毒方式对游泳池水进行处理,但也要根据不同消毒剂的使用来确定相应的消毒剂剩余 量和消毒剂产物等因素。

表6 英国建议的水质标准

消毒方式

消毒剂剩余值

a.次氯酸钠

b.次氯酸钙

c.次氯酸钠电解发生器

游离余氯目标1.5~2.0mg/L

游离余氯范围1.0~3.0mg/L

在pH7.2-7.8范围内,pH目标为7.4-7.6

d.二氯异氰脲酸钠

e.三氯异氰脲酸盐

游离余氯1.0~3.0mg/L,最小的游离余氯取决于水中存在的氰脲酸的量。15mg/L需要25mg/L氰脲酸;
2.5mg/L氰脲酸增加到200mg/L。在pH7.2-7.8范围内,pH目标为7.4-7.6

f.臭氧结合游离余氯

由次氯酸钠提供0.5~1.0mg/L。在pH7.2-8.2范围内,pH目标为7.4-7.6

g.氯溴海因(BCDMH)

总剩余溴:4.0~6.0mg/L,DMH不超过200mg/L,pH7.4-7.8。

表7 澳大利亚:昆士兰州 (2004.10)化学参数表

 

Indoor pool

Heated Indoor Pool

Outdoor Pool

Outdoor Pool

Spa

水温

 

 

 

 

 

余氯

(mg/L,ppm)最小值

1.5

2

1.5

3

3

自由氯

(mg/L,ppm)with

cyanuric acid

N/A

N/A

3

4

N/A

总氯

(mg/L,ppm)

自有氯等级+1级

(10级最大)

 

 

 

 

(mg/L,ppm)最小值

3.0

4.0

3.0

4.0

4-6

臭氧

(若使用氯消毒,氯的限值见上)

零残留

零残留

零残留

零残留

零残留

pH

7.2-7.8

7.2-7.8

7.2-7.8

7.2-7.8

7.2-7.8

总碱度

(mg/L,ppm)

80-200

80-200

80-200

80-200

80-200

氰脲酸

(mg/L,ppm)

0*

0*

30-50

3-50

0*

 

 

  由于室内泳池不受阳光直射,作为氯消毒的有效部分—氰脲酸的量将减少。
   注:化合氯的浓度不应超过总氯浓度的一半,上限1.0ppm。

表8 美国公共游泳池规定(2003年)

池型

最小ppm

理想ppm

最大ppm

各类公共游泳池余氯

1.0

2.0-4.0

10.0

各类温水池(按摩池)余氯

2.0

3.0-5.0

10.0

各类游泳池和按摩池的总溴

2.0

4.0-6.0

10.0

稳定剂(氰尿酸)

10.0

30-50

150.0

  在美国游泳池水质化学参数规定中将氯产品、过硫酸钾氧化剂,过氧化氢和二氧化氯作为池水氧化时的化学品。在补救措施中,在超氯、折点加氯和冲击处理时才允许在接近或最大浓度下运行。
   ※氧化—是指正常人数负荷的游泳池和按摩池,推荐定期使用的常规氧化方法作为预防性处理。
    为了达到满意的微生物指标条件下,游离性余氯应尽量保持最低。根据国外经验,设计运行良好的公共和半公共游泳池余氯不少于1mg/L,可满足常规消毒要求 和达到消毒效果。在条件不理想,游泳池需要的余氯可能超过1mg/L,但仍要寻求不得超过1.5—2.0mg/L。  我们参考了WHO的《游泳池指导准 则》中的规定,且根据美国奥麒公司“余氯控制范围”的报告和“休闲水冲击处理科学研究总结报告”内容提出游泳池余氯限值1-3mg/L、按摩池2-3mg /L的规定。
   化合氯会引起结喉炎和鼻粘膜炎,这种有强烈刺激性的化合物也是引起“室内游泳池异味”的物质。所以世界各国在游泳池水质中对化合氯均做出了不同规定
   德 国  0.2 mg/L
   丹 麦  0.2 mg/L
   意大利  0.3 mg/L
   瑞 士  0.4 mg/L
   挪 威  0.5 mg/L
   英 国  ≤1/2游离余氯;最大0.2 mg/L
   美 国  游泳池0.2mg/L,按摩池0.5mg/L。
   根据我国国情,化合氯初步规定为0.5 mg/L。
   2.7 耗氧量
    耗氧量(以O2计),又称高锰酸钾消耗量(以KMnO4计),所谓耗氧量是指由于水中存在易被氧化的物质而消耗的高锰酸钾的量.高锰酸钾是一种氧化剂,容 易被氧化的物质主要是有机物.在游泳池中如果由于污垢、附着物、人的脂肪、鼻涕、痰、水的色素,化妆品、藻类、水中的尿液,空气的尘埃等原因,而使有机物 增多,使高锰酸钾耗氧量也增加,因此高锰酸钾的消耗量也作为污染的一项指标。所以游泳池池水污染增加,水的耗氧量也增大。根据实验结果表明,如耗氧量达到 12.0 mg/L以上(以KMnO4计),水中的菌落总数则迅速增长,监测耗氧量可反映水处理系统的实际效果。各国耗氧量的规定见表9

表9 各国耗氧量的规定

国家

耗氧量(高锰酸钾消耗量)

备注

日本

控制在不超过12mg/L(以KMnO4计)

3mg/L(以O2计)

2001年“游泳池卫生标准”

法国

≤4mg/L(以O2计)

≤16mg/L(以KMnO4计)

 

德国

上限值为:3mg/L(以KMnO4 计)

0.75mg/L(以O2计)

高于补充水

韩国

12mg/L以下(以KMnO4 计)

 

俄罗斯

不超过3mg/L(以O2计)

 

FINA

+3mg/L以下(以KMnO4计)

游泳池中最大值10mg/L(以O2计)

高于补充水或处理水

中国1985年“游泳场所卫生管理条件”

耗氧量(KMnO4)不超过12mg/L

同时规定“尿素<3.5mg/L

中国1987年“游泳场所卫生标准”

耗氧量不超过6mg/L

同时规定“尿素<2.5mg/L”

GB9669-1996

尿素≤3.5mg/L,耗氧量未做规定

“游泳场所卫生标准”

  参考以上规定,新标准中提出耗氧量3mg/L(以O2计)的限值。
   2.8 氰尿酸(Cyanuric Acid)
    二氯异氰尿酸钠(Dichlor、NaC3O3CL2)和三氯异氰尿酸盐(Trichlor、 C3N3O3CL2)消毒剂是一种有机化合物,它在水中分解成氰脲酸和氯,其中的氰脲酸是稳定剂。它能够稳定的原因是先控制次氯酸一次只生成一定的数量, 使药剂中的氯逐渐释放出来,即使在日光照射下,也只有很少一部分次氯酸流失。
   二氯和三氯投入池中,氰脲酸会不断积累。太少剩余量很快被阳光破坏,太高又可能减少氯的效果,菌群增加,藻类产生。氰脲酸含量对氯的杀菌影响见图一。所以对氰脲酸必须予以监测和控制。

  (1)美国规定:最小为10mg/L(氰脲酸)
   理想为30~50mg/l(氰脲酸)
   最大为150mg/l(氰脲酸)
   注意:由于室内池阳光少,稳定剂的作用是不重要的。
   (2)澳大利亚规定:氯稳定剂的氰脲酸的浓度为100mg/L,在室内游泳池和公共SPAS 中不宜使用异氰脲酸。

  参考以上规定,新标准中提出耗氧量3mg/L(以O2计)的限值。
   2.8 氰尿酸(Cyanuric Acid)
    二氯异氰尿酸钠(Dichlor、NaC3O3CL2)和三氯异氰尿酸盐(Trichlor、 C3N3O3CL2)消毒剂是一种有机化合物,它在水中分解成氰脲酸和氯,其中的氰脲酸是稳定剂。它能够稳定的原因是先控制次氯酸一次只生成一定的数量, 使药剂中的氯逐渐释放出来,即使在日光照射下,也只有很少一部分次氯酸流失。
   二氯和三氯投入池中,氰脲酸会不断积累。太少剩余量很快被阳光破坏,太高又可能减少氯的效果,菌群增加,藻类产生。氰脲酸含量对氯的杀菌影响见图一。所以对氰脲酸必须予以监测和控制。
   (3)英国建议:有机消毒剂应用在人数负荷大、要求较低的游泳池的水处理,氰脲酸的浓度低于200mg/L,理想范围是50-100mg/l,最大为200mg/l。
   由于随着氰脲酸的浓度不断增加而使杀死细菌的减弱,通常必须是游离性余氯的浓度高于次氯酸盐。建议的范围(见表10)。
   氰脲酸过多可能导致水质过稳的问题。使消毒剂的作用不能充分发挥。目前我国使用三氯和二氯消毒剂比较普遍,我们认为增加氰脲酸的控制指标是十分必要的。可以参考英国的规定。

表10英国建议的氰脲酸规定

池水氰脲酸浓度(mg/L)

游离性氯最低浓度(mg/L)

25

1.5

50

2.0

100

2.5

200

3.0

  2.9 溴消毒
   1) 溴氯海因(BCDHM、C5H6N2O2ClBr)
   溴氯海因是由溴、氯和有机载体DMH(二甲基乙内酰脲)组成的有机溴化合物。溴氯海因溶解于水中除DMH外还释放出活性的溴(次溴酸HOBr)和氯(次氯酸HOCl)。在氯的消毒系统中,次氯酸是最重要的消毒分子,但用溴氯海因作为池中的主要消毒剂是次溴酸盐。
   次溴酸和次氯酸与水中的有机物反应转化为溴离子(Br-),通常称为“溴库(bromide bank)。溴离子与次氯酸盐反应又生成次溴酸和氯离子。

  英国具体建议:
   采用DPD法检测,总余溴保持在4.0-8.0之间,与水温有关。总碱度要求在60~200mg/L。
   二甲基乙内酰脲(DMH)的浓度不宜超过200 mg/L。澳大利亚在1992年制定了“游泳池、按摩池、水疗池和滑道游泳池溴消毒标准”。美国在水化学参数上未作出具体规定。
   WHO组织和澳大利亚标准中认为用氯和臭氧可以激活溴离子,再生成HOBr。臭氧与溴一起应用,可不必使用活性碳,因为总有足够的溴保证消灭水中的残留臭氧。
   国外文献有报道说使用BCDMH会导致皮疹和过敏,这种过敏发生在消毒剂过量,并经过一段时间以后,出现接触性皮疹,并且这种过敏是慢性的,进一步的研究需要全面评估这个问题。
   当用溴作为消毒剂时,对眼睛的刺激和气味都比氯小的多,所以适用于室内池。当暴露在紫外线下时,溴不如氯稳定,所以不宜用在室外池。
   2) 溴化钠+次氯酸钠
   化学反应如下:

  HOBr作为池水消毒使用。
   目前国内在游泳池内使用溴剂制消毒的应用刚刚开始,还不够成熟。但不可否认的是,溴制剂在国外应用于游泳池已经有一定的历史和经验,在我国未来的游泳池市场可能也有广泛的前景,本标准是否列入请专家学者提出建议。
   国内不少厂家生产BCDHM产品,由于现场没有检测DMH浓度的工具,还应定期委托有资格的实验室进行鉴定。再者国内还无行业产品标准的测试方法,长期使用需定期换水,所以暂时难于推广使用。
   2.10 三卤甲仿(THMs)
   THMs(又称卤仿),是潜在的致癌物质,由于池水和水面上空气都会有THMs,游泳者通过皮肤接触、吞咽或吸入而吸收。所以有些专家认为过量的THMs是不适宜的。
    仅从世界生活饮用水水质发展趋势上看,有些国家对THMs放宽了限值。WHO在1998年修订的“饮用水质准则”中将三氯甲烷从1984年第一版 30mg/L;,提高到200μg/l。相比消毒副产物的风险,认为首先应保证满足消毒要求。为此,WHO为降低总的风险,宁可把氯仿指标提高到200 μg/l(我国在氯甲烷限值为60 μg/l)。美国THMs 2002实施强制标准为80 μg/l(基本观点是消毒必须保证,同时副产物风险也要降低)。
   世界上在游泳水质标准中除FINA和德国有明确规定外(20 μg/l限值);日本(2001年)游泳池水质卫生标准中将THMs值希望暂定目标约为200mg/L;英国规定与饮用水水质相同,限值为100 μg/l。
   从我国国内大中型12个水厂管网水样中THMs浓度测定结果,平均为24.7μg/l(其中最大47.86μg/l,上海;最小为12.32 μg/l,成都),虽然我国游泳池水中的THMs没做完善的检测,但显然池水加氯消毒后的THMs可能远远大于用水的规定。
有 关专家认为将饮用水标准转到游泳池水质标准是不适宜的。到目前为止,从整体讲,几乎不可能确知在游泳时有多少被咽下,又有多少不同的副产物会进入人体组 织,同时不受游泳强度和时间长短的影响,所以这一限值很难确定。由于在池边检测困难、费用高,美国、英国等国家没有将THMs的监测列入日常监测项目。
   目前国际有将THMs限值放宽的趋势,我们也认为FINA和德国对THMs的要求有些偏高,但控制THMs对滥用氯制剂消毒是有一定作用的,而且这些物质确实有一定的致癌性,对于运动员和经常的游泳的人可能会产生影响,应加控制。
   最后,参照WHO和日本的规定,THMs暂定为200μg/L。
   2.11 二氧化氯
   (1)在国外游泳池中使用CLO2消毒剂,作出明确规定的只有日本,在2001年最新的“游泳池水质卫生”中规定池水中的二氧化氯浓度控制在0.1mg/L以上、0.4mg/L以下,亚氯酸盐浓度控制在1.2mg/L以下。
   (2)美国在2003年制定的“公共游泳池”国际标准的化学参数分类中,二氧化氯主要用在去除撇沫器和管道系统中产生的生物膜,并强调它主要用于管道系统不能用于池本身(见表11)

表11 美国对二氧化氯的规定

场合

最小

理想

最大

备注

游泳池

根据需要

3-4周

取决于撇沫器和管道系统中产生的生物膜或过氧化氯突然减少的情况

二氧化氯可以杀死用双弧处理的游泳池的管道系统中的细菌膜或霉菌膜

  (3)英国:根据英国“游泳池水处理和质量标准”1999年出版文献资料。在英国的游泳池中很少使用二氧化氯,因为会出现亚氯酸盐和氯酸盐。当 时在英国还无氯酸盐和亚氯酸盐的标准。亚氯酸盐是造成正铁血红蛋白症的潜在因素,它使血液携带氧的能力降低,英国对于二氧化氯和亚氯酸盐总和的指定浓度为 500μg/l。
   (4)最早英国水研究中心,为寻求氯气的替代消毒剂时、曾对二氧化氯进行了研究,当时,其结论不推荐它为游泳池的消毒剂。
   (5)德国:在1984年颁的DIN19643的游泳池水质标准中曾提出了采用氯和亚氯酸盐生产的CLO2可应用在游泳池的消毒,对余氯、二氧化氯、化合氯和氯都作了明确规定。但在1997年DIN19643-1标准中对二氧化氯的应用末作任何规定。
   (6)世界卫生组织(WHO)在“游泳池水环境指导原则”中讨论游泳池中产生的化学副产物时,提出以二氧化氯为例,在游泳池中虽对氯酸盐进行过检测,但缺少池周围空气中氯酸盐的检测数值。另一方面,亚氯酸盐在水中和空气中均无检测数据。希望进一步获取更充分的资料。
   (7)世界卫生组织(WHO)饮用水水质标准第三版(2004年)规定:
   氯酸盐0.7mg/L(D)
   亚氯酸盐0.7mg/L(D)
   D-暂定准则值,因为消毒结果可能超过。
   (8)美国环保局(2002年)确认,亚氯酸盐最大污染物浓度(MCL)不超过1.0mg/l,足以保证各类人群的健康不受损害。
    (9)我国2001年卫生部下达通知中“生活饮用水水质卫生规定”规定亚氯酸盐限值为0.2mg/l。建设部2005颁布的“城市供水水质标准将亚氯酸盐 控制到0.7mg/l。随着CIO2在饮用水处理方面的应用日益广泛,,对其副产物的毒理认识也会越来越深入,在进一步明确其长期作用效果和浓度限值以 后,亚氯酸盐的浓度限值有放宽的趋势。文献报导氯酸盐的毒性要比亚氯酸盐小。
   (10)检测CIO2有较多的方法,我国卫生部消毒专家认为,能够检测饮用水低浓度CIO2的残留量且具有高选择性和灵敏度的方法也不成熟。适合于游泳池 水处理检测CIO2、CIO2-、CIO3-,由于游泳场馆管理水平、经济条件和技术力量限制,使用高精度和较复杂的分析方法有一定困难。另外,C1O2 见光易分解的特性,寻找池边快速C1O2、C1O2-和C1O3-的方法,在目前情况下很难实现。对于在用泳池中应用二氧化氯消毒必须建立池边的简便易行 的检测方法。亚氯酸盐和氯酸盐还必须由专门实验室完成。
   (11)文献报道,采用二氧化氯消毒时,测定余氯结果,并不能真正地反映水中消毒剂的持续消毒结果。余氯值只是水中余氯,二氧化氯消毒物质和C1O2-、C1O3-等基本无消毒能力物质的综合表现。在实际应用中不能简单地用测定简便的“余氯”代替二氧化氯。
   (12)我国台湾的游泳池水质管理专家认为:二氧化氯在理论上的效果非常好,也是世界卫生组织WHO大力推广的消毒杀菌药剂,但是目前在游泳场所的使用技术上还不是很纯熟,其主要原因如下:
   二氧化氯是在水中是以气体形式存在,高水温和汽提效应会有溢出现象产生。
   二氧化氯虽然没有氯臭味道的问题,但是在突增负荷时会有铁腥味道产生。
   二氧化氯的莹光黄,比氯的黄绿色更鲜艳,容易造成池水黄色呈现。
   二氧化氯的现场化验技术发展迟缓,它和OTO的黄色反应是氯的一半,浓度判定不易。
   二氧化氯的储存和制造具有一定的危险性。
   二氧化氯的反应残余物亚氯盐酸之影响不易控制。
    二氧化氯消毒在我国已经有很大的市场了,但是在游泳池消毒领域还是应用的非常少,因为游泳池水和人体的接触非常紧密,我们认为在技术数据不完善之前,应对 二氧化氯在游泳池中的应用有所保留。采用化学法二氧化氯消毒剂发生器应满足产品认定的技术条件HCRJ067-1999,池水中的残余浓度的限值参照日本 2001年游泳池水质标准的规定。
   2.12 微生物指标的规定
   1、菌落总数
   是指1ml水样在营养琼脂培养基中,于36℃±1℃恒温箱内培养后,所生成的细菌菌落总数(CFU/ml计)。菌落总数是了解池水消毒是否彻底的一项有效方法,也是灭菌效率的主要指标。各国的游泳池微生物指标控制的限值不同,见表12。

表12 各国游泳池微生物指标规定

国家或地区

微生物指标

备注

日本

一般细菌在200cfu/mL以下

大肠菌群不得检出

2001年游泳池水质标准

德国

细菌总数:

过滤后(下限值)20cfu/mL

池内水(上限值)100cfu/mL

1997年DIN19643-1规定

大肠杆菌、绿脓杆菌、军团菌不得检出

英国

细菌总数:

池内水100cfu/mL

 

澳大利亚

总大肠菌群不得检出

 

中国台湾省

细菌总数(37℃、24小时)

不得超过500个/mL

大肠杆菌(MPN)台湾省和高雄市:100mL水中以10mL
培养者,应少于2.2MPN,以50mL培养者,应少于1.0。

 

FINA

细菌总数:100个/mL

大肠埃希氏杆菌和绿脓杆菌

100mL不得检出

 

美国

加利福尼亚规定:

细菌总数<200个/mL

总大肠杆菌<2.2MPN/100mL

当池水浑浊度超过1 NTU,菌落总数超过100 cfu/mL时,
应要频加测定。美国规定总大肠杆菌超过标准,还应检
验粪大肠菌群。

法国

细菌总数<100个/mL

总大肠菌数<10个/100mL

粪大肠菌0

铜绿假单胞菌0

葡萄球病原菌0

 

韩国

一般细菌200个/mL

总大肠菌群100mL不得检出

(48h)

 

中国

细菌总数1000个/mL

大肠杆菌≤18个/L

 

  菌落总数中的细菌大部分是非致病性,仅菌落总数高没有太大的卫生意义,菌落总数比较直观,细菌越少,水质卫生就越 好。与发达国家和FINA标准相比,我国的要求明显太低,我们认为只要循环周期合适,有足够的消毒剂余量,pH值维持在一定水平。水质处在平衡,同时经常 反冲洗过滤器,而且游泳池管理完善,控制池水中的微生物并不困难,因为微生物等指标和人体健康直接相关,更有必要采用比较高的标准。
   2、总大肠菌群(MPN/100ml计)
    对菌落总数高,且总大肠菌群也高的水样,就应引起注意。总大肠菌落指一群与36℃±1℃培养24h能发酵乳糖,产酸产气的需氧和廉性厌氧的革兰氏阴性无芽 胞杆菌。该菌群主要来源于人畜粪便,具有指示菌的一般特征,故以此作为粪便污染指标评估游泳池水的卫生质量。也是为了掌握池水可能受肠道致病菌污染的状 况。
   水中总大肠菌群国际上均以100 ml水样中污染的总大肠菌群最大可能数(MPN)表示。各国的限值要求(OMPN/100ml)不可检出。我国和台湾地区规定表12。
   有些国家在微生物学方向增加粪大肠菌群(耐热大肠菌群),绿脓假单胞菌(与眼、耳感染有关的细菌)、链球菌(常在唾液及鼻窦排除液中)和金黄色葡萄球菌(皮肤病菌)及军团菌。
   耐热大肠菌群采用提高培养浓度的方法,将自然环境中的总大肠菌群与粪便中的总大肠菌群区分开,在44.5℃仍能生成的大肠菌群,又称为粪大肠菌群。
   这次新水质标准中提出菌落总数200cfu/L以下,和总大肠菌群100mL不可检出的规定。当消毒失败,影响过滤器(特别是活性炭过滤器中细菌繁殖),管道系统和平衡池水质变差,水质污染时就必须进行葡萄球菌和金黄色葡萄菌的非常规检测。
   2.13 氧化还原电位(ORP)
    氧化还原电位(ORP)是由Oxidation Reduction Potential 三个词的词头组成,它是表示水中的氧化或还原的电动势(电位),ORP 值是水溶液氧化或还原能力的测量指针,它的单位是微伏特(mv),它是由ORP 电极和电压计所组合而成;ORP 电极是一种可以测量水中电子的吸收或释放的电极,通常是用贵金属所作成的;电压计是将ORP 电极所测得的数据放大而稳定的呈现出来的工具。ORP所测得的值与消毒剂杀死细菌的能力有高度的相关性。通过各国研究学者多年的研究,并在饮用水与游泳池 水中所证实,现已成为国际间水质标准的指标。世界卫生组织(WHO)在1971年将ORP值列入饮用水水质标准的参考指标。

  在游泳池与按摩池的水质管理上,不正确的水质测试和化学药剂的使用会产生严重的误判情况。1984年美国环境健康协 会(NEHA)James C.Brown与美国Oregon州Portland市的防疫部门的Eric W.教授对30个公共按摩池作水质调查,分别测量其ORP值,总氯、自由余氯(次氯酸)、pH、氰脲酸、细菌总数与绿脓杆菌等,在其结果(见表13),从 报告中证实,游泳池与按摩池水中维持2ppm以上的氯,并不足以保障水质的安全,反倒是ORP值在超过650mV以上时,水中细菌数的含量是在安全范围; 因此,650mV以上的ORP值在当地即成游泳池水的重要参考指标。
   氧化还原电位居要(ORP)能被用来度量对游泳池与按摩水水中氯的消毒效果,这是因为水中的氯对细菌的杀菌效果受到氧化还原电位影响,所以ORP 值是水质的可靠指标,如果游泳池与按摩池池水中的ORP 值等于或高于650mv,则表示其中的含菌量是可以接受的,国际上对游泳池的水质要求:
   (1)世界卫生组织在“游泳池水环境指导原则”中建议:在氯消毒池,当采用银/氯化银电极和氯化钾电解质探头,pH=6.5~7.3时,ORP为750mV;pH=7.3~7.8时,ORP为770mV以上,可满足消毒效果。
   (2)FINA水质标准中ORP≥700mV.
   (3)DIN19643-1中规定:采用Ag/AgC1 3.5摩尔KCl探头;
               淡水:6.5≤pH≤7.3,ORP要求750mV
                  7.3≤pH≤7.6,ORP要求770mV
               海水:6.5≤pH≤7.3,ORP要求700mV
                  7.3≤pH≤7.8,ORP要求720mV
   (4)澳大利亚新南威尔市公共游泳池中采用不同消毒剂时ORP值的要求在700-750mV。
   (5)德国标准DIN19643-3中规定:在流入活性碳吸附滤池前检查ORP。该值>800mV(Ag/AgC13mKCl)。
   活性碳失去活性可通过比较ORP来确定,如活性吸附滤池进、出水的ORP差至少为250mV。
   比如滤池进水=825mV;滤池出水=530mV,差=295mV.
   ORP能够体现消毒剂的作用、活性炭的性能等指标,而且可以在线监测,是比较好的游泳池日常维护参数,我们认为这个指标对游泳池水质标准很有意义。
   不同氯浓度在不同pH是的ORP可参见图二。同时说明pH对氯的活性影响非常明显,也代表pH对ORP有绝对的影响力。因此。若要维持游泳池水质的安全条件,限制池水pH的范围是绝对有必要的。
   图三说明了游泳池水中含氯量相同的情况下,氰脲酸的含量越高,水中ORP值会越低,说明氰脲酸会降低ORP值。

  臭氧浓度与ORP关系见图四与图五

  ORP在游泳池的杀菌,当氯和氧化力上升时,水中的ORP值也上升,代表氯的杀菌强度也上升。图六显示出ORP值愈高时,杀死水中大肠杆菌(E.Coli)所需的时间就愈短,说明了ORP与杀死细菌之间的关系。

  在游泳池现场,水质化学的控制是一个相当繁杂的手续,我们不但要维护池水的消毒卫生,更要保护泳客避免水中化学药剂 的伤害和刺激,更进一步的要照顾到硬件设施腐蚀与结垢的水质平衡问题,而这其中牵涉到最频繁的两个化学名词即是氯和酸碱度,也是测试次数最多的,这二者事 实上也是游泳池最重要的化学工作,ORP 和pH 控制器可以轻易的取代人工手动测试和药剂的添加; 对休闲池而言,这可能不是主要的关键,但是,对公众或营业用游泳池而言,它是绝对有需要的,ORP 是一种以电极方式有效监测氯杀菌的实用方法和利器,在游泳池使用ORP 自动控制作为游泳池池水消毒杀菌的应用是再恰当不过了; 在氯化学中,影响ORP 的外在因素主要是池水的酸碱度、结合氯与氰尿酸,内在的影响因素则是电极的清洗和校正,控制好这几项主耍影响因素,游泳池的水质维护管理即可轻易上手,对 防疫部门而言也是最简单与最方便的防疫方法。
   2.14 臭氧(O3)
   O3在正常温度下是一种气体,它在水中溶解度低,在20℃水中很不稳定,通常其半衰期约25分钟。此外,臭氧在阳光下易于分解,同时也易在水中挥发,并有一定的毒性,其暴露浓度仅为0.1ppm(0.2mg/m3)。
   据文献报导,对于液相臭氧目前没有安全危险数据和工作环境的浓度限制。Langlais等(1991)在鱼类试验中总结了LC50值:
   蓝腮太阳鱼 24h:0.06mg/L-1
   虹鳟鱼 24h:0.06mg/L-1
   石首鱼 24h:0.06mg/L-1
    在使用液相臭氧时,关注的可能逸出气体和气相臭氧产生的毒性作用。在德国出版的最大允许工作环境浓度MAK-表中(maximal allowable workplace concentration),臭氧属IIIb类,即一类有理由怀疑是致癌的物质。在证实臭氧有致癌性之前,实际最大允许环境浓度200μgm- 3(=0.1ppm),一直会受到人们的怀疑。
   出于安全的考虑,通常与使用臭氧时,必选安装具有安全关闭程序的空气臭氧检测仪(测定范围为0~1ppm)。
   德国1997版DIN19643-3游泳池池水处理规定经吸附过滤后,水中剩余O3为0.05mg/L。
   美国各有关部门均分别对空气中O3浓度作出规定:不得大于0.1ppm。在用于游泳池的ANSI/NSPI1991,1999b消毒标准中水中O3浓度最高为0.2mg/L;游泳池上方的O3浓度最高为0.5ppm,并要求室内游泳池应有足够的通风设施。
   美国1999年用于公共Spas的ANSI/NSPI,1999a消毒标准中水中O3浓度最高为0.1mg/L,水面之上的空气中的臭氧浓度最高为0.5ppm,室内安装需要足够的通风设施。
   在美国ANSI/NSPI-1.2003版本中,水中浓度O3未作规定。游泳池和Spas池上方的空气浓度仍应执行OSHA的标准(0.1ppm)。
    据报导,欧洲的最大允许浓度为0.15mg/L,池进口处则应装备臭氧监测仪(Dissoloned Ozone Monitor),并经观测整整暴露8小时,证明溶解O3浓度在0.15mg/L条件下对人无害。溶解臭氧比同等氯或溴浓度具有最低毒性,而且安全可靠。
    根据上述资料并经编制组讨论,规定了水中限值为0.05mg/L。某些生产厂家人士建议限制空气中的浓度是符合技术发展要求的。水中臭氧浓度高一些对人体 的刺激并不比氯大,且世界各国只对空气中的臭氧浓度有明确要求,指出不同浓度的臭氧对人体的不同影响。德国文献中,水中的臭氧对人体的刺激并无说明,从这 一侧面表明了水中臭氧浓度并不是一个对人体健康有影响的问题。在正常状态下,即使游泳池水中臭氧浓度在

0.15mg/L,臭氧在空气中的分压约是在水中的1/10,即臭氧在空气中的浓度为:0.15mg/L×1/10=0.015mg/L。在此浓度下,空气浓度

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