同济大学高乃云：饮用水处理中节约和控制加氯量的意义
水是维持人类生命的重要物质，有时也是传播疾病的重要媒介。近百余年来，不断发现以水为媒介传染的疾病，使人们认识到霍乱、痢疾、伤寒、肝炎、血吸虫病等传染病是致病细菌通过饮水传播引起的。饮用水受致病菌污染将直接危害人民健康、影响生活生产的严重公共卫生问题，从而证明消毒的必要性。
一、氯消毒历史及其两面性
氯对饮用水进行消毒已有百余年历史，目前来看，还没有找到一种可用的消毒剂来取代氯。我国和世界上绝大部分国家都是采用氯消毒，世界上禁止氯消毒的国家据我所知只有荷兰。因为荷兰国家比较小，饮用水源大部分来自河坝的渗滤，地气比较冷，供水管线比较短，处理工序也比较多，水里含有的微生物营养物质特别少，病菌病毒在水里不太容易生长，温度也不适宜，所以荷兰就可以禁止使用氯消毒。
加氯是为了杀死病菌病毒，氯消毒的发明为提高饮水的生物安全性做出了重大贡献。但到了20世纪70年代，发现饮水中含有毒有害的氯化消毒副产物。这样氯消毒就呈现出两面性：一方面它可以保证微生物的安全性，杀灭水中的细菌、病毒；另一方面它又产生消毒副产物，这些消毒副产物绝大部分是致癌、致畸、致突变物质，给人们的身体健康带来不安全性。
二、氯消毒前体物的生成
消毒副产物的前体物是指可以和消毒剂发生反应生成消毒副产物的有机物和无机物。绝大多数水体中，消毒副产物的前体物是腐殖质。在土壤、沉积物和水体中都含有腐殖质，主要来自动、植物腐烂后的最终产物，其成份包括亲水酸、糖类、羧酸、氨基酸等。
前体物还有藻类和其他水生植物。藻类细胞和胞外产物会分泌到水中成为前体物。藻类前体物的性质根据藻的种类有所不同，有时胞外产物可生成较多的三卤甲烷，生成量随藻类生长期而异。藻类的影响是变化的，只是在短时期内对有机物量产生影响，因为很快就被生物降解，并不会在很长时间内，对水体的难降解有机物量产生影响。
废水排放是人为来源的前体物。废水中含有许多合成有机物，已经认为是三卤甲烷前体物的工业药剂有乙醇、乙醛、甲基酮、仲醇等。许多城市排出的废水中，在污水生物处理时的最终产物可能是前体物的主要来源。
三、消毒副产物的生成规律
水体中所含的前体物是固定不变的，消毒副产物的生成量与人为的加氯量有关系，总体上，加氯量越高，生成的消毒副产物越多。这里仅以铜绿微囊藻作为消毒副产物的前体物，研究其氯化生成消毒副产物的生成情况。
铜绿微囊藻氯化后会生成三卤甲烷，在相同的反应时间条件下，加氯量越多，三氯甲烷的生成量越高。当氯投加量不变时，三氯甲烷的生成量随反应时间的延长而增加。
铜绿微囊藻氯化后会生成三氯乙烯，在相同的反应时间下，加氯量越多，三氯乙烯的生成量越高；当氯投加量不变时，三氯乙烯的生成量随反应时间的延长而减少，生成其他物质。
四、控制加氯量的双重意义
加氯是自来水厂必不可少的一个工艺过程，实践证明，氯消毒可以杀死细菌和病毒，解决了微生物的不安全性问题。但当饮用水中含氯量过高时，不仅浪费氯量，水中氯味也过浓，不好喝，而且余氯过量对人体健康有害无益。所以，如何控制加氯量很重要，应根据水源水、水质情况及管网末稍水的水质监测结果，从保证水质及节约氯气等方面综合考虑，严格控制饮用水中的加氯量，使余氯浓度在嗅阈值以下（氯的嗅阈值一般在0.8mg/L左右），最大限度地降低出厂水中的药味，解决嗅味问题，降低消毒副产物的生成，既可减少水中致畸、致突变、致癌物质的增加，保障人民群众的身体健康，具有明显的社会效益，同时又可节省费用，具有明显的经济效益。
在水厂加氯消毒工艺中，控制加氯量恰到好处，既可减少消毒副产物的生成，从经济上看也合算。但必须满足我国最新《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定的“管网末梢余氯不低于0.05mg/L”的要求。达不到管网末梢余氯要求怎么办？目前的认识水平和研究现状证明，加氯量和出厂水余氯量需要谨慎控制，对于城市大、管线长的地方，为了保证管网末梢的余氯量，建议采用“分段加氯”的方式。在满足标准要求前提下，加氯量越少越好。因为加氯量越大，消毒副产物浓度越高，致畸、致突变、致癌物越多。
五、结论
1、根据我国目前饮用水水源水质、气候条件等，水处理过程中必须采用氯消毒工艺，出厂水中要有余氯。
2、氯的投加量能少则少，在保证管网末梢不低于0.05mg/L的前提下，尽量少加，“手下留情”，以便最大限度地控制消毒副产物的生成，同时也可以达到节约加氯量，即节能降耗的目的。
3、必要时采用分段加氯的方法。
