集中式给水是居民生活饮用水的一种给水方式，用管道将水从水源送至给水站或各用户处，通常称自来水。为使给水量能供应居民生活和生理需要，并防止水质不良引起疾病所采取的一系列措施即集中式给水卫生，以保证水质符合国家生活用水卫生标准的要求。

近代城市给水主要为集中式给水，其在卫生预防上的优点是：①给水水源可不限于接近用水处，有条件和可能时可选择远地的较好水源。②水源集中且数量不多，有利于进行水源卫生防护。③易于集中采取必要的水质改善措施，保证给水水质良好。④用严密的管道送水，用户不必各自至水源取水，能防止水质在运输过程中受到污染。⑤用户用水方便，用水量显著增多，从而可提高居民的生活卫生水平。⑥给水系统比较集中，便于实行卫生管理和监督。

但如集中式给水的建筑和管理不当，则生活饮用水仍可有病原微生物或有害化学物质影响人体健康。并由于供水面广，危害地区的范围较大，可造成十分严重的后果。因此，必须加强集中式给水卫生。

集中式给水系统通常由取水设备，水质处理设备及配水设备所组成(图1、2)，各类设备的卫生要求：

取水设备卫生 给水工程的取水设备除应考虑取水点设置卫生防护地带(见“水源选择及防护”条)外，地面水水源取水构筑物的建造，应尽可能取得取水点处的最洁净水质，并应防止冰块或其它飘浮物的冲击破坏。进水口应设置格栅及网筛，以阻滤粗大悬浮物。地下水源的取水管井，各管段的联接及井口头管与水泵的联接，应严密不漏;利用深层地下水的，应防止浅层水污染; 井管在地层钻孔所留的空隙，除下层进水滤管外均应用三合土填实;井管壁内应在安装前清洗及用漂白粉水(10%)浸泡5～6h。

图1 地面水水源水厂设备示意

1.取水构筑物 2.一级水泵站 3.加混凝剂 4.混凝沉淀 5.砂滤 6.加氯 7.清水池 8.高压水泵站

9.配水管网 10.用户

图2 地下水水源水厂设备示意

1.井群 2.集水井 3.加氯 4.蓄水池 5.高压水泵站 6.配水管网 7.用户

水质处理设备卫生 水质处理设备通常包括一般性净化和消毒。一般性净化指混凝沉淀及砂滤，主要利用机械及重力作用，清除原水中的悬浮及胶体物质，改善水的透明度，也可除去水中一部分细菌和一些溶解性物质。有时，水源中特别是某些地下水源，含高浓度铁、氟、硬度等，而无其它较好水源时，则有必要设置除铁、除氟、软化水质等特殊净化法。消毒则用于杀灭病原体。

混凝沉淀法 在水中加入明矾、硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁或碱性氧化铝等，可在水中与碱作用，形成带正电荷的胶状物，能与原水中带阴电荷的微细颗粒中和，促使颗粒凝集下沉，有时另加水玻璃、生石灰或聚丙烯酰胺等提高混凝沉淀效果。

水厂中设有化学混凝剂及助凝剂的投加、混合、反应等设备及沉淀池，使原水进入水厂后接受混凝沉淀作用。水流在沉淀池的速率仅5～20mm/s，流经时间1～3h，出水比较透明。也可在水厂建筑一种混合、反应、沉淀在一个池中进行的所谓澄清池，池中经常保持悬浮的沉渣层，进水通过沉渣层，悬浮物质凝集后在沉淀区下沉。进入集泥斗再排除，清水从上部溢出。

如果原水不十分混浊，而水中悬浮物粒度较粗，则可不加混凝剂，水流单纯地通过沉淀池就可清除悬浮物。此种重力作用沉淀法称为自然沉淀法。

砂滤法 已经沉淀的较清洁水，再通过砂滤池使水的混浊度降低至5mg/L以下。砂滤是在一个不透水的池中铺设30～60cm厚的砂层，用碎石作垫层，碎石中铺集水管。经过沉淀的水自砂层上进水，下部出水。由于砂层的阻隔、吸附以及沉降作用，可进一步清除水中更微细的胶体物质及更多的细菌、原虫或蠕虫卵。滤池滤水速率为8～12m/h(快砂滤池)，滤水1～2昼夜后，滤层阻塞，应用清水反冲清除堵塞物后再使用。

现代水厂中，已有双层或多层不同滤料的滤池，也为便利洗砂设有无阀式自动反冲的滤池等。

小型水厂可采用滤速较慢的慢砂滤池(滤率0.1～0.35m/h，砂层较厚(1m左右)，当滤水砂层堵塞时，仅需刮去表层砂2～5cm后再使用，直至砂层厚为0.4m左右，将清洗砂全部返还再滤水，如此循环反复进行。

水质特殊净化法 原水中含铁高时，水的感官性状不良。溶解性重碳酸亚铁可用曝气法使水解形成的氢氧化亚铁氧化为三价铁沉淀，再经沉淀过滤去除。硫酸亚铁可用石灰碱化，产生氢氧化亚铁并氧化成三价铁。水中铁还可用锰砂过滤法去除。原水硬度高的，可向水中投加石灰、苏打等，使可溶性钙、镁盐类形成碳酸钙或氢氧化镁等沉淀物，再经沉淀、砂滤除去。也可通过阳离子交换剂除去硬度。原水含氟过高，可用粒状碳酸钙、羟基磷灰石、碱式氯化铝或活性氧化铝处理后将水砂滤除氟。

消毒法 水经混凝沉淀和砂滤处理后，水的细菌学指标一般仍不能达到饮用水水质卫生标准，必须再进行消毒，杀灭水中病原体。有的地下水源，原水水质透明，但水的大肠菌群数较高，则不经混凝沉淀、砂滤，就可直接消毒。水厂消毒有氯化消毒法、臭氯消毒法、紫外线消毒法等，目前常用氯化消毒法。

(1)氯化消毒法的原理： 是将氯加入水中杀菌。氯在水中迅速水解成次氯酸，次氯酸在水中电离。

Cl₂+H₂O⇌HOCl+HClHOCl⇌H⁺+OCl-

由于HOCl分子小而不带电荷，可与表面带负电荷的一般细菌接触，渗透入细菌体内，破坏菌体的某种酶类导致细菌死亡。次氯酸根离子带负电荷，发挥消毒作用较困难。当水中含氨或有机氮化合物时，次氯酸与氮形成一氯胺、二氯胺、三氯胺或有机性氯胺。一氯胺及二氯胺有缓慢的杀菌作用，三氯胺易挥发，而有机氯胺也有一些杀菌能力，有的氯胺化合物则无杀菌效果。

发挥氯杀菌效果的条件： ①水的pH值应低，以减少HOCl的电离。一般给水消毒pH在7左右为宜。②要求水质透明，以利HOCl对病原体的接触。③水温应较高，根据不同水温增减加氯量。④氯加入水中充分混和后应有一定的作用时间和余氯量。一般要求水的pH值为7左右，水温20℃，加氯30～60min后，有以HOCl或OCl-形式的游离性余氯至少为0.3mg/L或以NH₂Cl、NHCl₂或有机氯胺形式的化合性余氯为1～2mg/L。

水厂加氯方法，根据所用氯或氯化合物的不同，一般用液态氯或漂白粉[Ca(OCl)₂CaCl₂]。应用液态氯的系采用液氯钢瓶，瓶中氯通至少量水中溶解，再加入需要消毒的水中，经混合接触30～60min即可。在使用氯瓶过程中要防止漏气中毒，放置氯瓶及加氯装置的房间应与其它房间隔离，有良好通风，并设防毒面具。利用漂白粉消毒时，先将漂白粉溶解水中，吸取上清液作消毒用，溶液底层杂质须定期清除。

根据加氯顺序和加氯量，加氯法可分为普通氯化消毒法、二重加氯法、过量氯消毒法、折点氯消毒法、氯胺消毒法等。①普通氯化消毒法是混凝沉淀及砂滤后加氯消毒，加氯量约为0.5～2.0mg/L，加氯接触时间30～60min。本法适用于水源水质变动小，不含酚的水。②二重加氯法，第一次在混凝沉淀后加氯1～1.5mg/L，第二次在砂滤后加氯，适用于水源水污染较大时。③过量氯消毒法用于严重污染水源水，加氯5～10mg/L，消毒后用NaHSO₃、Na2SO3、Na2S2O3或活性炭脱除过高余氯。④折点消毒法是一种过量氯消毒的特殊方法。加氯量与余氯量的关系见图3。图3中OB是水中还原性无机物及有机物所消耗的氯量(需氯量)，BC是游离性余氯及氯与水中氨形成氯胺(化合性余氯)，CD是过量氯作用下氯胺分解成N₂、HCl使余氯下降，在D点氯胺已全部消失;如加氯超过D点(折点)会出现游离性余氯，即折点消毒法，此时杀菌作用可靠，并可除去水中原含有的异臭、味、色等。图3中OA是水中余氯量等于加氯量(需氯量为零)。⑤氯胺消毒法是因水源水中含酚(0.001mg/L以上)，加入的氯与酚化合可成恶臭物质氯酚，如在水中先加入硫酸铵、氯化铵或氨水，再加氯，可不产生氯酚，氯与氨之比为2：1～5：1。消毒接触时间30～60min时，要求化合性余氯(氨胺)为1～2mg/L，方可达到消毒效果。

加氯量(mg/L)

图3 加氯量与余氯量关系(某特定水质在一

定加氯时间30或60min的检测)

检查水经氯化消毒后的成效，可用邻联甲苯胺(测游离性余氯)及碘量滴定法(测总余氯)验证余氯量是否符合要求。我国《生活饮用水卫生标准》规定出厂水经加氯接触30min后，游离性余氯不应低于0.3mg/L，管网末梢水不应低于0.05mg/L。此外也可直接检测水的细菌学指标，细菌总数(37℃，24h培养)不应超出100个/ml，大肠菌群数不超过3个/L。有时也可考核对肠道病原菌的杀灭作用。但上述水厂的氯化消毒法往往还不能使水中病毒全部灭活。

近年来发现水经氯化消毒后，氯可与供水中腐植质化合形成多种致癌烷烃(CHCl₃，CCl₄等)(见“自来水卤代烃污染”条)，但对水厂出水的流行病学调查尚未肯定有致癌的影响。为安全计，国外有些国家已规定水中CHCl₃含量不超出70～100μg/L。美国规定饮水中三卤甲烷类不超过100μg/L。我国规定CHCl₃不超过60μg/L。

(2)臭氧消毒法： 在水中通入臭氧，氧化水中有机物并使微生物等死亡，又能除去水的异色、臭、味。水与臭氧接触5min，剩余臭氧0.1mg/L时即有效。但臭氧易分解成O₂，失去消毒能力，并且制造臭氧耗费较高。

(3) 紫外线消毒法： 将水在250～260nm的紫外线下照射，破坏细菌体内核酸致细菌死亡，也能对芽孢有作用。但紫外线不易透入深层水，且照射时水中悬浮物必须清除，因此水厂很少用此法消毒，但可用于消毒饮料等。

在水厂的水质处理过程中，所用混凝剂、助凝剂、消毒剂在水厂出水中的剩余含量不应对人体有害; 各种构筑物管道的建筑用料，不得有有害物质溶解水中。

配水管网卫生 集中式给水的配水管网是水经净化和消毒后送水到用户的密闭引水管网。当水净化、消毒达到国家生活饮用水水质标准时，即可保证安全饮用;但如配水管网中水质再次受到污染，又能发生危害。因此为了保护配水管网的水质，必须搞好配水管网卫生：①管网所用管道及逐个管段联接的嵌接物，不应有有毒物在水中溶解。②管网宜采用环状铺设，不使水流停滞产生沉淀而使水质恶化，并可维持在修理某段管道时不致中断供水。③盲端管道可装设公共给水栓，以便定期放水，保持管内水流经常不停。④水管网内应保持足够的水压力，保证高层住宅用水。管道及其附属设备如公共给水栓、消防栓、观察井等不得漏水造成管网内水压降低或发生负压，导致管外地层中可能有的污水通过管道渗漏接缝吸入管内。⑤在安装管网时，应先将水管内部洗刷清洁，对清水池等设备，也应在进水前彻底清扫。并在开始使用前，将管网水冲洗至出水完全透明，再用30～50mg/L的氯溶液消毒3～6h，再冲洗至出水无氯臭为止。在管网修理时，也应采用相类似的清洗消毒处理措施。⑥管网附属的贮存、调节水量的水塔、水池、水库等，要求内壁光滑，便于清洗，并在顶部密闭和设置装有纱网的换气孔。此等设备的位置，应远离烟尘污染源，并应在周围设墙防止闲人接近。⑦自来水氯化消毒的出厂水，在管网末梢应保持有游离性余氯0.05mg/L或有一定量的化合性余氯，以指示管网水水质的良好状况。⑧凡工业企业设有生活饮用给水和工业生产用水(一般不作卫生处理)两类系统管道时，严禁互相接通，防止生活饮用水受到工业用水污染。⑨用户装设室内卫生器皿(浴盆、洗盆、抽水厕所等)的，不得将自来水出水龙头直接与排放污水相通联，以防污水吸入自来水管道中。