李激 | 城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)次氯酸鈉消毒效果的影響因素研究
編者按:今年2月2 6日我們?cè)诠娞?hào)發(fā)布了李激教授的文章:新冠肺炎疫情期間城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)消毒設(shè)施運(yùn)行調(diào)研與優(yōu)化策略,引發(fā)廣泛關(guān)注,閱讀次數(shù)接近8 000次。本文作為續(xù)篇,將對(duì)上一篇文章進(jìn)行一些重要數(shù)據(jù)的補(bǔ)充。次氯酸鈉消毒是目前我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)應(yīng)用最廣泛的一種消毒方式,但行業(yè)內(nèi)對(duì)次氯酸鈉的運(yùn)行參數(shù)如投加量等及其消毒效果尚未達(dá)成共識(shí)。以執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的某城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)二沉池出水為研究對(duì)象,開(kāi)展了以次氯酸鈉為消毒藥劑的加氯消毒試驗(yàn)。結(jié)果表明,該廠(chǎng)二沉池出水的糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率與消毒工藝中的有效氯投加量、接觸時(shí)間以及水溫均呈正相關(guān),消毒后出水的氧化還原電位(ORP)值可間接表征消毒效果,CT值( 接觸時(shí)間T (min)×接觸時(shí)間結(jié)束時(shí)消毒劑殘留濃度C(mg/L))可指導(dǎo)消毒藥劑的投加量。在該廠(chǎng)保持接觸時(shí)間為12 min的前提下,有效氯投加量在3.67 mg/L時(shí),可滿(mǎn)足糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率達(dá)到2.5 lg以上,確保該廠(chǎng)消毒后出水的糞大腸菌群數(shù)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)。在此優(yōu)化的試驗(yàn)條件下,ORP為578 mV,總氯CT值為7.6 mg•min/L,游離氯CT值為3.3 mg•min/L。該研究結(jié)果可為城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)加氯消毒提供參考技術(shù)指標(biāo)。
王慕1,談?wù)駤?/span>1,李激2,陳江杰1,張旻1,王瑞杰1,王月紅1,王曉莉1,王燕2,高志霖3,趙正華3,羅國(guó)兵4
王慕(1987—),工程師,碩士,長(zhǎng)期從事飲用水和污水的檢測(cè)及處理技術(shù)研究,曾參與“十二五”水專(zhuān)項(xiàng)課題,負(fù)責(zé)腸球菌、產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌以及AOC的檢測(cè)方法開(kāi)發(fā)及標(biāo)準(zhǔn)化工作,申請(qǐng)多件專(zhuān)利,發(fā)表多篇論文,現(xiàn)任無(wú)錫市政公用環(huán)境檢測(cè)研究院技術(shù)主管。
談?wù)駤桑?/span>1968—),高級(jí)工程師,江蘇省住建廳污水廠(chǎng)運(yùn)行管理考核專(zhuān)家組成員、技術(shù)培訓(xùn)老師,參與編制《江蘇省城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)運(yùn)行管理考核標(biāo)準(zhǔn)》、《江蘇省城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)運(yùn)行臺(tái)賬范本》等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),在國(guó)內(nèi)核心期刊發(fā)表多篇論文,先后擔(dān)任無(wú)錫市太湖新城污水處理廠(chǎng)、蘆村污水處理廠(chǎng)副廠(chǎng)長(zhǎng)、廠(chǎng)長(zhǎng)等職務(wù),具有豐富的污水處理專(zhuān)業(yè)技術(shù)及污水處理廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)管理能力,F(xiàn)任無(wú)錫市政公用環(huán)境檢測(cè)研究院有限公司副總經(jīng)理、總工程師。無(wú)錫市政公用環(huán)境檢測(cè)研究院有限公司為隸屬于無(wú)錫市政公用產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司的全資國(guó)有企業(yè),是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的第三方檢測(cè)研發(fā)單位,公司擁有“國(guó)家城市供水水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)無(wú)錫監(jiān)測(cè)站”國(guó)家級(jí)CMA資質(zhì),經(jīng)營(yíng)范圍包括水質(zhì)、土壤、污泥、大氣、噪聲、輻射、涉水材料等專(zhuān)業(yè)檢測(cè)和技術(shù)咨詢(xún)、科技研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化等服務(wù)。
李激(1970— ),博士,教授,博導(dǎo),業(yè)內(nèi)知名專(zhuān)家,長(zhǎng)期從事污水處理廠(chǎng)建設(shè)、運(yùn)行管理、提標(biāo)改造、科技攻關(guān)等工作。承擔(dān)和參與“十二五”“十三五”等國(guó)家及省部級(jí)科研課題14項(xiàng);獲國(guó)家環(huán)保部科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)和華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)等8項(xiàng);參與近10部行業(yè)技術(shù)規(guī)程和導(dǎo)則編制;國(guó)內(nèi)外期刊累計(jì)發(fā)表專(zhuān)業(yè)論文80余篇,F(xiàn)就職于江南大學(xué),主要從事教學(xué)和科研工作。
2019年底,一場(chǎng)由新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)引發(fā)的疫情在全國(guó)蔓延開(kāi)來(lái),隨后陸續(xù)有專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)在患者的糞便、尿液、淚液和唾液等代謝物中檢出病毒核酸陽(yáng)性,由此引起污水處理行業(yè)對(duì)新型冠狀病毒可能存在的水介傳播風(fēng)險(xiǎn)的高度警惕。因此在疫情期間如何做好污水的消毒工作,保障污水處理廠(chǎng)出水的生物安全性已成為污水處理行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。
《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)將糞大腸菌群數(shù)列為城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)出水致病微生物的控制指標(biāo)。為保證城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)出水中糞大腸菌群數(shù)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo),一般采用在污水處理環(huán)節(jié)末端設(shè)置消毒工藝的措施。常見(jiàn)的污水消毒方式有化學(xué)法(如液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧等)和物理法(如紫外線(xiàn))。其中液氯和二氧化氯的消毒效果較為可靠,運(yùn)行成本適中,但對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全管控要求較高;臭氧和紫外線(xiàn)消毒效率高,但設(shè)備投資成本大,現(xiàn)場(chǎng)管理復(fù)雜,并且電耗、能耗較多;次氯酸鈉作為和液氯消毒原理基本一致的化學(xué)藥劑,具有消毒效果好,采購(gòu)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存環(huán)節(jié)安全方便,生產(chǎn)、管理和使用相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已逐漸成為我國(guó)污水處理廠(chǎng)最常用的消毒方式。
目前國(guó)內(nèi)污水處理行業(yè)對(duì)含氯系列的消毒藥劑投加量等運(yùn)行參數(shù)及其消毒效果的認(rèn)識(shí)尚未取得一致意見(jiàn)。參考我國(guó)現(xiàn)行各類(lèi)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)與規(guī)范,如《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第5冊(cè):城鎮(zhèn)排水》(第三版)中給出的加氯量參考值為“一級(jí)處理后的污水20~30 mg/L,不完全人工二級(jí)處理后的污水10~15 mg/L,完全人工二級(jí)處理后的污水5~10 mg/L”,而未明確給出三級(jí)處理(即深度處理)后的加氯量;《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50014—2006)中給出的二級(jí)處理出水的加氯量為6~15 mg/L,但該數(shù)值來(lái)源于2003年6座污水處理廠(chǎng)的加氯消毒數(shù)據(jù),當(dāng)時(shí)的污水處理廠(chǎng)無(wú)論處理工藝還是水質(zhì)條件,都與當(dāng)前的污水處理廠(chǎng)存在較大差異。此外,上述設(shè)計(jì)規(guī)范中推薦的污水與氯的接觸時(shí)間均不小于30 min,而目前國(guó)內(nèi)部分污水處理廠(chǎng)尚不具備滿(mǎn)足30 min接觸時(shí)間的條件。
面對(duì)上述問(wèn)題與困擾,以執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的某城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)二沉池出水為研究對(duì)象,開(kāi)展了加氯消毒試驗(yàn),并考察了不同有效氯投加量、消毒接觸時(shí)間和反應(yīng)水溫下的糞大腸菌群、余氯(含總氯和游離氯)和氧化還原電位(ORP)等指標(biāo)的變化,以期建立污水加氯消毒效果與各影響因素間的關(guān)聯(lián)性,為污水處理廠(chǎng)利用次氯酸鈉消毒提供理論依據(jù)。
一
材料與方法
1.1研究對(duì)象
本文研究對(duì)象為執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的某城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng),該廠(chǎng)目前的處理能力為22萬(wàn)m 3/d,工藝流程如圖1所示。該廠(chǎng)目前轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾器和紫外消毒池均處于停運(yùn)維修狀態(tài),現(xiàn)場(chǎng)加藥點(diǎn)位于二沉池出水渠末端,消毒接觸在二沉池至出水排放口(超越轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾器和紫外消毒池)的管道內(nèi)完成,根據(jù)日均流量、管徑和管長(zhǎng)等參數(shù)計(jì)算,得出接觸時(shí)間約為12 min。加氯消毒試驗(yàn)用水取自該廠(chǎng)二沉池出水,水質(zhì)參數(shù)見(jiàn)表1。
圖1 某城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)工藝流程
表1 某城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)二沉池出水水質(zhì)
1.2試驗(yàn)方法
采集加氯點(diǎn)前二沉池出水20 L作為試驗(yàn)用水,檢測(cè)糞大腸菌群數(shù)、ORP、氨氮、TN、COD、濁度、pH、水溫等水質(zhì)指標(biāo)。
取污水廠(chǎng)現(xiàn)用最新批次次氯酸鈉,按《次氯酸鈉》(GB/T 19106—2013)中5.3的方法檢測(cè)其有效氯含量,并配制成1 g/L稀釋液待用。
取500 mL試驗(yàn)用水于500 mL帶蓋棕色試劑瓶中,將濃度為1g/L的次氯酸鈉稀釋液按設(shè)計(jì)有效氯投加量(1、2、3、4、5、6、8、10 mg/L)順序加入,加蓋搖勻,在設(shè)計(jì)接觸時(shí)間(5、12、30 min)和設(shè)計(jì)水溫(16.8、28.9 ℃)下充分反應(yīng),檢測(cè)糞大腸菌群數(shù)(檢測(cè)前對(duì)水樣采用硫代硫酸鈉脫氯)、余氯(游離氯、總氯)、ORP、氨氮、TN、COD、濁度、pH、水溫。為確保每個(gè)試驗(yàn)組反應(yīng)不受干擾,每個(gè)有效氯投加量、接觸時(shí)間和反應(yīng)水溫均單獨(dú)安排一個(gè)試驗(yàn)樣品。
1.3 試驗(yàn)設(shè)備
便攜式余氯測(cè)定儀(美國(guó)HACH公司,PCⅡ,需配合總氯試劑包和游離氯試劑包使用);程控定量封口機(jī)(美國(guó)IDEXX公司,2009D);隔水式恒溫培養(yǎng)箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司,GHP-9080);便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀(帶ORP電極,美國(guó)YSI公司,PROPLUS);紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(美國(guó)HACH公司,DR6000);濁度儀(美國(guó)HACH,2100AN);消解器(美國(guó)HACH,DRB200);無(wú)菌采樣瓶(美國(guó)IDEXX,120 mL,含硫代硫酸鈉)。
1.4分析方法
表2 檢測(cè)項(xiàng)目及方法
項(xiàng)目 |
方法 |
糞大腸菌群數(shù) |
《水質(zhì) 總大腸菌群、糞大腸菌群和大腸埃希氏菌的測(cè)定 酶底物法》(HJ 1001—2018) |
總氯 |
《水質(zhì) 游離氯和總氯的測(cè)定 N,N-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法》(HJ 586—2010) |
游離氯 |
《水質(zhì) 游離氯和總氯的測(cè)定 N,N-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法》(HJ 586—2010) |
ORP |
《氧化還原電位的測(cè)定 (電位測(cè)定法)》(SL 94—1994) |
pH |
《水質(zhì) pH值的測(cè)定 玻璃電極法》(GB 6920—86) |
氨氮 |
《水質(zhì) 氨氮的測(cè)定 納氏試劑分光光度法》(HJ 535—2009) |
總氮 |
《水質(zhì) 總氮的測(cè)定 堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法》(HJ 636—2012) |
COD |
《COD 光度法快速測(cè)定儀技術(shù)要求及檢測(cè)方法》(HJ 924—2017) |
濁度 |
《水質(zhì) 濁度的測(cè)定 濁度計(jì)法》(HJ 1075—2019) |
水溫 |
《水質(zhì) 水溫的測(cè)定 溫度計(jì)或顛倒溫度計(jì)測(cè)定法》(GB 13195—91) |
二
結(jié)果與討論
2.1 有效氯投加量和接觸時(shí)間對(duì)糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率的影響
對(duì)糞大腸菌群的消毒效果采用對(duì)數(shù)去除率(即消毒后微生物存活率倒數(shù)的對(duì)數(shù)值,以10為底)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。如圖2所示,糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率隨著有效氯投加量的增加而上升。當(dāng)有效氯投加量相同時(shí),接觸時(shí)間越長(zhǎng),糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率越高,而在達(dá)到相同的糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率的前提下,接觸時(shí)間越長(zhǎng),所需有效氯投加量越少。以試驗(yàn)用水為例,穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的糞大腸菌群數(shù)需滿(mǎn)足至少2.5 lg的去除率,此時(shí)有效氯的投加量分別是4.50 mg/L(接觸時(shí)間5 min)、3.67 mg/L(接觸時(shí)間12 min)、2.93 mg/L(接觸時(shí)間30 min)。研究結(jié)果表明,消毒工藝接觸時(shí)間不足30 min的污水處理廠(chǎng)可通過(guò)適當(dāng)提高次氯酸鈉的用量來(lái)提高糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率,從而保證出水的糞大腸菌群數(shù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。但需注意的是, 次氯酸鈉投加量的提高可能會(huì)導(dǎo)致消毒后出水的余氯含量偏高。同樣以糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率達(dá)到2.5lg為例,在不同接觸時(shí)間的條件下,消毒后出水的余氯見(jiàn)表3,可以看出,當(dāng)接觸時(shí)間僅為5 min時(shí),游離氯可達(dá)到0.66 mg/L,如果此時(shí)受納水體為地表水,將會(huì)在一定程度上影響其水生生態(tài)環(huán)境。
圖2 有效氯投加量和接觸時(shí)間對(duì)糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率的影響
表3 不同接觸時(shí)間條件下消毒后出水的余氯
糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率 |
余氯 |
接觸時(shí)間/min |
||
5 |
12 |
30 |
||
2.5lg |
總氯 |
1.52 |
0.63 |
0.25 |
游離氯 |
0.66 |
0.28 |
0.11 |
2.2 ORP值與糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率的相關(guān)性
ORP可以反映溶液的氧化還原性。其值越高,溶液的氧化性越強(qiáng);反之,其值越低,溶液的還原性越強(qiáng)。有文獻(xiàn)報(bào)道了ORP值與氯對(duì)一些微生物和細(xì)菌的殺滅效果高度相關(guān)。本研究表明,糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率與反應(yīng)后水樣的ORP值呈現(xiàn)較好的對(duì)數(shù)相關(guān)性,如圖3所示,接觸時(shí)間5、12、30 min的相關(guān)系數(shù)(R)值分別為0.8680、0.7971、0.8706,推測(cè)出現(xiàn)這一相關(guān)性正是由于水中投加了次氯酸鈉這類(lèi)氧化劑后,引起水質(zhì)的氧化還原電位發(fā)生了改變?紤]到糞大腸菌群數(shù)等致病微生物指標(biāo)的檢測(cè)周期一般需要48h,目前部分歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍采用ORP值控制泳池水的消毒效果。因此為簡(jiǎn)單快速預(yù)判污水處理廠(chǎng)出水糞大腸菌群的去除效果,建議在出水排放口處安裝在線(xiàn)ORP儀以輔助判斷消毒效果。
圖3 ORP與糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率的相關(guān)性
2.3 CT值與糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率的相關(guān)性
CT值(接觸時(shí)間T(min)×接觸時(shí)間結(jié)束時(shí)消毒劑殘留濃度C(mg/L))是采用化學(xué)法消毒工藝的一條實(shí)用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,不同的CT值通常對(duì)應(yīng)不同的消毒后微生物滅活率。糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率與CT值呈現(xiàn)較好的對(duì)數(shù)相關(guān)性:以總氯為C值的擬合曲線(xiàn)的R值為0.8246(見(jiàn)圖4);以游離氯為C值的擬合曲線(xiàn)的R值為0.9221(見(jiàn)圖5)。為確保試驗(yàn)用水的糞大腸菌群數(shù)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)數(shù)去除率在2.5 lg以上,此時(shí)的總氯CT值為7.6mg·min/L,游離氯CT值為3.3mg·min/L。目前,國(guó)內(nèi)和國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中僅對(duì)飲用水消毒給出推薦CT值,例如在《飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)中給出的游離氯CT值為≥9 mg·min/L,一氯胺(總氯)CT值為≥60 mg·min/L;在世界衛(wèi)生組織(WHO)《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》中給出的針對(duì)2l g病毒滅活率的游離氯CT值為2~30 mg·min/L。可以看出這些數(shù)據(jù)與本研究中污水的CT值有較大差異?紤]到污水處理廠(chǎng)流動(dòng)水體中的懸浮物濃度普遍偏高,且各地水質(zhì)差異較大,因此后續(xù)還需針對(duì)污水消毒的CT值,結(jié)合各地不同的水質(zhì)條件開(kāi)展深入研究。
圖4 總氯CT值與糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率的相關(guān)性
圖5 游離氯CT值與糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率的相關(guān)性
2.4 水溫對(duì)糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率的影響
試驗(yàn)水樣中有效氯投加量為2 mg/L和5 mg/L時(shí),分別在水溫為16.8 ℃和28.9 ℃下接觸消毒5 min,結(jié)果如圖6所示,可見(jiàn)水溫對(duì)糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率有顯著影響。在相同的有效氯投加量下,水溫升高可明顯提高糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率,這可能是由于溫度的提升使得次氯酸擴(kuò)散至微生物表面的速率變快,進(jìn)而提高了穿透細(xì)胞壁發(fā)生氧化作用使其死亡的概率。因此在為了達(dá)到近似的糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率的前提下,夏季水溫較高時(shí)可適當(dāng)減少次氯酸鈉的投加量;而在冬季水溫較低的環(huán)境下,可通過(guò)加大有效氯投加量或者適當(dāng)延長(zhǎng)接觸時(shí)間達(dá)到相同的消毒效果。
圖6 水溫對(duì)糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率的影響
2.5 消毒工藝現(xiàn)場(chǎng)干擾因素分析
在研究過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)影響消毒效果的因素,現(xiàn)針對(duì)相關(guān)問(wèn)題作出如下分析,并給出相應(yīng)建議:
1)消毒工藝段瞬時(shí)流量
消毒工藝段的瞬時(shí)流量存在較大幅度波動(dòng)(如圖7所示),可見(jiàn)最大瞬時(shí)流量值和最小瞬時(shí)流量值可相差2.7倍以上。這種瞬時(shí)流量的不穩(wěn)定性給次氯酸鈉準(zhǔn)確投加帶來(lái)了極大的干擾,進(jìn)而影響出水糞大腸菌群的去除效果和余氯含量。建議在消毒工藝前端設(shè)置緩沖構(gòu)筑物如溢流井等,以保障進(jìn)入消毒環(huán)節(jié)的水量的穩(wěn)定。
圖7 某城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)消毒工藝出水流量瞬時(shí)曲線(xiàn)
2)次氯酸鈉有效氯含量
為研究次氯酸鈉有效氯含量隨時(shí)間的變化規(guī)律,將次氯酸鈉原液避光加蓋保存3d,每天檢測(cè)其有效氯含量,同時(shí)與3d內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)藥罐中同批次次氯酸鈉的有效氯含量作對(duì)比。如圖8所示,可見(jiàn)保存方法得當(dāng)?shù)拇温人徕c原液的有效氯含量并未發(fā)生明顯改變,而現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)藥罐內(nèi)次氯酸鈉的有效氯含量卻發(fā)生了明顯的衰減,且日均衰減速率超過(guò)10%。這主要是由于現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)藥罐存在罐體上蓋密封不嚴(yán)、露天暴曬、灌注新藥時(shí)罐內(nèi)舊藥余量過(guò)多等問(wèn)題。有效氯含量的變化也會(huì)影響次氯酸鈉投加量的準(zhǔn)確性。因此建議污水處理廠(chǎng)應(yīng)重視對(duì)次氯酸鈉試劑的現(xiàn)場(chǎng)管理,宜采用避光(黑色或深色)、密封(留一出氣口)、耐腐蝕(如聚四氟乙烯)的罐體存儲(chǔ),并盡量在使用至低液位處再灌注新藥。
圖8 次氯酸鈉隨時(shí)間的衰減趨勢(shì)
3)糞大腸菌群數(shù)測(cè)定方法
為研究脫氯對(duì)檢測(cè)水樣中糞大腸菌群數(shù)的影響,在3座污水處理廠(chǎng)總排放口處分別取經(jīng)次氯酸鈉消毒后出水水樣,一組在現(xiàn)場(chǎng)使用硫代硫酸鈉脫氯,一組為未脫氯作為對(duì)照組。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),未脫氯水樣中的糞大腸菌群數(shù)明顯低于已脫氯水樣中的糞大腸菌群數(shù)(見(jiàn)圖9)。另外,從3座污水處理廠(chǎng)的出水對(duì)比數(shù)據(jù)來(lái)看,已脫氯水樣中糞大腸菌群數(shù)可超出未脫氯水樣的10~1000倍不等,說(shuō)明余氯的存在會(huì)嚴(yán)重干擾糞大腸菌群數(shù)檢測(cè)的準(zhǔn)確性,從而影響對(duì)實(shí)際消毒效果的準(zhǔn)確判斷,因此建議采樣時(shí)應(yīng)對(duì)水樣進(jìn)行脫氯處理。
圖9 余氯對(duì)糞大腸菌群檢測(cè)結(jié)果的影響
三
結(jié)論
1)通過(guò)加氯消毒試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)在使用次氯酸鈉消毒時(shí),出水的糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率與消毒工藝中的有效氯投加量、接觸時(shí)間以及水溫等均呈正相關(guān),消毒后出水的ORP值可間接表征消毒效果,CT值可指導(dǎo)消毒藥劑的投加。
2)本研究的城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)在保持接觸時(shí)間為12 min的前提下,有效氯投加量在3.67 mg/L時(shí),可滿(mǎn)足糞大腸菌群對(duì)數(shù)去除率達(dá)到2.5lg以上,即保障該廠(chǎng)消毒后出水的糞大腸菌群數(shù)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn),此時(shí)的ORP為578 mV,總氯CT值為7.6 mg•min/L,游離氯CT值為3.3 mg•min/L?紤]到CT值和眾多影響因素有關(guān),建議各廠(chǎng)結(jié)合各自實(shí)際研究確定各自的CT值。
3)消毒工藝環(huán)節(jié)進(jìn)水瞬時(shí)流量的大幅波動(dòng)和儲(chǔ)藥罐內(nèi)次氯酸鈉有效氯含量的衰減等均會(huì)直接影響消毒效果,出水樣品采集后未及時(shí)脫氯也會(huì)影響對(duì)消毒效果的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。建議在消毒工藝前端設(shè)置緩沖構(gòu)筑物以保障水量的穩(wěn)定性 ,加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)次氯酸鈉的進(jìn)料存儲(chǔ)和使用管理,采集后檢測(cè)糞大腸菌群數(shù)等指標(biāo)的水樣需脫氯處理以保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
編輯:衣春敏
制作:文 凱
審核:李德強(qiáng)
李激 | 新冠肺炎疫情期間城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)消毒設(shè)施運(yùn)行調(diào)研與優(yōu)化策略
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