天津市污水再生利用水质安全的探讨

天津市污水再生利用水质安全的探讨

□文/韩 松

【摘 要】：介绍了天津市中心城区污水再生利用的发展历程及再生水厂、网的现状情况，针对天津市污水再生用于城市杂用、景观、工业三个方向，对再生水水质及相关水质标准进行分析论证，同时从厂、网运行角度，分析了再生水用户的用水安全的保障措施。

【关键词】：污水；再生；利用；水质；安全

1 天津市污水再生利用发展历程

天津市的污水再生利用自20世纪80年代开始进行试验研究，目前再生水厂、网工程建设和运营都进入了全面启动和发展阶段。2002年底，纪庄子污水回用工程开始用于天津市梅江生态居住区居民冲厕、小区景观补水、绿化用水，这是我国再生水首次适用于居民用水[1～2]。

作为天津第一座再生水厂工程——纪庄子污水回用工程是我国首批大规模实施的再生水利用工程，应用范围宽、服务范围广。当时国内其他再生水回用项目基本局限于小区回用、城市绿化等单一方向的使用，未形成大规模、集中、多用途的回用方式，该工程是全国试点项目中回用方向最广、工艺最先进的项目。目前，纪庄子再生水厂已随纪庄子污水处理厂搬迁，于2014年9月迁至津沽再生水厂，对原纪庄子再生水供水系统所有用户供水。

经过超过10 a的发展，天津市中心城区再生水已广泛使用在城市杂用水（含冲厕、绿化、建筑施工等）、景观环境用水以及工业用水（主要是电厂循环冷却水，还包括供热补水）等方面。至今，中心城区已建成咸阳路、北辰、东郊、津沽、张贵庄5座再生水厂（咸阳路、东郊随污水厂提升改造，现已启动迁建工程），总处理规模25万m3/d，见表1。截至目前，再生水主干管网已铺设超过790 km，已通水管网超过340 km。

表1 天津市中心城区再生水现状

再生水厂名称 处理规模/（m3·d-1） 投运时间 处理工艺 现状利用方向 出水水质咸阳路 5×104 2007年底 混凝沉淀+浸没式微滤+部分反渗透+臭氧+液氯城市杂用、欣赏性景观环境用水及热电厂循环冷却水东郊 5×104 2009年 浸没式超滤+部分反渗透+臭氧+液氯 热电厂循环冷却水津沽 7×104 2014年9月 浸没式超滤+部分反渗透+臭氧+液氯城市杂用、欣赏性景观环境用水及工业用水（热电厂循环冷却水，供热锅炉补水）张贵庄 6×104 2016年10月 浸没式超滤+部分反渗透+臭氧+二氧化氯主要用于热电厂循环冷却水、工业用水满足GB/T18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》、GB/T 18921—2002《城市污水再生利用景观环境用水水质》、GB/T19923—2005《城市污水再生利用 工业用水水质》北辰 2×1042009年建成，由于管网未到位，至今未投运混凝沉淀+连续微滤+部分反渗透+臭氧+液氯

2 天津市再生水厂进、出水水质

2.1 再生水厂出水水质

天津市中心城区再生水主要应用于城市杂用、景观及工业3方面，再生水水质同时满足GB/T 18920—2002、GB/T 18921—2002、GB/T 19923—2005的水质要求，见表2。

表2 城市杂用、工业、景观及再生水厂出水设计标准对比

项目 GB/T18920—2002 GB/T19923—2005 GB/T18921—2002天津市再生水厂出水水质pH色度/度嗅浊度/NTU TDS/（mg·L-1）CODCr/（mg·L-1）BOD5/（mg·L-1）氨氮/（mg·L-1）LAS/（mg·L-1）溶解氧/（mg·L-1）总余氯/（mg·L-1）总大肠菌群/（个·L-1）总氮/（mg·L-1）总磷/（mg·L-1）悬浮物/（mg·L-1）氯化物/（mg·L-1）硫酸盐/（mg·L-1）总硬度/（mg·L-1）总碱度/（mg·L-1）二氧化硅/（mg·L-1）铁/（mg· L-1）锰/（mg· L-1）石油类6～9≤30无不快感≤5≤1000 6.5～8.5≤30 6～9≤30 6.5～8.5≤30无不快感≤5≤1000≤5≤1000≤60≤60≤10≤10≤0.5≥1接触30 min后≥1.0，管网末端≥0.2≤3≤10≤10≤0.5≤6≤5≤6≤5（10）≤0.5≥1.5≥1.5≥0.05≥0.05≥0.2≤2 000（粪） ≤2 000（粪）≤15≤3≤15（-）≤1≤0.5≤10≤0.5≤10≤250≤250≤450≤350≤50≤250≤250≤450≤350≤50≤0.3≤0.1≤0.3≤0.1≤0.3≤0.1≤1≤1≤1

2.2 再生水厂进水水质及相关水质标准对比分析

天津市中心城区再生水厂原水是污水厂二沉池或高效沉淀池出水，达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A或一级B的要求，但对比一级A与再生水厂23项出水水质，一些指标如嗅、浊度、溶解性总固体、溶解氧、总余氯、氯化物、硫酸盐、总硬度、总碱度、二氧化硅、铁、锰等，在污水处理厂排放标准中没有要求，而在污水再生利用水质标准中却规定了限值；另一些指标满足污水排放一级B，但是达不到再生水利用综合标准，这种情况随着污水处理厂提升改造而消除。因此，对于再生水厂进水指标的确定，还要参照上游CJ 343—2010《污水排入下水道水质标准》，见图1及表3。

图1 污水排放、处理、再利用流程及相关水质标准

注：2015年天津市地方标准《污水处理厂污染物排放标准》DB 12/599—2015颁布，2016年天津市中心城区5座污水处理厂启动提标改造工程，改造后污水处理厂出水将达到地表四类水质标准（除总氮外），改造后的再生水厂进水由污水厂二沉池出水改为高效沉淀池出水

表3 污水排入下水道、污水厂出水、再生水厂出水水质标准对比

项目 CJ 343—2010 GB18918—2002 天津市再生水厂出水水质A等级 一级A 一级B pH色度/度6.5～9.5≤50 6～9≤30 6～9≤30 6.5～8.5≤30嗅无不快感浊度/NTU TDS/（mg·L-1）CODCr/（mg·L-1）BOD5/（mg·L-1）氨氮/（mg·L-1）LAS/（mg·L-1）溶解氧/（mg·L-1）总余氯/（mg·L-1）总大肠菌群/（个·L-1）总氮/（mg· L-1）总磷/（mg· L-1）悬浮物/（mg·L-1）氯化物/（mg·L-1）硫酸盐/（mg·L-1）总硬度/（mg·L-1）总碱度/（mg·L-1）二氧化硅/（mg·L-1）铁/（mg·L-1）锰/（mg·L-1）≤1 600≤500（800）≤350≤45≤20≤50≤10≤5（8）≤0.5≤60≤20≤8（15）≤1≤8≤1 000（粪）≤10 000（粪）≤70≤8≤400≤500≤400≤15≤1（0.5）≤10≤20≤1.5（1）≤20≤5≤1 000≤60≤6≤5（10）≤0.5≥1.5≥0.2≤3≤15（-）≤0.5≤10≤250≤250≤450≤350≤50≤0.3≤0.1石油类/（mg·L-1） ≤20≤1≤3≤1

由表3可知，污水排入下水道水质标准、污水处理厂排放标准、再生水厂出水水质标准存在衔接不够、项目有差异。再生水厂出水控制指标多于上游，如盐类指标等，对再生水厂工艺选择及运行造成很大压力。建议针对污水再生利用为最终目标，系统研究污水排放→污水处理→再生水利用的水质标准，建立系统、完善的水质控制标准体系，逐步制定和完善相关技术规范和政策，确保健康、有序地推进城市污水再生利用工作。

对再生水厂进水盐类指标的控制，从设计角度一般根据CJ 343—2010与污水厂出水实际盐类指标情况综合确定，各再生水厂进水指标基本相似，一般以氯化物、溶解性总固体为关键控制指标，以某再生水厂进水指标为例，见表4。

表4 再生水厂进水水质指标

项目 指标 项目 指标基本要求pH色度/倍悬浮物/（mg·L-1）溶解性总固体/（mg·L-1）BOD5/（mg·L-1）CODCr/（mg·L-1）NH3-N/（mg·L-1）阴离子表面活性剂/（mg·L-1）石油类/（mg·L-1）无漂浮物、无令人不愉快的嗅和味6.0～9.0≤30≤10≤1500≤10≤50≤5（8）≤0.5≤1.0 Fe/（mg·L-1）Mn/（mg·L-1）TN/（mg·L-1）TP/（mg·L-1）总碱度/（mg· L-1）≤0.3≤0.15≤15≤0.5≤500总硬度/（mg· L-1） ≤350 Cl-/（mg·L-1）二氧化硅/（mg·L-1）硫酸盐/（mg·L-1）粪大肠菌群/（个·L-1）≤400≤50≤300≤103注：该厂将再生水厂进水TDS控制在1 500 mg/L，氯离子控制在400 mg/L，确定再生水厂反渗透投资规模，控制出厂水质

3 再生水水质安全

针对再生水水质安全问题，应从厂、网2方面对水质进行检测控制，采取相应的保障措施，确保再生水用户水质安全，同时接受供水服务热线的监督。

3.1 再生水厂水质安全保障措施

1）再生水厂应制定完善的质量管理体系，保证再生水的水质、水量、水压达到国家标准或地方标准。

2）主要工艺段或关键部位设置水质在线监测及远传装置，实时监测数据变化。

3）再生水厂应结合原水水质情况，进行定期、定点、定项目的监测。当原水水质发生异常变化或工艺调整时，应根据需要增加监测项目和频次。

4）再生水厂应建立针对原水水质恶化的预警机制，制定相应的应急预案。

3.2 再生水管网水质安全保障措施

1）设立一定数量的管网水质检测取样点，水质检测点设置在水厂出水口、敏感区域、供水管网末梢和重要用户等具有代表性的位置。

2）对再生水管网水质应按照国家再生水水质检测项目和频率进行检测。

3）当再生水水质发生较大变化或出现异常，应增加水质检测频率和相关指标检测。水质检测结果连续超标时，应查明原因，采取措施，防止扩散并及时上报再生水利用管理部门。

4）当阀门操作可能影响管网水质时，应错过高峰供水时间段，宜安排在夜间或供水低峰时进行。

5）新建、改建或重建启用的供水管道设施，必须进行清洗并经水质检测合格后方可使用。

4 结论

1）天津市再生水回用于城市杂用、工业、娱乐性景观环境3方面，由于天津市再生水管网为“同一管网，统一水质”，通过对比国家标准城市杂用水、工业用水、娱乐性景观环境的各项水质指标，整合形成天津市再生水厂出水23项水质控制指标，确保再生水用户的用水安全。

2）天津市再生水厂进水设计以现行的污水处理厂出水为准，同时参考CJ343—2010，重点对盐类指标进行控制，一般以溶解性总固体、氯化物为再生水厂关键控制指标，溶解性总固体≤1500mg/L，氯离子≤400 mg/L。

3）再生水水质安全问题是公众关注的重点，为确保管网末端水质达标，运营单位建立完善的厂、网运行管理体系及相关机制，一方面在再生水厂工艺中设置关键的水质监控点，在管网中敏感或具有代表性的位置设置取样点，对再生水水质进行全过程控制；另一方面制定厂、网运行应急预案，出现问题可迅速有效地控制和处理，保障再生水供水安全。

参考文献：

[1]张文华，孙大群.污水资源化再利用的现状分析[J].长春工程学院学报（自然科学版），2003，4（2）：13-16.

[2]陈益明，刘 坤，郑 涛，等.城市污水回用现状及发展趋势[J].净水技术，2003，22（5）：34-36.

□中图分类号：X703

□文献标志码：C

□文章编号：1008-3197（2017）01-55-03

□DOI编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2017.01.019

□收稿日期：2016-12-01

□作者简介：韩 松/男，1969年出生，工程师，天津中水有限公司，从事于污水再生利用、再生水管道配套建设等相关工作。