净水厂生产废水回用强化混凝工艺水质安全性研究

为主要水源的地区之一。黄河水最大的特点就是 浊度高，常用的处理工艺为预沉 + 常规处理工艺，在 经过预沉后，原水浊度大大降低，但这又为后续的处 理带来诸多不便，尤其在进入冬天后，水温降低，水 中的胶体颗粒难以沉降，需加大投药量，从而导致处 理费用的增加，并且供水水质也受到影响。生产废 水回用技术为解决此问题带来了新的突破口，在前 人研究的基础上，在石嘴山市某水厂搭建实验平台， 取预沉后水作为实验对象，将沉淀池排泥水回用，监 测回用后出水相关指标，以评价生产废水回用技术 的安全性。
但出于对直接回用的安全性的担心，国外最初 研究在于考察回用滤池反冲洗水对于水厂主体工艺 中的影响。其研究结果表明，这种设计回用滤池反 冲洗水，其潜在影响可能包括增加颗粒物质、微生物 卵囊、运行水力负荷以及混凝中的化学变化［3，4］，国 外的学者对于滤池生产废水回用方面的研究，多侧 重于生产废水回用的安全性，很多研究表明，滤池反 冲洗水中浓缩了甲第虫、隐孢子虫以及其他耐消毒 的病原体［5 － 7］。国内对于滤池反冲洗废水的研究主 要为回用后在一定范围内对于原水水质有所改善，
试验沉后水 CODMn、UV254 差值点大多数都大于零， 其中 CODMn差值大于零的点占 79. 5% ，UV254 差值占 86. 4% ，CODMn 差值大于零的平均值为 0. 51mg / L， 而小于零的平均值为 － 0. 26mg / L，UV254 差值大于零 的平 均 值 为 0. 0137cm － 1 ，而 小 于 零 的 平 均 值 为 － 0. 007cm － 1 ，从以上数据分析可知大部分试验表 明回用水试验其出水水质中 CODMn 及 UV254 的去除 效果好于原水试验，具有强化去除 CODMn及 UV254 的 效果。
图 1 沉后水氨氮差值随混合水浊度的变化
1. 2. 1 回用对沉后水氨氮的影响 从图 1 可以看出，氨氮差值多数点均大于零，在
X 轴之上，氨氮差值占 70. 0% ，氨氮差值大于零的 平 均 值 为 0. 017mg / L，而 小 于 零 的 平 均 值 为 － 0. 011mg / L，从以上数据分析可知，大部分试验表 明回用水试验其出水水质中色度及氨氮的去除效果 好于原水试验，具有强化去除氨氮的效果。
22-24.
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［3］ Hu Shu － he，Li Xiao － qin. Maximal inequalities for some dependent sequence and their appli － cations［J］． Korean Statistical Society，2011，40（ 1） ： 11-19.
第 29 卷 第 4 期 2013 年 2 月
甘肃科技 Gansu Science and Technology
Vol. 29 No. 4 Feb. 2013
净水厂生产废水回用强化混凝工艺水质安全性研究
左玉平
（ 宁夏石嘴山市润泽供排水有限公司，宁夏 石嘴山 753000）
摘 要：净水厂生产废水直接回用对处理低温低浊水具有强化作用并且可以节约水资源，但此工艺仍旧存在安全性 问题，回用生产废水时存在回用风险。通过研究在回用不同浊度生产废水沉后水浊度、CODMn 、氨氮、锰等指标，评价 出水水质安全性。研究表明，回用生产废水后，其沉淀池出水各项指标均有所提高而优于原水，能够保证出水安全 性。 关键词：生产废水； 回用； 安全性； 强化混凝 中图分类号：X703
1. 2. 2 回用对沉后水 CODMn、UV254 的影响
从图 2、图 3 亦可以看出，原水试验与回用废水
1. 2. 3 回用对沉后水余锰的影响 由于锰的过量摄入对人体具有慢性危害作用，
锰过多会抑制骨骼的发育，新研究发现，过量的铁锰 会损伤动脉内壁和心肌，造成冠状动脉窄导致冠心 病。故选择其进行安全性评价。从图 4 中可以看 出，当回用生产废水时在整个混合水浊度范围内，原 水空白试验与回用水试验沉后水余锰差值含量的变 化，总体趋势是随着混合水浊度的升高，余锰差值逐 渐增大。在混合水浊度为 18NTU 以内时，原水试验 水样中的余锰值小于回用水，即回用时不利于原水 中金属锰离子的去处，当混合水浊度大于 18NTU 时 此时结果相反，回用时有利于强化去除原水中的金 属锰离子。在回用废水使得混合水小于 18NTU 时， 虽然回用水试验水样中金属锰略高于原水，但其均 在 － 0. 0009mg / L 以内与出水达标要求 0. 1mg / L 相 比可以忽略不计。
［4］ Guo Ming － le，Zhu Dong － jin. Equivalent conditions of complete moment convergence of weighted sums for ρ － mixing sequence of random variables［J］． Statistics and Probability Let － ters，2013，83（ 2 ） ： 13-20.
［3］ USEPA. Filter backwash recycling rule technical guidance manual ［EPA 861 － R － 02 － 014，2002］．
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［6］ Cornwell D A，Ramon G L. Recycle stream effects on water treatment［J］． In： Proc of AWWA. Denver，1993，312 328.
［7］ S. Cocchia，K. H. Carlson，F. Marinelli. Use of Total Suspended Solids in Characterizing the Impact of Spent Filter
［5］ Julie C Goldgrabe － Brewen，John Carollo ，Walnut California. Impactof Recycle Streams on Water Quality［J］． 1995 Conference Proceeding of AWWA，1030-1035.
饮用水是人类生活的必需品，没有卫生的饮用 水就不可能有人体的健康，因此，确保饮用水的卫生 安全是预防疾病和保障人群健康所必需的。随着水 资源紧缺问题的加剧，净水厂生产废水作为原水回 用越来越受到重视。自来水厂沉淀池排泥水和滤池 反冲洗水等自用水水量一般约占水厂总净水量的 4% ～ 7% ，对目前水资源日益紧缺的现状来说弥足 珍贵，是不容放任流弃的水资源，尤其是对一些严重 缺水城市的自来水厂来说更是如此。从节约水资源 和节约长距离引水的基建投资及日常输水电耗等方 面考虑，也不容许任意排放排泥水。已有人对于低 浊度、中 浊、高 浊 度 原 水，加 入 一 定 比 例 （ 5% ～ 10% ） 的反冲洗水（ 浊度一般为 1000 ～ 1500NTU） ， 进行了生产性试验得出在回收利用反冲洗水时，可 强化混凝效 果，降 低 水 中 电 位，减 少 混 凝 剂 的 投 加 量，降低沉淀池出水浊度及氨氮，提高出水水质［1］。 还有人进行了滤池反冲洗回用，并进行了经济比较。 得出一个 5 万 t 的水厂，在取水扬程为 40m 时，1 年 可节约 5 万元，对于一个 20 万 t 的水厂，1 年则可节 约 20 万元的电费［2］。
微量元素与健康研究，2006，23（ 4） ： 57-59.
相对去除率仅有 5% ～ 10% 。
［9］ 徐勇鹏，何利，崔福义，等 . 回用净水厂生产废水强化
2） 净水厂生产废水的回用，在原水水质较好的
低温低浊水的混凝效能［J］． 给水排水，2011，21 （ 7） ：
情 况下，不仅可以节约水资源，改善混凝条件，而且
当在原水水质条件较好时其效果更佳明显，但当原 水水质污染较严重时，其生产废水回用容易造成某 些安全指标的泄漏。
根据生产废水的来源和性质，净水厂生产废水 浓缩了原水中的大量有机物、悬浮胶体颗粒以及微 生物。从国内外现有的研究，净水厂生产废水直接 回用的风险是存在的，回用时其细菌、病毒、有机物 的风险是相应存在的。尽管很多试验研究结果说明 回用生产废水可以节约水资源，并改善低浊水混凝 条件，但还应从卫生安全性角度进一步研究，确保饮 用水的安全可靠。据资料，铝盐混凝生产废水中的 总固体含量在 1000 ～ 17000mg / L 之间，其中总悬浮 固体占 75% ～ 90% ，挥发性总固体占 20% ～ 35% 。 净水厂生产废水中除了含有大量的悬浮颗粒外，还 含有较多的污染物。据上海市的粗略统计，各自来 水公司所属水厂通过排泥水进入江河的悬浮物达 10 × 104 t / a 以上（ 干固体计） ，耗氧有机物以 CODCr 计算达 6 × 104 t / a 以上［8］。
2 结论
Backwash Recycling ［J］． Environmetal Engineering， 2002，128（ 3） ： 220-227.
1） 当在原水条件下，回用生产废水对有机物的 ［8］ 郭玲，陈玉成 . 低温低浊水处理技术的研究应用［J］．
强化去除效果较好，但对锰的去除效果不佳，对锰的
第4 期
左玉平： 净水厂生产废水回用强化混凝工艺水质安全性研究
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1 试验部分
1. 1 混凝搅拌试验设计 采用六联搅拌机模拟净水厂混凝沉淀工艺，混
凝搅 拌 试 验 参 数 为： 首 先 以 400r / min 快 速 搅 拌 1min，然 后 以 150r / min 中 速 搅 拌 5min，接 着 采 用 80r / min 搅拌 5min，最后以 40r / min 慢速搅拌 5min。 原水及净水厂生产废水（ 包括沉淀池排泥水和滤池 反冲洗水） 采自宁夏某水厂，运用上述模拟水厂工 艺的混凝搅拌试验参数进行试验，而后沉降 30min， 取其沉后水液面以下 3cm 水样，测定其沉后水相关 水质指标。结合并根据饮用水水质的基本要求，确 定选取浊度衡量回用量指标，选取 CODMn、UV254 、氨 氮、锰，作为检验生产废水回用安全性的标准。 1. 2 试验结果分析与讨论