城镇污水处理厂次氯酸钠去除粪大肠菌群的研究

城镇污水处理厂次氯酸钠去除粪大肠菌
群的研究
摘要：城市污水经过二级处理后，虽然其水质得到很大改善，但水中细菌数
量依旧很大，尤其存在着粪大肠菌群等病原菌。

我国《城镇污水处理厂污染物排
放标准》（GB 18918-2002）中将粪大肠菌群数列为出水基本控制指标之一。

为
保障污水排放水体生态环境的可持续发展，需要对污水进行消毒处理。

次氯酸钠
能够有效去除废水中的粪大肠菌群等病原菌，通过次氯酸钠投加量对二级出水消
毒效果的影响，分析次氯酸钠的污水处理效益。

关键词：污水处理；粪大肠菌群；次氯酸钠
引言：通过次氯酸钠投加量对污水处理厂二级出水中粪大肠菌群去除研究，一方面，能够确保污水排放达到相关要求，维护水生态健康；另一方面，可以避
免过度投加造成的资源浪费、运营成本增加和余氯过高造成水生态的污染。

1.次氯酸钠处理污水中粪大肠菌群的优势
现如今，城市污水处理普遍成熟，针对废水中粪大肠菌群的消毒方法主要有
投加次氯酸钠，投加二氧化氯，紫外消毒，臭氧消毒等【1】。

其中，二氧化氯虽
然具有用量少、效果好的优势，但二氧化氯不稳定且具有爆炸性，现场制备易出
现氯气中毒的生产事故；紫外消毒虽然杀菌快，无二次污染的风险，但不能持续
消毒，很多被紫外线照射后的微生物都具有光复活能力，因此不能完全保障出水
排放达标；臭氧作为一种强氧化剂，可以氧化有机物、高效杀菌消毒，但其设备
投资高、操作复杂、能耗大、运营成本高，且无持续消毒效果；而次氯酸钠可以
在水中水解成次氯酸，继而分解成新生态氧，具有极强的氧化性，可以使细菌、
病毒的蛋白质变性，从而达到消毒杀菌的目的【2】，此外次氯酸钠还具有价格低廉、操作简单、管理方便、可持续消毒、不涉及危化品、安全高效等优点，备受
污水处理厂的青睐。

2.某污水厂对次氯酸钠浓度降解的研究实验
某污水处理厂，原采用向次氯酸钠药剂商购买有效氯为10%的次氯酸钠液体药剂，置于厂内药罐中存放使用。

但是生产人员发现，在水量没有大幅度变化的前提下，每批置于药罐存放一段时间的次氯酸钠投加量都明显高于第一天送达的次氯酸钠的投加量，才能确保出水粪大肠菌群达到该厂一级A（小于等于1000个/L）的排放标准。

因此，该厂实验室对同一批次次氯酸钠在存放天数对次氯酸钠浓度进行跟踪分析，结果如下图：
图1. 次氯酸钠有效氯含量在药罐存放天数的降解实验
由上图可知，随着存放时间延长，次氯酸钠中有效氯含量会下降。

且因该厂次氯酸钠药罐是敞口不密封的设计，又有光照直射，故其有效氯含量降解较快，导致操作人员无法准确把握次氯酸钠投加量。

经过研究，一方面为了保证出水粪大肠菌群达标，另一方面避免过度投加造成高余氯对排放水体内生物的毒副作用，节约运营成本，该污水厂决定建立次氯酸钠生产车间，使用工业盐自行制备有效氯含量为0.8%的次氯酸钠。

3.次氯酸钠投加量对出水粪大肠菌群数的影响实验
3.1 实验目的
因该污水厂次氯酸钠有效氯浓度的大幅变化，需要先对有效氯含量为0.8%的次氯酸钠进行投加量的实验室分析，在得到实验室数据支撑后，再对现场投加量进行试验。

3.2实验室分析阶段
该厂次氯酸钠投加点设置在滤布滤池出水处，故而取滤布滤池出水作为次氯酸钠投加量分析样品。

实验采用酶底物法，通过加入不同剂量次氯酸钠，充分搅拌均匀并放置30分钟后检测，得到结果如下：
表1. NaClO（有效氯含量0.8%）投加量对出水粪大肠菌群数的实验室分析数据
3.3现场试验分析阶段
该厂次氯酸钠投加点后设有消毒接触池，进水量在设计值范围内时，次氯酸钠与出水接触消毒时间均能达到30分钟以上，故对次氯酸钠投加量的现场试验结果排除消毒接触时间不足的影响。

得到结果如下：
表2. NaClO（有效氯含量0.8%）投加量对出水粪大肠菌群数现场试验分析数据
3.4 试验结论
通过本次试验，在水量没有大幅变化情况下，有效氯含量为0.8%的次氯酸钠投加量在220-250mg/L之间，即可保证出水粪大肠菌群达到一级A的排放要求。

若水量相较试验时的大幅增加，可在此基础上加大次氯酸钠投加量；若水量较试验时的大幅减少，可在此基础上减小次氯酸钠投加量。

4.次氯酸钠投加后对出水余氯含量的实验研究分析
4.1 实验目的
污水厂投加次氯酸钠消毒后出水中会含有余氯，余氯虽然对水中粪大肠菌群等病原微生物有持续性的消杀作用，但也会对排放水体内鱼类和其他水生生物造成不同程度的毒害作用，研究标明，余氯浓度越高，对鱼类的毒性越强，严重时可致鱼类死亡【3】。

因此，污水厂须对出水余氯含量进行控制。

4.2 实验过程
在实际生产条件下，当有效氯含量为0.8%的次氯酸钠投加量为220mg/L、250mg/L、3000mg/L、350mg/L时，加入次氯酸钠充分接触30分钟后，用余氯检测仪检测出水余氯值如下：
表3. NaClO（有效氯含量0.8%）投加量与出水余氯值的数据分析
4.3 实验结论
由表3实验数据可知，相同浓度条件下次氯酸钠投加量越高，出水中余氯值就越大。

因此污水厂在保证出水粪大肠菌群达标排放的前提下，应尽量降低次氯酸钠投加量，从源头减少出水余氯含量，减低对受纳水体生态环境的不良影响。

5.结论
次氯酸钠有着操作简单，运营成本低，杀菌效果好的先天优势，该污水处理厂在自行建立次氯酸钠生产车间，按需制备有效氯为0.8%的次氯酸钠后，更是解决了长时间储存于药罐会导致次氯酸钠中有效氯含量降低的短板。

通过上述实验，该污水处理厂在对次氯酸钠车间进行改造后，出水粪大肠菌群要达到一级A排放要求的同时还要尽量控制出水余氯值越低越好，建议其次氯酸钠投加量在220~250mg/L之间，但生产操作人员还需根据实际进水量来调控次氯酸钠投加量。

唯有在实际工作中，反复记录、总结，才能合理选择合适的粪大肠菌群投加量，安全高效的进行废水处理工作。

参考文献
［1］李激,王燕,熊红松,谈振娇,吕贞,郑凯凯,邹吕熙,罗国兵,叶良,张正豪,王慕.城镇污水处理厂消毒设施运行调研与优化策略;2020.
［2］孙亚全,宋子明,司徒菲.次氯酸钠消毒在自来水厂中的应用[J].工业用水与废水, 2019.
［3］江志兵,廖一波,高爱根,等.余氯对鱼类毒性影响的研究进展[J].海洋
学研究, 2009(4).。