超濾中水回用的水質(zhì)要求

引言

中水，是城市污水或工業(yè)廢水經(jīng)特定工藝處理后，達到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、可在特定范圍內(nèi)重復(fù)利用的水資源。它作為“第二水源”，其合理利用是貫徹可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，有助于緩解水資源緊缺矛盾。超濾中水回用在多個領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，而明確其水質(zhì)要求對于確保中水的有效利用和使用安全至關(guān)重要。

中水水質(zhì)的基本概述

中水是一種非飲用水，水質(zhì)介于自來水（上水）與排入管道內(nèi)污水（下水）之間。與自來水相比，中水經(jīng)過一定處理，但可能仍含一定雜質(zhì)和污染物，不能作為飲用水源，接觸時也需避免與皮膚或眼睛等敏感部位直接接觸。中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)通常涵蓋色度和濁度、有機物含量、懸浮物、衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)以及pH值、硬度、溶解性固體等方面。色度反映水的顏色，濁度體現(xiàn)水中懸浮物含量；有機物含量通過化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）等指標(biāo)衡量；懸浮物包含泥沙、微生物等不溶于水的物質(zhì)；衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)要求不能含有明顯致病微生物，如大腸菌群數(shù)、細(xì)菌總數(shù)等；pH值、硬度、溶解性固體等指標(biāo)用于衡量水的酸堿度、礦物質(zhì)含量等特性。

不同用途下超濾中水回用的水質(zhì)要求

城市雜用水

城市雜用水包括城市綠化、沖廁、道路清掃、車輛沖洗、建筑施工、消防等方面。其水質(zhì)需按《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》（GB/T 18920 - 2002）標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。例如，pH值應(yīng)在6.0 - 9.0之間，色（度）不超過30，嗅無不快感，濁度（NTU）根據(jù)不同用途有所不同，沖廁為5，道路清掃、消防為10，城市綠化為10，車輛沖洗為5，建筑施工為20。溶解性總固體（mg/L）方面，沖廁和道路清掃、消防為1500，城市綠化和車輛沖洗為1000。五日生化需氧量（BOD5）（mg/L）沖廁為10，道路清掃、消防為15，城市綠化為20，車輛沖洗為10，建筑施工為15。氨氮（mg/L）沖廁、道路清掃、消防、車輛沖洗為10，城市綠化和建筑施工為20。陰離子表面活性劑（mg/L）沖廁、道路清掃、消防、城市綠化、建筑施工為1.0，車輛沖洗為0.5。此外，鐵（mg/L）沖廁、城市綠化為0.3，錳（mg/L）沖廁、城市綠化為0.1，溶解氧（mg/L）為1.0，總余氯（mg/L）接觸30min后為1.0，管網(wǎng)末端為0.2，總大腸菌群（個/L）為3。混凝土拌合用水還應(yīng)符合JGJ63的有關(guān)規(guī)定。

工業(yè)用水

工業(yè)用水涵蓋冷卻用水、洗滌用水、鍋爐用水、工藝用水、產(chǎn)品用水等。冷卻用水有直流式和循環(huán)式，對水質(zhì)要求相對較低，但需控制懸浮物、微生物等，防止管道和設(shè)備堵塞和腐蝕。洗滌用水用于沖渣、沖灰、消煙除塵、清洗等，要求水質(zhì)能滿足洗滌效果，減少對設(shè)備和產(chǎn)品的影響。鍋爐用水分為中壓、低壓鍋爐，對水質(zhì)要求較高，需嚴(yán)格控制硬度、堿度、溶解氧等指標(biāo)，防止鍋爐結(jié)垢、腐蝕，影響鍋爐安全運行。工藝用水在溶料、水浴、蒸煮、漂洗、水力開采、水力輸送、增濕、稀釋、攪拌、選礦、油田回注等過程中使用，水質(zhì)需滿足工藝要求，確保產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品用水如漿料、化工制劑、涂料等，對水質(zhì)的純度、雜質(zhì)含量等有嚴(yán)格要求，以保證產(chǎn)品性能和質(zhì)量。

環(huán)境用水

環(huán)境用水包括娛樂性景觀用水、觀賞性景觀用水和濕地環(huán)境用水。娛樂性景觀用水用于娛樂性景觀河道、景觀湖泊及水景，觀賞性景觀用水用于觀賞性景觀河道、景觀湖泊及水景，其水質(zhì)應(yīng)按《城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T 18921 - 2002）的規(guī)定?；疽笫菬o懸浮物，無令人不愉快的嗅和味，pH值在6.0 - 9.0之間。五日生化需氧量（BOD5）（mg/L）觀賞性景觀環(huán)境用水河道類為10，湖泊類和水景類為6；娛樂性景觀環(huán)境用水河道類為6，湖泊類和水景類為6。懸浮物（SS）觀賞性景觀環(huán)境用水河道類為20，湖泊類和水景類為10；娛樂性景觀環(huán)境用水河道類為10，湖泊類和水景類為10。濁度（NTU）為5.0，溶解氧（mg/L）觀賞性景觀環(huán)境用水為1.5，娛樂性景觀環(huán)境用水為5.0?？偭祝ㄒ訮計）觀賞性景觀環(huán)境用水河道類和水景類為1.0，湖泊類為0.5；娛樂性景觀環(huán)境用水河道類和水景類為0.5，湖泊類為2.0?？偟╩g/L）為15，氨氮（mg/L）觀賞性景觀環(huán)境用水為5，娛樂性景觀環(huán)境用水為10。糞大腸菌群（個/L）觀賞性景觀環(huán)境用水河道類為1000，湖泊類為2000，水景類為500；娛樂性景觀環(huán)境用水不得檢出。余氯*0.05，色度（度）為30，石油類為1.0，陰離子表面活性劑（mg/L）為0.5。對于需要通過管道輸送再生水的非現(xiàn)場回用情況采用加氯消毒方式；而對于現(xiàn)場回用情況不限制消毒方式。若使用未經(jīng)過除磷脫氮的再生水作為景觀環(huán)境用水，鼓勵在回用地點積極探索通過人工培養(yǎng)具有觀賞價值水生植物的方法，使景觀水的氮磷滿足要求，讓再生水的水生植物有經(jīng)濟合理的出路。濕地環(huán)境用水用于恢復(fù)自然濕地、營造人工濕地，水質(zhì)需滿足濕地生態(tài)系統(tǒng)的需求，提供適宜的生存環(huán)境。

農(nóng)、林、牧、漁業(yè)用水

農(nóng)、林、牧、漁業(yè)用水包括農(nóng)田灌溉、造林育苗、畜牧養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖等。農(nóng)田灌溉用于種籽與育種、糧食與飼料作物、經(jīng)濟作物，水質(zhì)需滿足農(nóng)作物生長需求，不能含有過多有害物質(zhì)，如重金屬、農(nóng)藥殘留等，以免影響農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。造林育苗針對種籽、苗木、苗圃、觀賞植物，要求水質(zhì)清潔，有利于幼苗生長和發(fā)育。畜牧養(yǎng)殖用于畜牧、家畜、家禽，水質(zhì)需符合動物飲用水標(biāo)準(zhǔn)，保證動物健康。水產(chǎn)養(yǎng)殖用于淡水養(yǎng)殖，對水質(zhì)的溶解氧、酸堿度、氨氮等指標(biāo)要求嚴(yán)格，以維持水生生物的生存和生長。

補給水源水

補給水源水分為補給地表水和補給地下水。補給地表水用于河流、湖泊，可補充水量，改善水質(zhì)，維持水體生態(tài)平衡，水質(zhì)需滿足地表水的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，避免對原有水體造成污染。補給地下水用于水源補給、防止海水入侵、防止地面沉降，要求水質(zhì)清潔，不含有害物質(zhì)，以免污染地下水資源。

水質(zhì)要求的重要性

保障使用安全

符合水質(zhì)要求的中水在使用過程中能確保人們的健康和安全。例如，在城市雜用水中，嚴(yán)格控制總大腸菌群等衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)，可防止因接觸中水而感染疾??；在畜牧養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖中，合適的水質(zhì)能保證動物和水生生物的健康生長，減少疾病傳播風(fēng)險。

保護設(shè)備和設(shè)施

適宜的水質(zhì)可減少對設(shè)備和管道的腐蝕、結(jié)垢等損害。在工業(yè)用水中，控制硬度、溶解性固體等指標(biāo)，能防止鍋爐、冷卻設(shè)備等結(jié)垢，提高設(shè)備使用壽命和運行效率；在建筑施工中，符合要求的中水可保證混凝土制備與養(yǎng)護的質(zhì)量，避免因水質(zhì)問題影響建筑物的結(jié)構(gòu)安全。

維護生態(tài)環(huán)境

用于環(huán)境用水和補給水源水時，符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的中水有助于維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。景觀環(huán)境用水中合適的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)含量，可促進水生植物生長，維持水體生態(tài)穩(wěn)定；補給地表水和地下水時，清潔的中水可改善水質(zhì)，保護水資源和生態(tài)環(huán)境。

影響超濾中水回用水質(zhì)的因素

原水水質(zhì)

原水的來源和水質(zhì)狀況對中水回用水質(zhì)有決定性影響。城市污水和工業(yè)廢水的成分復(fù)雜，含有大量有機物、懸浮物、微生物、重金屬等污染物。如果原水水質(zhì)較差，處理難度增大，達到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的成本也會提高。例如，工業(yè)廢水可能含有高濃度的重金屬和有毒有害物質(zhì)，需要更復(fù)雜的處理工藝才能去除。

處理工藝

超濾處理工藝的選擇和運行效果直接影響中水水質(zhì)。不同的超濾膜材質(zhì)、孔徑大小、操作壓力等參數(shù)會影響對污染物的截留效果。同時，超濾工藝通常需要與其他預(yù)處理和后處理工藝相結(jié)合，如混凝、沉淀、消毒等，以確保全面去除污染物。如果處理工藝不合理或運行不穩(wěn)定，可能導(dǎo)致中水水質(zhì)不達標(biāo)。

運行管理

中水回用系統(tǒng)的運行管理水平對水質(zhì)穩(wěn)定至關(guān)重要。包括設(shè)備的日常維護、監(jiān)測和控制、藥劑的投加等。定期對設(shè)備進行檢查和維護，可保證其正常運行；實時監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)，及時調(diào)整處理工藝和藥劑投加量，能確保中水水質(zhì)始終符合要求。如果運行管理不善，可能出現(xiàn)設(shè)備故障、水質(zhì)波動等問題。

確保超濾中水回用水質(zhì)達標(biāo)的措施

優(yōu)化預(yù)處理工藝

針對不同的原水水質(zhì)，選擇合適的預(yù)處理工藝，如混凝、沉淀、過濾等，去除大部分懸浮物、膠體和有機物，減輕超濾膜的負(fù)擔(dān)，提高超濾效果。例如，在處理含有大量懸浮物的原水時，先進行混凝沉淀，可有效降低濁度。

選擇優(yōu)質(zhì)超濾膜

根據(jù)中水回用的具體要求，選擇合適材質(zhì)、孔徑和性能的超濾膜。優(yōu)質(zhì)的超濾膜具有較高的截留率、通量和抗污染能力，能有效去除細(xì)菌、病毒、大分子有機物等污染物，保證中水水質(zhì)。同時，定期對超濾膜進行清洗和維護，延長其使用壽命。

加強運行監(jiān)測和控制

建立完善的水質(zhì)監(jiān)測體系，實時監(jiān)測中水的各項水質(zhì)指標(biāo)。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，及時調(diào)整處理工藝參數(shù)和藥劑投加量，確保中水水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)。例如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)中水的濁度升高時，可增加混凝劑的投加量或調(diào)整超濾膜的操作壓力。

強化后處理工藝

在超濾之后，采用適當(dāng)?shù)暮筇幚砉に嚕缦?、深度過濾等，進一步去除剩余的污染物和微生物，提高中水的安全性和可靠性。消毒可采用氯消毒、紫外線消毒等方法，殺滅水中的致病微生物；深度過濾可去除細(xì)小的懸浮物和溶解性有機物。

結(jié)論

超濾中水回用在緩解水資源緊缺方面具有重要意義，而明確和滿足其水質(zhì)要求是實現(xiàn)中水有效利用的關(guān)鍵。不同用途的中水對水質(zhì)有不同的要求，這些要求與使用安全、設(shè)備保護和生態(tài)環(huán)境維護密切相關(guān)。原水水質(zhì)、處理工藝和運行管理等因素會影響中水水質(zhì)，通過優(yōu)化預(yù)處理工藝、選擇優(yōu)質(zhì)超濾膜、加強運行監(jiān)測和控制以及強化后處理工藝等措施，可確保超濾中水回用的水質(zhì)達標(biāo)，推動中水回用事業(yè)的健康發(fā)展，為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。