高原 北京市节约用水管理中心
1987年《北京市中水设施建设管理试行办法》公布施行,2001年《关于加强中水设施建设管理的通告》发布。这些法规或通告的颁布,促进了中水的发展。截止到2006年,全市已建成中水设施约400个,中水处理能力达到12万立方米/日。目前北京市建筑中水水源主要来自于洗浴、盥洗等优质杂排水,少数单位将生活污水引入中水处理设施当中。处理后的中水主要用于冲厕、绿化等。处理工艺采用生物氧化和物理氧化方法,生化法以生物接触氧化法居多。
通过对2003~2008年北京市建筑中水水质监测数据进行分析,全部达标数量较少。达标率较低的指标主要为总大肠菌群、清水池总余氯、管网末端总余氯。近两年(2010、2011年)浊度(NTU)超标的情况有所增加。
北京市节约用水管理中心和区县节水办负责建筑中水设施的监管,以往对正常运行的建筑中水设施实行每年1~2次的抽检工作,抽检由具有中水监测资质的单位实施,对高校和小区是每年检测两次,其它单位是一次。但是中水水质受来水水质、处理设备、消毒设备、消毒剂的有效性等多方面因素影响,一次监测结果缺乏代表性,合理的监测周期对确保中水用水安全很重要。
我们选取北京市2003~2008年度的中水检测报告,共计972份,被检测单位有:宾馆、酒店、学校、住宅及其他单位,中水用途涉及冲厕、车辆冲洗、绿化、道路清扫。图1~图4为主要指标达标情况:
从图1~图4中可以看出,北京市小型中水设施各年度整体达标率较低。
目前,应用广泛的中水消毒剂有次氯酸钠、二氧化氯、氯片、臭氧等,此外还有紫外线消毒等一些手段。我市各中水运行单位主要采用的是次氯酸钠消毒。
中水设施的运营单位受制于运行成本等因素,不可能投入过多的专业人员和物力资源对这些小型中水处理设施进行管理。目前很多消毒剂添加系统技术性强、人工控制水平要求偏高、消毒环节的控制难度大。相当一部分运行单位的运行操作人员不能做到随时调整和维护。造成实际工作中出现问题的主要原因是:
(1)没有相应的中水消毒剂的生产技术规范;
(2)没有消毒剂投加量的技术规范;
(3)中水处理系统运行管理人员对中水消毒作用重要性的认识不够;
(4)中水处理技术人员在中水消毒技术知识方面的欠缺。
由于各单位多年进行中水运行管理,并未发生因为水质不合格引起的事故,减少投药量已经非常普遍,但是水质不合格带来的安全隐患却时时存在。
我国最早采用污水回用的是大楼污水的再利用。办公楼、宾馆、饭店和生活小区等排放相对集中的污水就地净化后回用于冲厕、洗车、消防、绿化等用途。1987年北京市在颁布《北京市中水设施建设管理试行办法》时,参考杂用水水质标准,结合我国中水处理工艺和出水水质状况以及中水用途的水质要求制订了中水水质标准。2002年,随着城市污水再生利用的发展,国家制订了《城市污水再生利用城市杂用水水质》、《城市污水再生利用景观环境用水水质》两个国家标准,目前建筑中水水质参照执行这两个标准。
目前我国杂用水水质标准为2002年公布的城市污水再生利用标准系列中城市杂用水水质(GB/T 18920- 2002),指标主要包括pH值、色度、嗅、浊度、溶解性总固体、五日生化需氧量、氨氮、阴离子表面活性剂、铁、锰、溶解氧、总余氯和总大肠菌群等共13项,与以色列、美国、澳大利亚、日本等国家城市杂用水水质标准相比较,我国指标缺少盐度和SS悬浮物;国外指标缺少阴离子表面活性剂。
我国城市景观环境用水水质的指标主要包括基本指标、pH值、五日生化需氧量、悬浮物(SS)、浊度、溶解氧、总磷、总氮、氨氮、粪大肠菌群、余氯、色度、石油类和阴离子表面活性剂等共14项。而美国景观环境用水水质标准主要包括pH值、五日生化需氧量、悬浮物(SS)、浊度、大肠菌群数、余氯等。日本景观环境用水水质标准主要包括pH值、五日生化需氧量、浊度、臭、大肠菌群数、外观等。国外标准比我国标准少溶解性总固体、溶解氧、总磷、总氮、氨氮、阴离子表面活性剂等项,我国景观环境用水标准监测项目较多,较为严格。
建筑中水水质标准和城市景观环境用水水质的指标不合理、过于严格或者中水水质标准指标不统一均会增加中水的生产成本,提高中水回用的技术“门槛”,这对中水回用的推广和普及是不利的。
首先建议增加检测频次。2012年这个问题得到了初步解决。随着监测资金的增加,以往只有高校和居民小区每年检测两次,现在所有单位都能安排每年两次检测。
建议根据各单位中水水质情况,针对中水水质较差的单位适当增加监测频次。在监测后,告知中水超标单位具体超标项目,督促其加强对中水设施的运行管理,针对不同超标项目给予1~3个月的整改时间,整改时间过后要求该单位自费安排一次抽检,以检查其整改效果。各单位应该将每次自测的水质报告存档,以备调阅。这样可以起到有效的监督作用,对促进中水达标有一定的推动作用。
建筑中水水质例行监测采用中水标准(GB/T18920-2002)中的全部监测项目;针对中水水质超标单位,建议监测其超标项目和常规指标(COD、氨氮、总大肠菌群)。
加强对操作人员的专业知识培训,提高他们的业务水平,特别是提高药剂投加和余氯检测相关的业务水平。同时帮助各单位建立加药消毒和药品购买、储存制度。
次氯酸钠水溶液经常温放置,其有效氯衰减迅速,放置3个月,浓度衰减超过50%,因此建议实际工程中次氯酸钠溶液要“少买勤购”,尽量保证放置时间不超过三个月;若放置时间过长,则需要在使用前测定其有效氯含量,以保障消毒效果。
建议企业自测水质情况时选取游离余氯指标替代总余氯指标,可以有效保证中水总大肠菌群达标。
及时掌握中水出水的余氯含量,随时调整消毒剂投药量,提高消毒剂效率应该引起高度重视。
① 阴离子表面活性剂
将在水中电离后起表面活性作用的部分带负电荷的表面活性剂称为“阴离子表面活性剂”,是表面活性剂的一类。该指标主要用于表征水中洗涤剂含量,经简单曝气处理后很容易降解,以色列、美国、澳大利亚、日本等国家中水标准中无此项指标。
洗涤剂在处理过程中很容易降解,且各国中水水质标准中无此项指标,因此“阴离子表面活性剂”指标可以取消。
② 针对游离余氯和总余氯指标
总余氯超标率大于50%,是中水超标的主要原因;总余氯达标总大肠菌群不一定达标,总余氯达标的情况下能够实现总大肠菌群达标的概率仅不到50%,说明现行标准下总余氯达标与总大肠达标与否没有必然联系。由于总余氯达标与总大肠达标与否没有必然联系, 可以用“游离余氯”指标替代“总余氯”指标。
③总大肠菌群指标限值
现行标准GB/T18920-2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》中总大肠菌群指标的分析方法GB/T5750已经于2006年重新修订,新修订的分析方法测定下限为2.2MPN/100ml,而现行标准中总大肠菌群指标值为≤3个/l,标准中明确说明GB/T5750最新版本适用于本标准,但是GB/T5750-2006中总大肠菌群的分析方法的测定精度达不到现行标准GB/T18920-2002中的3个/l要求,因此目前仍延续GB/T5750-85版的测定方法;借鉴国外中水标准,多数国家总大肠菌群单位为“个/100ml或MPN/100ml” 。
从规范化和与国际接轨的角度出发,建议总大肠菌群指标限值修订为≤2.2MPN/100ml。