紫外线-次氯酸钠联合消毒工艺对生化需氧量测定的影响研究

王 泰

(天津滨海新区环塘污水处理有限公司 天津 300454)

天津市大港港东新城污水处理厂(一期工程)设计规模1.25万t/d，采用A-A-O+活性砂过滤工艺。在出水消毒工艺选择上，采用紫外线消毒方式，在活性砂滤池及出水泵房之间设置了紫外消毒处理单元，用以杀灭水中的致病细菌和寄生虫卵。紫外线消毒工艺具有广谱性、接触时间短且不易产生消毒副产物等优势，但由于其缺乏持续消毒作用，处理出水中的粪大肠菌等仍有可能受水样留存条件及检测时间等因素影响，出现一定程度的光复活或暗复活情况。为尽量减小上述问题对出水检测环节的影响，该厂在原紫外消毒渠前增设了一套次氯酸钠投加系统，采用紫外线-次氯酸钠联合消毒工艺，确保出水粪大肠指标达到排放标准中的相关要求。工艺流程见图1。

图1 大港港东新城污水处理厂(一期工程)工艺流程图Fig.1 Process flow chart of Dongxincheng Sewage Treatment Plant(Phase I)in Dagang Port

1 试验目的

检验污水厂处理出水消毒效果，研究紫外线及紫外线-次氯酸钠联合工艺对生化需氧量项目在不同国标分析方法下的数据表现。

2 过程设计

试验过程总体分为两个阶段：检验紫外线单独消毒效果，分析紫外消毒方式对 BOD项目在稀释与接种法及微生物传感器快速测定法下的数据表现；检验紫外线-次氯酸钠联合工艺消毒效果，分析该联合消毒方式对BOD项目在稀释与接种法及微生物传感器快速测定法下的数据表现。

2.1 紫外线单独消毒方式

在活性砂滤池出口(紫外消毒渠前)取平行样，测定其在稀释与接种法及微生物传感器快速测定法下的生化需氧量，同时检测该水样的粪大肠菌群数。

在出水泵房(紫外消毒渠后)取平行样，测定其在稀释与接种法及微生物传感器快速测定法下的生化需氧量，同时检测该水样的粪大肠菌群数。

2.2 紫外线-次氯酸钠联合消毒方式

在出水量 400,m3/h的运行工况下，在紫外消毒渠前以28,L/h剂量，向其中投加含有效氯10%,、密度1.17,g/mL的次氯酸钠溶液，折合加氯量为8.19,mg/L，接触时间约20,min。

在活性砂滤池出口(紫外消毒渠前)取平行样，测定其在稀释与接种法及微生物传感器快速测定法下的生化需氧量，同时检测该水样的粪大肠菌群数。

在出水泵房(紫外消毒渠后)取平行样，测定其在稀释与接种法及微生物传感器快速测定法下的生化需氧量，同时检测该水样的粪大肠菌群数及游离余氯。

3 数据汇总及分析

3.1 紫外线单独消毒前后的数据分析

从表1、2中数据可以看出：单独采用紫外线消毒方式，对粪大肠菌群已有较好的抑制及去除效果；紫外消毒前的 10组样品中，有 3组样品表现出其在稀释与接种法下的生化需氧量较微生物传感器快速测定法数值略高，但波动幅度基本维持在 0.2,mg/L以内；而在经过紫外消毒渠后的 10组样品中，五日生化需氧量较生化需氧量的正向波动趋势仍有延续体现，所涉及的2组样品的数据波动幅度基本维持在0.1,mg/L左右，与消毒前未见明显变化。

表1 紫外消毒前测试数据Tab.1 Pre-UV test data

表2 紫外消毒后测试数据Tab.2 Post-UV test data

3.2 紫外线-次氯酸钠联合消毒前后的数据分析

表3 紫外线-次氯酸钠联合消毒前数据Tab.3 Data before UV-sodium hypochlorite combined disinfection

从表3、4中数据可以看出：采用紫外线-次氯酸钠联合消毒方式，对粪大肠菌群的抑制及去除效果较单独采用紫外线方式更加彻底，联合消毒后 10组样品中，粪大肠菌群均未检出；联合消毒前的 10组样品中，有2组样品表现出其在稀释与接种法下的生化需氧量较微生物传感器快速测定法数值略高，波动幅度基本维持在 0.1,mg/L左右，与单独采用紫外线消毒方式前的10组样品检测数据所呈现的正向趋势大体一致；而在经过紫外线-次氯酸钠联合消毒后，五日生化需氧量较生化需氧量的上述正向波动趋势被打破，全部 10组样品中共有 6组样品的生化需氧量较五日生化需氧量呈现出较明显的数值偏高情况，且波动幅度最高达到了 0.5,mg/L，最大相对偏离度达83%,。虽然在数据分析层面，相对偏离度与游离余氯之间并未呈现出更加明显的线性关系，但基于上述试验数据对比，仍可以看出紫外线-次氯酸钠联合消毒方式。或者更具体讲，含氯消毒剂的存在，对于微生物传感器快速测定法下的生化需氧量数据表现，确有更大程度的干扰影响。

表4 紫外线-次氯酸钠联合消毒后数据Tab.4 Data after combined UV-sodium hypochlorite disinfection

4 试验结论

天津市大港港东污水厂经改造后所采用的紫外线-次氯酸钠联合消毒工艺，对出水粪大肠菌群确有更加彻底的去除效果；且游离余氯的存在，可以更加有效地抑制因水样留存条件或检测时间等因素影响所可能引发的菌体复活。

紫外线-次氯酸钠联合消毒方式，对于微生物传感器快速测定法下的生化需氧量，从检测数据层面上，确实表现出更加明显的干扰影响。结合该厂一期工程现有工艺流程，建议可以在活性砂滤池出口进行除细菌学指标以外的其他常规出水水质项目检测，以便获得更加真实的生化需氧量数据用于工艺分析及流程控制；同时，如水样中已有含氯消毒剂的存在，应尽量选择稀释与接种法作为生化需氧量的检测方法。