紫外線-次氯酸鈉聯合消毒工藝對生化需氧量測定的影響研究

王 泰

(天津濱海新區環塘污水處理有限公司 天津 300454)

天津市大港港東新城污水處理廠(一期工程)設計規模1.25萬t/d，采用A-A-O+活性砂過濾工藝。在出水消毒工藝選擇上，采用紫外線消毒方式，在活性砂濾池及出水泵房之間設置了紫外消毒處理單元，用以殺滅水中的致病細菌和寄生蟲卵。紫外線消毒工藝具有廣譜性、接觸時間短且不易產生消毒副產物等優勢，但由于其缺乏持續消毒作用，處理出水中的糞大腸菌等仍有可能受水樣留存條件及檢測時間等因素影響，出現一定程度的光復活或暗復活情況。為盡量減小上述問題對出水檢測環節的影響，該廠在原紫外消毒渠前增設了一套次氯酸鈉投加系統，采用紫外線-次氯酸鈉聯合消毒工藝，確保出水糞大腸指標達到排放標準中的相關要求。工藝流程見圖1。

圖1 大港港東新城污水處理廠(一期工程)工藝流程圖Fig.1 Process flow chart of Dongxincheng Sewage Treatment Plant(Phase I)in Dagang Port

1 試驗目的

檢驗污水廠處理出水消毒效果，研究紫外線及紫外線-次氯酸鈉聯合工藝對生化需氧量項目在不同國標分析方法下的數據表現。

2 過程設計

試驗過程總體分為兩個階段：檢驗紫外線單獨消毒效果，分析紫外消毒方式對 BOD項目在稀釋與接種法及微生物傳感器快速測定法下的數據表現；檢驗紫外線-次氯酸鈉聯合工藝消毒效果，分析該聯合消毒方式對BOD項目在稀釋與接種法及微生物傳感器快速測定法下的數據表現。

2.1 紫外線單獨消毒方式

在活性砂濾池出口(紫外消毒渠前)取平行樣，測定其在稀釋與接種法及微生物傳感器快速測定法下的生化需氧量，同時檢測該水樣的糞大腸菌群數。

在出水泵房(紫外消毒渠后)取平行樣，測定其在稀釋與接種法及微生物傳感器快速測定法下的生化需氧量，同時檢測該水樣的糞大腸菌群數。

2.2 紫外線-次氯酸鈉聯合消毒方式

在出水量 400,m3/h的運行工況下，在紫外消毒渠前以28,L/h劑量，向其中投加含有效氯10%,、密度1.17,g/mL的次氯酸鈉溶液，折合加氯量為8.19,mg/L，接觸時間約20,min。

在活性砂濾池出口(紫外消毒渠前)取平行樣，測定其在稀釋與接種法及微生物傳感器快速測定法下的生化需氧量，同時檢測該水樣的糞大腸菌群數。

在出水泵房(紫外消毒渠后)取平行樣，測定其在稀釋與接種法及微生物傳感器快速測定法下的生化需氧量，同時檢測該水樣的糞大腸菌群數及游離余氯。

3 數據匯總及分析

3.1 紫外線單獨消毒前后的數據分析

從表1、2中數據可以看出：單獨采用紫外線消毒方式，對糞大腸菌群已有較好的抑制及去除效果；紫外消毒前的 10組樣品中，有 3組樣品表現出其在稀釋與接種法下的生化需氧量較微生物傳感器快速測定法數值略高，但波動幅度基本維持在 0.2,mg/L以內；而在經過紫外消毒渠后的 10組樣品中，五日生化需氧量較生化需氧量的正向波動趨勢仍有延續體現，所涉及的2組樣品的數據波動幅度基本維持在0.1,mg/L左右，與消毒前未見明顯變化。

表1 紫外消毒前測試數據Tab.1 Pre-UV test data

表2 紫外消毒后測試數據Tab.2 Post-UV test data

3.2 紫外線-次氯酸鈉聯合消毒前后的數據分析

表3 紫外線-次氯酸鈉聯合消毒前數據Tab.3 Data before UV-sodium hypochlorite combined disinfection

從表3、4中數據可以看出：采用紫外線-次氯酸鈉聯合消毒方式，對糞大腸菌群的抑制及去除效果較單獨采用紫外線方式更加徹底，聯合消毒后 10組樣品中，糞大腸菌群均未檢出；聯合消毒前的 10組樣品中，有2組樣品表現出其在稀釋與接種法下的生化需氧量較微生物傳感器快速測定法數值略高，波動幅度基本維持在 0.1,mg/L左右，與單獨采用紫外線消毒方式前的10組樣品檢測數據所呈現的正向趨勢大體一致；而在經過紫外線-次氯酸鈉聯合消毒后，五日生化需氧量較生化需氧量的上述正向波動趨勢被打破，全部 10組樣品中共有 6組樣品的生化需氧量較五日生化需氧量呈現出較明顯的數值偏高情況，且波動幅度最高達到了 0.5,mg/L，最大相對偏離度達83%,。雖然在數據分析層面，相對偏離度與游離余氯之間并未呈現出更加明顯的線性關系，但基于上述試驗數據對比，仍可以看出紫外線-次氯酸鈉聯合消毒方式。或者更具體講，含氯消毒劑的存在，對于微生物傳感器快速測定法下的生化需氧量數據表現，確有更大程度的干擾影響。

表4 紫外線-次氯酸鈉聯合消毒后數據Tab.4 Data after combined UV-sodium hypochlorite disinfection

4 試驗結論

天津市大港港東污水廠經改造后所采用的紫外線-次氯酸鈉聯合消毒工藝，對出水糞大腸菌群確有更加徹底的去除效果；且游離余氯的存在，可以更加有效地抑制因水樣留存條件或檢測時間等因素影響所可能引發的菌體復活。

紫外線-次氯酸鈉聯合消毒方式，對于微生物傳感器快速測定法下的生化需氧量，從檢測數據層面上，確實表現出更加明顯的干擾影響。結合該廠一期工程現有工藝流程，建議可以在活性砂濾池出口進行除細菌學指標以外的其他常規出水水質項目檢測，以便獲得更加真實的生化需氧量數據用于工藝分析及流程控制；同時，如水樣中已有含氯消毒劑的存在，應盡量選擇稀釋與接種法作為生化需氧量的檢測方法。