中水檢測及高品質再生水工藝的研究與應用

王婧鋆

(四川省機場集團有限公司，四川 成都 610200)

0 前 言

“中水”一詞是相對于上水(給水)、下水(排水)而言的。中水回用技術與人們的日常生活息息相關，其是指將小區居民生活廢(污)水(沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所)集中處理后，達到一定的標準回用于小區的綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等，從而達到節約用水的目的[1]。

1 再生水回用處理使用的現狀及作用

當前，一些國家和地區由于水資源缺乏，加上環境保護意識較差使得用水拮據。隨著社會和經濟的發展逐漸引出了中水概念，起初中水多用在用水量較大、經濟成本較高的公共建筑中，近年來由于水資源的不斷減少及“綠水青山就是金山銀山”理念的提出，人們的環保意識進一步增強，越來越多的企業和住宅建筑也開始引進中水系統，打造綠色地標。中水體系的引入不僅提供了新的水源，減少給水的使用，同時也減少了污水的排放量，減輕環境的污染。它是緩解水資源缺乏、防治水體污染、保護環境的重要途徑[2]。

2 中水處理方式

某中水廠以污水處理廠達標排放的污水作為中水處理的原水，通過絮凝、過濾、消毒等方法使其達到中水的排放標準，如圖1所示。

圖1 污水處理廠中水處理工藝流程圖

中水也就是將人們在生活和生產中使用過的廢水經處理成為達標排放的優質雜排水集流再生處理后回用，充當地面清潔、澆花、洗車、空調冷卻、沖洗便器、消防等不與人體直接接觸的雜用水。其水質居于生活飲用水水質和允許排放污水水質標準之間，故取名為“中水”。

雖然中水用于不與人體直接接觸的地方，如便器的沖洗和地面、汽車清洗以及綠化澆灌、消防、工業普通用水等，但總是與人們的生產生活息息相關，其需要達標使用，以免對人們的健康造成不必要的影響，所以中水指標的檢測是至關重要的一環。

3 中水實驗方法操作規程

3.1 pH值的測定(玻璃電極法)

使用數顯酸度計，按數字酸度計操作規程進行操作。

3.2 色度(鉑-鈷標準比色法)

1)選取50 mL透明水樣并轉移至比色管內。若樣品色度偏高可適當降低取水量，添入純水加以稀釋。

2)選取11支規格一致的比色管，向其中置入鉑-鈷標準溶液，自0 mL開始以0.5 mL為增量逐步增加直至5.00 mL結束，添入適量純水至指定刻度，充分搖勻形成標準色度系列，即從0度開始以5度為增量最終到達50度，共計12個色度。

3)將所得水樣與鉑-鈷標準色列加以比對，以水樣色度為基準尋找與之最為接近的標準溶液。若水樣與標準色列產生偏差將其視為異色，輔以精簡的文字描述。

3.3 嗅(嗅氣與品嘗法)

選取100 mL轉移至250 mL錐形瓶內，充分搖勻后湊近瓶口感受其氣味，輔以精簡的文字描述。

3.4 濁度(散射法-福爾馬肼標準)

基于散射式渾濁度儀實時分析渾濁度，達到40NTU后使用適量純水加以稀釋并測定。

3.5 五日生化需氧量(BOD5)的測定(稀釋與接種法)

1)選取兩組樣品并轉移至溶解氧瓶中基于稀釋水處理，留一組繼續下面的操作，另一組放入20℃培養箱中，5天后繼續下面的操作。

2)溶解氧的固定：選取1 mL二甲硫酸錳溶液以及2mL堿性試劑，將二者共同置于溶解氧氣瓶內。操作中使用細尖頭移液管，要求所用試劑置于液面下方，輕輕蓋上塞子以免外界空氣進入瓶中。通過上下顛倒的方式提升瓶內各成分的均勻性，給予5 min靜置時間隨后通過相同方式再次混合。

3)游離碘：分析沉淀物所處位置，當位于溶解氧瓶下方1/3處便可添入2 mL硫酸溶液，隨即塞上瓶蓋，充分搖晃瓶子，確保所有沉淀物都達到溶解狀態，同時碘的分布也需足夠均勻。

4)滴定：從上述配制所得的溶液中吸取100 mL轉移至250 mL錐形瓶中，隨之采取硫代硫酸鈉滴定的方式，至快結束時增添淀粉溶液并再次滴定，最后藍色褪去即可。

5)溶解氧c(mg/L)含量計算：

c=MV×8×1000/100

式中，M為本次試驗中所用硫代硫酸鈉濃度，mol/L；V為滴定過程中實際消耗的硫代硫酸鈉總量，mL。

3.6 氨氮的測定(納氏試劑比色法)

取試份于50 mL比色管中添入純水稀釋并達到指定刻度值，添加1 mL酒石酸鉀鈉溶液并充分搖晃以提升均勻性，隨后添入1.5 mL納氏試劑并再次搖勻。給予10 min靜置時間后進行比色，通常情況下若波長不超過420 mm可使用10 mm光程的比色皿，分析試份吸光度。具體見表1。

表1 氨氮的測定

注：①氨氮含量較高時，可對樣品進行減少(稀釋)；②吸光度測定過程使用的是分光光度計；③氨氮含量cN(mg/L)計算：cN=(AN·C標·V標)/(VN·A標)。

式中，AN為樣品所測吸光度；C標為氨標液濃度；V標為標液所取體積；VN為樣品所取體積；A標為氨標液所測吸光度。

3.7 陰離子表面活性劑的測定(亞甲藍分光光度法)

1)選取水樣并轉移至分液漏斗內添入25 mL亞甲藍溶液，充分搖晃后添入10 mL氯仿，此時需要激烈振搖并持續30 s。在大幅度搖動之下產生乳化現象，對此可通過增添異丙醇(用量控制在10 mL內)的方式解決。將相同的異丙醇添加至所有標準中以低速的方式旋轉分液漏斗，殘留于內部上的大量氯仿液珠將發生下落并靜置分層。

2)選取氯仿層，將其轉移至事先準備好的分液漏斗內(添加有50 mL洗滌液)，基于數滴氯仿充分洗滌第一個分液漏斗，使用10 mL氯仿加以萃取并持續操作三次。將氯仿轉移至第二個分液漏斗內給予激烈搖晃并持續30 s，最后達到靜置分層的效果。借助玻璃棉載體將所得氯仿層轉移到50 mL容量瓶內，隨后選取5 mL氯仿萃取洗滌液處理，持續操作兩次后氯仿層轉移至容量瓶內使其達到標線處。

3)每一批樣品要做一次空白試驗(進行空白試驗時僅用純水替代試樣)及一種校準溶液的完全萃取。

4)滴定之前均要充分振蕩容量瓶，同時利用氯仿萃取液清洗三次比色皿。待達到652 mm時可將氯仿作為參比液，分析樣品、空白試驗以及標準溶液三者各自的吸光度。要求所用比色皿規格一致，每完成一次測定后都要清洗比色皿。

5)吸光度c計算方法。

c=(A樣·C標·V標)/(V樣·A標)

式中，A樣為樣品所測吸光度；C標為標液濃度；V標為標液所取體積；V樣為樣品所取體積；A標為標液所測吸光度。

3.8 溶解氧的測定(碘量法)

1)溶解氧的固定：選取1 mL二甲硫酸錳溶液以及2 mL堿性試劑，將二者共同置于溶解氧氣瓶內。操作中使用細尖頭移液管，要求所用試劑置于液面下方，輕輕蓋上塞子以免外界空氣進入瓶中。通過上下顛倒的方式提升瓶內各成分的均勻性，給予5 min靜置時間隨后通過相同方式再次混合。

2)游離碘：分析沉淀物所處位置，當位于溶解氧瓶下方1/3處時便可添入2 mL硫酸溶液，隨即塞上瓶蓋充分搖晃瓶子，確保所有沉淀物都達到溶解狀態，同時碘的分布也需足夠均勻。

3)滴定：從上述配制所得的溶液中吸取100 mL轉移至250 mL錐形瓶中，隨之采取硫代硫酸鈉滴定的方式，至快結束時增添淀粉溶液并再次滴定，最后藍色褪去即可。

4)溶解氧c(mg/L)含量計算：

c=MV×8×1000/100

式中，M為本次試驗中所用硫代硫酸鈉濃度，mol/L；V為滴定過程中實際消耗的硫代硫酸鈉總量，mL。

3.9 總余氯(余氯分析儀測定法)

使用余氯分析儀，按余氯分析儀操作規程進行操作。

3.10 總大腸菌群

1)多管發酵法。①乳糖發酵：選取10 mL水樣通過接種措施轉移至10 mL雙料乳糖蛋白胨培養液，所得接種總量為5管；②選擇36 ℃±1 ℃培養箱，將所得接種管轉移至其中并持續培養24 h，分析乳糖蛋白胨培養基，若未出現產氣產酸現象表明大腸菌群呈陰性；反之則進一步試驗；③分離培養：選取發生產氣產酸現象的發酵管將其轉移至伊紅美藍瓊脂板上，并共同置于36 ℃±1 ℃培養箱內，給予18～24 h的培養時間，選取具備如下特征的菌落輔以革蘭氏染色以及鏡檢分析：呈深紫黑色、具有一定的金屬光澤；或呈紫黑色、具有微量金屬光澤；或淡紫紅色，且以中心區域顏色最深。

2)濾膜法。①需使用濾膜與濾器，將二者轉移至無菌操作臺，經紫外燈持續滅菌達30 min。②通過無菌鑷子展開操作，選取滅菌濾膜邊緣部分，要求糙面朝上，將其貼放至無菌濾床上，穩定濾器并選取100 mL水樣置于其中，經由針管展開抽濾處理。③將上述所得濾膜轉移至品紅亞硫酸鈉培養基中，要求截留細菌面朝上且濾膜與培養基之間不可產生氣泡，隨之倒置平皿，轉移至37 ℃恒溫箱中持續培養，時間以24 h為宜。④分析菌落分布狀況，選取具備如下特征的菌落輔以革蘭氏染色以及鏡檢分析：呈深紫黑色、具有一定的金屬光澤；或呈紫黑色、具有微量金屬光澤；或淡紫紅色，且以中心區域顏色最深。

4 結束語

再生水項目能夠順利投產關乎人們的生產生活水平，置身于經濟快速發展時代，水資源的重要性不言而喻，全國人民都應當合理利用水資源，實踐表明再生水項目是十分可行的工程，不僅適用于人們的生產生活，還符合未來開發建設的理念。

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