污水厂粪大肠菌群超标分析及达标技术研究

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　　摘  要：八钢生活污水处理厂采用CASS工艺对城镇污水进行处理，原设计工艺为紫外线消毒渠消毒，目前存在出水粪大肠菌群超标的问题。该课题分析了导致紫外消毒单元粪大肠菌群超标的原因，并提出紫外线消毒渠的整改方案。因整改后的紫外线消毒渠仍无法满足生产需求，研究了紫外和化学药剂联合消毒的消毒效果与应用条件，以保证八钢生活污水处理厂出水粪大肠菌群符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准的指标值小于104个/L。
　　关键词：城镇污水  紫外线消毒  次氯酸钠  消毒
　　中图分类号：X703.1    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）11（c）-0101-02
　　随着八钢区域的住宅及商业区的建设不断增加，纳入八钢生活污水处理厂处理的生活废水逐步增多，来水复杂，目前进水粪大肠菌群通常在2.4×107个/L以上，出水粪大肠菌群在2.4×105个/L以上，超过了我厂目前执行的排放标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准的指标值104个/L。2018年3～7月乌鲁木齐市环境监察支队到八钢生活污水处理厂进行了执法监察，监测结果粪大肠菌群数超标，数据分别是1.7×105个/L、3.5×105个/L 、1.3×107个/L、9.4×106个/L、5.4×106个/L。针对八钢生活污水厂粪大肠菌群不达标的现象，笔者分析了导致紫外消毒渠粪大肠菌群超标的原因，并提出整改方案。整改后的紫外线消毒渠的出水粪大肠菌群为1.4×105个/L仍在超标区域，进一步研究了紫外线消毒渠和化学药剂联合消毒的消毒效果与应用条件，按照试验结果选用10%的次氯酸钠作为联合消毒的化学药剂。试验得出，最佳投加位置在紫外消毒渠前端和投加量为0.05mL/L时，出水粪大肠菌群小于5400个/L，达标。
　　1  紫外线消毒渠消毒效果的研究
　　1.1 紫外线消毒渠粪大腸菌群超标原因的分析
　　（1）八钢生活污水处理厂目前使用的是加拿大特洁安型号为UV3000PLUS的紫外线消毒灯具，共5个模块，每个模块8根共40根灯管。均为2010年建厂时安装的，套管和灯管只在破损的情况下进行了更换，均属超龄使用，也没有测试套管结垢系数。
　　（2）经现场检查40根灯管中有3根紫外线消毒灯损坏不亮。
　　（3）目前UV紫外消毒设备有5个模块。而出水时的瞬时流量及流速较大，处理能力不足。
　　1.2 紫外线消毒渠恢复设计功能的整改
　　根据分析结果，该厂在消毒渠预留位置增加了一组UV紫外消毒模块，6个模块可以处理的平均出水量24000m3/d，峰值30000m3/d。将48根灯管和石英套管全部更换。
　　1.3 紫外线消毒渠恢复设计功能后的消毒效果
　　整改完毕后，紫外线消毒渠的消毒功能达到最优，对污水厂进水、紫外线消毒渠的进出水粪大肠菌群进行检测。
　　1.4 紫外线消毒渠消毒效果
　　污水厂的进水粪大肠菌群指标通常都大于2.4×107个/L。通过生化池处理后的基本在105～107个/L，紫外线消毒渠的出水粪大肠菌群由2.4×105个/L以上降至1.4×105个左右，但通过紫外线消毒渠后的去除率不稳定，且均超过了104个/L的指标。且因为以下原因紫外线消毒的效果不易确定和监控。
　　（1）出水阶段流量变化较大，瞬时通过速度过快时，紫外线照射时间不足，达不到杀菌效果。
　　（2）紫外线的穿透力低，这就使得其消毒效果受水质的影响比较大，水的色度、浊度、有机物和氨氮等都会吸收紫外线而降低其透过强度，影响紫外线的消毒效果。水体中的生物群、悬浮物、矿物质等容易积聚在UV灯管的表面，影响紫外光的透出，从而影响紫外线的消毒效果。
　　（3）紫外线没有持续消毒能力，并且可能存在微生物的光复活问题。
　　（4）没有容易检测的残余性质，处理效果不易迅速确定，难以监测处理强度。
　　2  紫外线消毒渠和化学药剂联合消毒的消毒效果与应用条件
　　因原有工艺的紫外线消毒渠已消除了部分粪大肠菌群，如果只使用化学药剂进行杀除，药剂投加量势必较大，造成成本的增加。且紫外线对化学除菌的药剂有一定的激发作用，可进一步加强和巩固杀灭效果。因此考虑采用紫外线消毒渠和化学药剂联合消毒，而不采用纯化学药剂消毒。
　　2.1 化学消毒药剂的选择
　　对现阶段在污水处理系统中应用较为普及的3种消毒剂进行分析，确定使用安全性较高，使用方便的10%次氯酸钠作为紫外线消毒渠和化学药剂联合消毒的药剂。
　　2.2 投加位置的选择
　　八钢污水处理厂的污水处理工艺流程为CASS生化反应池出水直接进入紫外线消毒渠消毒后外排，中间没有其他工艺点位。而消毒剂对CASS生化反应池内活性污泥中的细菌也同样有杀灭的作用。因此将投加点确定在进入紫外线消毒渠前端的管线上。
　　2.3 投加设备的确定
　　现场增加1个吨桶，吨桶下部出口连接进入系统管线的加药管路，使用计量泵，计量泵与紫外线消毒渠内的水位进行联锁。使计量泵自动在出水阶段进行投加药剂。将投药管深入排水管线底部，以保证药剂充分混匀。在旁边的房间制作铁支撑，放置3个吨桶盛放药剂，出口与现场的吨桶连接，利用高度差向加药罐内补充药剂。
　　2.4 投加量的确定
　　因该厂工艺为间歇性排水，瞬时流量从500～1500m3/h不等，因此需确定在最大流量时的投加浓度，以此作为常规投加浓度。以出水流量在1500m3/h左右时，紫外线消毒灯投运，10%次氯酸钠投加浓度分别为0mL/L、0.03mL/L、0.04mL/L、0.05mL/L、0.06mL/L时做紫外线消毒渠进出水粪大肠菌群。经过多次试验得出，投加浓度在0.04mL/L时在进水指标过大时仍不能够充分杀灭;而投加浓度在0.06mL/L时在进水指标过大时杀灭情况不是线性增加的状态，因此选取投加浓度为0.05mL/L。可使平均出水粪大肠菌群为2895个/L，且在最大出水量及进水最大浓度下保证达标。
　　2.5 监控指标
　　余氯是指氯投入水中后，除了与水中细菌、微生物、有机物、无机物等作用消耗一部分氯量外，还剩下了一部分氯量，这部分氯量就叫作余氯。添加次氯酸钠后可通过测定水中的余氯快速监控杀灭粪大肠菌群的情况。
　　对应3.4的投加浓度为0.05mL/L检测情况下，测定相应余氯的含量在0.075～0.5mL/L。可通过测定出水中余氯的含量，快速监控杀灭粪大肠菌群的情况，通过现场试验得知当余氯达到0.075mg/L以上时，出水的粪大肠菌群可控制在达标范围内。
　　3  结语
　　（1）恢复八钢生活污水处理厂的紫外线消毒渠全部功能，可将出水粪大肠菌群从2.4×105个/L以上降至1.4×105个/L左右。但仍在超标区域，
　　（2）紫外线消毒渠和化学药剂联合消毒，选用10%次氯酸钠为消毒化学药剂，投机浓度为0.05mL/L，可使平均出水粪大肠菌群为2895个/L，且均达标。
　　（3）可通过控制出水中的余氯快速监控杀灭粪大肠菌群的情况，当余氯达到0.075mg/L以上时，出水的粪大肠菌群可控制在达标范围内。
　　（4）向紫外线消毒后的水中加入次氯酸钠，细菌总数明显减少，且增长缓慢，可保存较长时间。
　　参考文献
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