【目的(de)】水(shuǐ)廠(chǎng)生(shēng)産尾(wěi)水(shuǐ)主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)，水(shuǐ)量(liàng)占水(shuǐ)廠(chǎng)産水(shuǐ)量(liàng)的(de)6%～10%，通(tòng)过(guò)分(fēn)析生(shēng)産尾(wěi)水(shuǐ)的(de)水(shuǐ)質(zhì)特(tè)征並(bìng)探讨其(qí)直(zhí)接回(huí)用(yòng)技術(shù)，可(kě)为(wèi)水(shuǐ)廠(chǎng)生(shēng)産尾(wěi)水(shuǐ)回(huí)用(yòng)提(tí)供技術(shù)參考，对(duì)推进节(jié)水(shuǐ)型社会(huì)建設具有(yǒu)重(zhòng)要(yào)的(de)現(xiàn)實(shí)意(yì)義。【方(fāng)法(fǎ)】文(wén)章(zhāng)采用(yòng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)中(zhōng)試裝(zhuāng)置，系(xì)統研究了(le)浓縮池上(shàng)清(qīng)液的(de)水(shuǐ)質(zhì)特(tè)征及浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)(回(huí)用(yòng)比为(wèi)3:1)对(duì)原水(shuǐ)、炭砂濾池出(chū)水(shuǐ)、沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)及炭砂濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)的(de)影響。【結果(guǒ)】浓縮池上(shàng)清(qīng)液渾浊(zhuó)度(dù)＜6 NTU，顯著低(dī)于(yú)原水(shuǐ)渾浊(zhuó)度(dù)，氨質(zhì)量(liàng)浓度(dù)为(wèi)0.04～0.12mg/L，與(yǔ)原水(shuǐ)氨含量(liàng)幾(jǐ)乎相當，高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數與(yǔ)原水(shuǐ)相當，整体低(dī)于(yú)4mg/L，菌落(là)總(zǒng)數为(wèi)500～1000CFU/mL，顯著高(gāo)于(yú)原水(shuǐ)，鋁(lǚ)盐(yán)含量(liàng)高(gāo)出(chū)原水(shuǐ)中(zhōng)鋁(lǚ)盐(yán)含量(liàng)約10倍，整体为(wèi)0.04～0.12mg/L，三(sān)氯甲烷、二氯乙酸(suān)和(hé)二氯乙腈生(shēng)成(chéng)勢均低(dī)于(yú)原水(shuǐ)。浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)後(hòu)，原水(shuǐ)渾浊(zhuó)度(dù)、三(sān)氯甲烷、二氯乙酸(suān)和(hé)二氯乙腈生(shēng)成(chéng)勢均略微下(xià)降，氨含量(liàng)變(biàn)化不(bù)明(míng)顯，高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數略微升(shēng)高(gāo)，鋁(lǚ)盐(yán)和(hé)菌落(là)總(zǒng)數顯著升(shēng)高(gāo)，表明(míng)鋁(lǚ)盐(yán)和(hé)菌落(là)總(zǒng)數是(shì)浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)亟需重(zhòng)点關(guān)注的(de)水(shuǐ)質(zhì)指标(biāo)。基于(yú)中(zhōng)試的(de)连續運行研究，發(fà)現(xiàn)浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)对(duì)炭砂濾池出(chū)水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)無明(míng)顯影響，且(qiě)浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)不(bù)会(huì)導致鋁(lǚ)盐(yán)在(zài)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)炭砂濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)中(zhōng)富集。【結論】这(zhè)说(shuō)明(míng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液可(kě)在(zài)自(zì)来(lái)水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)过(guò)程中(zhōng)直(zhí)接回(huí)用(yòng)。

水(shuǐ)廠(chǎng)在(zài)運行过(guò)程中(zhōng)会(huì)産生(shēng)占水(shuǐ)廠(chǎng)供水(shuǐ)量(liàng)6%～10%的(de)生(shēng)産尾(wěi)水(shuǐ)，其(qí)中(zhōng)以(yǐ)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)为(wèi)主(zhǔ)。現(xiàn)有(yǒu)水(shuǐ)廠(chǎng)多(duō)将生(shēng)産尾(wěi)水(shuǐ)經(jīng)浓縮池浓縮處(chù)理(lǐ)後(hòu)取(qǔ)其(qí)上(shàng)清(qīng)液外(wài)排至(zhì)河(hé)道(dào)，造成(chéng)了(le)巨大(dà)的(de)水(shuǐ)資源浪費。随着水(shuǐ)資源短缺的(de)加劇和(hé)城(chéng)市(shì)节(jié)水(shuǐ)要(yào)求的(de)提(tí)升(shēng)，國(guó)內(nèi)陸續開(kāi)展(zhǎn)水(shuǐ)廠(chǎng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)研究，合理(lǐ)利用(yòng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液，将其(qí)回(huí)用(yòng)至(zhì)水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)工藝中(zhōng)。这(zhè)具有(yǒu)重(zhòng)要(yào)的(de)社会(huì)效益和(hé)經(jīng)济效益。

排泥(ní)水(shuǐ)是(shì)沉淀池中(zhōng)沉降下(xià)来(lái)的(de)含有(yǒu)污染物(wù)較多(duō)的(de)泥(ní)水(shuǐ)，不(bù)僅含有(yǒu)大(dà)量(liàng)的(de)懸浮颗(kē)粒(lì)，而(ér)且(qiě)還(huán)含有(yǒu)相对(duì)高(gāo)浓度(dù)的(de)有(yǒu)機(jī)組分(fēn)和(hé)氫氧化物(wù)。排泥(ní)水(shuǐ)的(de)水(shuǐ)質(zhì)性(xìng)質(zhì)決定(dìng)了(le)其(qí)沉降性(xìng)能，如排泥(ní)水(shuǐ)含泥(ní)量(liàng)越大(dà)，其(qí)中(zhōng)胶(jiāo)体颗(kē)粒(lì)越擁擠，将難以(yǐ)在(zài)浓縮池中(zhōng)通(tòng)过(guò)重(zhòng)力浓縮。濾池主(zhǔ)要(yào)用(yòng)于(yú)进一步去除絮凝沉淀後(hòu)水(shuǐ)中(zhōng)的(de)细(xì)小颗(kē)粒(lì)物(wù)及殘余絮体，随着截留物(wù)質(zhì)在(zài)濾池內(nèi)累積，濾层(céng)水(shuǐ)头(tóu)損失增大(dà),因(yīn)此(cǐ),需要(yào)定(dìng)期反(fǎn)沖洗濾池。濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)的(de)污染物(wù)質(zhì)主(zhǔ)要(yào)包(bāo)含濾池濾料截留的(de)固体颗(kē)粒(lì)物(wù)、金(jīn)屬離子、有(yǒu)機(jī)污染物(wù)和(hé)微生(shēng)物(wù)等。可(kě)見(jiàn)，沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)进入(rù)浓縮池後(hòu)将導致浓縮池上(shàng)清(qīng)液水(shuǐ)質(zhì)情(qíng)况變(biàn)复雜，浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)至(zhì)水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)工藝中(zhōng)需要(yào)重(zhòng)点關(guān)注水(shuǐ)質(zhì)指标(biāo)的(de)變(biàn)化，为(wèi)水(shuǐ)廠(chǎng)生(shēng)産尾(wěi)水(shuǐ)回(huí)用(yòng)提(tí)供理(lǐ)論依據(jù)。

研究指出(chū)，僅回(huí)用(yòng)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)时(shí)，回(huí)用(yòng)比为(wèi)5%～10%有(yǒu)利于(yú)降低(dī)水(shuǐ)中(zhōng)颗(kē)粒(lì)的(de)表面(miàn)電(diàn)荷，從而(ér)加強(qiáng)混凝效果(guǒ)；另(lìng)有(yǒu)研究指出(chū)，直(zhí)接回(huí)用(yòng)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)时(shí)，回(huí)用(yòng)水(shuǐ)的(de)渾浊(zhuó)度(dù)、氨、高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數等含量(liàng)均無明(míng)顯變(biàn)化；吳燦東(dōng)对(duì)南(nán)方(fāng)低(dī)渾浊(zhuó)度(dù)的(de)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)直(zhí)接回(huí)用(yòng)，發(fà)現(xiàn)控制适當的(de)排泥(ní)水(shuǐ)含固率可(kě)以(yǐ)有(yǒu)效提(tí)高(gāo)絮凝劑的(de)网(wǎng)捕卷(juǎn)掃作(zuò)用(yòng)，從而(ér)強(qiáng)化混凝效果(guǒ)；Xu等研究得出(chū)了(le)類(lèi)似結果(guǒ)，研究還(huán)表明(míng)排泥(ní)水(shuǐ)中(zhōng)有(yǒu)機(jī)物(wù)和(hé)细(xì)菌總(zǒng)數較多(duō)，对(duì)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)的(de)回(huí)用(yòng)比宜控制在(zài)3%以(yǐ)內(nèi)。以(yǐ)上(shàng)結果(guǒ)表明(míng)，合理(lǐ)控制沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)的(de)回(huí)用(yòng)比，将对(duì)自(zì)来(lái)水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)过(guò)程水(shuǐ)質(zhì)控制起(qǐ)積极(jí)作(zuò)用(yòng)。浓縮池上(shàng)清(qīng)液是(shì)将沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)收(shōu)集後(hòu)經(jīng)过(guò)調質(zhì)、浓縮、脱水(shuǐ)和(hé)處(chù)置後(hòu)得到(dào)的(de)上(shàng)清(qīng)液，其(qí)水(shuǐ)質(zhì)與(yǔ)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)的(de)不(bù)同(tóng)主(zhǔ)要(yào)体現(xiàn)在(zài)渾浊(zhuó)度(dù)較低(dī)、金(jīn)屬離子含量(liàng)較高(gāo)、有(yǒu)機(jī)物(wù)含量(liàng)與(yǔ)原水(shuǐ)相當、菌落(là)總(zǒng)數較高(gāo)等方(fāng)面(miàn)。然而(ér)，浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)及其(qí)回(huí)用(yòng)对(duì)原水(shuǐ)和(hé)自(zì)来(lái)水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)工藝的(de)影響研究尚處(chù)于(yú)起(qǐ)步階(jiē)段(duàn)。

因(yīn)此(cǐ)，本(běn)研究通(tòng)过(guò)建立浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)中(zhōng)試裝(zhuāng)置，考察了(le)浓縮池上(shàng)清(qīng)液的(de)渾浊(zhuó)度(dù)、氨、高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數、菌落(là)總(zǒng)數、鋁(lǚ)盐(yán)、典型消毒副産物(wù)(三(sān)氯甲烷、二氯乙酸(suān)和(hé)二氯乙腈)生(shēng)成(chéng)勢等水(shuǐ)質(zhì)特(tè)征，基于(yú)浓縮池上(shàng)清(qīng)液连續直(zhí)接回(huí)用(yòng)(回(huí)用(yòng)比为(wèi)3:1)試验(yàn)，系(xì)統研究了(le)浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)对(duì)原水(shuǐ)、濾池出(chū)水(shuǐ)、排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)反(fǎn)沖洗水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)的(de)影響。研究結果(guǒ)将对(duì)自(zì)来(lái)水(shuǐ)生(shēng)産尾(wěi)水(shuǐ)安(ān)全(quán)回(huí)用(yòng)提(tí)供科學(xué)依據(jù)。

1  材料與(yǔ)方(fāng)法(fǎ)

1.1 中(zhōng)試裝(zhuāng)置設計(jì)

中(zhōng)試試验(yàn)裝(zhuāng)置位(wèi)于(yú)某以(yǐ)长江水(shuǐ)为(wèi)水(shuǐ)源的(de)水(shuǐ)廠(chǎng)。中(zhōng)試流程图(tú)如图(tú)1所(suǒ)示，主(zhǔ)要(yào)工藝流程为(wèi)預臭氧、混凝、沉淀、炭砂濾池过(guò)濾、斜管(guǎn)浓縮及上(shàng)清(qīng)液回(huí)流。中(zhōng)試裝(zhuāng)置柱体或(huò)池体均采用(yòng)有(yǒu)機(jī)玻璃材質(zhì)，连接管(guǎn)路(lù)均采用(yòng)硬(yìng)質(zhì)聚氯乙烯(UPVC)材質(zhì)。中(zhōng)試裝(zhuāng)置的(de)産水(shuǐ)量(liàng)为(wèi)24m3/d，預臭氧投加量(liàng)为(wèi)1.0mg/L，混凝劑采用(yòng)聚合氯化鋁(lǚ)(PAC)，投加量(liàng)为(wèi)30mg/L。

注：PLC为(wèi)可(kě)編程邏輯控制器。

图(tú)1 浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)中(zhōng)試試验(yàn)裝(zhuāng)置

試验(yàn)設置斜管(guǎn)沉淀池排泥(ní)周期为(wèi)12h，排泥(ní)时(shí)长为(wèi)2min。炭砂濾柱設置2根(gēn)，1用(yòng)1備，炭床(chuáng)高(gāo)度(dù)为(wèi)1.5m，上(shàng)层(céng)为(wèi)活性(xìng)炭濾料，下(xià)层(céng)为(wèi)石(dàn)英砂濾料，濾柱內(nèi)徑为(wèi)40cm。炭砂濾柱每24h反(fǎn)沖洗1次(cì)，反(fǎn)沖洗方(fāng)式为(wèi)气(qì)沖+水(shuǐ)沖方(fāng)式，气(qì)沖強(qiáng)度(dù)为(wèi)15.95 L/(s·m2)，沖洗时(shí)长为(wèi)3min，进气(qì)量(liàng)为(wèi)2L/s，水(shuǐ)沖強(qiáng)度(dù)为(wèi)13.70L/(s·m2)，沖洗时(shí)长为(wèi)10min，进水(shuǐ)量(liàng)为(wèi)1.72L/s。斜管(guǎn)浓縮池中(zhōng)收(shōu)集斜管(guǎn)沉淀池的(de)排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)炭砂濾柱的(de)反(fǎn)沖洗水(shuǐ)，中(zhōng)試裝(zhuāng)置實(shí)際運行过(guò)程中(zhōng)浓縮池起(qǐ)到(dào)了(le)同(tóng)步調节(jié)水(shuǐ)質(zhì)水(shuǐ)量(liàng)與(yǔ)浓縮的(de)作(zuò)用(yòng)。經(jīng)測算，中(zhōng)試裝(zhuāng)置斜管(guǎn)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)量(liàng)約为(wèi)0.8m3/d，炭砂濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)量(liàng)約为(wèi)1.0m3/d，經(jīng)浓縮池重(zhòng)力浓縮後(hòu)的(de)上(shàng)清(qīng)液水(shuǐ)量(liàng)約为(wèi)1.6m3/d。浓縮池上(shàng)清(qīng)液儲水(shuǐ)桶(tǒng)在(zài)接收(shōu)中(zhōng)試裝(zhuāng)置産生(shēng)的(de)浓縮池上(shàng)清(qīng)液的(de)同(tóng)时(shí)，通(tòng)过(guò)外(wài)接管(guǎn)路(lù)连接至(zhì)水(shuǐ)廠(chǎng)浓縮池以(yǐ)补給(gěi)中(zhōng)試研究不(bù)足的(de)回(huí)用(yòng)上(shàng)清(qīng)液水(shuǐ)量(liàng)。上(shàng)清(qīng)液通(tòng)过(guò)水(shuǐ)泵回(huí)流至(zhì)进水(shuǐ)端，與(yǔ)原水(shuǐ)在(zài)桶(tǒng)內(nèi)进行完全(quán)混合後(hòu)进入(rù)後(hòu)續水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)单元(yuán)。中(zhōng)試裝(zhuāng)置設置PLC自(zì)控櫃，可(kě)實(shí)現(xiàn)全(quán)流程自(zì)動(dòng)運行。

1.2 水(shuǐ)樣(yàng)的(de)采集和(hé)保存

中(zhōng)試裝(zhuāng)置各(gè)工藝单元(yuán)均設置采樣(yàng)点，共(gòng)采集包(bāo)括原水(shuǐ)、濾後(hòu)水(shuǐ)、濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)、沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)、浓縮池上(shàng)清(qīng)液、上(shàng)清(qīng)液與(yǔ)原水(shuǐ)混合水(shuǐ)6組水(shuǐ)樣(yàng)。中(zhōng)試裝(zhuāng)置首先(xiān)在(zài)浓縮池上(shàng)清(qīng)液未回(huí)用(yòng)条(tiáo)件(jiàn)下(xià)连續運行15d，然後(hòu)在(zài)浓縮池上(shàng)清(qīng)液與(yǔ)原水(shuǐ)回(huí)用(yòng)比为(wèi)3:1下(xià)连續運行15d，每日(rì)采樣(yàng)存放(fàng)于(yú)棕色(sè)試劑瓶(píng)中(zhōng)，低(dī)温(wēn)保存並(bìng)及时(shí)进行水(shuǐ)質(zhì)測定(dìng)，所(suǒ)有(yǒu)水(shuǐ)樣(yàng)均在(zài)3d內(nèi)完成(chéng)檢測。

1.3 水(shuǐ)樣(yàng)檢測指标(biāo)與(yǔ)分(fēn)析方(fāng)法(fǎ)

水(shuǐ)廠(chǎng)工藝流程如图(tú)2所(suǒ)示，浓縮池的(de)来(lái)水(shuǐ)主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括新(xīn)廠(chǎng)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)、新(xīn)廠(chǎng)砂濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)、新(xīn)廠(chǎng)活性(xìng)炭濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)、老(lǎo)廠(chǎng)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)老(lǎo)廠(chǎng)炭砂濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)。新(xīn)廠(chǎng)和(hé)老(lǎo)廠(chǎng)的(de)處(chù)理(lǐ)水(shuǐ)量(liàng)分(fēn)别为(wèi)90万(wàn)m3/d和(hé)30万(wàn)m3/d，浓縮池上(shàng)清(qīng)液的(de)産生(shēng)水(shuǐ)量(liàng)为(wèi)8万(wàn)～9万(wàn)m3/d。为(wèi)研究水(shuǐ)廠(chǎng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液及其(qí)来(lái)源水(shuǐ)的(de)水(shuǐ)質(zhì)情(qíng)况，采集了(le)原水(shuǐ)及水(shuǐ)廠(chǎng)中(zhōng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液、新(xīn)廠(chǎng)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)、新(xīn)廠(chǎng)砂濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)、新(xīn)廠(chǎng)活性(xìng)炭濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)、老(lǎo)廠(chǎng)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)老(lǎo)廠(chǎng)炭砂濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)共(gòng)7組水(shuǐ)樣(yàng)。

图(tú)2 水(shuǐ)廠(chǎng)水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)工藝流程

水(shuǐ)樣(yàng)檢測項目包(bāo)括渾浊(zhuó)度(dù)、高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數、氨、菌落(là)總(zǒng)數、鋁(lǚ)盐(yán)和(hé)典型消毒副産物(wù)(三(sān)氯甲烷、二氯乙酸(suān)、二氯乙腈)生(shēng)成(chéng)勢。渾浊(zhuó)度(dù)采用(yòng)HACH TL23型浊(zhuó)度(dù)儀測定(dìng)；高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數采用(yòng)高(gāo)錳酸(suān)鉀滴(dī)定(dìng)法(fǎ)測定(dìng)；氨含量(liàng)采用(yòng)納氏試劑分(fēn)光(guāng)光(guāng)度(dù)法(fǎ)測定(dìng)；菌落(là)總(zǒng)數采用(yòng)濾膜法(fǎ)測定(dìng)；鋁(lǚ)盐(yán)含量(liàng)采用(yòng)Agilent 5110 DVD型電(diàn)感(gǎn)耦合等離子發(fà)射光(guāng)譜儀測定(dìng)；消毒副産物(wù)生(shēng)成(chéng)勢試验(yàn)在(zài)50mL無頂空(kōng)螺旋蓋琥珀玻璃瓶(píng)中(zhōng)进行，40mL水(shuǐ)樣(yàng)加入(rù)200μmol/L次(cì)氯酸(suān)鈉溶液後(hòu)置于(yú)(25±1)℃黑(hēi)暗(àn)条(tiáo)件(jiàn)下(xià)反(fǎn)應(yìng)24h，測量(liàng)余氯後(hòu)采用(yòng)抗壞血(xuè)酸(suān)終(zhōng)止氯反(fǎn)應(yìng)。三(sān)氯甲烷采用(yòng)高(gāo)效气(qì)相色(sè)譜儀(Agilent 7890B)頂空(kōng)进樣(yàng)測定(dìng)，色(sè)譜柱采用(yòng)HP-5 (30mm ×0.25mm×0.1μm)毛细(xì)管(guǎn)柱，进樣(yàng)孔温(wēn)度(dù)为(wèi)200℃，分(fēn)流比为(wèi)5:1，柱箱(xiāng)温(wēn)度(dù)为(wèi)40℃，保持(chí)11min，柱內(nèi)流量(liàng)为(wèi)2mL/min。二氯乙酸(suān)測定(dìng)前(qián)，先(xiān)用(yòng)甲基叔丁基醚液液萃取(qǔ)，再采用(yòng)甲醇衍生(shēng)化，采用(yòng)高(gāo)效气(qì)相色(sè)譜/質(zhì)譜联用(yòng)儀(Thermo DSQ2)測定(dìng)。二氯乙腈測定(dìng)前(qián)，先(xiān)用(yòng)甲基叔丁基醚液液萃取(qǔ)，然後(hòu)采用(yòng)气(qì)相色(sè)譜/電(diàn)子捕獲檢測法(fǎ)(GC/ECD，7890B，Agilent)測定(dìng)，檢測參數如下(xià)：色(sè)譜柱型号(hào)为(wèi)RTX-5(30m×0.25mm×0.25μm)；GC柱温(wēn)升(shēng)温(wēn)程序为(wèi)30℃保持(chí)10min，後(hòu)以(yǐ)14℃/min的(de)升(shēng)温(wēn)速率從30℃升(shēng)高(gāo)至(zhì)72℃並(bìng)保持(chí)1min，再以(yǐ)40℃/min的(de)升(shēng)温(wēn)速率從72℃升(shēng)高(gāo)至(zhì)200℃並(bìng)保持(chí)2min；进樣(yàng)器和(hé)檢測器温(wēn)度(dù)分(fēn)别設定(dìng)为(wèi)200℃和(hé)300℃，载(zài)气(qì)(N2)流速为(wèi)3mL/min，进樣(yàng)体積为(wèi)2μL。

2  結果(guǒ)與(yǔ)讨論

2.1 水(shuǐ)廠(chǎng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液及其(qí)来(lái)水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)特(tè)性(xìng)

2.1.1 原水(shuǐ)及浓縮池上(shàng)清(qīng)液水(shuǐ)質(zhì)特(tè)性(xìng)

对(duì)水(shuǐ)廠(chǎng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液进行了(le)连續2个(gè)季度(dù)的(de)水(shuǐ)質(zhì)跟蹤檢測，分(fēn)别在(zài)2023年(nián)夏季7月(yuè)—8月(yuè)共(gòng)4次(cì)取(qǔ)樣(yàng)，秋季10月(yuè)—11月(yuè)共(gòng)5次(cì)取(qǔ)樣(yàng)，浓縮池上(shàng)清(qīng)液與(yǔ)原水(shuǐ)的(de)渾浊(zhuó)度(dù)、氨、高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數、菌落(là)總(zǒng)數、鋁(lǚ)盐(yán)及部(bù)分(fēn)消毒副産物(wù)生(shēng)成(chéng)勢的(de)对(duì)比結果(guǒ)如图(tú)3所(suǒ)示。浓縮池上(shàng)清(qīng)液渾浊(zhuó)度(dù)變(biàn)化較平穩，整体上(shàng)均小于(yú)6 NTU，秋季相对(duì)于(yú)夏季略低(dī)。與(yǔ)原水(shuǐ)相比，浓縮池上(shàng)清(qīng)液渾浊(zhuó)度(dù)較低(dī)，可(kě)能由(yóu)于(yú)浓縮池上(shàng)清(qīng)液在(zài)投加少量(liàng)混凝劑後(hòu)，經(jīng)絮凝沉淀調質(zhì)，其(qí)沉降性(xìng)能优异(yì)。浓縮池上(shàng)清(qīng)液氨質(zhì)量(liàng)浓度(dù)为(wèi)0.04～0.12mg/L，部(bù)分(fēn)时(shí)期上(shàng)清(qīng)液氨含量(liàng)高(gāo)于(yú)原水(shuǐ)，分(fēn)析原因(yīn)可(kě)能是(shì)浓縮池中(zhōng)污泥(ní)累積，浓縮池中(zhōng)刮泥(ní)機(jī)械等設備将存在(zài)污泥(ní)沉積死角(jiǎo)，污泥(ní)堆(duī)積时(shí)間(jiān)过(guò)长会(huì)導致污泥(ní)中(zhōng)有(yǒu)機(jī)物(wù)厭氧釋放(fàng)氨。浓縮池上(shàng)清(qīng)液的(de)高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數呈現(xiàn)夏季高(gāo)、秋季低(dī)的(de)趨勢，與(yǔ)原水(shuǐ)的(de)高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數相當，均小于(yú)4mg/L，符合《地(dì)表水(shuǐ)环(huán)境質(zhì)量(liàng)标(biāo)準》(GB 3838—2002)規定(dìng)的(de)Ⅱ類(lèi)水(shuǐ)質(zhì)进水(shuǐ)标(biāo)準。浓縮池上(shàng)清(qīng)液菌落(là)總(zǒng)數为(wèi)500～1000CFU/mL，整体呈現(xiàn)夏季高(gāo)、秋季低(dī)的(de)趨勢，浓縮池上(shàng)清(qīng)液的(de)菌落(là)總(zǒng)數明(míng)顯高(gāo)于(yú)原水(shuǐ)的(de)菌落(là)總(zǒng)數，这(zhè)说(shuō)明(míng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)时(shí)需要(yào)關(guān)注菌落(là)總(zǒng)數对(duì)水(shuǐ)質(zhì)的(de)影響。水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)过(guò)程中(zhōng)加入(rù)鋁(lǚ)盐(yán)混凝劑，将導致沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)中(zhōng)鋁(lǚ)盐(yán)沉降而(ér)进入(rù)生(shēng)産尾(wěi)水(shuǐ)中(zhōng)。因(yīn)此(cǐ)，浓縮池上(shàng)清(qīng)液中(zhōng)鋁(lǚ)盐(yán)含量(liàng)高(gāo)出(chū)原水(shuǐ)中(zhōng)鋁(lǚ)盐(yán)含量(liàng)約为(wèi)10倍，檢測周期內(nèi)，浓縮池上(shàng)清(qīng)液中(zhōng)鋁(lǚ)盐(yán)質(zhì)量(liàng)浓度(dù)为(wèi)0.04～0.12mg/L，雖(suī)然低(dī)于(yú)我國(guó)《生(shēng)活飲用(yòng)水(shuǐ)卫生(shēng)标(biāo)準》(GB 5749—2022)規定(dìng)的(de)飲用(yòng)水(shuǐ)中(zhōng)鋁(lǚ)盐(yán)質(zhì)量(liàng)浓度(dù)不(bù)得超过(guò)0.2mg/L的(de)限制标(biāo)準，但從长遠(yuǎn)来(lái)看(kàn)，上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)过(guò)程中(zhōng)鋁(lǚ)盐(yán)是(shì)否会(huì)富集導致超标(biāo)需要(yào)重(zhòng)点關(guān)注。消毒副産物(wù)生(shēng)成(chéng)勢代表水(shuǐ)中(zhōng)有(yǒu)機(jī)前(qián)体物(wù)的(de)含量(liàng)，比較浓縮池上(shàng)清(qīng)液及原水(shuǐ)中(zhōng)3種(zhǒng)典型消毒副産物(wù)(三(sān)氯甲烷、二氯乙酸(suān)和(hé)二氯乙腈)的(de)生(shēng)成(chéng)勢。浓縮池上(shàng)清(qīng)液的(de)三(sān)氯甲烷、二氯乙酸(suān)和(hé)二氯乙腈生(shēng)成(chéng)勢均比原水(shuǐ)低(dī)，可(kě)能是(shì)濾池反(fǎn)沖洗導致部(bù)分(fēn)活性(xìng)炭进入(rù)浓縮池中(zhōng)，活性(xìng)炭在(zài)浓縮池中(zhōng)对(duì)消毒副産物(wù)前(qián)体物(wù)起(qǐ)到(dào)吸附和(hé)助沉的(de)作(zuò)用(yòng)。

图(tú)3 浓縮池上(shàng)清(qīng)液水(shuǐ)質(zhì)特(tè)性(xìng)

2.1.2 浓縮池上(shàng)清(qīng)液来(lái)水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)特(tè)性(xìng)

水(shuǐ)廠(chǎng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液来(lái)水(shuǐ)的(de)夏季和(hé)秋季的(de)平均水(shuǐ)質(zhì)情(qíng)况如表1所(suǒ)示。渾浊(zhuó)度(dù)上(shàng)表現(xiàn)出(chū)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)普遍(biàn)高(gāo)于(yú)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)的(de)現(xiàn)象(xiàng)，可(kě)能由(yóu)于(yú)濾料反(fǎn)沖洗廢水(shuǐ)中(zhōng)除了(le)含有(yǒu)大(dà)量(liàng)有(yǒu)機(jī)或(huò)無機(jī)雜質(zhì)外(wài)，還(huán)存在(zài)洩漏的(de)活性(xìng)炭或(huò)石(dàn)英砂濾料。沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)的(de)氨質(zhì)量(liàng)浓度(dù)为(wèi)0.4～0.5mg/L，高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數質(zhì)量(liàng)浓度(dù)为(wèi)2.0～3.7mg/L。濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)的(de)菌落(là)總(zǒng)數高(gāo)于(yú)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)，说(shuō)明(míng)濾池反(fǎn)沖洗可(kě)能出(chū)現(xiàn)微生(shēng)物(wù)洩漏的(de)風(fēng)險。沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)中(zhōng)鋁(lǚ)盐(yán)含量(liàng)明(míng)顯高(gāo)于(yú)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)，这(zhè)是(shì)因(yīn)为(wèi)絮凝过(guò)程中(zhōng)投加的(de)鋁(lǚ)盐(yán)混凝劑在(zài)沉淀池中(zhōng)随絮体沉降进入(rù)排泥(ní)水(shuǐ)中(zhōng)。濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)中(zhōng)典型消毒副産物(wù)的(de)生(shēng)成(chéng)勢明(míng)顯高(gāo)于(yú)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)，一方(fāng)面(miàn)，由(yóu)于(yú)过(guò)濾相比于(yú)沉淀截留了(le)更(gèng)多(duō)有(yǒu)機(jī)前(qián)体物(wù)，另(lìng)一方(fāng)面(miàn)，也(yě)可(kě)能是(shì)濾池反(fǎn)沖洗带出(chū)了(le)微生(shēng)物(wù)和(hé)微生(shēng)物(wù)代謝産物(wù)，微生(shēng)物(wù)及其(qí)代謝産物(wù)是(shì)典型消毒副産物(wù)的(de)一類(lèi)重(zhòng)要(yào)前(qián)体物(wù)。由(yóu)此(cǐ)可(kě)見(jiàn)，沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)是(shì)浓縮池上(shàng)清(qīng)液中(zhōng)鋁(lǚ)盐(yán)的(de)主(zhǔ)要(yào)来(lái)源，而(ér)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)則是(shì)浓縮池上(shàng)清(qīng)液中(zhōng)渾浊(zhuó)度(dù)、菌落(là)總(zǒng)數和(hé)典型消毒副産物(wù)前(qián)体物(wù)的(de)主(zhǔ)要(yào)来(lái)源。

表1 浓縮池上(shàng)清(qīng)液进水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)特(tè)性(xìng)

2.2

水(shuǐ)廠(chǎng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)对(duì)原水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)的(de)影響

将水(shuǐ)廠(chǎng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液按3:1 回(huí)用(yòng)比直(zhí)接回(huí)用(yòng)15d，考察了(le)其(qí)对(duì)原水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)的(de)影響，結果(guǒ)如图(tú)4所(suǒ)示。回(huí)用(yòng)前(qián)原水(shuǐ)渾浊(zhuó)度(dù)为(wèi)46～93 NTU，回(huí)用(yòng)後(hòu)原水(shuǐ)渾浊(zhuó)度(dù)出(chū)現(xiàn)下(xià)降，可(kě)能由(yóu)于(yú)渾浊(zhuó)度(dù)較低(dī)的(de)浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)对(duì)原水(shuǐ)起(qǐ)到(dào)了(le)稀釋作(zuò)用(yòng)。由(yóu)于(yú)浓縮池上(shàng)清(qīng)液與(yǔ)原水(shuǐ)中(zhōng)氨含量(liàng)相差較小，浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)对(duì)原水(shuǐ)氨含量(liàng)影響不(bù)大(dà)。回(huí)用(yòng)後(hòu)原水(shuǐ)的(de)高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數平均質(zhì)量(liàng)浓度(dù)由(yóu)1.9mg/L升(shēng)高(gāo)至(zhì)2.3mg/L，这(zhè)與(yǔ)浓縮池上(shàng)清(qīng)液的(de)高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數高(gāo)于(yú)原水(shuǐ)有(yǒu)關(guān)。浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)後(hòu)，原水(shuǐ)的(de)菌落(là)總(zǒng)數平均值由(yóu)306CFU/mL升(shēng)高(gāo)至(zhì)445CFU/mL，鋁(lǚ)盐(yán)平均質(zhì)量(liàng)浓度(dù)由(yóu)0.009mg/L升(shēng)高(gāo)至(zhì)0.046mg/L。因(yīn)此(cǐ)，需要(yào)重(zhòng)点關(guān)注浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)对(duì)濾池出(chū)水(shuǐ)中(zhōng)菌落(là)總(zǒng)數及鋁(lǚ)盐(yán)的(de)影響。浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)後(hòu)原水(shuǐ)的(de)典型消毒副産物(wù)(三(sān)氯甲烷、二氯乙酸(suān)和(hé)二氯乙腈)總(zǒng)生(shēng)成(chéng)勢平均質(zhì)量(liàng)浓度(dù)为(wèi)73.8μg/L，略低(dī)于(yú)回(huí)用(yòng)前(qián)的(de)点生(shēng)成(chéng)勢(91.3μg/L)，说(shuō)明(míng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)对(duì)原水(shuǐ)的(de)消毒副産物(wù)生(shēng)成(chéng)勢具有(yǒu)一定(dìng)的(de)改善作(zuò)用(yòng)。

图(tú)4 浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)对(duì)原水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)的(de)影響

2.3

水(shuǐ)廠(chǎng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)对(duì)濾池出(chū)水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)的(de)影響

水(shuǐ)廠(chǎng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)对(duì)濾池出(chū)水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)的(de)影響如图(tú)5所(suǒ)示。浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)前(qián)濾池出(chū)水(shuǐ)的(de)平均渾浊(zhuó)度(dù)为(wèi)0.198 NTU，回(huí)用(yòng)後(hòu)濾池出(chū)水(shuǐ)平均渾浊(zhuó)度(dù)为(wèi)0.199 NTU，说(shuō)明(míng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)对(duì)濾池出(chū)水(shuǐ)渾浊(zhuó)度(dù)幾(jǐ)乎沒(méi)有(yǒu)影響。回(huí)用(yòng)前(qián)濾池出(chū)水(shuǐ)氨含量(liàng)波動(dòng)較明(míng)顯，但回(huí)用(yòng)後(hòu)濾池出(chū)水(shuǐ)相对(duì)穩定(dìng)，且(qiě)氨含量(liàng)均遠(yuǎn)低(dī)于(yú)《生(shēng)活飲用(yòng)水(shuǐ)卫生(shēng)标(biāo)準》(GB 5749—2022)規定(dìng)的(de)0.5mg/L限值，说(shuō)明(míng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)对(duì)濾池出(chū)水(shuǐ)氨沒(méi)有(yǒu)影響。浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)後(hòu)濾池出(chū)水(shuǐ)高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數由(yóu)0.86mg/L輕(qīng)微上(shàng)升(shēng)至(zhì)0.94mg/L，但仍遠(yuǎn)低(dī)于(yú)《生(shēng)活飲用(yòng)水(shuǐ)卫生(shēng)标(biāo)準》(GB 5749—2022)規定(dìng)的(de)限值(3.0mg/L)。盡管(guǎn)浓縮池上(shàng)清(qīng)液中(zhōng)菌落(là)總(zǒng)數顯著高(gāo)于(yú)原水(shuǐ)，但回(huí)用(yòng)前(qián)後(hòu)濾池出(chū)水(shuǐ)中(zhōng)菌落(là)總(zǒng)數均維持(chí)在(zài)較低(dī)的(de)檢出(chū)水(shuǐ)平(接近(jìn)于(yú)0)，表明(míng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)不(bù)会(huì)对(duì)濾池出(chū)水(shuǐ)菌落(là)總(zǒng)數造成(chéng)影響。浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)前(qián)濾池出(chū)水(shuǐ)的(de)鋁(lǚ)盐(yán)平均質(zhì)量(liàng)浓度(dù)为(wèi)0.041mg/L，回(huí)用(yòng)後(hòu)濾池出(chū)水(shuǐ)鋁(lǚ)盐(yán)質(zhì)量(liàng)浓度(dù)上(shàng)升(shēng)至(zhì)0.047mg/L，濾池出(chū)水(shuǐ)中(zhōng)鋁(lǚ)盐(yán)含量(liàng)在(zài)浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)的(de)1～5d內(nèi)呈現(xiàn)波動(dòng)趨勢，但從第(dì)6d開(kāi)始(shǐ)變(biàn)得平穩，且(qiě)濾池出(chū)水(shuǐ)鋁(lǚ)盐(yán)質(zhì)量(liàng)浓度(dù)遠(yuǎn)小于(yú)《生(shēng)活飲用(yòng)水(shuǐ)卫生(shēng)标(biāo)準》 (GB 5749—2022)規定(dìng)的(de)限值(0.2mg/L)，说(shuō)明(míng)浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)不(bù)会(huì)導致濾池出(chū)水(shuǐ)鋁(lǚ)盐(yán)含量(liàng)超标(biāo)。與(yǔ)浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)可(kě)降低(dī)原水(shuǐ)的(de)典型消毒副産物(wù)生(shēng)成(chéng)勢結論類(lèi)似，浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)後(hòu)，濾池出(chū)水(shuǐ)中(zhōng)典型消毒副産物(wù)生(shēng)成(chéng)勢從39.1μg/L降至(zhì)31.3μg/L，说(shuō)明(míng)上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)可(kě)改善濾池出(chū)水(shuǐ)的(de)典型消毒副産物(wù)生(shēng)成(chéng)勢。

图(tú)5 浓縮池上(shàng)清(qīng)液回(huí)用(yòng)对(duì)濾池出(chū)水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)的(de)影響

3  結論

(1)浓縮池上(shàng)清(qīng)液渾浊(zhuó)度(dù)變(biàn)化平穩，整体上(shàng)均小于(yú)6 NTU，顯著低(dī)于(yú)原水(shuǐ)渾浊(zhuó)度(dù)，氨質(zhì)量(liàng)浓度(dù)在(zài)0.04～0.12mg/L，部(bù)分(fēn)时(shí)期上(shàng)清(qīng)液氨含量(liàng)高(gāo)于(yú)原水(shuǐ)，高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數呈現(xiàn)夏季高(gāo)、秋季低(dī)的(de)趨勢，與(yǔ)原水(shuǐ)的(de)高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數相當，均小于(yú)4mg/L，菌落(là)總(zǒng)數明(míng)顯高(gāo)于(yú)原水(shuǐ)，整体呈現(xiàn)夏季高(gāo)、秋季低(dī)的(de)趨勢，鋁(lǚ)盐(yán)含量(liàng)高(gāo)出(chū)原水(shuǐ)中(zhōng)鋁(lǚ)盐(yán)含量(liàng)約10倍，整体为(wèi)0.04～0.12mg/L，三(sān)氯甲烷、二氯乙酸(suān)和(hé)二氯乙腈生(shēng)成(chéng)勢均低(dī)于(yú)原水(shuǐ)。

(2)浓縮池上(shàng)清(qīng)液在(zài)回(huí)用(yòng)比为(wèi)3:1条(tiáo)件(jiàn)下(xià)直(zhí)接连續回(huí)用(yòng)後(hòu)，原水(shuǐ)渾浊(zhuó)度(dù)下(xià)降，氨含量(liàng)變(biàn)化不(bù)明(míng)顯，高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數略微升(shēng)高(gāo)，菌落(là)總(zǒng)數和(hé)鋁(lǚ)盐(yán)含量(liàng)明(míng)顯升(shēng)高(gāo)，消毒副産物(wù)生(shēng)成(chéng)勢略微下(xià)降。浓縮池上(shàng)清(qīng)液直(zhí)接回(huí)用(yòng)对(duì)濾池出(chū)水(shuǐ)渾浊(zhuó)度(dù)、氨、高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數、菌落(là)總(zǒng)數、鋁(lǚ)盐(yán)、典型消毒副産物(wù)生(shēng)成(chéng)勢等水(shuǐ)質(zhì)指标(biāo)無明(míng)顯影響。

(3)浓縮池上(shàng)清(qīng)液在(zài)回(huí)用(yòng)比为(wèi)3:1条(tiáo)件(jiàn)下(xià)，直(zhí)接回(huí)用(yòng)不(bù)会(huì)導致渾浊(zhuó)度(dù)、高(gāo)錳酸(suān)盐(yán)指數、氨、菌落(là)總(zǒng)數、典型消毒副産物(wù)生(shēng)成(chéng)勢等指标(biāo)在(zài)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)中(zhōng)升(shēng)高(gāo),也(yě)不(bù)会(huì)造成(chéng)鋁(lǚ)盐(yán)在(zài)沉淀池排泥(ní)水(shuǐ)和(hé)濾池反(fǎn)沖洗水(shuǐ)中(zhōng)富集。