周合喜，劉春楠，安 娜，肖維貴，張金松,*

(1.深圳市水務(wù)<集團(tuán)>有限公司，廣東深圳 518000；2.清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京 100084)

2021年1月，國(guó)家發(fā)展改革委等十部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確到2025年，全國(guó)地級(jí)及以上缺水城市再生水利用率達(dá)到25%以上，京津冀地區(qū)達(dá)到35%以上。到2035年，形成系統(tǒng)、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的污水資源化利用格局。該指導(dǎo)意見(jiàn)的出臺(tái)標(biāo)志著污水再生利用上升為國(guó)家行動(dòng)計(jì)劃，是污水處理進(jìn)入資源化利用新階段的重要標(biāo)志?！丁笆奈濉背擎?zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》提出，系統(tǒng)規(guī)劃城鎮(zhèn)污水再生利用設(shè)施，合理確定再生水利用方向，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)分質(zhì)、分對(duì)象供水，優(yōu)水優(yōu)用。“十四五”期間，新建、改建和擴(kuò)建再生水生產(chǎn)能力不少于1 500萬(wàn)m3/d?！丁笆奈濉惫?jié)水型社會(huì)建設(shè)規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)，完善污水資源化利用政策體系，制定“1+N”實(shí)施方案。缺水地區(qū)堅(jiān)持以需定供，分質(zhì)、分對(duì)象用水，推進(jìn)再生水優(yōu)先用于工業(yè)生產(chǎn)、市政雜用、生態(tài)用水?！蛾P(guān)于加強(qiáng)城市節(jié)水工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》要求，著力提高城市用水效率，推動(dòng)再生水就近利用、生態(tài)利用、循環(huán)利用。2021年10月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》。在節(jié)能減排、綠色發(fā)展的政策背景下，我國(guó)再生水利用將得到更快的發(fā)展。

深圳市作為全國(guó)嚴(yán)重缺水城市之一，2020年全市人均水資源量為166 m3，僅為全國(guó)平均水平的1/13，86%的供水依靠東江水源工程和東深供水工程從東江引水。2020年全市用水總量為20.6億m3，其中，從市外引水17.83億m3。雖全市多年平均降雨量為1 830 mm，但降雨時(shí)空分布不均，80%以上集中在每年4月—10月。全市河流呈明顯的雨源型河流特征，雨季是河，旱季成溝，缺乏動(dòng)態(tài)補(bǔ)充水源，河流普遍受到污染[1]。此外，由于2020年、2021年連續(xù)兩年干旱，深圳主要水資源地東江流域遭遇1963年以來(lái)最嚴(yán)峻旱情，新豐江、楓樹(shù)壩和白盆珠三大水庫(kù)水位長(zhǎng)時(shí)間處于歷史低位，總蓄水量為近30年來(lái)同期最少，給深圳今冬明春供水帶來(lái)了不利影響。2021年11月17日，深圳市啟動(dòng)水利抗旱Ⅳ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)。據(jù)預(yù)測(cè)，今冬明春期間，深圳市城市平均用水量缺口約為100萬(wàn)m3/d，其中，可通過(guò)深圳市本地飲用水源水庫(kù)應(yīng)急儲(chǔ)備水量解決50萬(wàn)m3/d的缺口，剩余50萬(wàn)m3/d缺口需通過(guò)各種辦法節(jié)約用水來(lái)解決。

為此，深圳市制定抗旱保供水工作方案，多措并舉來(lái)解決用水缺口。其中，開(kāi)放部分河道及臨時(shí)建設(shè)再生水取水點(diǎn)，制定綠地澆灑、道路及地面沖洗自來(lái)水替代方案，實(shí)現(xiàn)100%全替代。再生水利用是城市水資源重要的“開(kāi)源”路徑和緩解水資源供需矛盾的最有效方式。再生水等非常規(guī)水資源的開(kāi)發(fā)已成為國(guó)際公認(rèn)的城市第二水源，可在一定程度上替代常規(guī)水資源。截至2020年底，全市基本完成對(duì)現(xiàn)有水質(zhì)凈化廠的提標(biāo)改造工作，改造后的水質(zhì)凈化廠執(zhí)行《水質(zhì)凈化廠出水水質(zhì)規(guī)范》(DB 4403/T 64—2020)標(biāo)準(zhǔn)，除TN外，部分指標(biāo)滿足地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足河道生態(tài)補(bǔ)水、市政雜用、低品質(zhì)工業(yè)用水的需要。據(jù)市水務(wù)局統(tǒng)計(jì)，2020年全市水質(zhì)凈化廠產(chǎn)生15.6億m3的部分指標(biāo)滿足Ⅳ類水的出廠水，這些水資源如能充分加以利用，將有效緩解深圳市水資源短缺的局面。

2020年深圳市再生水利用量為13.69億m3，再生水利用率為72%，其中絕大部分用于河道補(bǔ)水，少量用于城市綠化、道路清掃、工業(yè)冷卻(僅上洋水質(zhì)凈化廠尾水供應(yīng)華電國(guó)際電力股份有限公司深圳公司工業(yè)冷卻用水)[2]。再生水水質(zhì)保障是再生水安全利用的前提條件，盡管當(dāng)前深圳市緊急啟用中水城市雜用替代方案，但水質(zhì)凈化廠尾水水質(zhì)能否滿足再生水利用標(biāo)準(zhǔn)要求仍是未知數(shù)。因此，開(kāi)展再生水水源水質(zhì)評(píng)估，對(duì)于明確水質(zhì)凈化廠再生水利用對(duì)象和擴(kuò)大使用范圍具有重要的指導(dǎo)意義。

1 研究方法

1.1 評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

目前，深圳市再生水主要用于河道補(bǔ)水和市政雜用，依據(jù)再生水利用遵循“以用定質(zhì)、以質(zhì)定用”的原則[3]，再生水水質(zhì)執(zhí)行國(guó)標(biāo)《城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)》(GB/T 18921—2019)和《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》(GB/T 18920—2020)，其中，河道補(bǔ)水執(zhí)行觀賞性景觀環(huán)境用水河道類指標(biāo)限值，市政雜用執(zhí)行城市雜用水中城市綠化、道路清掃、消防、建筑施工指標(biāo)限值。

1.2 評(píng)估對(duì)象

本文以深圳市原特區(qū)內(nèi)羅湖、福田、南山和鹽田四區(qū)所屬8座水質(zhì)凈化廠(A、B、C、D、E、F、G廠和H廠)為主要評(píng)估對(duì)象，以此擴(kuò)展到全市水質(zhì)凈化廠。

1.3 評(píng)估方法

本文采用綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法來(lái)開(kāi)展水質(zhì)綜合評(píng)估，以定量反映水質(zhì)狀況[4]。綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)主要由整數(shù)位和3位或4位小數(shù)組成，表達(dá)式如(1)。

Iwq=X1+0.1X2+0.01X3+0.001X4

(1)

其中：Iwq——綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)；

X1——綜合水質(zhì)類別，當(dāng)水質(zhì)因子優(yōu)于再生水利用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，X1取1，否則取2；

X2——綜合水質(zhì)在水質(zhì)類別區(qū)間內(nèi)所處的位置，由計(jì)算得出，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[4]；

X3——劣于再生水利用標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)數(shù)目；

X4——綜合水質(zhì)類別差異，當(dāng)X2=0，X4取0，否則取1。

特別地，基本要求、嗅為描述性指標(biāo)，埃希氏大腸菌群要求為未檢出，無(wú)法計(jì)算得出，因此，定義當(dāng)3個(gè)指標(biāo)滿足再生水利用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，X1+0.1X2取1.0，否則取2.0。

1.4 評(píng)估過(guò)程

以深圳市原特區(qū)內(nèi)8座水質(zhì)凈化廠為典型樣本，搜集8座水質(zhì)凈化廠2019年6月—2021年6月共兩年的出水水質(zhì)季度監(jiān)測(cè)報(bào)告(其中C廠為新投產(chǎn)，出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)從2020年6月起)，因城鎮(zhèn)污水處理廠出水排放標(biāo)準(zhǔn)與再生水標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)存在差異，再生水水質(zhì)評(píng)估缺項(xiàng)的色度、基本要求、嗅、TDS、渾濁度、DO、余氯和埃希氏大腸菌群8項(xiàng)指標(biāo)安排于2021年9月采集3次出水，每周一次，由深圳市排水監(jiān)測(cè)站進(jìn)行檢測(cè)。將搜集到的報(bào)告和補(bǔ)測(cè)數(shù)據(jù)匯總，以再生水利用標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，分析8座水質(zhì)凈化廠出水再生利用達(dá)標(biāo)狀況，評(píng)估各廠出水綜合水質(zhì)狀況?；诔鏊偕盟|(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，提出再生利用水質(zhì)改善措施及建議。

2 結(jié)果和討論

2.1 深圳市水質(zhì)凈化廠現(xiàn)狀

截至2021年底，深圳市建成水質(zhì)凈化廠38座，處理規(guī)模達(dá)629.5萬(wàn)m3/d。其中，27座水質(zhì)凈化廠執(zhí)行部分指標(biāo)滿足地表水Ⅳ類排放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)處理能力為400.5萬(wàn)m3/d，占比63.6%；5座水質(zhì)凈化廠執(zhí)行部分指標(biāo)滿足地表水Ⅴ類排放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)處理能力為90萬(wàn)m3/d，占比14.3%；其余6座水質(zhì)凈化廠執(zhí)行國(guó)家一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)處理能力為139萬(wàn)m3/d。主體生化工藝采用AAO及其改良、SBR及其改良、MBR、活性污泥法、MBBR和BAF，水質(zhì)凈化廠數(shù)量分別為25、3、4、1、2座和3座，其中AAO及其改良工藝(包括多模式AAO、多級(jí)AO、改良MUCT等)占比最大，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為413萬(wàn)m3/d。

深圳市原特區(qū)內(nèi)8座水質(zhì)凈化廠(表1)總設(shè)計(jì)規(guī)模為193萬(wàn)m3/d，占全市總處理規(guī)模的30.7%，其中3座水質(zhì)凈化廠執(zhí)行部分指標(biāo)滿足地表水Ⅳ類排放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為57萬(wàn)m3/d，占原特區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)規(guī)模的29.5%；1座水質(zhì)凈化廠執(zhí)行部分指標(biāo)滿足地表水Ⅴ類排放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為30萬(wàn)m3/d，占原特區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)規(guī)模的15.5%；其余4座水質(zhì)凈化廠執(zhí)行國(guó)家一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為106萬(wàn)m3/d。其主體生化工藝多采用AAO及其改良和MBR(合計(jì)7座)，僅G廠采用BAF工藝。

表1 深圳市原特區(qū)內(nèi)水質(zhì)凈化廠概況Tab.1 General Situation of Original WWTPs in Shenzhen Special Zone

2.2 出水排放標(biāo)準(zhǔn)與再生水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

深圳市水質(zhì)凈化廠出水排放標(biāo)準(zhǔn)與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)對(duì)比如表2所示。目前深圳市水質(zhì)凈化廠主要執(zhí)行部分指標(biāo)滿足地表水Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)、部分指標(biāo)滿足地表水Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)和一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際出水水質(zhì)均優(yōu)于一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，考核水質(zhì)指標(biāo)12項(xiàng)。再生水利用中觀賞性景觀環(huán)境用水(河道類)涉及水質(zhì)指標(biāo)9項(xiàng)，城市雜用水(城市綠化、道路清掃、消防、建筑施工)涉及水質(zhì)指標(biāo)11項(xiàng)。再生水利用標(biāo)準(zhǔn)與出水排放標(biāo)準(zhǔn)交叉銜接指標(biāo)8項(xiàng)，其中7項(xiàng)指標(biāo)限值等同于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)限值，意味著當(dāng)水質(zhì)凈化廠出水優(yōu)于一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的7項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均滿足再生水利用要求。觀賞性景觀環(huán)境用水(河道類)中色度指標(biāo)限值提高到20度，嚴(yán)于一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。再生水利用標(biāo)準(zhǔn)特有水質(zhì)指標(biāo)7項(xiàng)，因再生水應(yīng)用場(chǎng)景不同，水質(zhì)指標(biāo)及限值不同。因此，除8項(xiàng)交叉銜接指標(biāo)外，其余7項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)也需納入再生水水質(zhì)評(píng)估。

表2 出水排放標(biāo)準(zhǔn)與再生水標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)對(duì)比Tab.2 Comparison between Effluent Discharge Standard and Reclaimed Water Standard Index

2.3 出水再生利用達(dá)標(biāo)狀況分析

深圳市原特區(qū)內(nèi)8座水質(zhì)凈化廠近兩年出水水質(zhì)與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比如圖1～圖13所示。對(duì)比再生水利用標(biāo)準(zhǔn)中15項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)及限值，評(píng)估期內(nèi)(2019年6月—2021年6月)出水BOD5、陰離子表面活性劑、TN、氨氮、TP、pH和糞大腸菌群均滿足觀賞性景觀環(huán)境用水(河道類)和城市雜用水(城市綠化、道路清掃、消防、建筑施工)指標(biāo)要求，其中A、B、C、D、E、F、G廠和H廠出水BOD5平均值分別為1.02、0.93、0.86、0.96、0.98、1.36、1.33 mg/L和0.93 mg/L，最大值不超過(guò)2.80 mg/L，遠(yuǎn)低于再生水利用標(biāo)準(zhǔn)限值。城市雜用水對(duì)陰離子表面活性劑限值為0.5 mg/L，各廠出水質(zhì)量濃度均穩(wěn)定在0.1 mg/L左右，僅F廠和C廠分別在2019年9月和2020年9月出現(xiàn)高值，但均未超標(biāo)。除C廠外，各廠出水TN質(zhì)量濃度基本處于10 mg/L以下，滿足觀賞性景觀環(huán)境用水(河道類)指標(biāo)限值(15 mg/L)。出水氨氮質(zhì)量濃度基本低于1 mg/L，遠(yuǎn)優(yōu)于再生水利用水質(zhì)要求。各廠出水TP質(zhì)量濃度均低于0.3 mg/L，滿足觀賞性景觀環(huán)境用水(河道類)0.5 mg/L限值要求。出水pH值均處于6.5～8.0，滿足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。糞大腸菌群數(shù)除少數(shù)情況下高于100個(gè)/L外，其他均穩(wěn)定在20個(gè)/L，表明出水微生物指標(biāo)滿足再生水的使用要求。

圖1 近兩年出水BOD5濃度與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.1 Comparison of Effluent BOD5 and Reclaimed Water Utilization Standards in Recent Two Years

圖3 近兩年出水TN濃度與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.3 Comparison of Effluent TN and Reclaimed Water Utilization Standards of Eight WWTPs in Recent Two Years

圖4 近兩年出水氨氮濃度與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.4 Comparison of Effluent Ammonia Nitrogen and Reclaimed Water Utilization Standards in Recent Two Years

圖5 近兩年出水TP濃度與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.5 Comparison of Effluent TP and Reclaimed Water Utilization Standards of Eight WWTPs in Recent Two Years

圖6 近兩年出水色度與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.6 Comparison of Effluent Chroma and Reclaimed Water Utilization Standards in Recent Two Years

圖7 近兩年出水pH值與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.7 Comparison of Effluent pH Value and Reclaimed Water Utilization Standards in Recent Two Years

圖8 近兩年出水糞大腸菌群數(shù)與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.8 Comparison of Effluent Escherichia coli and Reclaimed Water Utilization Standards in Recent Two Years

圖9 近兩年出水TDS濃度與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.9 Comparison of Effluent TDS and Reclaimed Water Utilization Standards in Recent Two Years

圖10 近兩年出水渾濁度與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.10 Comparison of Effluent Turbidity and Reclaimed Water Utilization Standards in Recent Two Years

圖11 近兩年出水DO濃度與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.11 Comparison of Effluent DO and Reclaimed Water Utilization Standards in Recent Two Years

圖12 近兩年出水余氯濃度與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.12 Comparison of Effluent Residual Chlorine and Reclaimed Water Utilization Standards in Recent Two Years

圖13 近兩年出水埃希氏大腸菌群與再生水利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Fig.13 Comparison of Effluent Escherichia coli and Reclaimed Water Utilization Standards in Recent Two Years

出水色度滿足城市雜用水(城市綠化、道路清掃、消防、建筑施工)限值要求，但A廠出水色度平均值為26.7度，超過(guò)觀賞性景觀環(huán)境用水(河道類)水質(zhì)要求(20度)，超標(biāo)概率為2/3，可能受下坪填埋場(chǎng)滲濾液的不規(guī)范排入影響；另外，D廠和F廠出水色度平均值分別為18.0度和18.3度，存在接近標(biāo)準(zhǔn)限值的情況，具有超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。深圳屬沿海地區(qū)，TDS指標(biāo)限值要求為2 000 mg/L，除H廠外，其他廠出水TDS質(zhì)量濃度均低于1 000 mg/L，H廠因排水管網(wǎng)受海水倒灌影響較大，出水平均值為2 337 mg/L，顯著高于其他廠，超標(biāo)概率為3/3，因此出水不滿足城市雜用水要求。各廠出水渾濁度平均值分別為3.47、0.24、0.24、0.79、0.53、0.51、0.62 NTU和0.66 NTU，滿足再生水利用水質(zhì)要求。當(dāng)再生水用于城市雜用時(shí)，出水DO質(zhì)量濃度要求不低于2 mg/L，各廠出水DO濃度均在限值以上，其中E廠和F廠出水DO濃度接近限值，存在不達(dá)標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。城市雜用水要求剩余消毒劑總氯指標(biāo)出廠水不低于1 mg/L，管網(wǎng)末端余氯質(zhì)量濃度不低于0.2 mg/L，且用于城市綠化時(shí)，管網(wǎng)末端不高于2.5 mg/L，對(duì)比出水水質(zhì)發(fā)現(xiàn)，各廠出水均不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，B、C廠和D廠出水余氯為0，不達(dá)標(biāo)概率為3/3，表明三廠僅采用紫外消毒，未采用NaClO聯(lián)合消毒。A廠出水余氯質(zhì)量濃度相對(duì)較高(0.5～1.0 mg/L)，但仍不滿足出廠水標(biāo)準(zhǔn)要求。E、F、G廠和H廠出水余氯平均值分別為0.03、0.03、0.67 mg/L和0.94 mg/L，不達(dá)標(biāo)概率分別為3/3、3/3、2/3和2/3。出水埃希氏大腸菌群除B廠和F廠符合標(biāo)準(zhǔn)要求外，其他各廠均存在超標(biāo)情況，其中D廠超標(biāo)最多，超標(biāo)概率為3/3。觀賞性景觀環(huán)境用水(河道類)基本要求為“無(wú)漂浮物，無(wú)令人不愉快的嗅和味”，城市雜用水(城市綠化、道路清掃、消防、建筑施工)對(duì)嗅的要求為“無(wú)不快感”，經(jīng)對(duì)各廠出水評(píng)估，出水滿足兩項(xiàng)感官性狀指標(biāo)要求。

綜上，深圳市原特區(qū)內(nèi)8座水質(zhì)凈化廠出水再生利用4項(xiàng)指標(biāo)(色度、TDS、余氯和埃希氏大腸菌群)存在不同程度超標(biāo)或不達(dá)標(biāo)情況，1項(xiàng)指標(biāo)(DO)存在不達(dá)標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。由前文可知，8座水質(zhì)凈化廠均執(zhí)行一級(jí)A及以上排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，擴(kuò)展至全市水質(zhì)凈化廠，當(dāng)出廠水作為再生水使用時(shí)，水質(zhì)達(dá)標(biāo)狀況同樣本數(shù)據(jù)。

2.4 水質(zhì)綜合評(píng)估

深圳市原特區(qū)內(nèi)8座水質(zhì)凈化廠出水再生利用水質(zhì)綜合評(píng)估結(jié)果如下，A～H廠的Iwq分別為1.431、1.311、1.421、1.421、1.421、1.311、1.321、1.331。A、B、C、D、E、F、G廠和H廠近兩年出水水質(zhì)綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)Iwq在1.311～1.431。根據(jù)前文定義可知，當(dāng)Iwq越接近于1.0時(shí)，表明綜合水質(zhì)狀況越優(yōu)；當(dāng)Iwq越接近于2.0，表明綜合水質(zhì)狀況越差。各廠出水Iwq均在1.0～2.0，且靠近1.0，表明各廠出水再生利用綜合水質(zhì)較優(yōu)，且B、F、G廠和H廠出水綜合水質(zhì)優(yōu)于其他四廠。出水再生利用5項(xiàng)超標(biāo)/不達(dá)標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)因子中余氯和埃希氏大腸菌群對(duì)Iwq貢獻(xiàn)最大，因此，通過(guò)加強(qiáng)再生水消毒控制，可以顯著提高綜合水質(zhì)水平。

2.5 再生利用水質(zhì)改善措施

深圳市38座水質(zhì)凈化廠出水水質(zhì)優(yōu)于一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，出水再生利用存在色度、TDS、余氯和埃希氏大腸菌群超標(biāo)或不達(dá)標(biāo)情況，DO指標(biāo)存在不達(dá)標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。因此，針對(duì)5項(xiàng)超標(biāo)/不達(dá)標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)因子提出水質(zhì)改善措施(表3)，優(yōu)化再生水使用用途，以擴(kuò)大再生水使用范圍和用量，緩解目前深圳市面臨的抗旱保供水緊張局面。

表3 再生水利用水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)因子及改善措施Tab.3 Water Quality Risk and Improvement Measures of Reclaimed Water Utilization

城鎮(zhèn)污水色度的深度處理工藝主要包括混凝、過(guò)濾、活性炭吸附、臭氧氧化、反滲透及其組合等技術(shù)[5]。一般地，城鎮(zhèn)污水處理廠尾水色度能夠滿足再生水標(biāo)準(zhǔn)限值要求，深圳市A、D廠和F廠出水色度較高主要原因分別是受下坪填埋場(chǎng)的不規(guī)范排入和協(xié)同處理城市有機(jī)廢棄物厭氧沼液影響。因此，管理層面上，一是加強(qiáng)下坪填埋場(chǎng)尾水排放管理及執(zhí)法監(jiān)督，杜絕未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)滲濾液進(jìn)入市政排水管網(wǎng)；二是合理確定厭氧沼液的摻入比，減少有機(jī)顯色基團(tuán)的含量。工藝運(yùn)行優(yōu)化層面，一是加大水質(zhì)凈化廠尾水/再生水消毒單元NaClO投加量或接觸時(shí)間(具體參數(shù)通過(guò)燒杯試驗(yàn)確定)；二是強(qiáng)化混凝單元運(yùn)行管理(混凝劑種類及投加量)；三是加強(qiáng)過(guò)濾單元(尤其是砂濾)運(yùn)行管理。此外，還可以采取工程改善手段解決，常用的工程措施是新增臭氧氧化接觸池[6]。

污水中TDS的有效去除技術(shù)主要包括反滲透、電滲析、蒸餾和離子交換[7]，基于城鎮(zhèn)污水鹽分的特點(diǎn)，反滲透是當(dāng)前再生水利用中除鹽的最經(jīng)濟(jì)高效工藝。考慮到再生水用于低端城市雜用(城市綠化、道路清掃、消防、建筑施工)，而采用反滲透工藝能源消耗和運(yùn)行成本較高，因此，不具備經(jīng)濟(jì)可行性。深圳市H廠出水TDS較高主要受海水倒灌排水管網(wǎng)影響，從管理上來(lái)說(shuō)，需要實(shí)施鹽田區(qū)排水管網(wǎng)提質(zhì)增效，減少海水倒灌及入滲。短期內(nèi)非工程改善措施對(duì)于TDS難以奏效，因此，依據(jù)再生水“以質(zhì)定用”原則，應(yīng)限制TDS超標(biāo)再生水用于城市雜用，尤其是城市綠化(氯離子過(guò)高導(dǎo)致園林植物死亡)。

城市雜用水水質(zhì)要求DO質(zhì)量濃度不低于2 mg/L，部分水質(zhì)凈化廠出水接近指標(biāo)下限，一般通過(guò)設(shè)置復(fù)氧池或利用跌水曝氣予以解決。對(duì)于水質(zhì)凈化廠運(yùn)行管理，適當(dāng)提高尾水水頭以充分利用跌水復(fù)氧或適當(dāng)提高好氧池DO濃度可能是有效措施。作為再生水利用剩余消毒劑指標(biāo)余氯和微生物學(xué)指標(biāo)埃希氏大腸菌群是相互關(guān)聯(lián)的，主要通過(guò)加大再生水消毒單元NaClO投加量或接觸時(shí)間，使出水余氯質(zhì)量濃度穩(wěn)定在1 mg/L以上，管網(wǎng)末端余氯質(zhì)量濃度在0.2～2.5 mg/L(用于城市綠化)或者0.2 mg/L以上(用于道路清掃)，同時(shí)埃希氏大腸菌群不得檢出。如城市雜用采用環(huán)衛(wèi)灑水車取水，則只需出水余氯質(zhì)量濃度穩(wěn)定在1 mg/L以上即可。

3 結(jié)論

(1)深圳市38座水質(zhì)凈化廠實(shí)際出水水質(zhì)均優(yōu)于一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，其中27座水質(zhì)凈化廠執(zhí)行部分指標(biāo)滿足地表水Ⅳ類水排放標(biāo)準(zhǔn)，占處理能力的63.6%。再生水利用標(biāo)準(zhǔn)中7項(xiàng)指標(biāo)限值等同于出水排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)限值，另外，再生水利用標(biāo)準(zhǔn)特有水質(zhì)指標(biāo)7項(xiàng)，因再生水應(yīng)用場(chǎng)景不同，水質(zhì)指標(biāo)及限值不同，需納入再生水水質(zhì)評(píng)估。

(2)深圳市水質(zhì)凈化廠出水再生利用4項(xiàng)指標(biāo)(色度、TDS、余氯和埃希氏大腸菌群)存在不同程度超標(biāo)或不達(dá)標(biāo)情況，1項(xiàng)指標(biāo)(DO)存在不達(dá)標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。水質(zhì)綜合評(píng)估顯示，出水再生利用綜合水質(zhì)較優(yōu)，通過(guò)加強(qiáng)再生水消毒控制，可以顯著提高綜合水質(zhì)水平。短期內(nèi)再生利用水質(zhì)改善措施以非工程管理優(yōu)化措施為主，主要包括加大消毒單元NaClO投加量或接觸時(shí)間及適當(dāng)提高出水DO濃度。

(3)水質(zhì)凈化廠出水達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)及以上時(shí)，通過(guò)加強(qiáng)再生水消毒工藝管理，可以用于河道補(bǔ)水和市政雜用(城市綠化、道路清掃、消防、建筑施工)，以提高污水再生利用水平，緩解缺水地區(qū)水資源短缺局面。