构建再生水水质安全保障体系的探讨

作者：胡洪营  吴乾元  黄晶晶  黄璜  赵欣

 清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室

关键词：再生水，污水再生利用，水质安全保障，再生水处理

城市污水再生利用主要包括污水再生处理、再生水输配与储存、再生水利用等三个主要环节和过程。从技术路线和策略上看，污水再生利用安全保障与风险控制应坚持 “源头控制与过程控制相结合、单元优化与系统优化相结合、化学污染物与病原微生物协调控制”的基本原则。图1给出了再生水水质安全保障体系的基本构成和关键内容。

图1 再生水水质安全保障体系基本构成

1、再生水水质标准体系

建立完善、系统的再生水水质标准体系，根据不同的用途，制定科学的水质监控指标和指标限值，对再生水水质提出明确的要求是保障再生水水质安全的首要措施。系统评价和掌握再生水的水质特征，识别再生水暴露规律，评价再生水利用过程的健康和生态风险，是制定再生水水质标准的基础。

2、水源水质保障与生物毒性控制体系

水源水质是影响再生水水质的关键因素。为了保障污水处理系统的高效、稳定运行，获得高质量的再生水，进入城市污水收集系统的污水必须达到一定的水质标准，这是保障再生水水质安全的前提。生物处理是目前广泛采用的污水处理关键技术，如果污水厂进水的生物降解性差，或对生物处理系统的微生物活性有抑制作用，则对常规二级生物处理系统造成不良影响，导致深度处理系统负荷升高，难以达到再生水水质要求，会给再生水水质安全造成巨大威胁。

再生水水源应以生活污水为主，尽量减少工业废水所占的比重。但是，目前我国工业废水排入城市污水收集系统，生活污水和工业废水混合处理的现象很多，特别是在工业园区更为普遍。工业废水种类复杂、难处理组分多，如果不进行预处理或预处理系统运行不稳定，导致难处理成分特别是生物毒性大、对生物处理系统生物活性有明显抑制作用的组分流入污水处理厂，就会给处理系统带来不良影响，从而影响再生水水质。因此需要严格控制作为再生水水源的工业废水的水质，特别是工业废水在排放前必须进行适当处理，达到下水道或污水厂排入标准后才能排放。工业废水排入污水厂的水质标准，除了常规的指标外，还应该对其生物抑制性实施实时监控并进行控制。

3、再生处理系统

再生处理系统是污水再生利用的核心环节，处理工艺优化和稳定运行是保障再生水水质安全的关键环节。需要系统掌握水源水的特征，选择、组合、优化处理工艺和运行管理，使出水符合再生水水质标准。根据不同的用途，对再生处理的要求也各不相同，当有多个用途时，应以满足最高水质要求为设计目标。

4、再生水输送与储存安全保障系统

再生水输送和储存是再生水利用过程的必要环节，也是影响用户端再生水水质的重要环节。再生水输送和储存过程中产生的水质劣化、病原菌滋生以及管道腐蚀等问题，应该引起高度重视，但目前在我国有关再生水管网中的水质变化规律及控制技术的研究几乎是空白。

5、再生水利用途径优化与暴露控制体系

根据再生水水质以及用水需求，科学、合理规划再生水用途，是保障再生水安全的另一重要措施。比如，同样是灌溉绿地、草场，但对灌溉水的水质要求却有很大差异，主要影响因素包括绿地/草场距离居民区的远近、公众进入的频率、以及灌溉的方式是喷灌、漫灌还是滴灌等。再如，同样是回用作为冷却水，但对冷却塔中循环冷却水的水质要求要高于单程冷却水的水质。因此，一方面可以根据具体的回用目标，在保障回用安全的条件下选择适当水质的再生水，另一方面，也可以根据再生水厂的出水水质，选择合适的回用目标和回用方式，以保障回用的安全性。

另外，在回用过程中，需要采取有效措施，减少对再生水的暴露。如对于非接触式景观用水，应该采取有效措施，防止游泳、垂钓等接触性利用。

6、再生水水质监控体系

建立完善的再生水水质监控系统，实时监控再生水厂出水、管网出水以及用水端的水质，是保障再生水水质安全的必要措施。