再生水地下回灌是解决地区性水资源短缺、缓解地下水位下降、防止地面沉降以及海水入侵等问题的有效手段。为防止污染地下水，污水厂二级处理出水需经过深度处理使回灌水达到一定的水质要求，消毒则是防止将病原菌带入地下水的重要措施。加氯消毒是目前世界上应用最广泛的水处理消毒方法，其特点是杀菌效果好，价格便宜，因此多年来一直在水处理消毒中占有主导地位。笔者对城市污水经深度处理回灌地下之前的加氯消毒进行了研究。
1 试验方法
城市污水深度处理后用于人工地下回灌的中试以北京市某污水处理厂的二沉池出水为原水，采用两种深度处理工艺，DGB吸附工艺(是一种新型吸附剂，吸附性能好，价格便宜)和DGB＋活性炭工艺(后文简称活性炭工艺)如图1、2所示。
两种工艺出水的pH均为7左右，水温则随外界气温而有所变化。由于目前还没有制定地下回灌的水质标准，只能遵照我国现行饮用水水质标准中对微生物指标的要求，即细菌总数≤100 个/mL，总大肠菌群数≤3 个/L。
氯消毒剂采用次氯酸钠(分析纯)溶液，试验前将其稀释到一定浓度作为储备消毒液。试验时首先取水样分别投加不同剂量的消毒液进行消毒，然后测定原水样及消毒水样的细菌总数与总大肠菌群数，从而确定氯的合适投加量。同时测定水样加氯后其他水质参数的变化情况，以确定加氯消毒在达到卫生学要求的同时对水质的影响，所测参数包括DOC、AOX、CHCl3、CCl4、UV254等。
2 试验结果及分析
2.1 加氯消毒对微生物的影响
向DGB工艺的砂滤出水分别投加不同剂量的氯消毒剂(以当量有效氯表示)，测定消毒前后水样中的细菌总数和总大肠菌群数。试验结果见表1。
表1 DGB工艺出水的加氯消毒结果
时间
加氯量(mg/L)
0
2
4
6
8
10
12
15
2000-01-12
细菌总数(个/mL)
1.9×104
5.3×102
4.0×102
4
4
9
总大肠菌群(个/L)
18
9
3
9
3
2000-05-11
细菌总大肠菌群(个/L)
1.4×104
20
7
3
4
6
7
4
总数(个/mL)
2.3×105
42
21
15
3
3
0
0
2000-05-24
细菌总数(个/mL)
8.2×104
0
2
2
0
总大肠菌群(个/L)
5.4×104
3
0
3
0
从表1可以看出，水样消毒前细菌总数大约在104 个/mL的数量级，总大肠菌群数大约在104～105 个/L的数量级。加氯量为6～8 mg/L时，消毒效果可达我国饮用水的卫生要求，即细菌总数≤100 个/mL，总大肠菌群数≤3 个/L。
将活性炭工艺出水分别投加不同剂量的氯消毒剂，测定消毒前后水样中的细菌总数和总大肠菌群数。试验结果见表2。
表2 活性炭工艺出水的加氯消毒结果
时间
加氯量(mg/L)
0
2
4
6
8
10
12
15
2000-05-17
细菌总数(个/mL)
5.8×103
40
2
2
0
0
2
总大肠菌群(个/L)
9.5×104
40
15
21
3
0
0
2000-05-24
细菌总数(个/mL)
3.6×104
5
8
4
5
总大肠菌群(个/L)
2.5×105
6
0
0
3
从表2可以看出，在DGB吸附与粒状活性炭过滤联用的活性炭工艺出水中，细菌总数和总大肠菌群数与DGB工艺大约在相同的数量级。在加氯量大约8 mg/L时，基本可以达到我国饮用水的卫生要求。
2.2加氯消毒对有机物去除的影响
①DOC。图3是加氯对两种工艺出水DOC值的影响曲线，其中DGB工艺出水1与DGB工艺出水2是在不同时间对DGB出水取样所测的DOC值，因而水质有所不同。
从图3可见，对两种工艺出水，加氯量＜15 mg/L时，水的DOC值没有明显的变化趋势，可以认为加氯量在此范围内对两种工艺出水的DOC值影响不大。由于氯的氧化性比较弱，所以对水中溶解性有机物浓度没有明显的影响。
DGB工艺出水2与活性炭工艺出水两条曲线所代表的取样时间相同，二者的原水水质相同，后者相当于前者再经过活性炭过滤后的出水。比较两条曲线可以看出，活性炭床对DOC有一定的去除效果。粒状活性炭是一种很好的吸附剂，可以通过吸附作用去除水中的部分非极性和弱极性有机物。
②AOX。图4为两种工艺出水加氯前后的AOX变化情况。从图4中可以看出，两种水样在加氯后AOX值都有明显的增大趋势，加氯量越大，AOX值增大得越多。
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