详解国标《城市污水再生利用 城市杂用水水质》

时间：2021-02-02 12:03:19 来源：给水排水 作者：张怀宇 余琴芳

3.2 指标项目

（1）基本控制指标

现行标准包括pH、色度、嗅、浊度、五日生化需氧量、氨氮 、阴离子表面活性剂、铁、锰、溶解性总固体、溶解氧、总余氯、总大肠菌群等13个指标项目。其中两个指标项目有所变化：

总余氯依GB5750-2006的规定更名为总氯；

指标项目总大肠菌群调整为大肠埃希氏菌(Escherichia coli)。城市杂用水的指示微生物常用大肠埃希氏菌、粪大肠菌、总大肠菌。经统计所参考的18项海外标准中，3项采用总大肠菌、4项采用粪大肠菌、13项采用大肠埃希氏菌（部分标准允许2种指标选择1种）。大肠埃希菌为肠埃希菌科埃希菌属的模式种，各类试验重现性高；检测快速，以多管发酵法为例，总大肠菌群在初培养（24±2h）确定为阳性时要定量需经过两个周期（18~24h、24±2h）的培养确定，大肠埃希氏菌仅需再经过一个周期（24±2h）的培养，粪大肠菌和大肠埃希氏菌培养周期相同但要同步对照试验。需要指出的是，我国现行粪大肠菌的检测方法和美国食品和药物管理局（US FDA）标准较为相似，而与欧洲规定有所差异。相对其他2种方法，选用大肠埃希氏菌有利于标准试验和降低分析工作量。

部分海外标准选用了肠球菌、病毒、线虫或线虫卵等指标，考虑到我国当前的实践情况，暂不采用。

（2）选择性控制指标

增加选择性控制指标，指标项目包括氯化物、硫酸盐。其中氯化物针对城市绿化及管道腐蚀设置，硫酸盐针对管道腐蚀问题设置。

3.3 指标值

不同标准的常规物理、化学指标，以及消毒和病原生物指标的指标项目及指标值比较分别如表2、表3所示。

表2 不同标准的物理化学指标比较

（单位: 毫克每升）

备注：“”表示未做要求。

表3 不同标准的消毒及病原生物指标比较

备注：消毒指标中，C为接触后总氯、以mg/L计，T为接触时间、以min计；“”表示未做要求。

（1）基本控制物理、化学指标

1)色度：由原有的一档限值30铂钴色度单位，对冲厕、洗车用水调整为15铂钴色度单位两档，提升感官接受水平。

2)浊度：浊度或悬浮物是消毒控制的重要指标。原三档限值5/10/20 NTU，其中建筑施工限值为20NTU。考虑到一般浊度（NTU）：悬浮物（mg/L）比值1:1.5~2.0，一级A和一级B的SS限值分别为10/20mg/L，大致对应5/10 NTU；参考标准浊度多为5~10NTU、悬浮物多为5~30mg/L。保留20NTU的限制既无必要也不适当，故调整为10NTU。

3) 五日生化需氧量(BOD5)中原有的城市绿化、道路清扫、消防、建筑施工限值为15mg/L、20mg/L。处理排放标准一级A为10mg/L，运行良好的二级处理也能达到；参考标准多为5~30mg/L。故将原标准中的3档限值缩减为1档限值10mg/L。

4) 氨氮指标限值原有的10/20mg/L两档，考虑到处理率的提升，以及与处理排放标准一级A/B的协调，相应指标分别从严调整为5/8mg/L两档。

5) 阴离子表面活性剂指标限值原有的0.5/1.0 mg/L两档调整为0.5 mg/L一档，与处理排放标准一级A的0.5mg/L一致。

6) 溶解性总固体原有的按不同用水类别分3档1000/2000/不设限调整为按区域1档，按地域分设限值1000/2000mg/L。考虑到溶解性固体主要受不同低于水源的影响，在大多数地区，原水中的溶解性总固体含量较低，再生水不经特别处理可达到1000mg/L以内；对于原水中溶解性固体含量较高的地区，居民已经适应此种用水用于清洁洗车、城市绿化所用植物也是适应的，因此适当放宽；对于建筑施工用水，包括两类场所应用，一类建筑施工现场，另一类是集中的商品混凝土用水，一般和街道冲洗等共同使用，用水点变化较大或用水量较小，难以独立接管和单设处理系统，因此和街道冲洗等用水统一指标。

7)溶解氧指标限值，原为不低于1mg/L，因该限制在生物处理中属于“缺氧段”控制值，容易产生歧义，兼顾可达性和避免受众歧义，提高到不低于2mg/L。

（2）消毒及病原生物指标

1)总氯：与检测标准协调，由“总余氯”更名为“总氯”。其中城市绿化用水，考虑植物对氯的耐受能力，参考国内相关研究成果，以及新加坡标准、美国NSF/ANSI标准，增加上限值2.5mg/L。

2)大肠埃希氏菌：大肠埃希氏菌或粪大肠菌是17项标准中，采用最多的2项病原生物控制指标，两者具有一定的关联。其中9项标准规定不得检出或超过半数以上水样不得检出。原标准的限值为总大肠菌群不超过3个/L，与此宽严大致相当。原标准延用已久，未见不适当的报导，故不放松。考虑到与新检测方法的协调，调整为不得检出（以/100mL计）。

（3）选择性控制指标

1）氯化物

该限值主要针对高盐度地区采用杂用水作为城市绿化大比例或主要用水的情形，对管道腐蚀性的影响也是考量因素之一。

我国现行的《城市污水再生利用 绿地灌溉水质》GB/T 25499-2010和《城市污水再生利用 工业用水水质》GB/T 19923-2005规定的氯化物限值为250mg/L，而当前《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006规定的氯化物的限值为250mg/L，《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T 31962-2015规定为500-800mg/L。如再生水套用饮用水标准的同等限值，那么从饮用水使用到产污过程中，有水量上的浓缩、氯化物物质的添加，以及处理过程中的药剂投加等，势必造成沿海或其他高氯地区，大量常规的生活污水处理后无法达标的情形，因此应从使用用途的角度确定限值。

美国环保署指南把氯化物含量70 - 355mg/L和溶解性总固体含量450-2000mg/L列为对绿化作物产生轻度-中度影响的区间；澳大利亚指南根据作物的耐受程度取值，其中175~350mg/L对应中度敏感植物；欧洲再生水指南限值250mg/L，未说明原因。可见氯离子的设置应依据作物的耐受程度而定，而在沿海或其他高氯离子地区，为节约用水，城市绿化的作物已经选用并宜选用具一定的氯离子耐受能力的景观植物。因此确定氯离子限值为350mg/L。在高氯离子区域，管道及设备应考虑一定的耐腐蚀能力。

因氯离子和溶解性总固体具有一定的相关性，在溶解性总固体已经列入指标的情况下，并非所有地区氯离子会超标，因此把氯化物作为选择性控制指标。

2）硫酸盐

《城市污水再生利用 工业用水水质》规定硫酸盐限值为250mg/L（直流冷却水为600mg/L）。《污水排入城镇下水道水质标准》规定为400-600mg/L。

《生活饮用水卫生标准》规定的限值为250mg/L，该限值主要基于感官因素。欧洲再生水指南中规定硫酸盐限值为500mg/L，应为基于管道腐蚀因素。

再生水的接触远远低于饮用水，因此腐蚀控制应为决定因素。故设定硫酸盐限值500mg/L。

4 水质监测与标识

关于采样检测频率，标准修订中，将原有的4种频率调整为2种，以便于管理。

新标准关于标识的规定，在衔接《城市污水处理厂管道和设备色标》CJ/T 158的基础上，进行了大幅度细化和强化。遗憾的是，国内关于再生水的标识标准在制定的事件和实施力度上有所滞后，如果我们的“天酞蓝管”如美国的“紫管”一样推行，并执行了“再生水管道不得与饮用水管道、设施直接连接”的规定，就有可能避免曾发生的一些误接误用事件，不至于对行业造成不良风评。

5 与国外相关标准比较

在标准的修编过程中，参考了19项海外再生水水质标准。其中基本控制指标参考了17项标准、选择性控制指标参考了3项指标（1项重复）。

这些标准中，16项为单一国家或地区（州）标准，其中美国各州、欧盟的西班牙、塞浦路斯、澳大利亚的维多利亚州等9项标准均以法规的形式呈现，而亚洲的中国、中国香港特区、日本、新加坡等则以单行的“标准”形式发布。16项标准中大多除水质指标外还包含具体的实施和监管要求，具有很强的实操性。

参考的海外标准中，还有3项为联邦或邦联标准。其中欧盟、澳大利亚标准受水的立法权问题归属问题影响。而美国环保署指南在1992年版编制中就明确是其首要目标是为没有相关标准的州的项目及标准制订，提供标准文件及支持信息，获得广泛应用，后续还形成了2004年、2012年等两个版本更新。

相比较而言，我国的再生水国家标准除《城市污水再生利用 分类》GB/T 18919外计6项国家标准，仅《城市污水再生利用 农田灌溉用水水质》GB 20922等1项为强制性国标，其余5项需要通过行政法规引用生效或自愿采用。其中《城市污水再生利用 城市杂用水水质》、《城市污水再生利用 景观环境用水水质》、《城市污水再生利用 工业用水水质》等部分用水类别已为“水十条”引用。某种程度上，除农田灌溉用水水质标准外，我国的再生水水质标准，在执行层面上强于上述的联邦或邦联的3项标准，而弱于法规形式的8项标准。参考美国环保署和各州的标准实施方式，通过地方的法规条例、相关规划等政策文件或地方标准的形式，发挥再生水生产和使用者的积极性，会更有助于我国水资源的有效利用、减少污染排放。

从水质指标的宽严论，修订的城市杂用水标准与海外标准大体在同一水平线上，而消毒和病原生物指标总体在较为严格的行列，这可能是在疫情中获得批准而没有延迟的原因之一。除我国常用的总大肠菌群、大肠埃希氏菌、粪大肠菌和耐热大肠菌外，病原生物指标尚有病毒类指标（肠道病毒、特异性噬菌体MS2或脊髓灰质炎病毒等）、动物类指标（贾第鞭毛虫和隐孢子虫、肠线虫及线虫卵等）、其他细菌类指标（肠球菌、军团菌等），为部分国家或地区采用。

6 结语与展望

（1）选取了19项代表性海外标准作为城市杂用水水质标准修订的参考，并调研了相关背景、再生水特别是城市杂用水的应用类型、用水量、水质类别、指标项目及指标值等情况，并结合我国的实践情况，对城市杂用水水质标准进行修订，能充分反映国际国内的应用实践和需求。

（2）修订将原4项水质类别精简为2类，水质指标中总大肠菌群调整为大肠埃希氏菌，指标限值也相应调整，相关指标总体上与发达国家在同一水平线，而消毒和病原生物指标处于较为严格的行列；并强化了标识、精简了采样监测频率的种类。修订后的标准可操作性更强。

（3）文献调研表明，再生水应用情况较好的国家和地区，绝大部分城市杂用水获得较为广泛的应用，可达到人均5~30m3/a以上。对于城市杂用水，数量最大的消费者监督并有意愿以付费的形式定量使用再生水服务，可以充分反映再生水的质量和接受程度，这是其他类别的再生水所不具备的特点。城市杂用水中以冲厕和城市绿化应用最为广泛。

我国是世界上水资源短缺的国家之一，在城市水资源紧缺的条件下，对城市污水再生利用是扩大可用水资源以及减少向环境排放污染物总量的有效途径。通过标准的修订，推动城市杂用水的安全应用和健康发展，具有重要的意义。

（作者简介：张怀宇：高级工程师，中国市政工程中南设计研究总院科研院副总工程师，主要研究方向为给排水专业科研、规划、设计。 

对原文有修改。原文标题：谈城市杂用水的应用与《城市污水再生利用 城市杂用水水质》国家标准的修订；作者：张怀宇、余琴芳；作者单位：中国市政工程中南设计研究总院有限公司。将刊登在《给水排水》2021年3期。）

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