聚合氯化鋁(PAC)已成為許多水廠使用的凈水劑。目前,國內(nèi)監(jiān)測該產(chǎn)品的國家標準有兩個,一是國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗、檢疫局2009年發(fā)的GB 15892-2009 生活飲用水用聚氯化鋁(以下簡稱“國標”);二是衛(wèi)生部制定的《生活飲用水化學處理劑衛(wèi)生安全評價規(guī)范》,2001年9月1日起施行(以下簡稱“規(guī)范”)。這兩個標準不一致,執(zhí)行標準的政府機構(gòu)也不一致,這使生產(chǎn)PAC的廠家和使用PAC的水廠就無所遵從。按GB 15892-2009 執(zhí)行,鎘、鉛、Al不合格,按“規(guī)范”執(zhí)行,汞、鉻不合格。為什么會出現(xiàn)此類現(xiàn)象呢?主要是沒有統(tǒng)一的標準和統(tǒng)一的檢測方法,為此,對聚合氯化鋁產(chǎn)品的評價,根據(jù)我們的實踐經(jīng)驗,對兩個標準提出幾點建議:
一、對GB15892-2009國標的建議
國標共規(guī)定了十項指標,其中五項為功能性指標(氧化鋁、鹽基度、密度、不溶物、pH值),五項為有毒有害指標(砷、鉛、鎘、汞、六價鉻)。
1、關(guān)于pH指標。指標規(guī)定為3.5~5.0(10g/L水溶液)。我們認為此項指標可以取消,因為PAC的pH值與鹽基度呈正相關(guān),當鹽基度到達國標規(guī)定的下限值40%時,pH值一般不會低于3.5,同樣在鹽基度到達國標規(guī)定的上限值90%時,pH值也不會超越5.0,即使超過,對水處理也有利無害,因為這時PAC對水的pH值降低影響減少了。
2、關(guān)于密度指標。指標規(guī)定為≥1.12。我們認為此項指標也可以取消,因為在符合產(chǎn)品氧化鋁質(zhì)量分數(shù)≥10.0%,鹽基度40-90%的情況下,根據(jù)我國目前所使用的原料主要為氫氧化鋁及鋁酸鈣粉等,其產(chǎn)品密度不會低于1.12,若出現(xiàn)低于1.12,而其他指標又合格,則這樣的產(chǎn)品會更清澈、更好。
3、增加COD指標。由于市場上有部分PAC產(chǎn)品是用副產(chǎn)品鹽酸生產(chǎn)的,有可能將毒性較大的苯系物、染料以及農(nóng)藥中間體等有機物帶入產(chǎn)品,因而國標規(guī)定應(yīng)采用工業(yè)合成鹽酸,這是非常正確的。但標準中沒有相應(yīng)的檢測指標,由于有機物種類繁多,很難檢測。曾設(shè)想用氣相色譜法,選用適當?shù)纳V柱檢測其出峰總面積,但是難度不小,目前PAC生產(chǎn)廠也不具備此條件。而采用檢測COD(鉻法或錳法) 則比較現(xiàn)實可行, 一些有機物會在COD值上反映出來。現(xiàn)行水質(zhì)標準對耗氧量也有規(guī)定(CODMn≤3.0mg/L),因而在PAC標準中增加COD指標是合理的。若在PAC中復配入某種有機助凝劑,則另當別論。
4、恢復硫酸鹽指標。一些水廠在使用PAC過程中,發(fā)現(xiàn)儲槽壁及管道中出現(xiàn)嚴重的針狀結(jié)晶物,這主要是硫酸鈣(CaSO4·2H2O),因為多數(shù)生產(chǎn)廠使用鋁酸鈣調(diào)鹽基度,在產(chǎn)品中含有大量的鈣離子,硫酸鈣在水中的溶解度小, 但在PAC中的化學變化過程不甚明確,造成產(chǎn)品運至水廠后,會在設(shè)備中逐漸析出。因此在產(chǎn)品中規(guī)定SO42-限制值,對保證水廠設(shè)備正常運行是有必要的。
5、適當放寬氧化鋁質(zhì)量分數(shù)指標至8.0%。水廠在使用液體PAC時,多數(shù)是稀釋后再投加,上海水司一般稀釋成3%(Al2O3),美國水廠稀釋成0.5%(Al2O3),即稀釋3-20倍后使用,放寬后對水廠實際使用毫無影響。放寬后衛(wèi)生毒理指標( 砷、鉛、鎘、汞、六價鉻)以及供需雙方計價仍應(yīng)折算成10.0%。這對利用國家鋁礦產(chǎn)資源及降低生產(chǎn)成本,節(jié)能降耗等方面都是有利的,對研制多元聚鋁新產(chǎn)品也創(chuàng)造了條件。
6、增加混凝效果指標。PAC主要功能是對原水的去濁作用,通過混合、反應(yīng)、沉淀、過濾,使水質(zhì)達到較可能低的濁度值,同時減少了微生物等吸附量。也希望形成的礬花粗大緊密,沉降快易于過濾,對延長過濾周期,減少反沖洗及污泥處理均有好處,也就是許多研究工作者的追求目標。新國標增加了附錄A(混凝性能的判定),顯然強調(diào)了這一主要功能,但能否有具體的量化指標?由于原水的物理化學性質(zhì)各異,反應(yīng)條件影響大,要制定量化指標及評價方法有難度,建議能否用高嶺土,純水配制規(guī)定濃度的人工原水(如100mg/L),用附錄A的方法,在20-25℃水溫,用國內(nèi)通用的六聯(lián)攪拌機進行混凝試驗,投加某一劑量(如1mg/L) 的Al,要求達到澄清水的濁度為1NTU。有些水廠片面考慮性價比,用混凝效果差,價格便宜的PAC,用增加投加量來使?jié)岫冗_標,殊不知增加投加量的同時,帶入水中的雜質(zhì)(如鋁離子)也多了,對人體有害無益。如果量化指標有困難,是否可以用文字表述,例如“水廠水質(zhì)部門對來自各方的凈水劑應(yīng)進行混凝試驗對比,根據(jù)試驗對比數(shù)據(jù),有權(quán)擇優(yōu)選用(適當考慮性價比),有關(guān)領(lǐng)導應(yīng)充分尊重水質(zhì)部門的意見。”不可否認,在目前有少數(shù)水廠領(lǐng)導憑關(guān)系,憑上層領(lǐng)導意志決定取舍,而不是將千家萬戶的飲用健康放在前面。
二、對衛(wèi)生部2001年9月1日實施的《生活飲用水化學處理劑衛(wèi)生安全評價規(guī)范》的建議
“規(guī)范”主要監(jiān)測飲用水化學處理劑中的有毒有害物質(zhì),以保證飲用水衛(wèi)生健康,對功能性指標不列入。對PAC主要是砷、鉛、鎘、汞、六價鉻五項毒理指標。“規(guī)范”要求PAC加入水中后其容許限值為水質(zhì)標準的10%,以鉛為例,鉛的水質(zhì)標準限值為0.01mg/L,則加入某一計量的PAC到純水中后,水中鉛不得超過0.001mg/L。
具體檢測方法是PAC樣品采集配制后,按照水質(zhì)檢驗方法檢測出PAC的含鉛量,然后按下式計算:
ρ=ρ1×(1/1000)×ρ2—“規(guī)范”文本中式(5)
式中:
ρ一有害物質(zhì)被帶入飲用水中的濃度,μg/L;
ρ1一樣品中有害物質(zhì)的含量,μg/g;
ρ2一生活飲用水化學處理劑建議的評價劑量,mg/L。
對于PAC,“規(guī)范”建議的評價劑量為25mg/L(以Al表示),說是建議,基層衛(wèi)生行政部門卻是照此執(zhí)行的。
國標規(guī)定液體PAC含Al2O3≥10.0%,換算成Al為≥5.3%,則25mg/L的Al劑量換算成PAC原液為25/0.053=472mg/L, 若PAC中含鉛量為0.001%(10μg/g) ,按照“國標”為合格,但是按式(5)計算:ρ=10μg/g×(1/1000)×472mg/L=0.01μg/mg×472mg/L=4.72μg/L,對“規(guī)范"而言,此值已經(jīng)超標4.72倍。亦即同一產(chǎn)品,按“國標”為合格,按“規(guī)范”為不合格。
筆者建議:
1、“國標”與“規(guī)范”不匹配,關(guān)鍵是評價劑量的數(shù)值25mg/L(以Al表示)。實際上水廠使用PAC的投加量一般約為1mg/L(以Al表示),即20mg/L(以PAC表示)左右, 建議將評價劑量改為采樣時水廠的實際投加量,其實“規(guī)范”將容許限值定為水質(zhì)限值的10%,健康系數(shù)夠高了。
2、檢測方法應(yīng)以“國標”為準。例如鉛的測定,“規(guī)范”和“國標”均采用無火焰原子吸收分光光度法,但“規(guī)范”用標準曲線法,而“國標”2003修訂時對鉛的檢測方法進行專題研究,發(fā)現(xiàn)由于受PAC中基體影響,標準曲線法的回收率偏高約300%,采用標準加入法回收率較好,故采用標準加入法。偏高三倍的方法誤差是不能忽視的。
3、按“規(guī)范”式(5)中對五項毒理指標進行計算比較。(評價劑量ρ2按500mg/L液體PAC計),發(fā)現(xiàn)砷“國標”與“規(guī)范”相同,鎘、鉛按照“國標”合格,“規(guī)范”不合格,汞、六價鉻按照“國標”超標,但是“規(guī)范”仍合格,見下表:
水質(zhì)標準(μg/L) | 規(guī)范(μg/L) | 國標(μg/L) | ρ(μg/L) | 備注 | |
砷 | 10 | 1 | 2 | 1 | 國標與規(guī)范一致 |
鎘 | 5 | 0.5 | 2 | 1 | 國標合格,但規(guī)范不合格 |
鉛 | 10 | 1 | 10 | 5 | 國標合格,但規(guī)范不合格 |
汞 | 1 | 0.1 | 0.1 | 0.05 | 國標不合格,但規(guī)范合格 |
六價鉻 | 50 | 5 | 5 | 2.5 | 國標不合格,但規(guī)范合格 |
這種不匹配現(xiàn)象是由于水質(zhì)指標與PAC國標的相對值不同,而由相同的式(5)串聯(lián)形成,能否合理解決?
產(chǎn)品國標及衛(wèi)生規(guī)范企業(yè)需要嚴格執(zhí)行,但標準是人制定的,與時俱進,每隔數(shù)年,標準要修訂。以上建議供有關(guān)部門及專家們參考。希望國標修改時,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫局能邀請國家衛(wèi)生部的有關(guān)部門共同協(xié)商制定。