1 總 則
1.0.1 為貫徹我國水資源發(fā)展戰(zhàn)略和水污染防治對策,緩解我國水資源緊缺狀況,促進污水資源化,保障城市建設(shè)和經(jīng)濟建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展,使污水再生利用工程設(shè)計做到安全可靠,技術(shù)先進,經(jīng)濟實用,制定本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于以農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、城鎮(zhèn)雜用水、景觀環(huán)境用水等為再生利用目標的新建、擴建和改建的污水再生利用工程設(shè)計。
1.0.3 污水再生利用工程設(shè)計以城市總體規(guī)劃為主要依據(jù),從全局出發(fā),正確處理城市境外調(diào)水與開發(fā)利用污水資源的關(guān)系,污水排放與污水再生利用的關(guān)系,以及集中與分散、新建與擴建、近期與遠期的關(guān)系。通過全面調(diào)查論證,確保經(jīng)過處理的城市污水得到充分利用。
1.0.4 污水再生利用工程設(shè)計應(yīng)做好對用戶的調(diào)查工作,明確用水對象的水質(zhì)水量要求。工程設(shè)計之前,宜進行污水再生利用試驗,或借鑒已建工程的運轉(zhuǎn)經(jīng)驗,以選擇合理的再生處理工藝。
1.0.5 污水再生利用工程應(yīng)確保水質(zhì)水量安全可靠。
1.0.6 污水再生利用工程設(shè)計除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準、規(guī)范的規(guī)定。
2 術(shù) 語
2.0.1 污水再生利用 wastewater reclamation and reuse;water recycling
污水再生利用為污水回收、再生和利用的統(tǒng)稱,包括污水凈化再用、實現(xiàn)水循環(huán)的全過程。
2.0.2 二級強化處理 upgraded secondary treatment
既能去除污水中含碳有機物,也能脫氮除磷的二級處理工藝。
2.0.3 深度處理 advanced treatment
進一步去除二級處理未能完全去除的污水中雜質(zhì)的凈化過程。深度處理通常由以下單元技術(shù)優(yōu)化組合而成:混凝、沉淀(澄清、氣浮)、過濾、活性炭吸附、脫氨、離子交換、膜技術(shù)、膜-生物反應(yīng)器、曝氣生物濾池、臭氧氧化、消毒及自然凈化系統(tǒng)等。
2.0.4 再生水 redaimed water;recycled water
再生水系指污水經(jīng)適當處理后,達到一定的水質(zhì)指標,滿足某種使用要求,可以進行有益使用的水。
2.0.5 再生水廠 water reclamation plant;water recycling plant 生產(chǎn)再生水的水處理廠。
2.0.6 微孔過濾 micro-porous filter
孔徑為0.1~0.2μm的濾膜過濾裝置的統(tǒng)稱,簡稱微濾(MF)。
3 方案設(shè)計基本規(guī)定
3.0.1 污水再生利用工程方案設(shè)計應(yīng)包括:
1. 確定再生水水源:確定再生水用戶、工程規(guī)模和水質(zhì)要求;
2. 確定再生水廠的廠址、處理工藝方案和輸送再生水的管線布置;
3. 確定用戶配套設(shè)施;
4. 進行相應(yīng)的工程估算、投資效益分析和風險評價等。
3.0.2 排入城市排水系統(tǒng)的城市污水,可作為再生水水源。嚴禁將放射性廢水作為再生水水源。
3.0.3 再生水水源的設(shè)計水質(zhì),應(yīng)根據(jù)污水收集區(qū)域現(xiàn)有水質(zhì)和預期水質(zhì)變化情況綜合確定。
再生水水源水質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行的《污水排入城市下道水質(zhì)標準》(CJ 3082)、《生物處理構(gòu)筑物進水中有害物質(zhì)允許濃度》(GBJ 14)和《污水綜合排放標準》(GB 8978)的要求。
當再生水廠水源為二級處理出水時,可參照二級處理廠出水標準,確定設(shè)計水質(zhì)。
3.0.4 再生水用戶的確定可分為以下三個階段:
1 調(diào)查階段:收集可供再生利用的水量以及可能使用再生水的全部潛在用戶的資料。
2 篩選階段:按潛在用戶的用水量大小、水質(zhì)要求和經(jīng)濟條件等因素篩選出若干候選用戶。
3 確定用戶階段:細化每個候選用戶的輸水線路和蓄水量等方面的要求,根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟分析,確定用戶。
3.0.5 污水再生利用工程方案中需提出再生水用戶備用水源方案。
3.0.6 根據(jù)各用戶的水量水質(zhì)要求和具體位置分布情況,確定再生水廠的規(guī)模、布局,再生水廠的選址、數(shù)量和處理深度,再生水輸水管線的布置等。再生水廠宜靠近再生水水源收集區(qū)和再生水用戶集中地區(qū)。再生水廠可設(shè)在城市污水處理廠內(nèi)或廠外,也可設(shè)在工業(yè)區(qū)內(nèi)或某一特定用戶內(nèi)。
3.0.7 對回用工程各種方案應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟比選,確定最佳方案。技術(shù)經(jīng)濟比選應(yīng)符合技術(shù)先進可靠、經(jīng)濟合理、因地制宜的原則,保證總體的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
4 污水再生利用分類和水質(zhì)控制指標
4.1 污水再生利用分類
4.1.1 城市污水再生利用按用途分類見
4.2 水質(zhì)控制指標
4.2.1 再生水用于農(nóng)田灌溉時,其水質(zhì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行的《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》(GB 5084)的規(guī)定。
4.2.2 再生水用于工業(yè)冷卻用水,當無試驗數(shù)據(jù)與成熟經(jīng)驗時,其水質(zhì)可按表4.2.2指標控制,并綜合確定敞開式循環(huán)水系統(tǒng)換熱設(shè)備的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式、濃縮倍數(shù)、水處理藥劑等。確有必要時,也可對再生水進行補充處理。
表4.2.2 再生水用作冷卻用水的水質(zhì)控制指標
1. 4.2.3 再生水用于工業(yè)用水中的洗滌用水、鍋爐用水、工藝用水、油田注水時,其水質(zhì)應(yīng)達到相應(yīng)的水質(zhì)標準。當無相應(yīng)標準時,可通過試驗、類比調(diào)查或參照以天然水為水源的水質(zhì)標準確定。
4.2.4 再生水用于城市用水中的沖廁、道路清掃、消防、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工等城市雜用水時,其水質(zhì)可按表4.2.4指標控制。
表4.2.4 城鎮(zhèn)雜用水水質(zhì)控制指標
4.2.5再生水作為景觀環(huán)境用水時,其水質(zhì)可按表4.2.5指標控制。
表4.2.5景觀環(huán)境用水的再生水水質(zhì)控制指標(mg/L)
①氯接觸時間不應(yīng)低于30分鐘的余氯。對于非加氯消毒方式無此要求。
注:1對于需要通過管道輸送再生水的現(xiàn)場回用情況必須加氯消毒;而對于現(xiàn)場回用情況不限制消毒方式。
2若使用未經(jīng)過除磷脫氮的再生水作為景觀環(huán)境用水,鼓勵使用本標準的各方在回用地點積極探索通過人工培養(yǎng)具有觀賞價值水生植物的方法,使景觀水體的氮磷滿足表1的要求,使再生水中的水生植物有經(jīng)濟合理的出路。
4.2.6當再生水同時用于多種用途時,其水質(zhì)標準應(yīng)按最高要求確定。對于向服務(wù)區(qū)域內(nèi)多用戶供水的城市再生水廠,可按用水量最大的用戶的水質(zhì)標準確定;個別水質(zhì)要求更高的用戶,可自行補充處理,直至達到該水質(zhì)標準。
5 污水再生利用系統(tǒng)
5.0.1 城市污水再生利用系統(tǒng)一般由污水收集、二級處理、深度處理、再生水輸配、用戶用水管理等部分組成,污水再生利用工程設(shè)計應(yīng)按系統(tǒng)工程綜合考慮。
5.0.2 污水收集系統(tǒng)應(yīng)依靠城市排水管網(wǎng)進行,不宜采用明渠。
5.0.3 再生水處理工藝的選擇及主要構(gòu)筑物的組成,應(yīng)根據(jù)再生水水源的水質(zhì)、水量和再生水用戶的使用要求等因素,宜按相似條件下再生水廠的運行經(jīng)驗,結(jié)合當?shù)貤l件,通過技術(shù)經(jīng)濟比較綜合研究確定。
5.0.4 出水供給再生水廠的二級處理的設(shè)計應(yīng)安全、穩(wěn)妥,并應(yīng)考慮低溫和沖擊負荷的影響。當采用活性污泥法時,應(yīng)有防止污泥膨脹措施。當再生水水質(zhì)對氮磷有要求時,宜采用二級強化處理。
5.0.5 回用系統(tǒng)中的深度處理,應(yīng)按照技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的原則,進行單元技術(shù)優(yōu)化組合。在單元技術(shù)組合中,過濾起保障再生水水質(zhì)作用,多數(shù)情況下是必需的。
5.0.6 再生水廠應(yīng)設(shè)置溢流和事故排放管道。當溢流排放排入水體時,應(yīng)滿足相應(yīng)水體水質(zhì)排放標準要求。
5.0.7 再生水廠供水泵站內(nèi)工作泵不得少于2臺,并應(yīng)設(shè)置備用泵。
5.0.8 水泵出口宜設(shè)置多功能水泵控制閥,以消除水錘和方便自動化控制。當供水量和水壓變化大時,宜采取調(diào)控措施。
5.0.9 再生水廠產(chǎn)生的污泥,可由本廠自行處理,也可送往其它污水處理廠集中處理。
5.0.10 再生水廠應(yīng)按相關(guān)標準的規(guī)定設(shè)置防爆、消防、防噪、抗震等設(shè)施。
5.0.11 污水處理廠和再生水廠廠內(nèi)除職工生活用水外的自用水,應(yīng)采用再生水。
5.0.12 再生水的輸配水系統(tǒng)應(yīng)建成獨立系統(tǒng)。
5.0.13 再生水輸配水管道宜采用非金屬管道。當使用金屬管道時,應(yīng)進行防腐蝕處理。再生水用戶的配水系統(tǒng)宜由用戶自行設(shè)置。當水壓不足時,用戶可自行增建泵站。
5.0.14 再生水用戶的用水管理,應(yīng)根據(jù)用水設(shè)施的要求確定。當用于工業(yè)冷卻時,一般包括水質(zhì)穩(wěn)定處理、菌藻處理和進一步改善水質(zhì)的其它特殊處理,其處理程度和藥劑的選擇,可由用戶通過試驗或參照相似條件下循環(huán)水廠的運行經(jīng)驗確定。當用于城鎮(zhèn)雜用水和景觀環(huán)境用水時,應(yīng)進行水質(zhì)水量監(jiān)測、補充消毒、用水設(shè)施維護等工作。
6 再生處理工藝與構(gòu)筑物設(shè)計
6.1 再生處理工藝
6.1.1 城市污水再生處理,宜選用下列基本工藝:
1 二級處理-消毒;
2 二級處理-過濾-消毒;
3 二級處理-混凝-沉淀(澄清、氣浮)-過濾-消毒:
4 二級處理-微孔過濾-消毒。
6.1.2 當用戶對再生水水質(zhì)有更高要求時,可增加深度處理其它單元技術(shù)中的一種或幾種組合。其它單元技術(shù)有:活性炭吸附、臭氧-活性炭、脫氨、離子交換、超濾、納濾、反滲透、膜-生物反應(yīng)器、曝氣生物濾池、臭氧氧化、自然凈化系統(tǒng)等。
6.1.3 混凝、沉淀、澄清、氣浮工藝的設(shè)計宜符合下列要求:
1 絮凝時間宜為10-15min。
2 平流沉淀池沉淀時間宜為2.0~4.0h,水平流速可采用4.0~10.0mm/s。
3 澄清池上升流速宜為0.4~0.6mm/s。
4 當采用氣浮池時,其設(shè)計參數(shù),宜通過試驗確定。
6.1.4 濾池的設(shè)計宜符合下列要求:
1 濾池的進水濁度宜小于10 NTU。
2 濾池可采用雙層濾料濾池、單層濾料濾池、均質(zhì)濾料濾池。
3 雙層濾池濾料可采用無煙煤和石英砂。濾料厚度:無煙煤宜為300~400mm,石英砂宜為400~500mm。濾速宜為5~10m/h。
4 單層石英砂濾料濾池,濾料厚度可采用700~1000mm,濾速宜為4~6m/h。
5 均質(zhì)濾料濾池,濾料厚度可采用1.0~1.2m, 粒徑0.9~1.2mm,濾速宜為4~7m/h。
6 濾池宜設(shè)氣水沖洗或表面沖洗輔助系統(tǒng)。
7 濾池的工作周期宜采用12~24h。
8 濾池的構(gòu)造形式,可根據(jù)具體條件,通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。
9 濾池應(yīng)備有沖洗濾池表面污垢和泡沫的沖洗水管。濾池設(shè)在室內(nèi)時,應(yīng)設(shè)通風裝置。
6.1.5 當采用曝氣生物濾池時,其設(shè)計參數(shù)可參照類似工程經(jīng)驗或通過試驗確定。
6.1.6 混凝沉淀、過濾的處理效率和出水水質(zhì)可參照國內(nèi)外已建工程經(jīng)驗確定。
6.1.7 城市污水再生處理可采用微孔過濾技術(shù),其設(shè)計宜符合下列要求:
l 微孔過濾處理工藝的進水宜為二級處理的出水。
2 微濾膜前根據(jù)需要可設(shè)置預處理設(shè)施。
3 微濾膜孔徑宜選擇0.2μm或0.1~0.2μm。
4 二級處理出水進入微濾裝置前,應(yīng)投加抑菌劑。
5 微濾出水應(yīng)經(jīng)過消毒處理。
6 微濾系統(tǒng)當設(shè)置自動氣水反沖系統(tǒng)時,空氣反沖壓力宜為600kPa,并宜用二級處理出水輔助表面沖洗。也可根據(jù)膜材料,采用其他沖洗措施。
7 微濾系統(tǒng)宜設(shè)在線監(jiān)測微濾膜完整性的自動測試裝置。
8 微濾系統(tǒng)宜采用自動控制系統(tǒng),在線監(jiān)測過膜壓力,控制反沖洗過程和化學清洗周期。
9 當有除磷要求時宜在微濾系統(tǒng)前采用化學除磷措施。
10 微濾系統(tǒng)反沖洗水應(yīng)回流至污水處理廠進行再處理。
6.1.8 污水經(jīng)生物除磷工藝后,仍達不到再生水水質(zhì)要求時,可選用化學除磷工藝,其設(shè)計宜符合下列要求:
1 化學除磷設(shè)計包括藥劑和藥劑投加點的選擇,以及藥劑投加量的計算。
2 化學除磷的藥劑宜采用鐵鹽或鋁鹽或石灰。
3 化學除磷采用鐵鹽或鋁鹽時,可選用前置沉淀工藝、同步沉淀工藝或后沉淀工藝;采用石灰時,可選前置沉淀工藝或后沉淀工藝,并應(yīng)調(diào)整pH值。
4 鐵鹽作為絮凝劑時,藥劑投加量為去除1摩爾磷至少需要1摩爾鐵(Fe),并應(yīng)乘以2~3倍的系數(shù),該系數(shù)宜通過試驗確定。
5 鋁鹽作為絮凝劑時,藥劑用量為去除1摩爾磷至少需1摩爾鋁(Al),并應(yīng)乘以2-3倍的系數(shù),該系數(shù)宜通過試驗確定。
6 石灰作為絮凝劑時,石灰用量與污水中堿度成正比,并宜投加鐵鹽作助凝劑。石灰用量與鐵鹽用量宜通過試驗確定。
7 化學除磷設(shè)備應(yīng)符合計量準確、耐腐蝕、耐用及不堵塞等要求。
6.1.9 污水處理廠二級出水經(jīng)混凝、沉淀、過濾后,其出水水質(zhì)仍達不到再生水水質(zhì)要求時,可選用活性炭吸附工藝,其設(shè)計宜符合下列要求:
1 當選用粒狀活性炭吸附處理工藝時,宜進行靜態(tài)選炭及炭柱動態(tài)試驗,根據(jù)被處理水水質(zhì)和再生水水質(zhì)要求,確定用炭量、接觸時間、水力負荷與再生周期等。
2 用于污水再生處理的活性炭,應(yīng)具有吸附性能好、中孔發(fā)達、機械強度高、化學性能穩(wěn)定、再生后性能恢復好等特點。
3 活性炭使用周期,以目標去除物接近超標時為再生的控制條件,并應(yīng)定期取炭樣檢測。
4 活性炭再生宜采用直接電加熱再生法或高溫加熱再生法。
5 活性炭吸附裝置可采用吸附池,也可采用吸附罐。其選擇應(yīng)根據(jù)活性炭吸附池規(guī)模、投資、現(xiàn)場條件等因素確定。
6 在無試驗資料時,當活性炭采用粒狀炭(直徑1.5mm)情況下,宜采用下列設(shè)計參數(shù):
接觸時間≥10min:
炭層厚度1.0~2.5m:
濾速7~10m/h;
水頭損失0.4~1.0m:
活性炭吸附池沖洗:經(jīng)常性沖洗強度為15~20L/m2·s,沖洗歷時10~15min,沖洗周期3~5天,沖洗膨脹率為30%~40%:除經(jīng)常性沖洗外,還應(yīng)定期采用大流量沖洗;沖洗水可用砂濾水或炭濾水,沖洗水濁度<5NTU。
7 當無試驗資料時,活性炭吸附罐宜采用下列設(shè)計參數(shù):
接觸時間20~35min:
炭層厚度4.5~6m;
水力負荷2.5~6.8L /m2·s (升流式),2.0~3.3L/m2·s (降流式);
操作壓力每0.3m炭層7kPa。
6.1.10 深度處理的活性炭吸附、脫氨、離子交換、折點加氯、反滲透、臭氧氧化等單元過程,當無試驗資料時,去除效率可參照相似工程運行數(shù)據(jù)確定。
6.1.11 再生水廠應(yīng)進行消毒處理。可以采用液氯、二氧化氯、紫外線等消毒。當采用液氯消毒時,加氯量按衛(wèi)生學指標和余氯量控制,宜連續(xù)投加,接觸時間應(yīng)大于30min。
6.2 構(gòu)筑物設(shè)計
6.2.1 再生處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力應(yīng)按最高日供水量加自用水量確定,自用水量可采用平均日供水量的5%~15%。
6.2.2 各處理構(gòu)筑物的個(格)數(shù)不應(yīng)少于2個(格),并宜按并聯(lián)系列設(shè)計。任一構(gòu)筑物或沒備進行檢修、清洗或停止工作時,仍能滿足供水要求。
6.2.3 各構(gòu)筑物上面的主要臨邊通道,應(yīng)設(shè)防護欄桿。
6.2.4 在寒冷地區(qū),各處理構(gòu)筑物應(yīng)有防凍措施。
6.2.5 再生水廠應(yīng)設(shè)清水池,清水池容積應(yīng)按供水和用水曲線確定,不宜小于日供水量的10%。
6.2.6 再生水廠和工業(yè)用戶,應(yīng)設(shè)置加藥間、藥劑倉庫。藥劑倉庫的固定儲備量可按最大投藥量的30天用量計算。
7 安全措施和監(jiān)測控制
7.0.1 污水回用系統(tǒng)的設(shè)計和運行應(yīng)保證供水水質(zhì)穩(wěn)定、水量可靠和用水安全。再生水廠設(shè)計規(guī)模宜為二級處理規(guī)模的80%以下。工業(yè)用水采用再生水時,應(yīng)以新鮮水系統(tǒng)作備用。
7.0.2 再生水廠與各用戶應(yīng)保持暢通的信息傳輸系統(tǒng)。
7.0.3 再生水管道嚴禁與飲用水管道連接。再生水管道應(yīng)有防滲防漏措施,埋地時應(yīng)設(shè)置帶狀標志,明裝時應(yīng)涂上有關(guān)標準規(guī)定的標志顏色和“再生水”字樣。閘門井井蓋應(yīng)鑄上“再生水”字樣。再生水管道上嚴禁安裝飲水器和飲水龍頭。
7.0.4 再生水管道與給水管道、排水管道平行埋設(shè)時,其水平凈距不得小于0.5m:交叉埋沒時,再生水管道應(yīng)位于給水管道的下面、排水管道的上面,其凈距均不得小于0.5m。
7.0.5 不得間斷運行的再生水廠,其供電應(yīng)按一級負荷設(shè)計。
7.0.6 再生水廠的主要設(shè)施應(yīng)設(shè)故障報警裝置。有可能產(chǎn)生水錘危害的泵站,應(yīng)采取水錘防護措施。
7.0.7 在再生水水源收集系統(tǒng)中的工業(yè)廢水接入口,應(yīng)設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測點和控制閘門。
7.0.8 再生水廠和用戶應(yīng)設(shè)置水質(zhì)和用水設(shè)備監(jiān)測設(shè)施,監(jiān)測項目和監(jiān)測頻率應(yīng)符合有關(guān)標準的規(guī)定。
7.0.9 再生水廠主要水處理構(gòu)筑物和用戶用水設(shè)施,宜設(shè)置取樣裝置,在再生水廠出廠管道和各用戶進戶管道上應(yīng)設(shè)計量裝置。再生水廠宜采用儀表監(jiān)測和自動控制。
7.0.10 回用系統(tǒng)管理操作人員應(yīng)經(jīng)專門培訓。各工序應(yīng)建立操作規(guī)程。操作人員應(yīng)執(zhí)行崗位責任制,并應(yīng)持證上崗。
本規(guī)范用詞用語說明
1 為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:
(1) 表示很嚴格,非這樣作不可的:正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴禁”。
(2) 表示嚴格,在正常情況下均應(yīng)這樣作的:正面詞采用“應(yīng)”:反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。
(3) 表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應(yīng)這樣作的:正面詞采用“宜”或“可”;反面詞采用“不宜”。
2 條文中指定應(yīng)按其他有關(guān)標準執(zhí)行的寫法為:“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。
污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范條文說明
1 總 則
1.0.1 本條是編制本規(guī)范的宗旨。中國水資源總量為28000 億m3,按1997 年人口統(tǒng)計,人均水資源量為2220m3,預測2030 年人口增至16 億時,人均水資源量將降到1760m3. 按國際一般標準,人均水資源少于1700m3 為用水緊張的國家。因此,我國未來水資源形勢是非常嚴峻的。水已經(jīng)成為制約國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高的重要因素。
一方面城市缺水十分嚴重,一方面大量的城市污水白白流失,既浪費了資源,又污染了環(huán)境,與城市供水量幾乎相等的城市污水中,只有0.1%的污染物質(zhì),比海水3.5%的污染物少得多,其余絕大部分是可再利用的清水。水在自然界中是唯一不可替代、也是唯一可以重復利用的資源。城市污水就近可得,易于收集。再生處理比海水淡化成本低廉,處理技術(shù)也比較成熟,基建投資比遠距離引水經(jīng)濟得多。當今世界各國解決缺水問題時,城市污水被選為可靠的第二水源,在未被充分利用之前,禁止隨意排到自然水體中去。
污水再生利用在國外規(guī)模很大,歷史很長。我國近些年來,隨著對水危機認識的提高,城市污水再生利用已被各級領(lǐng)導高度重視。今后污水再生利用工程會日漸增多,再生利用規(guī)模會越來越大,對污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范的要求也日漸迫切。本規(guī)范的制訂,是十分及時和必要的。本規(guī)范的編制原則是,立足當前,著眼未來,從具體國情出發(fā),借鑒國外經(jīng)驗,提倡工藝成熟易于推廣的技術(shù)。
1.0.2 本條是本規(guī)范的適用范圍。污水再生利用的最大用戶是農(nóng)業(yè)用水。再生水農(nóng)業(yè)灌溉是污水再生利用的重要方面,在我國有悠久歷史,有成功經(jīng)驗也有失敗教訓,尚需進行科學總結(jié)。污水再生利用在城市的最大用戶是工業(yè),城市用水中80%是工業(yè)用水,工業(yè) 用水中80%又是水質(zhì)要求不高的冷卻水。以再生水替代自來水用于工業(yè)冷卻,在技術(shù)上和工程上都易于實現(xiàn),在規(guī)模上又足以緩解城市供水緊張狀況;其次是城市雜用水、景觀環(huán)境用水等,隨著城市建設(shè)的發(fā)展,這方面用水也會越來越多。污水再生利用的其他方 面,如用再生水補充飲用水水源,作為生活飲用水直接或間接使用等;這些方面考慮到處理成本和人們心理障礙等因素,在一定時間內(nèi)難以推廣,故本規(guī)范未做規(guī)定。
1.0.3 本條強調(diào)應(yīng)將處理后的再生水,應(yīng)作為城市用水的一種潛在水源予以積極開發(fā)利 用,并將再生水與天然水統(tǒng)一進行管理和調(diào)配。在解決城市缺水問題時,應(yīng)優(yōu)先考慮城市污水再生利用。污水再生利用方案未得到充分論證之前,不能舍近求遠興建遠距離調(diào)水工程。水資源優(yōu)化配置的順序應(yīng)是:本地天然水,再生水、雨水、境外引水、淡化海水。
1.0.4 作好再生水用戶調(diào)查,取得用戶理解和支持,使用戶愿意接受再生水,是落實污水再生利用的重要環(huán)節(jié)。這樣確定再生水設(shè)計水量和水質(zhì)才能符合實際,最大限度地發(fā) 揮污水再生利用工程的效益。
1.0.5 用水安全可靠作為總則的一條提出,引起設(shè)計人員重視。
1.0.6 再生處理技術(shù),是跨學科技術(shù),涉及給水處理和污水處理內(nèi)容,與二者既有聯(lián)系又有區(qū)別。本規(guī)范未盡事宜,可參照《室外排水設(shè)計規(guī)范》和《室外給水設(shè)計規(guī)范》。 對于冷卻水來說,可參照《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》。當城市再生水廠出水供給建筑物或小區(qū)使用時,可參照《建筑中水設(shè)計規(guī)范》。
2 術(shù) 語
2.0.2 二級強化處理通常指具有生物除磷,生物脫氮,生物脫氮除磷功能的工藝。
2.0.3 深度處理,也稱作高級處理、三級處理,一般是污水再生必需的處理工藝。它是將二級處理出水再進一步進行物理化學處理,以更有效地去除污水中各種不同性質(zhì)的雜質(zhì),從而滿足用戶對水質(zhì)的使用要求。
2.0.4 長期以來,“污水”一詞使人們心理上總是與“污濁的”、“骯臟的” 詞語相聯(lián)系,無論處理得怎樣好,也只能排放,不能回用。應(yīng)該改變習慣叫法。這里把處理后的水叫“再生水”(回用水、回收水、中水),以污水再生利用為目的的污水處理廠叫“再生水廠”,這樣一方面定義準確,另一方面也有利于樹立人們的正確觀念。
3 方案設(shè)計基本規(guī)定
3.0.1 污水再生利用工程的方案設(shè)計,是設(shè)計過程中的基礎(chǔ)性工作。在我國污水再生利用的初期階段,方案設(shè)計工作更顯得重要。方案設(shè)計要詳實可靠,特別要把用戶落實工作做好,為工程審批提供充分依據(jù)。
風險評價主要是從衛(wèi)生學、生態(tài)學和安全角度,就再生水對人體健康、生態(tài)環(huán)境、用戶的設(shè)備和產(chǎn)品等方面的影響作出評價。
3.0.2 城市污水是排入城市排水管網(wǎng)的全部污水的統(tǒng)稱。包括生活污水、部分工業(yè)廢水和合流制管道截留的雨水。一般情況下,城市污水都可作為再生水水源。
再生水水源必須保證對后續(xù)再生利用不產(chǎn)生危害。生物處理和常規(guī)深度處理難以去除的氯化物、色度、高濃度氨氮、總?cè)芙夤腆w等,都會影響再生利用效果,排污單位必須搞好預處理,達到有關(guān)標準后才能進入市政排水系統(tǒng),否則只能單獨排放。
3.0.3 不同城市的城市污水水質(zhì)差異很大,沿海城市的氯離子含量高,南方用水定額高的城市有機物含量低,節(jié)水型城市有機物含量高。表1 列出了部分城市的污水水質(zhì),供參考。
表1 部分城市污水水質(zhì)
城市
|
pH
|
色度
|
COD
|
BOD5
|
氨氮
|
總磷
|
硬度
|
C1—
|
總固體
|
SS
|
總氮
|
大連
|
7.5
|
90
|
608
|
223
|
34
|
10
|
245
|
188
|
802
|
255
|
43
|
青島
|
6.4~7.5
|
—
|
169~1293
|
223~704
|
19~96
|
—
|
230~550
|
200~2400
|
804~
2134
|
244~809
|
—
|
太原
|
7.9
|
—
|
332
|
243
|
35
|
—
|
265
|
57
|
725
|
116
|
—
|
威海
|
6.9
|
—
|
482
|
246
|
48
|
12
|
—
|
800
|
—
|
194
|
51
|
天津
|
7.3
|
100
|
362
|
143
|
32
|
4
|
219
|
159
|
TDS757
|
146
|
43
|
邯鄲
|
—
|
—
|
183
|
134
|
22
|
9
|
—
|
—
|
—
|
160
|
50
|
廣州
|
7.6
|
—
|
84~140
|
3.2~60
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
31~318
|
15~27
|
沈陽
|
—
|
—
|
442
|
167
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
206
|
37
|
長春
|
6.7~7.6
|
—
|
550~718
|
203~401
|
30
|
56
|
—
|
124
|
TDS422~843
|
240~463
|
—
|
注:除pH和色度外,單位為mg/L.
3.0.4 再生水用戶的確定可分為調(diào)查、篩選和確定三個階段。
1 調(diào)查階段:主要工作是收集現(xiàn)狀資料,確定可供再生利用的全部污水以及使用再生水的全部潛在用戶。這一階段需要和當?shù)毓┧块T討論主要潛在用戶的情況。然后與這些用戶聯(lián)系。
與供水部門和潛在用戶建立良好的工作關(guān)系是很重要的。潛在用戶關(guān)心再生水水質(zhì)、供水可靠性、政府對使用再生水的規(guī)章制度,以及有無能力支付管線連接費或增加處理設(shè)施所需費用。
這階段應(yīng)予回答的問題主要有:
1)再生水在當?shù)赜心男撛谟脩簦?br /> 2)與污水再生利用相關(guān)的公眾健康問題,如何解決?
3)污水再生利用有哪些潛在的環(huán)境影響?
4)哪些法律、法規(guī)會影響污水再生利用?
5)哪些機構(gòu)將審查批準污水再生利用計劃的實施?
6)再生水供應(yīng)商和用戶有哪些法律責任?
7)現(xiàn)在新鮮水的成本是多少?將來可能是多少?
8)有哪些資金可支持污水再生利用計劃?
9)污水再生利用系統(tǒng)哪些部分會引起用戶興趣與支持?
1)再生水在當?shù)赜心男撛谟脩簦?br /> 2)與污水再生利用相關(guān)的公眾健康問題,如何解決?
3)污水再生利用有哪些潛在的環(huán)境影響?
4)哪些法律、法規(guī)會影響污水再生利用?
5)哪些機構(gòu)將審查批準污水再生利用計劃的實施?
6)再生水供應(yīng)商和用戶有哪些法律責任?
7)現(xiàn)在新鮮水的成本是多少?將來可能是多少?
8)有哪些資金可支持污水再生利用計劃?
9)污水再生利用系統(tǒng)哪些部分會引起用戶興趣與支持?
2 篩選階段:按用水量大小、水質(zhì)要求。經(jīng)濟上的考慮對上階段被確認的潛在用戶分類排隊,篩選出若干個候選用戶。篩選用戶的主要標準應(yīng)是:
1)用水量大小,這是因為大用水戶的位置常常決定再生水管線的走向和布置,甚至規(guī)模也可大致確定;
2)用戶分布情況,用戶集中在一個區(qū)域內(nèi)或一條輸水管沿線會影響再生水廠選址和輸水管布置;
3)用戶水質(zhì)要求。通過分類排隊可以發(fā)現(xiàn)一些明顯有可能的用戶。篩選時,除了比較各用戶的總費用外,還應(yīng)在技術(shù)可行性、再生水與新鮮水成本。能節(jié)約多少新鮮水水量、改擴建的靈活性、投加藥劑和消耗能源水平等方面進行比較。經(jīng)過上述比較,可從中挑選出若干個最有價值的候選用戶。
2)用戶分布情況,用戶集中在一個區(qū)域內(nèi)或一條輸水管沿線會影響再生水廠選址和輸水管布置;
3)用戶水質(zhì)要求。通過分類排隊可以發(fā)現(xiàn)一些明顯有可能的用戶。篩選時,除了比較各用戶的總費用外,還應(yīng)在技術(shù)可行性、再生水與新鮮水成本。能節(jié)約多少新鮮水水量、改擴建的靈活性、投加藥劑和消耗能源水平等方面進行比較。經(jīng)過上述比較,可從中挑選出若干個最有價值的候選用戶。
3 確定用戶階段:這個階段應(yīng)研究各個用戶的輸水線路和蓄水要求,修正對這些用戶輸送再生水所需的費用估算;對不同的籌資進行比較,確定用戶使用成本;比較每個用戶使用新鮮水和再生水的成本。需要處理的問題有:
1)每個用戶對再生水水質(zhì)有何特殊要求?他們能容忍的水質(zhì)變化幅度有多大?
2)每個用戶需水量的日、季變化情況。
2)每個用戶需水量的日、季變化情況。
3)需水量的變化是用增大水泵能力,還是通過蓄水來解決?確定蓄水池大小及設(shè)置地點。4)如果需對再生水作進一步處理,誰擁有和管理這些增加的處理設(shè)施?
5)區(qū)域內(nèi)工業(yè)污染源控制措施如何?貫徹這些控制措施,能否簡化再生水處理工藝?
6)每個系統(tǒng)中潛在用戶需水的“穩(wěn)定性”如何?它們是否會搬遷?生產(chǎn)工藝會不會有變化,以致影響污水再生利用?
7)農(nóng)業(yè)用戶使用再生水是否需改變灌溉方法?
8)潛在資助機構(gòu)進行資助的條件和要求是什么?
9)在服務(wù)范圍內(nèi)的用戶如何分攤?cè)抠M用?
10)如用戶必須投資建造處理構(gòu)筑物等設(shè)施,他們可接受的投資回收期是多少年?每個系統(tǒng)中的用戶須付多少連接再生水管的費用?
在進行上述技術(shù)經(jīng)濟分析后,可確定用戶。
3.0.5 為使工程規(guī)模達到經(jīng)濟合理,很可能高峰時再生水需水量大于供水量,此時用戶可用新鮮水補足;有時再生水不能滿足用戶水質(zhì)要求,或發(fā)生設(shè)備事故停水時,仍需用戶用新鮮水補足。
3.0.6 再生水生產(chǎn)設(shè)施可由已建成的城市污水廠改擴建,增加深度處理部分來實現(xiàn);也可在新建污水處理廠中包括污水再生利用部分;或單獨建設(shè)污水完全再生利用的再生水廠。從污水再生利用角度出發(fā),再生水廠不宜過于集中,可根據(jù)城市規(guī)劃,考慮到用戶位置分散布局。
4 污水再生利用分類和水質(zhì)控制指標
4.1 污水再生利用分類
4.1.1 污水再生利用分類是確定再生水水質(zhì)控制指標體系的依據(jù),合理分類有助于科學安全用水。
4.2 水質(zhì)控制指標
4.1.2 《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》(GB5084)已包括處理后的城市污水作為農(nóng)田灌溉用水的水質(zhì)要求。
4.2.2 這條提出了污水再生利用面廣量大的冷卻水水質(zhì)控制指標。在冷卻用水中,再生水作為直流冷卻水水質(zhì)控制指標提出的依據(jù)見表2。
4.2.2 這條提出了污水再生利用面廣量大的冷卻水水質(zhì)控制指標。在冷卻用水中,再生水作為直流冷卻水水質(zhì)控制指標提出的依據(jù)見表2。
表 2 再生水用作直流冷卻水水質(zhì)控制指標的依據(jù)
項目
|
本規(guī)范
規(guī) 定
|
美國國家科學院
|
天津大學試 驗
|
大連示范工 程
|
美國1992
年建議
|
pH值
|
6.0~9.0
|
5.0~8.3
|
6.0~9.0
|
7~8
|
6.0~9.0
|
SS(mg/L)
|
30
|
—
|
10
|
6
|
30
|
BOD5(mg/L)
|
30
|
—
|
—
|
5
|
30
|
CODcr(mg/L)
|
—
|
75
|
60
|
60
|
—
|
C1-(mg/L)
|
300
|
600
|
300
|
220
|
—
|
總硬度(以CaCO3 計mg/L)
|
850
|
850
|
350
|
280
|
—
|
總硬度(以CaCO3計 mg/L
|
500
|
500
|
350
|
260
|
—
|
溶解性總固體(mg/L)
|
1000
|
1000
|
803
|
906
|
—
|
主要依據(jù)美國1972 年和1992 年提出的水質(zhì)標準,天津大學在“七·五”科技攻關(guān)中的試驗數(shù)據(jù),以及大連示范工程實際運行數(shù)據(jù)。一般來說,二級出水可基本上滿足直流冷卻水的水質(zhì)要求,但為了保證輸水管道和用水設(shè)備長期不淤塞和產(chǎn)生故障,二級出水宜再過渡和殺菌,然后用作直流冷卻則更為安全。
在冷卻用水中,再生水作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水水質(zhì)控制指標提出的依據(jù)見表3。工業(yè)用水是城市污水再生利用的主要用途之一,特別是循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水。冷卻水與鍋爐用水、工藝用水相比較,水質(zhì)要求不高。日本、美國污水再生利用已有三十年的實踐經(jīng)驗、至今經(jīng)久不衰。這次規(guī)范的編制,是在總結(jié)國家“七五”、“八五”科技攻關(guān)經(jīng)驗基礎(chǔ)上,參照國外相關(guān)標準導則對原規(guī)范進行修訂的。這次增加了氮磷指標,對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行有利。考慮我國目前污水處理廠二級出水水質(zhì)已有氮磷指標要求,該二項指標對于城市再生水廠來說,基本可以達到。表中衛(wèi)生學指標只考慮再生水對環(huán)境的影響,而在循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的殺菌要求,由用戶自行解決。該控制指標能夠保證用水設(shè)備在常用濃縮倍數(shù)情況下不產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢和微生物粘泥等障礙。用戶可根據(jù)水質(zhì)狀況進行循環(huán)水系統(tǒng)管理,個別水質(zhì)要求高的用戶,也可針對個別指標作補充處理。
表3 再生水作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水水質(zhì)標準的依據(jù)
項目
|
本規(guī)范規(guī)定
|
美國國家科學院
|
日本東京工業(yè)水道
|
大連示范工程
|
天津大學試驗
|
中石化研究院生產(chǎn)試驗
|
燕山石化研究院試驗
|
清華大學試驗
|
生活飲用水標準
|
pH
|
6.0~9.0
|
—
|
6.4~7.0
|
7~8
|
6~9
|
7.5
|
6.6~8.5
|
68
|
6.5~8.5
|
濁度(NTU)
|
5
|
SS100
|
1~15
|
3
|
5~20
|
—
|
1
|
10
|
3
|
BOD6(mg/L)
|
10
|
—
|
—
|
5
|
—
|
—
|
5
|
—
|
—
|
CODcr(mg/L)
|
60
|
75
|
—
|
60
|
40~60
|
50.6
|
20~56
|
80
|
—
|
鐵(mg/L)
|
0.3
|
0.5
|
0.13~0.67
|
0.1
|
—
|
0.4
|
—
|
—
|
0.3
|
錳(mg/L)
|
0.2
|
0.5
|
—
|
0.1
|
—
|
—
|
—
|
—
|
0.1
|
C1-(mg/L)
|
250
|
500
|
96~960
|
220
|
300
|
108.1
|
58~116
|
200
|
250
|
總硬度(以CaCO5計mg/L)
|
450
|
650
|
131~344
|
280
|
200~350
|
74
|
152~227
|
150
|
450
|
總堿度(以CaCO5mg/L)
|
350
|
350
|
—
|
260
|
150~350
|
115.8
|
90~360
|
—
|
—
|
氨氧(mg/L)
|
10
|
—
|
—
|
—
|
15
|
15
|
0.1~28
|
—
|
—
|
總磷(以P計mg/L)
|
1
|
—
|
—
|
—
|
—
|
0.8
|
0.1~1.3
|
—
|
—
|
溶解性總固體(mg/L)
|
1000
|
500
|
名古屋930
|
903
|
—
|
461
|
423~1155
|
800
|
1000
|
4.2.3 再生水用于工業(yè)上生產(chǎn)工藝用水,目前很難提出眾多行業(yè)的使用再生水的水質(zhì)標準。因為工業(yè)部門各行業(yè)工藝條件差異很大,用水水質(zhì)要求不同,需要在大量實踐基礎(chǔ)上才能編制出來。再生水用于鍋爐用水,對硬度和含鹽量要求很高,需增加軟化或除鹽處理,常采用離子交換或膜技術(shù),其費用一般超過對天然水的處理費用。再生水用于鍋爐用水的水質(zhì)標準,應(yīng)和以天然水作為水源的水質(zhì)標準相一致。
4.2.4 再生水廠出水可以滿足廠內(nèi)雜用水需要,還可向周圍建筑群和居民小區(qū)提供生活雜用水(中水)。隨著城市建設(shè)的發(fā)展,市政建設(shè)用水,如沖廁、道路清掃、消防、城市綠化、車輛沖洗和建筑施工用水等也逐漸增多,城市再生水廠能夠很好地提供這方面用水。
4.2.5 這條提出了再生水作為景觀環(huán)境用的水質(zhì)控制指標。 就景觀水體而言,要嚴格考慮污染物對水體美學價值的影響,因此處理工藝在二級處理的基礎(chǔ)上,必要時要考慮包括除磷、過濾、消毒等二級以上的處理。一方面降低有機污染負荷,防止水體發(fā)生黑臭,影響美學效果;另一方面控制富營養(yǎng)化的程度,提高水體的感觀效果;還要滿足衛(wèi)生要求,保證人體健康。
4.2.6 以用水量最大的用戶確定城市再生水廠的工藝流程是合理的。高于此標準的,可在用戶內(nèi)部作相應(yīng)補充處理;低于此標準的,一方面水量不大,另方面使用較高標準的再生水效果會更好,而費用又增加不多。
5 污水再生利用系統(tǒng)
5.0.1 污水再生利用是個系統(tǒng)工程,它將排水和給水聯(lián)系起來,實現(xiàn)水資源的良性循環(huán),有利于促進城市水資源的動態(tài)循環(huán)。污水再生利用工程關(guān)聯(lián)到公用、城建、工業(yè)和規(guī)劃等多部門多行業(yè),要統(tǒng)籌兼顧,綜合實施。
5.0.3 再生工藝的選擇是回用設(shè)計的核心,必須在試驗或資料可靠基礎(chǔ)上慎重進行選擇,設(shè)計標準過高,會使投資增大,運行費用偏高,增加供水成本和用戶負擔;設(shè)計標準過低,會使再生水水質(zhì)不能達標,影響用戶使用。
5.0.4 活性污泥法的污泥膨脹會對后續(xù)再生處理造成嚴重影響,所以特別提出要有防止措施,如設(shè)立厭氧段抑制污泥膨脹。在二級處理中采用脫氮除磷工藝,對提高再生水水質(zhì)有利。
5.0.5 深度處理技術(shù)中,采用了某些給水處理單元技術(shù),雖然與給水形式上相似,但水源不同,設(shè)計中應(yīng)充分注意以污水為水源和以天然水為水源的水質(zhì)差異,深度處理設(shè)計不能簡單套用給水設(shè)計。
5.0.8 多功能水泵控制閥具有水力自動控制、啟泵時緩開,停泵時先快閉后緩開的特點,并兼有水泵出口處水錘消除器、閘(蝶)閥、止回閥三種產(chǎn)品的功能,是一種新型兩階段關(guān)閉的閥門。多功能水泵控制閥技術(shù)要求見城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準《多功能水泵控制閥》(CJ/T 167)。
5.0.11 污水處理廠和再生水廠的自用水量很大,如消泡、溶藥、空壓機冷卻、脫水機沖洗、綠化和辦公樓內(nèi)雜用水等。廠內(nèi)使用再生水既經(jīng)濟又方便。
5.0.14 再生水用戶的用水管理也是非常重要的。例如在工業(yè)冷卻用水上,選擇合適的水質(zhì)穩(wěn)定劑,殺菌滅藻劑,確立恰當?shù)倪\行工況,會減輕因使用再生水可能帶來的負面影響。在污水再生利用工程設(shè)計中,對再生水用戶應(yīng)明確提出用水管理要求,再生水用水設(shè)施要和再生處理設(shè)施同時施工,同時投產(chǎn)。
6 再生處理工藝與構(gòu)筑物設(shè)計
6.1 再生處理工藝
6.1.1 為了保證污水再生利用設(shè)計科學合理、經(jīng)濟可靠,這里根據(jù)國內(nèi)外工程實例,提出了再生處理的基本工藝供選用。
1 二級處理加消毒工藝可以用于農(nóng)灌用水和某些環(huán)境用水。
2 美國二級處理早已普及,現(xiàn)普遍在二級處理后增加過濾工藝。
3 二級處理加混凝、沉淀、過濾、消毒工藝,是國內(nèi)外許多工程常用的再生工藝。日本名古屋、東京、大阪以及我國大連、北京等污水再生利用工程都是如此。
4 近年來微孔膜過濾技術(shù)開始應(yīng)用,其出水效果比砂濾更好。
上述基本工藝可滿足當前大多數(shù)用戶的水質(zhì)要求。
6.1.2 隨著再生利用范圍的擴大,優(yōu)質(zhì)再生水將是今后發(fā)展方向,深度處理技術(shù),特別是膜技術(shù)的迅速發(fā)展展示了污水再生利用的廣闊前景,補給給水水源也將會變?yōu)楝F(xiàn)實。污水再生的基本工藝也會隨著改變。
6.1.3 本條設(shè)計參數(shù)是依據(jù)污水再生利用工程實際運行數(shù)據(jù)提出的。污水的絮凝時間較天然水絮凝時間短,形成的絮體較輕,不易沉淀,所以沉淀池和澄清池的設(shè)計參數(shù)與常規(guī)給水不同。
6.1.4 濾池是再生水水質(zhì)把關(guān)的構(gòu)筑物,其設(shè)計要注意穩(wěn)妥,留有應(yīng)變余地。凡在給水上可采用的各種池型或各種濾料,在深度處理上也可采用,但設(shè)計參數(shù)要通過試驗取得。濾池設(shè)置在室內(nèi)時,應(yīng)安裝通風裝置。應(yīng)經(jīng)常清洗濾池表面污垢。
6.1.5 曝氣生物濾池近年得到發(fā)展,將其列入本規(guī)范中。
6.1.6 為了便于污水再生利用工程設(shè)計計算,表4 給出了深度處理常用的混凝沉淀、過濾的處理效率和出水水質(zhì)。
表4 二級出水進行沉淀過濾的處理效率與出水水質(zhì)
項 目
|
處理效率(%)
|
出水水質(zhì)
(mg/L)
|
||
混凝沉淀
|
過濾
|
綜合
|
||
濁度
|
50~60
|
30~50
|
70~80
|
3~5(NTU)
|
SS
|
40~60
|
40~60
|
70~80
|
5~10
|
BOD5
|
30~50
|
25~50
|
60~70
|
5~10
|
CODcr
|
25~35
|
15~25
|
35~45
|
40~75
|
總氯
|
5~15
|
5~15
|
10~20
|
—
|
總磷
|
40~60
|
30~40
|
60~80
|
1
|
鐵
|
40~60
|
40~60
|
60~80
|
0.3
|
6.1.7 微孔過濾是一種較常規(guī)過濾更有效的過濾技術(shù)。微濾膜具有比較整齊、均勻的多孔結(jié)構(gòu)。微濾的基本原理屬于篩網(wǎng)狀過濾,在靜壓差作用下,小于微濾膜孔徑的物質(zhì)通過微濾膜,而大于微濾膜孔徑的物質(zhì)則被截留到微濾膜上,使大小不同的組分得以分離。
微孔過濾工藝在國外許多污水再生利用工程中得到了實際應(yīng)用,例如:澳大利亞悉尼奧運村污水再生利用、新加坡務(wù)德區(qū)污水廠污水再生利用、日本索尼顯示屏廠污水再生利用、美國West、Basin 市污水再生利用等工程。由于微濾技術(shù)屬于高科技集成技術(shù),因此,宜采用經(jīng)過驗證的微濾系統(tǒng),設(shè)備生產(chǎn)商需有不少于3 年的制作及系統(tǒng)運行經(jīng)驗。
1 二級處理出水應(yīng)符合國家《污水綜合排放標準》的要求。
2 微濾系統(tǒng)對進水中的懸濁物質(zhì)雖有較好的適應(yīng)性,但為了保證微濾系統(tǒng)更加高效運行,延長微濾膜的使用壽命,宜在微濾系統(tǒng)之前采用粗濾(一般孔徑為500μm)裝置。
3 由于微生物中一些細菌的大小只有0.5μm,故為了防止細菌穿透微濾膜,應(yīng)選擇孔徑為0.2μm 或0.2μm 以下的微濾膜。
3 由于微生物中一些細菌的大小只有0.5μm,故為了防止細菌穿透微濾膜,應(yīng)選擇孔徑為0.2μm 或0.2μm 以下的微濾膜。
4 向二級出水中投加少量抑菌劑(則氯氨等)是為了抑制管路及膜組件內(nèi)微生物的過分生長。5 微濾膜雖然具有高效的除菌能力,并同時能減少采用大量液氯消毒時產(chǎn)生的致癌副產(chǎn)物,但為了確保再生水的安全性,在微濾系統(tǒng)之后仍然要采用必要的消毒處理措施,如采用臭氧、紫外線或液氯消毒。
6 采用空氣反沖是指壓縮空氣由微濾膜內(nèi)向外將附著在微濾膜上的雜質(zhì)和沉積物沖掉,然后用二級出水進行微濾膜表面輔助沖洗。這種反沖方式能夠在短時間內(nèi)有效地去除微濾膜內(nèi)外的雜質(zhì)和沉積物,并能夠再生微濾膜表層的過濾功能,延長微濾膜使用壽命,具有低耗能和反沖不需使用濾后水的特點。
7 微濾系統(tǒng)的膜完整性自動測試裝置,只是需要較少的測試設(shè)備就可以在線監(jiān)測到微濾膜的破損情況,預知故障的發(fā)生,監(jiān)測結(jié)果準確,從而能夠保證處理出水的水質(zhì)。
8 微濾系統(tǒng)的過膜壓力是指微濾膜前后的壓力差,實際中可以通過設(shè)定的過膜壓力來啟動反沖系統(tǒng);當過膜壓力達到100kPa 時,則需要對微濾膜進行化學清洗。
9 在有除磷要求時,可在微濾系統(tǒng)前采用化學除磷措施,通過投加化學絮凝劑來形成不溶性磷酸鹽沉淀物,再利用微濾膜來截留所形成的不溶性磷酸鹽沉淀物。
10 微濾系統(tǒng)反沖水是采用二級處理出水,反沖后不能直接排放,需要回流至污水處理廠前端匯入原污水中,與原污水一并進行處理。
9 在有除磷要求時,可在微濾系統(tǒng)前采用化學除磷措施,通過投加化學絮凝劑來形成不溶性磷酸鹽沉淀物,再利用微濾膜來截留所形成的不溶性磷酸鹽沉淀物。
10 微濾系統(tǒng)反沖水是采用二級處理出水,反沖后不能直接排放,需要回流至污水處理廠前端匯入原污水中,與原污水一并進行處理。
6.1.8 當再生水水質(zhì)對磷的指標要求較高,采用生物除磷不能達到要求時,應(yīng)考慮增加化學除磷工藝。化學除磷是指向污水中投加無機金屬鹽藥劑,與污水中溶解性磷酸鹽混合后形成顆粒狀非溶解性物質(zhì),使磷從污水中去除的方法。
1 化學除磷處理工藝設(shè)計必須具備設(shè)計所需的基礎(chǔ)資料。基礎(chǔ)資料應(yīng)包括二級污水處理廠的設(shè)計污水量、再生水量及它們的變化系數(shù),處理廠進出水中磷、堿度的含量,再生利用對磷及其他指標的要求等。
2 常用的鐵鹽絮凝劑有:硫酸亞鐵、氯化硫酸鐵和三氯化鐵;常用鋁鹽絮凝劑有硫酸鋁、氯化鋁和聚合氯化鋁;當污水中磷的含量較高時,宜采用石灰作為絮凝劑,并用鐵鹽作為助凝劑。
3 化學除磷工藝分為前置沉淀工藝、同步沉淀工藝和后沉淀工藝。前置沉淀工藝和同步沉淀工藝宜采用鐵鹽或鋁鹽作為絮凝劑;后沉淀工藝宜采用粒狀高純度石灰作為絮凝劑、采用鐵鹽作助凝劑。前置沉淀工藝將藥劑加在污水處理廠沉砂池中,或加在沉淀池的進水渠中,形成的化學污泥在初沉池中與污水中的污泥一同排除。前置沉淀工藝常用藥劑為鐵鹽或鋁鹽,其流程如下:
2 常用的鐵鹽絮凝劑有:硫酸亞鐵、氯化硫酸鐵和三氯化鐵;常用鋁鹽絮凝劑有硫酸鋁、氯化鋁和聚合氯化鋁;當污水中磷的含量較高時,宜采用石灰作為絮凝劑,并用鐵鹽作為助凝劑。
3 化學除磷工藝分為前置沉淀工藝、同步沉淀工藝和后沉淀工藝。前置沉淀工藝和同步沉淀工藝宜采用鐵鹽或鋁鹽作為絮凝劑;后沉淀工藝宜采用粒狀高純度石灰作為絮凝劑、采用鐵鹽作助凝劑。前置沉淀工藝將藥劑加在污水處理廠沉砂池中,或加在沉淀池的進水渠中,形成的化學污泥在初沉池中與污水中的污泥一同排除。前置沉淀工藝常用藥劑為鐵鹽或鋁鹽,其流程如下:
投藥點 (↓)(↓)(↓)
原污水 → 格柵 → 泵房 → 沉砂石 → 初沉池 → 曝氣池 → 二沉池 → 出水
|
↓ 混合污泥
化學除磷采用前置沉淀工藝時,若二級處理采用生物濾池,不允許使用Fe2+。前置沉淀工藝特別適用于現(xiàn)有污水廠需增加除磷措施的改建工程。
同步沉淀工藝將藥劑投加在曝氣池進水、出水或二沉池進水中,形成的化學污泥同剩余生物污泥一起排除。同步沉淀工藝是使用最廣泛的化學除磷工藝,其流程如下:
投藥點(↓) ↓
原污水 → 格柵 → 泵房 → 沉砂石 → 初沉池 → 曝氣池 → 二沉池 → 出水
|
采用同步沉淀工藝會增加污泥產(chǎn)量。后沉淀工藝藥劑不是投加在污水處理廠的原構(gòu)筑物中,而是在二沉池出水后另建混凝沉淀池,將藥劑投在其中,形成單獨的處理系統(tǒng)。石灰法除磷宜采用后沉淀工藝,其流程如下:
石灰、助凝劑 ↓ ↓ CO2或硫酸
二沉池出水 → 一級混凝沉淀池 → 二級混凝沉淀池 → 濾池 → 出水
↓石灰泥脫水 ↓
石灰宜用高純度粒狀石灰;助凝劑宜用鐵鹽;C02可用煙道氣、天然氣、丙烷、燃料油和焦炭等燃料的燃燒產(chǎn)物,或液態(tài)商品二氧化碳。石灰泥濃縮脫水后可再生石灰或與生化處理污泥一起脫水作為它用。石灰作為絮凝劑時,石灰用量與污水中堿度成正比,與磷濃度無關(guān)。一般城市污水需投加400mg/L 以上石灰,并應(yīng)加25mg/L 左右的鐵鹽作助凝劑,準確投加量宜通過試驗確定。
7 本條對化學除磷專用設(shè)備的技術(shù)要求作出規(guī)定。化學除磷專用設(shè)備,主要有溶藥裝置、計量裝置、投藥泵等。石灰法除磷,用C02酸化時需用C02氣體壓縮機等。
7 本條對化學除磷專用設(shè)備的技術(shù)要求作出規(guī)定。化學除磷專用設(shè)備,主要有溶藥裝置、計量裝置、投藥泵等。石灰法除磷,用C02酸化時需用C02氣體壓縮機等。
6.1.9 污水處理廠二級出水經(jīng)物化處理后,其出水中的某些污染物指標仍不能滿足再生利用水質(zhì)要求時,則應(yīng)考慮在物化處理后增設(shè)粒狀活性炭吸附工藝。
1 因活性炭去除有機物有一定選擇性,其適用范圍有一定限制。當選用粒狀活性炭吸附工藝時,需針對被處理水的水質(zhì)、回用水質(zhì)要求、去除污染物的種類及含量等,通過活性炭濾柱試驗確定工藝參數(shù)。
2 用于水處理的活性炭,其炭的規(guī)格、吸附特征、物理性能等均應(yīng)符合《顆粒活性炭標準》的要求。
3 當活性炭使用一段時間后,其出水不能滿足水質(zhì)要求時,可從活性炭濾池的表層、中層、底層分層取炭樣,測碘值和亞甲蘭值,驗證炭是否失效。失效炭指標見表5。
1 因活性炭去除有機物有一定選擇性,其適用范圍有一定限制。當選用粒狀活性炭吸附工藝時,需針對被處理水的水質(zhì)、回用水質(zhì)要求、去除污染物的種類及含量等,通過活性炭濾柱試驗確定工藝參數(shù)。
2 用于水處理的活性炭,其炭的規(guī)格、吸附特征、物理性能等均應(yīng)符合《顆粒活性炭標準》的要求。
3 當活性炭使用一段時間后,其出水不能滿足水質(zhì)要求時,可從活性炭濾池的表層、中層、底層分層取炭樣,測碘值和亞甲蘭值,驗證炭是否失效。失效炭指標見表5。
表5 失效炭指標
測定項目
|
表層
|
中層
|
底層
|
碘吸附值(mg/L)
|
≤600
|
≤610
|
≤620
|
亞甲蘭吸附值(mg/L)
|
≤85
|
—
|
≤90
|
2 活性炭吸附能力失效后,為了降低運行成本,一般需將失效的活性炭進行再生后繼續(xù)使用。我國目前再生活性炭常用兩種方法,一種是直接電加熱,另一種是高溫加熱。活性炭再生處理可在現(xiàn)場進行,也可返回廠家集中再生處理。
6、7 活性炭吸附池和活性炭吸附罐設(shè)計參數(shù)的有關(guān)規(guī)定是參照相似水廠經(jīng)驗提出的,在無試驗資料時,可作參考。
6.1.10 深度處理除了混凝沉淀和過濾外,其他單元技術(shù)的處理效率,參見表6。
6、7 活性炭吸附池和活性炭吸附罐設(shè)計參數(shù)的有關(guān)規(guī)定是參照相似水廠經(jīng)驗提出的,在無試驗資料時,可作參考。
6.1.10 深度處理除了混凝沉淀和過濾外,其他單元技術(shù)的處理效率,參見表6。
表6 其他單元過程的去除效率(%)
項目
|
活性炭吸附
|
脫氨
|
離子交換
|
折點加氯
|
反滲透
|
臭氧氧化
|
BOD5
|
40~60
|
—
|
25~50
|
—
|
≥50
|
20~30
|
CODcr
|
40~60
|
20~30
|
25~50
|
—
|
≥50
|
≥50
|
SS
|
60~70
|
—
|
≥50
|
—
|
≥50
|
—
|
氨氮
|
30~40
|
≥50
|
≥50
|
≥50
|
≥50
|
—
|
總磷
|
80~90
|
—
|
—
|
—
|
≥50
|
—
|
色度
|
70~80
|
—
|
—
|
—
|
≥50
|
≥70
|
濁度
|
70~80
|
—
|
—
|
—
|
≥50
|
—
|
6.1.11 為了保證用水安全,消毒是必須的。與給水處理不同的是投加量大,要保證消毒劑的貨源充足和一定量的儲備。
6.2 構(gòu)筑物設(shè)計
6.2.2 供水穩(wěn)定是水源安全保障的重要標志。污水廠變?yōu)樵偕畯S,標志著從為環(huán)境保護服務(wù)到為城市供水直接服務(wù),因此在再生水廠的設(shè)計中,清水池、泵站等都應(yīng)按城市供水考慮。
7 安全措施和監(jiān)測控制
7.0.1 污水再生利用工程應(yīng)精心設(shè)計,使用水有安全保障。污水廠二級處理能力應(yīng)大于再生水廠處理能力,以此克服污水廠變動因素大的影響,提高供水保證率。工業(yè)用戶采用再生水系統(tǒng)時,應(yīng)備用新鮮水系統(tǒng),這樣可保證污水再生利用系統(tǒng)出事故時不中斷供水。
7.0.2 再生水廠原水變化較大,事故停水、停電,或水量減少、水質(zhì)變動等情況會時有發(fā)生。這時要及時通知用戶,使用戶采取應(yīng)急措施。供水部門和用戶之間應(yīng)有便捷的通訊聯(lián)系。
7.0.3 城市敷設(shè)再生水輸配水管道時,嚴禁再生水管道與給水管道誤接,防止污染生活飲用水系統(tǒng),防止人們誤飲誤用。
7.0.4 輸送不同水質(zhì)的管道相互間距離,美國要求很嚴,考慮到我國實際情況,作了最小距離規(guī)定。
7.0.5 這是指向工業(yè)供水的再生水廠而言。
7.0.6 故障包括:正常供電斷電、生物處理發(fā)生故障、消毒過程發(fā)生故障、混凝過程發(fā)生故障、過濾過程發(fā)生故障、其他特定過程發(fā)生故障。為克服水錘故障,應(yīng)設(shè)水錘消除設(shè)施,如采用多功能水泵控制閥、緩閉止回閥等。
7.0.8 再生水廠和用戶都要進行水質(zhì)分析和利用效果檢驗,宜有連續(xù)測定裝置。分析檢驗結(jié)果應(yīng)做好記錄和存檔工作。
7.0.10 過去污水處理廠以達標排放為目的,轉(zhuǎn)為再生水廠后,操作人員應(yīng)進行專門技術(shù)培訓,持證上崗,以保證污水再生利用系統(tǒng)正常運行。
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