中國給水排水2025年城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會(第十六屆)邀請函暨征稿啟事 (同期召開固廢大會、工業污泥大會、滲濾液大會、高濃度難降解工業廢水處理大會)
     
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    7 污水和再生水處理 7.1 一般規定 7.2 廠址選擇和總體布置 7.3 格柵 7.4 沉砂池 7.5 沉淀池 7.6 活性污泥法 7.7 回流污泥和剩余污泥 7.8 生物膜法 7.9 供氧設施 7

    放大字體  縮小字體 發布日期:2022-12-31  來源:7 污水和再生水處理 7.1 一般規定 7.2 廠址選擇和總  瀏覽次數:764
    核心提示:7 污水和再生水處理 7.1 一般規定 7.2 廠址選擇和總體布置 7.3 格柵 7.4 沉砂池 7.5 沉淀池 7.6 活性污泥法 7.7 回流污泥和剩余污泥 7.8 生物膜法 7.9 供氧設施 7.10 化學除磷 7.11 深度和再生處理 7.12 自然處理 7.13 消毒
    中國給水排水2025年城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會(第十六屆)邀請函暨征稿啟事 (同期召開固廢大會、工業污泥大會、滲濾液大會、高濃度難降解工業廢水處理大會)

    中國給水排水2025年城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會(第十六屆)邀請函暨征稿啟事 (同期召開固廢大會、工業污泥大會、滲濾液大會、高濃度難降解工業廢水處理大會)
     










    7 污水和再生水處理


    7.1 一般規定

    7.1 一般規定


    7.1.1 城鎮污水和再生水處理程度、方法應根據國家現行有關排放標準、污染物的來源及性質和處理目標確定。
    7.1.2 污水廠的處理效率可按表7.1.2的規定取值。
    表7.1.2  污水廠的處理效率
    表7.1.2 污水廠的處理效率
        注:1 SS表示懸浮固體量, BOD5表示五日生化需氧量,TN表示總氮量,TP表示總磷量。
        2 活性污泥法根據水質、工藝流程等情況,可不設置初次沉淀池。
    7.1.3 污水廠的規模應按平均日流量確定。
    7.1.4 污水廠應通過擴容或增加調蓄設施,保證雨季設計流量下的達標排放。當采用雨水調蓄時,污水廠的雨季設計流量可根據調蓄規模相應降低。
    7.1.5 污水處理構筑物的設計應符合下列規定:
        1 旱季設計流量應按分期建設的情況分別計算。
        2 當污水為自流進入時,應滿足雨季設計流量下運行要求;當污水為提升進入時,應按每期工作水泵的最大組合流量校核管渠配水能力。
        3 提升泵站、格柵和沉砂池應按雨季設計流量計算。
        4 初次沉淀池應按旱季設計流量設計,雨季設計流量校核,校核的沉淀時間不宜小于30min。
        5 二級處理構筑物應按旱季設計流量設計,雨季設計流量校核。
        6 管渠應按雨季設計流量計算。
    7.1.6 水質和(或)水量變化大的污水廠宜設置調節水質和(或)水量的設施。
    7.1.7 處理構筑物的個(格)數不應少于2個(格),并應按并聯設計。
    7.1.8 并聯運行的處理構筑物間應設置均勻配水裝置,各處理構筑物系統間應設置可切換的連通管渠。
    7.1.9 處理構筑物中污水的出入口處應采取整流措施。
    7.1.10 污水廠和再生水廠應設置出水消毒設施。
    7.1.11 污水廠的供電系統應按二級負荷設計。重要的污水廠內的重要部位應按一級負荷設計。
    7.1.12 位于寒冷地區的污水和污泥處理構筑物,應有保溫防凍措施。
    7.1.13 廠區的給水管道和再生水管道嚴禁與處理裝置直接連接。
     
    條文說明

    7.1.1 污水的處理目標主要根據排入地表水域環境功能和保護目標確定,再生水的處理目標主要根據再生水用戶的要求確定。
    7.1.2 本條關于污水廠處理效率的規定取值是根據國內污水廠處理效率的實踐數據,并參考國外資料制定的。其中,一級處理的處理效率主要是沉淀池的處理效率,未計入格柵和沉砂池的處理效率;二級處理的處理效率包括一級處理;深度處理的處理效率包括一級和二級處理。調研數據來源于國內包括上海、重慶、青島、鄭州、深圳等地污水廠的實際運行數據。
    7.1.4 當采用雨水調蓄時,污水廠的雨季設計流量可低于服務范圍內的雨季設計流量,根據調蓄之后的流量確定。
    7.1.5 本條是關于污水處理構筑物設計的規定。
        1 污水處理構筑物設計應根據污水廠的遠期規模和分期建設情況統一安排,按每期污水量設計,并考慮到分期擴建的可能性和靈活性,有利于工程建設在短期內見效。
        4 初次沉淀池應按旱季設計流量設計,保證旱季時的沉淀效果。降雨時,容許降低沉淀效果,故用雨季設計流量校核,此時沉淀時間可適當縮短,但不宜小于30min。
        5 二級處理構筑物按旱季設計流量設計,為保護降雨時河流水質,改善污水廠的出水水質,故用雨季流量校核。當二級處理構筑物用雨季流量校核無法滿足出水水質要求時,應調整設計流量,保障出水水質。
    7.1.6 美國《污水處理設施》規定,在水質、水量變化大的污水廠中,應設置調節設施。有些污水廠晝夜處理流量差別較大或雨季流量較大,使污水廠進水水質、水量變化很大,無法保證生物處理效果,據此制定本條。
    7.1.7 根據國內污水廠的設計和運行經驗,處理構筑物的個(格)數,不應少于2個(格),便于檢修維護;同時按并聯設計,可使污水的運行更為可靠、靈活和合理。
    7.1.8 并聯運行的處理構筑物間的配水是否均勻,直接影響構筑物能否達到設計流量和處理效果,所以設計時應重視配水裝置。配水裝置一般采用堰或配水井等方式。
        構筑物系統之間設可切換的連通管渠,可靈活組合各組運行系列,同時,便于操作人員觀察、調節和維護。
    7.1.9 處理構筑物中污水的入口和出口處設置整流措施,使整個斷面布水均勻,并能保持穩定的池水面,保證處理效率。
    7.1.10 2000年5月實施的《城市污水處理及污染防治技術政策》規定:為保證公共衛生安全,防止傳染性疾病傳播,城鎮污水處理應設置消毒設施。此外,現行國家標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918中首次將微生物指標(糞大腸菌群數)列為基本控制指標,故城鎮污水有必要進行消毒處理。現行行業標準《再生水水質標準》SL368,對不同用途的再生水均有余氯和衛生學指標的規定,因此再生水必須進行消毒處理。
    7.1.11 本條為強制性條文,必須嚴格執行。考慮到污水廠中斷供電可能對該地區的政治、經濟、生活和周圍環境等造成不良影響,污水廠的供電負荷等級應按二級設計。重要的污水廠是指中斷供電對該地區的政治、經濟、生活和周圍環境等造成重大影響的污水廠。重要部位包括進水泵房、污泥焚燒系統的安全保障設施以及地下或半地下污水廠的安全保障用通風、消防設施等。
    7.1.12 為了保證寒冷地區的污水廠在冬季能正常運行,有關的處理構筑物、管渠和其他設施應有保溫防凍措施。一般有池上加蓋、池內加熱和建于房屋內等措施,視當地氣溫和處理構筑物的運行要求而定。
    7.1.13 本條為強制性條文,必須嚴格執行。解決方案:通過空氣間隙和設置中間儲存池,然后再和處理裝置連接,以防止污染給水系統、再生水系統。

    7.2 廠址選擇和總體布置

    7.2 廠址選擇和總體布置


    7.2.1 污水廠、污泥處理廠位置的選擇應符合城鎮總體規劃和排水工程專業規劃的要求,并應根據下列因素綜合確定:
        1 便于污水收集和處理再生后回用和安全排放;
        2 便于污泥集中處理和處置;
        3 在城鎮夏季主導風向的下風側;
        4 有良好的工程地質條件;
        5 少拆遷、少占地,根據環境影響評價要求,有一定的衛生防護距離;
        6 有擴建的可能;
        7 廠區地形不應受洪澇災害影響,防洪標準不應低于城鎮防洪標準,有良好的排水條件;
        8 有方便的交通、運輸和水電條件;
        9 獨立設置的污泥處理廠,還應有滿足生產需要的燃氣、熱力、污水處理及其排放系統等設施條件。
    7.2.2 污水廠的建設用地應按項目總規模控制;近期和遠期用地布置應按規劃內容和本期建設規模,統一規劃,分期建設;公用設施宜一次建設,并盡量集中預留用地。
    7.2.3 污水廠的總體布置應根據廠內各建筑物和構筑物的功能和流程要求,結合廠址地形、氣候和地質條件,綜合考慮運行成本和施工、維護、管理的便利性等因素,經技術經濟比較后確定。
    7.2.4 污水和污泥處理構筑物宜根據情況分別集中布置。處理構筑物的間距應緊湊、合理,符合國家現行防火標準的有關規定,并應滿足各構筑物的施工、設備安裝和埋設各種管道及養護、維修和管理的要求。
    7.2.5 生產管理建筑物和生活設施宜集中布置,其位置和朝向應力求合理,并應和處理構筑物保持一定距離。
    7.2.6 污水廠廠區內各建筑物造型應簡潔美觀、節省材料、選材適當,并應使建筑物和構筑物群體的美觀效果與周圍環境協調。
    7.2.7 廠區布置應盡量節約用地。當污水廠位于用地非常緊張、環境要求高的地區,可采用地下或半地下污水廠的建設方式,但應進行充分的必要性和可行性論證。
    7.2.8 地下或半地下污水廠設計應綜合考慮規模、用地、環境、投資等各方面因素,確定處理工藝、建筑結構、通風、除臭、交通、消防、供配電及自動控制、照明、給排水、監控等系統的配置。各系統之間應相互協調。
    7.2.9 地下或半地下污水廠應充分利用污水廠的上部空間,有效利用土地資源,提高土地利用率。
    7.2.10 污水廠的工藝流程、豎向設計宜充分利用地形,符合排水通暢、降低能耗、平衡土方的要求。
    7.2.11 廠區的消防設計和消化池、儲氣罐、污泥氣壓縮機房、污泥氣發電機房、污泥氣燃燒裝置、污泥氣管道、污泥好氧發酵工程輔料存儲區、污泥干化裝置、污泥焚燒裝置及其他危險品倉庫等的設計,應符合國家現行防火標準的有關規定。
    7.2.12 污水廠內可根據需要,在適當地點設置堆放材料、備件、燃料和廢渣等物料及停車的場地。
    7.2.13 污水廠應設置通向各構筑物和附屬建筑物的必要通道,并應符合下列規定:
        1 主要車行道的寬度:單車道宜為4.0m,雙車道宜為6.0m~7.0m;
        2 車行道的轉彎半徑宜為6.0m~10.0m;
        3 人行道的寬度宜為1.5m~2.0m;
        4 通向高架構筑物的扶梯傾角宜采用30°,不宜大于45°;
        5 天橋寬度不宜小于1.0m;
        6 車道、通道的布置應符合國家現行防火標準的有關規定,并應符合當地有關部門的規定;
        7 地下或半地下污水廠箱體宜設置車行道進出通道,通道坡度不宜大于8%,通道敞開部分宜采用透光材料進行封閉;
        8 進入地下污水廠箱體的通道前應設置駝峰,駝峰高度不應小于0.5m,駝峰后在通道的中部和末端均應設置橫截溝,并應配套設置雨水泵房。
    7.2.14 污水廠周圍根據現場條件應設置圍墻,其高度不宜小于2.0m。
    7.2.15 污水廠的大門尺寸應能允許運輸最大設備或部件的車輛出入,并應另設運輸廢渣的側門。
    7.2.16 污水廠內各種管渠應全面安排,避免相互干擾。處理構筑物間輸水、輸泥和輸氣管線的布置應使管渠長度短、損失小、流行通暢、不易堵塞和便于清通。各污水處理構筑物間的管渠連通,在條件適宜時,宜采用明渠。
    7.2.17 管道復雜時宜設置管廊,并應符合下列規定:
        1 管廊內宜敷設儀表電纜、電信電纜、電力電纜、給水管、污水管、污泥管、再生水管、壓縮空氣管等,并設置色標;
        2 管廊內應設通風、照明、廣播、電話、火警及可燃氣體報警系統、獨立的排水系統、吊物孔、人行通道出入口和維護需要的設施等,并應符合國家現行防火標準的有關規定。
    7.2.18 污水廠內應充分體現海綿城市建設理念,利用綠色屋頂、透水鋪裝、生物滯留設施等進行源頭減排,并結合道路和建筑物布置雨水口和雨水管道,地形允許散水排水時,可采用植草溝和道路邊溝排水。
    7.2.19 污水廠應合理布置處理構筑物的超越管渠。
    7.2.20 處理構筑物應設排空設施,排出水應回流處理。
    7.2.21 污水廠附屬建筑物的組成和面積,應根據污水廠的規模、工藝流程、計算機監控系統水平和管理體制等,結合當地實際情況確定,并應符合國家現行標準的有關規定。
    7.2.22 根據維護管理的需要,宜在廠區適當地點設置配電箱、照明、聯絡電話、沖洗水栓、浴室、廁所等設施。
    7.2.23 處理構筑物應設置欄桿、防滑梯等安全措施,高架處理構筑物還應設置避雷設施。
    7.2.24 地下或半地下污水廠的綜合辦公樓、總變電室、中心控制室等運行和管理人員集中的建筑物宜設置于地面上;有爆炸危險或火災危險性大的設施或處理單元應設置于地面上。
    7.2.25 地下或半地下污水廠污水進口應至少設置一道速閉閘門。
    7.2.26 地下或半地下污水廠產生臭氣的主要構筑物應封閉除臭,箱體內應設置強制通風設施。
    7.2.27 地下或半地下污水廠箱體頂部覆土厚度應根據上部種植綠化形式選擇確定,并宜為0.5m~2.0m。
    7.2.28 地下或半地下污水廠箱體內人員操作層的凈空不應小于4.0m,并宜選用便于拆卸、重量較輕和便于運輸的設備。

    條文說明

    7.2.1 污水廠位置的選擇應在城鎮總體規劃和排水工程專業規劃的指導下進行,以保證總體的社會效益、環境效益和經濟效益。
        1 污水廠處理后的尾水是寶貴的資源,可以再生回用,因此污水廠的廠址選擇要考慮便于出水回用;同時,排放口的安全性和尾水排放的安全性因素也相當重要,因此污水廠的廠址應便于安全排放。
        2 根據污泥處理和處置的需要,也應考慮方便集中處理處置。
        3 污水廠應選在該城鎮對周圍居民點的環境質量影響最小的方位,一般位于夏季主導風向的下風側。
        4 廠址的良好工程地質條件包括土質、地基承載力和地下水位等,可為工程的設計、施工、管理和節省造價提供有利條件。
        5 根據我國耕田少、人口多的實際情況,選廠址時應盡量少拆遷、少占農田,使污水廠工程易于開工建設。同時,根據環境影響評價要求,應和附近居民點有一定的衛生防護距離,并予以綠化。
        6 廠址的區域面積不僅應考慮規劃期的需要,尚應考慮滿足在不可預見的將來有擴建的可能。
        7 廠址的防洪和排水問題必須重視,一般不應在淹水區建污水廠,當必須在可能受洪水威脅的地區建廠時,應采取防洪措施。另外,有良好的排水條件,可節省建造費用。本款規定防洪標準不應低于城鎮防洪標準。
        8 為縮短污水廠建造周期和有利于污水廠的日常管理,應有方便的交通、運輸和水電條件。
        9 獨立設置的污泥處理廠,若污泥處理工藝需要利用燃氣或熱力等,則需要考慮污泥處理廠周邊是否有相應的設施條件;對于污泥處理設施產生的污泥水和廠內的生活污水,應考慮設置污水處理及其排放系統。
    7.2.2 污水廠建設用地必須貫徹合理利用土地和切實保護耕地的基本國策。考慮到城鎮污水量的增加趨勢較快,污水廠的建造周期較長,污水廠建設用地應按項目總規模確定。同時,應根據現狀水量和排水收集系統的建設周期合理確定近期規模。盡可能近期少拆遷、少占農田,做出合理的分期建設、分期征地的安排。本條規定既保證了污水廠在遠期擴建的可能性,又利于工程建設在短期內見效。
    7.2.3 根據污水廠的處理級別(一級處理或二級處理)、處理工藝(活性污泥法或生物膜法)、污泥處理流程(濃縮、消化、脫水、好氧發酵、干化、焚燒和污泥氣利用等)、除臭系統布置和各種構筑物的形狀、大小及其組合,結合廠址地形、氣候和地質條件等,可有各種總體布置形式,必須綜合確定。總體布置恰當,可為今后施工、維護和管理等提供良好條件。
    7.2.4 污水和污泥處理構筑物各有不同的處理功能和操作、維護、管理要求,分別集中布置有利于管理。合理的布置可保證施工安裝、操作運行和管理維護的安全方便,并減少占地面積。
    7.2.5 城鎮污水包括生活污水和一部分工業廢水,往往散發臭味和對人體健康有害的氣體。另外,在生物處理構筑物附近的空氣中,細菌芽孢數量也較多。因此,處理構筑物附近的空氣質量相對較差。生產管理建筑物和生活設施應與處理構筑物保持一定距離,并盡可能集中布置,便于通過綠化隔離或處理構筑物加蓋除臭等措施,保證管理人員有良好的工作環境,以免影響正常工作。辦公室、化驗室和食堂等的位置應處于夏季主導風向的上風側,東南朝向。
    7.2.6 在滿足經濟實用的前提下,污水廠建設應適當考慮美觀。除在廠區進行必要的綠化、美化外,還應根據污水廠內建筑物和構筑物的特點,使各建筑物之間、建筑物和構筑物之間、污水廠和周圍環境之間都能達到建筑美學的和諧一致。
    7.2.7 地下或半地下污水廠作為污水廠的一種建設方式,主要適用于用地非常緊張、對環境要求高、地上污水廠選址困難的區域,可以提高土地使用效率、提升地面景觀和周邊土地價值等,但由于其建設成本較高,加上地下或半地下式污水廠本身所存在的消防、通風等問題,在選擇時應進行充分的必要性和可行性論證。
    7.2.8 地下或半地下污水廠設計需考慮社會效益、環境效益和經濟效益的協調統一,并遵循“運行安全、能源節約、環境協調”的設計理念。
    7.2.9 地下或半地下污水廠一般位于用地緊張的城市區域,上部空間也根據當地實際情況采取建設開放式的綠地公園、停車場,設置太陽能回收裝置等措施,充分利用土地資源。
    7.2.11 消化池、貯氣罐、污泥氣燃燒裝置、污泥氣管道、污泥好氧發酵工程輔料存儲區等具有火災和爆炸危險的場所,應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016、《消防給水及消火栓系統技術規范》GB 50974和《城鎮燃氣設計規范》GB 50028的有關規定。
    7.2.12 堆放場地,尤其是堆放廢渣(如泥餅和煤渣)的場地,宜設置在較隱蔽處,不宜設在主干道兩側。
    7.2.13 通道包括雙車道、單車道、人行道、扶梯和人行天橋等。污水廠廠區的通道應根據通向構筑物和建筑物的功能要求,如運輸、檢查、維護和管理的需要設置。
        1 根據廠區消防通道要求,單行道寬度由原標準中規定的3.5m~4.0m改為4.0m。
        4 根據管理部門意見,扶梯不宜太陡,尤其是通行頻繁的扶梯,并宜利于搬運重物上下扶梯。
        7、8 因為地下或半地下污水廠箱體進出通道的最低點比周圍地面低很多,形成盆地,且縱坡很大,雨水迅速向最低點匯集,易造成積水。因此,從安全和節能的角度出發,通道敞開部分采用透光材料進行封閉,通道前設置駝峰,避免地面雨水進入箱體,通道中部和末端設置橫截溝和雨水泵房,將進入箱體通道的雨水迅速排出。應將高處可以以重力流排出的雨水和低處需要借助水泵排出的雨水分開,建成高水高排和低水低排系統,高水自流排放,低水水泵排放。
    7.2.14 根據污水廠的安全要求,污水廠周圍應設置圍墻,高度不宜太低,不宜低于2.0m。
    7.2.16 污水廠內管渠較多,設計時應全面安排,可防止錯、漏、碰、缺。管渠尺寸應按可能通過的最高時流量計算確定,并按最低時流量復核,防止發生沉積。明渠的水頭損失小,不易堵塞,便于清理,應盡量采用明渠。合理的管渠設計和布置可保障污水廠運行的安全、可靠、穩定,并節省費用。
    7.2.17 在管道復雜時宜設置管廊,便于檢查維修。
    7.2.18 污水廠內建設應體現海綿城市建設理念,注重源頭減排,減少地面徑流。設計需根據廠區實際情況,結合用地、布局和景觀等因素選擇合適的工程設施。
    7.2.19 污水廠內合理布置超越管渠,可使水流越過某處理構筑物流至其后續構筑物。其合理布置應保證在構筑物維護和緊急修理以及發生其他特殊情況時,對出水水質影響小,并能迅速恢復正常運行。
    7.2.20 考慮到處理構筑物的維護檢修,應設排空設施。為了保護環境,排空水應回流處理,不應直接排入水體,并應有防止倒灌的措施,確保其他構筑物的安全運行。排空設施有構筑物底部預埋排水管道和臨時設泵抽水兩種形式。
    7.2.21 確定污水廠附屬建筑物的組成和面積的影響因素較復雜,如各地的管理體制不一,檢修協作條件不同,污水廠的規模和工藝流程不同等,因此,尚難規定統一的標準。目前許多污水廠設有計算機控制系統,減少了工作人員和附屬構筑物建筑面積。
    7.2.22 根據國內污水廠的實踐經驗,為了有利于維護管理,宜在廠區內適當地點設置一定的輔助設施,包括巡回檢查和取樣等有關地點所需的照明,維修所需的配電箱,巡回檢查或維修時聯絡用的電話,沖洗用的給水栓、浴室和廁所等。
    7.2.23 為了確保操作人員安全,處理構筑物應設置安全防護設施。
    7.2.25 速閉閘門設置的目的是防止停電導致污水廠受淹。
    7.2.27 景觀設計是地下或半地下污水廠的亮點,要結合地下箱體頂部的承重能力合理配置景觀、灌木和喬木等。種植草坪的覆土厚度宜大于或等于0.5m;種植灌木的覆土厚度宜大于或等于1.0m;種植喬木的覆土厚度宜大于或等于1.5m。
    7.2.28 箱體凈空高度的要求是為確保人員通行和設備安裝檢修的空間。考慮到地下箱體內凈空有限,宜選用便于拆卸、重量較輕和便于運輸的設備。
    7.3 格柵

    7.3 格柵


    7.3.1 污水處理系統或水泵前應設置格柵。
    7.3.2 格柵柵條間隙寬度應符合下列規定:
        1 粗格柵:機械清除時宜為16mm~25mm,人工清除時宜為25mm~40mm。特殊情況下,最大間隙可為100mm。
        2 細格柵:宜為1.5mm~10mm。
        3 超細格柵:不宜大于1mm。
        4 水泵前,應根據水泵要求確定。
    7.3.3 污水過柵流速宜采用0.6m/s~1.0m/s。除轉鼓式格柵除污機外,機械清除格柵的安裝角度宜為60°~90°。人工清除格柵的安裝角度宜為30°~60°。
    7.3.4 格柵除污機底部前端距井壁尺寸,鋼絲繩牽引除污機或移動懸吊葫蘆抓斗式除污機應大于1.5m;鏈動刮板除污機或回轉式固液分離機應大于1.0m。
    7.3.5 格柵上部必須設置工作平臺,其高度應高出格柵前最高設計水位0.5m,工作平臺上應有安全和沖洗設施。
    7.3.6 格柵工作平臺兩側邊道寬度宜采用0.7m~1.0m。工作平臺正面過道寬度,采用機械清除時不應小于1.5m,采用人工清除時不應小于1.2m。
    7.3.7 粗格柵柵渣宜采用帶式輸送機輸送;細格柵柵渣宜采用螺旋輸送機輸送,輸送過程宜進行密封處理。
    7.3.8 格柵間應設置通風設施和硫化氫等有毒有害氣體的檢測與報警裝置。

    條文說明
     
    7.3.1 在污水中混有纖維、木材、塑料制品和紙張等大小不同的雜物,為了防止水泵和處理構筑物的機械設備和管道被磨損或堵塞,使后續處理流程能順利進行,應在污水處理系統或水泵前設置格柵。
    7.3.2 根據調查,本條規定了粗格柵柵條間隙寬度:機械清除時宜為16mm~25mm,人工清除時宜為25mm~40mm,特殊情況最大柵條間隙可采用100mm;細格柵柵條間隙寬度宜為1.5mm~10mm。
        膜處理工藝和曝氣生物濾池工藝需要將細小物質安全可靠地分離出去,例如頭發和細小纖維物質等,避免引起膜組件或濾池填料堵塞而無法正常工作,因此膜處理工藝和曝氣生物濾池工藝前一般需要設置超細格柵作為預處理工藝。根據國內外工程實際應用情況,超細格柵柵條間隙宜小于或等于1mm。
        水泵前,格柵除污機柵條間隙寬度應根據水泵進口口徑按表13選用。對于階梯式格柵除污機、回轉式固液分離機和轉鼓式格柵除污機的柵條間隙或柵孔可按需要確定。
    表13 柵條間隙
    表13 柵條間隙
        如泵站較深,泵前格柵機械清除或人工清除比較復雜,可在泵前設置僅為保護水泵正常運轉的、空隙寬度較大的粗格柵(寬度根據水泵要求,國外資料認為可大到100mm)以減少柵渣量,并在處理構筑物前設置間隙寬度較小的細格柵,保證后續工序的順利進行。這樣既便于維修養護,也不會增加投資。
    7.3.3 過柵流速是參照國外資料制定的:歐盟標準BS EN 12255-3:2000《污水處理廠 第3部分:預處理》規定過柵流速在最大流量下不超過1.2m/s;《日本指南》為0.45m/s;美國《污水處理廠設計手冊》(1998年,以下簡稱美國《污水廠手冊》)為0.6m/s~1.2m/s;法國《水處理于冊》(1978年)為0.6m/s~1.0m/s。本標準規定過柵流速宜為0.6m/s~1.0m/s。
        格柵傾角是根據國內外采用的數據而制定的,除轉鼓式格柵除污機外,其資料見表14。
    表14 格柵傾角
    表14 格柵傾角
    7.3.4 鋼絲繩牽引格柵除污機和移動懸吊葫蘆抓斗式格柵除污機應考慮耙斗尺寸和安裝人員的工作位置,其他類型格柵除污機由于齒耙尺寸較小,其尺寸可適當減小。
    7.3.5 本條規定是為便于清除柵渣和養護格柵。
    7.3.6 本條是根據國內污水廠養護管理的實踐經驗而制定的。
    7.3.7 柵渣通過機械輸送、壓桏脫水外運的方式,在國內新建的大中污水廠中已得到應用。關于柵渣的輸送設備采用:粗格柵渣宜采用帶式輸送機,細格柵渣宜采用螺旋輸送機;對輸送距離大于8.0m宜采用帶式輸送機,對距離較短的宜采用螺旋輸送機;而當污水中有較大的雜質時,不管輸送距離長短,均宜采用皮帶輸送機。
        由于格柵柵渣的輸送過程會散發臭味,因此輸送機宜采用密封結構,進出料口處宜進行密封處理,防止臭味逸出,并便于臭氣收集和處理。
    7.3.8 本條為強制性條文,必須嚴格執行。為改善格柵間的操作條件和確保操作人員安全,應設置通風設施和硫化氫等有毒有害氣體的檢測與報警裝置。

    7.4 沉砂池

    7.4 沉砂池


    7.4.1 污水廠應設置沉砂池。沉砂池應按去除相對密度2.65、粒徑0.2mm以上的砂粒進行設計。
    7.4.2 平流沉砂池的設計應符合下列規定:
        1 最大流速應為0.30m/s,最小流速應為0.15m/s;
        2 停留時間不應小于45s;
        3 有效水深不應大于1.5m,每格寬度不宜小于0.6m。
    7.4.3 曝氣沉砂池的設計應符合下列規定:
        1 水平流速不宜大于0.1m/s;
        2 停留時間宜大于5min;
        3 有效水深宜為2.0m~3.0m,寬深比宜為1.0~1.5;
        4 曝氣量宜為5.0L/(m·s)~12.0L/(m·s)空氣;
        5 進水方向應和池中旋流方向一致,出水方向應和進水方向垂直,并宜設置擋板;
        6 宜設置除砂和撇油除渣兩個功能區,并配套設置除渣和撇油設備。
    7.4.4 旋流沉砂池的設計應符合下列規定:
        1 停留時間不應小于30s;
        2 表面水力負荷宜為150m³/(m²·h)~200m³/(m²·h);
        3 有效水深宜為1.0m~2.0m,池徑和池深比宜為2.0~2.5;
        4 池中應設立式槳葉分離機。
    7.4.5 污水的沉砂量可按0.03L/m³計算,合流制污水的沉砂量應根據實際情況確定。
    7.4.6 砂斗容積不應大于2d的沉砂量;當采用重力排砂時,砂斗斗壁和水平面的傾角不應小于55°。
    7.4.7 沉砂池除砂宜采用機械方法,并經砂水分離后儲存或外運。當采用人工排砂時,排砂管直徑不應小于200mm。排砂管應考慮防堵塞措施。

    條文說明

    7.4.1 一般情況下,由于在污水系統中有些井蓋密封不嚴,有些支管連接不合理和部分家庭院落的雨水進入污水管,在污水中會含有相當數量的砂粒等雜質。設置沉砂池可以避免后續處理構筑物和機械設備的磨損,減少管渠和處理構筑物內的沉積,避免重力排泥困難,防止對生物處理系統和污泥處理系統運行的干擾。
    7.4.2 本條是根據國內污水廠的試驗資料和管理經驗,并參照國外有關資料而制定。平流沉砂池的設計應符合下列規定:
        1 最大流速應為0.3m/s,最小流速應為0.15m/s。在此流速范圍內可避免已沉淀的砂粒再次翻起,也可避免污水中的有機物大量沉淀,能有效地去除相對密度2.65、粒徑0.2mm以上的砂粒。
        2 根據國內的實際應用情況,同時參考國外有關資料,最高時流量的停留時間不應小于45s。
        3 從養護方便考慮,本款規定每格寬度不宜小于0.6m。有效水深在理論上和沉砂效率無關,美國《污水廠手冊》規定為0.6m~1.5m,本款規定不應大于1.5m。
    7.4.3 根據國內污水含砂量特別高的特性,參照國際經驗和實際運行數據(見表15),本標準確定曝氣沉沙池的停留時間宜大于5min。
        由于沉砂池停留時間增加,曝氣量采用原標準規定0.1m³/m³~0.2m³/m³計算偏小,因此,根據國內污水廠的運行數據,參照國外有關資料,曝氣量按曝氣沉砂池池長進行計算。
        為避免污水中的油類物質對生物反應系統的影響,保證油類物質的去除效果,宜將除砂和撇油除渣功能區分隔,并配套設置除渣和撇油設備。
    表15 曝氣沉砂池設計數據
    表15 曝氣沉砂池設計數據
    續表15
    表15 曝氣沉砂池設計數據
    7.4.4 本條是根據國內的實踐數據,并參照國外資料而制定的。
    7.4.5 根據北京、上海、青島等城市的實踐數據,污水的沉砂量分別為:0.02L/m³、0.02L/m³、0.11L/m³,污水沉砂量的含水率為60%,密度為1500kg/m³。參照國外資料,本條規定沉砂量為0.03L/m³,各國沉砂量情況見表16。
    表16 各國沉砂量情況
    表16 各國沉砂量情況
    7.4.6 根據國內沉砂池的運行經驗,砂斗容積不應大于2d的沉砂量;當采用重力排砂時,砂斗斗壁和水平面的傾角不應小于55°,國外也有類似規定。
    7.4.7 國內外的實踐經驗表明,沉砂池的除砂一般采用砂泵或空氣提升泵等機械方法,沉砂經砂水分離后,干砂在儲砂池或曬砂場儲存或直接裝車外運。由于排砂的不連續性,重力或機械排砂方法均會發生排砂管堵塞現象,在設計中應考慮水力沖洗等防堵塞措施。考慮到排砂管易堵,本條規定采用人工排砂時,排砂管直徑不應小于200mm。

    7.5 沉淀池

    7.5 沉淀池


    7.5.1 沉淀池的設計數據宜按表7.5.1的規定取值。合建式完全混合生物反應池沉淀區的表面水力負荷宜按本標準第7.6.15條的規定取值。
    表7.5.1  沉淀池的設計數據
    表7.5.1 沉淀池的設計數據
        注:當二次沉淀池采用周邊進水周邊出水輻流沉淀池時,固體負荷不宜超過200kg/(m²·d)。
    7.5.2 沉淀池的超高不應小于0.3m。
    7.5.3 沉淀池的有效水深宜采用2.0m~4.0m。
    7.5.4 當采用污泥斗排泥時,每個污泥斗均應設單獨的閥門(或閘門)和排泥管。污泥斗斜壁和水平面的傾角,方斗宜為60°,圓斗宜為55°。
    7.5.5 初次沉淀池的污泥區容積,除設機械排泥的宜按4h的污泥量計算外,其余宜按不大于2d污泥量計算。活性污泥法處理后的二次沉淀池污泥區容積,宜按不大于2h污泥量計算,并應有連續排泥措施;生物膜法處理后的二次沉淀池污泥區容積,宜按4h污泥量計算。
    7.5.6 排泥管的直徑不應小于200mm。
    7.5.7 當采用靜水壓力排泥時,初次沉淀池的靜水頭不應小于1.5m; 二次沉淀池的靜水頭,生物膜法處理后不應小于1.2m,活性污泥法處理池后不應小于0.9m。
    7.5.8 初次沉淀池的出口堰最大負荷不宜大于2.9L/(m·s);二次沉淀池的出水堰最大負荷不宜大于1.7L/(m·s),當二次沉淀池采用周邊進水周邊出水輻流沉淀池時,出水堰最大負荷可適當放大。
    7.5.9 沉淀池應設置浮渣的撇除、輸送和處置設施。

    Ⅱ 沉淀池
    7.5.10 平流沉淀池的設計應符合下列規定:
        1 每格長度和寬度之比不宜小于4,長度和有效水深之比不宜小于8,池長不宜大于60m。
        2 宜采用機械排泥,排泥機械的行進速度宜為0.3m/min~1.2m/min。
        3 非機械排泥時,緩沖層高度宜為0.5m; 機械排泥時,緩沖層高度應根據刮泥板高度確定,且緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。
        4 池底縱坡不宜小于0.01。
    7.5.11 豎流沉淀池的設計應符合下列規定:
        1 水池直徑(或正方形的一邊)和有效水深之比不宜大于3;
        2 中心管內流速不宜大于30mm/s;
        3 中心管下口應設有喇叭口和反射板,板底面距泥面不宜小于0.3m。
    7.5.12 輻流沉淀池的設計應符合下列規定:
        1 水池直徑(或正方形的一邊)和有效水深之比宜為6~12,水池直徑不宜大于50m。
        2 宜采用機械排泥,排泥機械旋轉速度宜為1r/h~3r/h,刮泥板的外緣線速度不宜大于3m/min。當水池直徑(或正方形的一邊)較小時也可采用多斗排泥。
        3 緩沖層高度,非機械排泥時宜為0.5m; 機械排泥時,應根據刮泥板高度確定,且緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。
        4 坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。
        5 周邊進水周邊出水輻流沉淀池應保證進水渠的均勻配水。

    Ⅲ 斜管(板)沉淀池
    7.5.13 當需要挖掘原有沉淀池潛力或建造沉淀池面積受限制時,通過技術經濟比較,可采用斜管(板)沉淀池。
    7.5.14 升流式異向流斜管(板)沉淀池的表面水力負荷,可按普通沉淀池表面水力負荷的2倍計;但對于斜管(板)二次沉淀池,尚應以固體負荷核算。
    7.5.15 升流式異向流斜管(板)沉淀池的設計應符合下列規定:
        1 斜管孔徑(或斜板凈距)宜為80mm~100mm;
        2 斜管(板)斜長宜為1.0m~1.2m;
        3 斜管(板)水平傾角宜為60°;
        4 斜管(板)區上部水深宜為0.7m~1.0m;
        5 斜管(板)區底部緩沖層高度宜為1.0m。
    7.5.16 斜管(板)沉淀池應設置沖洗設施。

    Ⅳ 高效沉淀池
    7.5.17 高效沉淀池表面水力負荷宜為6m³/ (m²·h)~13m³/ (m²·h)。混合時間宜為0.5min~2.0min,絮凝時間宜為8min~15min。污泥回流量宜占進水量的3%~6%。

    條文說明
     
    Ⅰ 一般規定
    7.5.1 為使用方便和易于比較,根據目前國內的實踐經驗并參照美國、日本等的資料,沉淀池以表面水力負荷為主要設計參數。按表面水力負荷設計沉淀池時,應校核固體負荷、沉淀時間和沉淀池各部分主要尺寸的關系,使之相互協調。表17為國外有關表面水力負荷和沉淀時間的取值范圍。
    表17 國外有關表面水力負荷和沉淀時間取值范圍
    表17 國外有關表面水力負荷和沉淀時間取值范圍
        注:*單位為m³/(m²·h)。
        按現行國家標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB 18918的有關規定,對排放的污水應進行脫氮除磷處理,為保證較高的脫氮除磷效果,初次沉淀池的處理效率不宜太高,以維持足夠碳氮和碳磷比例。當沉淀池的有效水深為2.0m~4.0m時,初次沉淀池的沉淀時間為0.5h~2.0h,其相應的表面水力負荷為1.5m³/(m²·h)~4.5m³/(m²·h); 二次沉淀池活性污泥法的沉淀時間為1.5h~4.0h,其相應的表面水力負荷為0.6m³/(m²·h)~1.5m³/(m²·h)。
        對于周邊進水周邊出水輻流沉淀池,由于其獨特的水流特征,表面水力負荷較高,近年來根據國內各污水廠的實際運行資料,一般為1.1m³/(m²·h)~1.5m³/ (m²·h),相應的固體負荷也較高,約為160kg/(m²·d)~200kg/(m²·d)。
        沉淀池的污泥量是根據每人每日SS和BOD5數值,按沉淀池沉淀效率經理論推算求得。
        污泥含水率,按國內污水廠的實踐數據制定。
    7.5.2 本條是根據國內實踐數據,并參照國外規范而制定的。《日本指南》沉淀池的超高宜為50cm;美國《污水處理設施》(2014年)規定沉淀池的超高不應小于0.3m。按國內污水廠實踐經驗,沉淀池的超高取0.3m~0.5m,本標準采用0.3m,沿海城市當考慮到風大等因素,沉淀池的超高可采用0.5m。
    7.5.3 沉淀池的沉淀效率由池的表面積決定,與池深無多大關系,因此寧可采用淺池。但實際上若水池過淺,因水流會引起污泥的擾動,使污泥上浮,溫度、風等外界影響也會使沉淀效率降低。若水池過深,會造成投資增加。故有效水深以2.0m~4.0m為宜。
    7.5.4 本條是根據國內實踐經驗制定的,國外規范也有類似規定。每個泥斗分別設閥門(或閘門)和排泥管,目的是便于控制排泥。
    7.5.5 本條是根據國內實踐數據,并參照國外規范而制定的。污泥區容積包括污泥斗和池底貯泥部分的容積。
    7.5.7 本條是根據國內實踐數據,并參照國外規范而制定的。
    7.5.8 本條參照國外資料,規定了出水堰最大負荷,各種類型的沉淀池都宜遵守。
        周邊進水周邊出水輻流沉淀池由于表面水力負荷較高,出水槽一般采用單側集水的形式,因此出水堰負荷較高。根據目前國內部分污水廠的運行情況,出水堰最大負荷可適當放大。
    7.5.9 據調查,初次沉淀池和二次沉淀池出流處會有浮渣積聚,為防止浮渣隨出水溢出,影響出水水質,應設置撇除、輸送和處置設施。

    Ⅱ 沉淀池
    7.5.10 本條是關于平流沉淀池設計的規定。
        1 本款是對長寬比和長深比的要求。長寬比過小,水流不易均勻平穩,過大會增加池中水平流速,兩者都影響沉淀效率。《日本指南》規定長寬比為3~5,英、美等國家的資料建議也為3~5,本款規定長寬比不宜小于4。長深比蘇聯規范規定為8~12,本款規定長深比不宜小于8,池長不宜大于60m。
        2 本款是對排泥機械行進速度的要求。據國內外資料介紹,鏈條刮板式的行進速度通常取0.6m/min。
        3 本款是對緩沖層高度的要求,參照蘇聯規范制定。
        4 本款是對池底縱坡的要求。設刮泥機時的池底縱坡不宜小于0.01。《日本指南》規定為0.01~0.02。
        按表面水力負荷設計平流沉淀池時,可按水平流速進行校核。平流沉淀池的最大水平流速:初次沉淀池為7mm/s,二次沉淀池為5mm/s。
    7.5.11 本條是關于豎流沉淀池設計的規定。
        1 本款是對徑深比的要求。根據豎流沉淀池的流態特征,徑深比不宜大于3。
        2 中心管內流速不宜過大是為防止影響沉淀區的沉淀作用。
        3 中心管下口設喇叭口和反射板,以消除進入沉淀區的水流能量,保證沉淀效果。
    7.5.12 本條是關于輻流沉淀池設計的規定。
        1 本款是對徑深比的要求。根據輻流沉淀池的流態特征,徑深比宜為6~12。《日本指南》為6~12,沉淀效果較好,本款采用5~12。為減少風對沉淀效果的影響,池徑宜小于50m。
        2 本款是對排泥方式和排泥機械的要求。近年來,國內各地區設計的輻流沉淀池,其直徑都較大,配有中心傳動或周邊驅動的桁架式刮泥機,已取得成功經驗,故規定宜采用機械排泥。《日本指南》規定排泥機械旋轉速度為1r/h~3r/h,刮泥板的外緣線速度不宜大于3m/min。當池子直徑較小,且無配套的排泥機械時,可考慮多斗排泥,但管理較麻煩。
        5 周邊進水周邊出水輻流沉淀池進水渠要求沿程配水基本均勻,一般采用變斷面法,同時進水渠應保證一定的流速,避免進水中的懸浮物發生沉淀。

    Ⅲ 斜管(板)沉淀池
    7.5.13 據調查,國內城鎮污水廠有采用斜管(板)沉淀池作為初次沉淀池和二次沉淀池的生產實踐經驗。在用地緊張,需要挖掘原有沉淀池的潛力,或需要壓縮沉淀池面積等條件下,通過技術經濟比較,可采用斜管(板)沉淀池。
    7.5.14 根據理論計算,升流式異向流斜管(板)沉淀池的表面水力負荷比普通沉淀池大幾倍,但國內污水廠多年生產運行實踐表明,升流式異向流斜管(板)沉淀池的設計表面水力負荷不宜過大,不然沉淀效果不穩定,宜按普通沉淀池設計表面水力負荷的2倍計。據調查,斜管(板)二次沉淀池的沉淀效果不太穩定,為防止泛泥,本條規定對于斜管(板)二次沉淀池,應以固體負荷核算。
    7.5.15 本條是根據國內污水廠斜管(板)沉淀池采用的設計參數和運行情況而做出的相應規定。
        1 斜管孔徑(或斜板凈距)一般為45mm~100mm,通常取80mm,本條規定宜為80mm~100mm。
        4 斜管(板)區上部水深為0.5m~0.7m,本條規定宜為0.7m~1.0m。
        5 底部緩沖層高度為0.5m~1.2m,本條規定宜為1.0m。
    7.5.16 根據國內生產實踐經驗,斜管內和斜板上有積泥現象,為保證斜管(板)沉淀池的正常穩定運行,本條規定斜管(板)沉淀池應設置沖洗設施。

    Ⅳ 高效沉淀池
    7.5.17 沉淀污泥有一定的凝聚性能,回流污泥顆粒能夠增加絮凝體的沉降速度,同時污泥中生物絮體的絮凝吸附作用能夠較大程度地提高污染物的去除率,同時可以避免過量投加藥劑。污泥循環一般采用污泥泵從泥斗中抽取回流至絮凝池的方式。
        根據國內生產實踐經驗,通過污水和回流污泥混凝、絮凝增大懸浮物尺寸的高效沉淀池,用于深度處理工藝時,表面水力負荷宜為6m³/(m²·h)~13m³/(m²·h);用于一級強化處理工藝時,表面水力負荷可以適當提高。當高效沉淀池添加砂、磁粉等重介質增強絮凝效果時,表面水力負荷也可適當提高。

    7.6 活性污泥法

    7.6 活性污泥法


    7.6.1 應根據去除碳源污染物、脫氮、除磷、污泥減量、好氧污泥穩定等不同要求和外部環境條件,選擇適宜的活性污泥處理工藝。
    7.6.2 當采用鼓風曝氣時,生物反應池的設備操作平臺宜高出設計水面0.5m~1.0m;當采用機械曝氣時,生物反應池的設備操作平臺宜高出設計水面0.8m~1.2m。
    7.6.3 污水中含有大量產生泡沫的表面活性劑時,應有除泡沫措施。
    7.6.4 在生物反應池有效水深一半處宜設置放水管。
    7.6.5 廊道式生物反應池的池寬和有效水深之比宜采用1:1~2:1。有效水深應結合流程設計、地質條件、供氧設施類型和選用風機壓力等因素確定,可采用4.0m~6.0m。當條件許可時,水深尚可加大。
    7.6.6 生物反應池中的好氧區(池),采用鼓風曝氣器時,處理立方米污水的供氣量不宜小于3m³。當好氧區采用機械曝氣器時,混合全池污水所需功率不宜小于25W/m³;氧化溝所需功率不宜小于15W/m³。缺氧區(池)、厭氧區(池)應采用機械攪拌,混合功率宜采用2W/m³~8W/m³。機械攪拌器布置的間距、位置,應根據試驗資料確定。
    7.6.7 生物反應池的設計應充分考慮冬季低水溫對去除碳源污染物、脫氮和除磷的影響,必要時可采取降低負荷、增長泥齡、調整厭氧區(池)、缺氧區(池)、好氧區(池)水力停留時間和保溫或增溫等措施。
    7.6.8 污水、回流污泥進入生物反應池的厭氧區(池)、缺氧區(池)時,宜采用淹沒入流方式。

    Ⅱ 傳統活性污泥法
    7.6.9 去除碳源污染物的生物反應池的主要設計參數可按表7.6.9的規定取值。
    表7.6.9  去除碳源污染的生物反應池的主要設計參數
    表7.6.9 去除碳源污染的生物反應池的主要設計參數
    7.6.10 當以去除碳源污染物為主時,生物反應池的容積可按下列公式計算:
        1 按污泥負荷計算:
    當以去除碳源污染物為主時,生物反應池的容積計算公式,按污泥負荷計算
        2 按污泥齡計算:
    當以去除碳源污染物為主時,生物反應池的容積計算公式,按污泥齡計算
        式中:V——生物反應池的容積(m³);
        Q——生物反應池的設計流量(m³/d);
        So——生物反應池進水五日生化需氧量濃度(mg/L);
        Se——生物反應池出水五日生化需氧量濃度(mg/L)(當去除率大于90%時可不計入);
        Ls——生物反應池的五日生化需氧量污泥負荷[kgBOD5/(kgMLSS·d)];
        X——生物反應池內混合液懸浮固體平均濃度(gMLSS/L);
        Y——污泥產率系數(kgVSS/kgBOD5),宜根據試驗資料確定,無試驗資料時,可取0.4~0.8;
        θC——設計污泥齡(d),其數值為3~15;
        XV——生物反應池內混合液揮發性懸浮固體平均濃度(gMLVSS/L);
        Kd——衰減系數( d-1),20℃的數值為0.040~0.075。
    7.6.11 衰減系數Kd值應以當地冬季和夏季的污水溫度進行修正,并應按下式計算:
    衰減系數Kd值應以當地冬季和夏季的污水溫度進行修正計算公式
        式中:KdT——T℃時的衰減系數( d-1);
        Kd20——20℃時的衰減系數( d-1);
        θT——溫度系數,采用1.02~1.06;
        T——設計溫度(℃)。
    7.6.12 生物反應池的始端可設缺氧或厭氧選擇區(池),水力停留時間宜采用0.5h~1.0h。
    7.6.13 階段曝氣生物反應池宜采取在生物反應池始端1/2~3/4的總長度內設置多個進水口。
    7.6.14 吸附再生生物反應池的吸附區和再生區可在一個反應池內,也可分別由兩個反應池組成,并應符合下列規定:
        1 吸附區的容積,不應小于生物反應池總容積的1/4,吸附區的停留時間不應小于0.5h;
        2 當吸附區和再生區在一個反應池內時,沿生物反應池長度方向應設置多個進水口;進水口的位置應適應吸附區和再生區不同容積比例的需要;進水口的尺寸應按通過全部流量計算。
    7.6.15 完全混合生物反應池可分為合建式和分建式。合建式生物反應池的設計,應符合下列規定:
        1 生物反應池宜采用圓形,曝氣區的有效容積應包括導流區部分;
        2 沉淀區的表面水力負荷宜為0.5m³/(m²·h)~1.0m³/(m²·h)。

    Ⅲ 厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A2O法)
    7.6.16 當以脫氮除磷為主時,應采用厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A2O法)的水處理工藝,并應符合下列規定:
        1 脫氮時,污水中的五日生化需氧量和總凱氏氮之比宜大于4;
        2 除磷時,污水中的五日生化需氧量和總磷之比宜大于17;
        3 同時脫氮、除磷時,宜同時滿足前兩款的要求;
        4 好氧區(池)剩余總堿度宜大于70mg/L(以CaCO3計),當進水堿度不能滿足上述要求時,應采取增加堿度的措施。
    7.6.17 當僅需脫氮時,宜采用缺氧/好氧法(ANO法),并應符合下列規定:
        1 生物反應池中好氧區(池)的容積,采用污泥負荷或污泥齡計算時,可按本標準第7.6.10條所列公式計算,其中反應池中缺氧區(池)的水力停留時間宜為2h~10h;
        2 生物反應池的容積,采用硝化、反硝化動力學計算時,可按下列公式計算:
            1)缺氧區(池)容積可按下列公式計算:
    缺氧區(池)容積計算公式
        式中:Vn——缺氧區(池)容積(m³);
        Q——生物反應池的設計流量(m³/d);
        Nk——生物反應池進水總凱氏氮濃度(mg/L);
        Nte——生物反應池出水總氮濃度(mg/L);
        △Xv——排出生物反應池系統的微生物量(kgMLVSS/d);
        Kde——脫氮速率[kgNO3-N/(kgMLSS·d)],宜根據試驗資料確定;當無試驗資料時,20℃的Kde值可采用(0.03~0.06)[kgNO3-N/(kgMLSS·d)],并按本標準公式(7.6.17-2)進行溫度修正;
        Kde(T)、Kde(20)一一分別為T℃和20℃時的脫氮速率;
        X——生物反應池內混合液懸浮固體平均濃度(gMLSS/L);
        T——設計溫度(℃);
        Y——污泥產率系數(kgVSS/kgBOD5),宜根據試驗資料確定。無試驗資料時,可取0.3~0.6;
        So——生物反應池進水五日生化需氧量濃度(mg/L);
        Se——生物反應池出水五日生化需氧量濃度(mg/L)。
            2)好氧區(池)容積可按下列公式計算:
    好氧區(池)容積計算公式
        式中:Vo——好氧區(池)容積(m³);
        Q——生物反應池的設計流量(m³/d);
        So——生物反應池進水五日生化需氧量濃度(mg/L);
        Se——生物反應池出水五日生化需氧量濃度(mg/L);
        θco——好氧區(池)設計污泥齡(d);
        Yt——污泥總產率系數(kgMLSS/kgBOD5),宜根據試驗資料確定;無試驗資料時,系統有初次沉淀池時宜取0.3~0.6,無初次沉淀池時宜取0.8~1.2;
        X——生物反應池內混合液懸浮固體平均濃度(gMLSS/L);
        F——安全系數,宜為1.5~3.0;
        μ——硝化細菌比生長速率(d-1);
        Na——生物反應池中氨氮濃度(mg/L);
        Kn——硝化作用中氮的半速率常數(mg/L);
        T——設計溫度(℃);
        0.47——15℃時,硝化細菌最大比生長速率(d-1)。
            3)混合液回流量可按下式計算:
    混合液回流量計算公式
        式中:QRi——混合液回流量(m³/d),混合液回流比不宜大于400%;
        Vn——缺氧區(池)容積(m³);
        Kde——脫氮速率[kgNO3-N/(kgMLSS·d)],宜根據試驗資料確定;無試驗資料時,20℃的Kde值可采用(0.03~0.06)[kgN/(kgNO3-N/(kgMLSS·d)],并按本標準公式(7.6.17-2)進行溫度修正;
        X——生物反應池內混合液懸浮固體平均濃度(gMLSS/L);
        Nt——生物反應池進水總氮濃度(mg/L);
        Nke——生物反應池出水總凱氏氮濃度(mg/L);
        QR——回流污泥量(m³/d)。
        3 缺氧/好氧法(ANO法)生物脫氮的主要設計參數,宜根據試驗資料確定;當無試驗資料時,可采用經驗數據或按表7.6.17的規定取值。

    表7.6.17  缺氧/好氧法(ANO法)生物脫氮的主要設計參數
    表7.6.17 缺氧/好氧法(ANO法)生物脫氮的主要設計參數
    續表7.6.17

    表7.6.17 缺氧/好氧法(ANO法)生物脫氮的主要設計參數

    7.6.18 當僅需除磷時,宜采用厭氧/好氧法(ApO法),并應符合下列規定:
        1 生物反應池中好氧區(池)的容積,采用污泥負荷或污泥齡計算時,可按本標準第7.6.10條所列公式計算。
        2 生物反應池中厭氧區(池)的容積,可按下式計算:


    生物反應池中厭氧區(池)的容積計算公式

        式中:Vp——厭氧區(池)容積(m³);
        tp——厭氧區(池)停留時間(h),宜為1~2;
        Q——生物反應池的設計流量(m³/d)。
        3 厭氧/好氧法(ApO)生物除磷的主要設計參數,宜根據試驗資料確定;無試驗資料時,可采用經驗數據或按表7.6.18的規定取值。

    表7.6.18  厭氧/好氧法(ApO法)生物除磷的主要設計參數 
    表7.6.18 厭氧/好氧法(ApO法)生物除磷的主要設計參數

    續表7.6.18
    表7.6.18 厭氧/好氧法(ApO法)生物除磷的主要設計參數

        4 采用生物除磷處理污水時,剩余污泥宜采用機械濃縮。
        5 生物除磷的剩余污泥,采用厭氧消化處理時,輸送厭氧消化污泥或污泥脫水濾液的管道,應有除垢措施。含磷高的液體,宜先回收磷或除磷后再返回污水處理系統。
    7.6.19 當需要同時脫氮除磷時,宜采用厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A2O法),并應符合下列規定:
        1 生物反應池的容積,宜按本標準第7.6.10條、第7.6.17條和第7.6.18條的規定計算;
        2 厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A2O法)生物脫氮除磷的主要設計參數,宜根據試驗資料確定;無試驗資料時,可采用經驗數據或按表7.6.19的規定取值;

    表7.6.19  厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A2O法)生物脫氮除磷的主要設計參數
    表7.6.19 厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A20法)生物脫氮除磷的主要設計參數
    續表7.6.19
    表7.6.19厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A20法)生物脫氮除磷的主要設計參數

        3 根據需要,厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A2O法)的工藝流程中,可改變進水和回流污泥的布置形式,調整為前置缺氧區(池)或串聯增加缺氧區(池)和好氧區(池)等變形工藝。


    Ⅳ 氧化溝

    7.6.20 氧化溝前可不設初次沉淀池。
    7.6.21 氧化溝前可設置厭氧池。
    7.6.22 氧化溝可按兩組或多組系列布置,并設置進水配水井。
    7.6.23 氧化溝可與二次沉淀池分建或合建。
    7.6.24 延時曝氣氧化溝的主要設計參數,宜根據試驗資料確定;當無試驗資料時,可采用經驗數據或按表7.6.24的規定取值。

    表7.6.24  延時曝氣氧化溝的主要設計參數
    表7.6.24 延時曝氣氧化溝的主要設計參數

    續表7.6.24
    表7.6.24 延時曝氣氧化溝的主要設計參數

    7.6.25 當采用氧化溝進行脫氮除磷時,宜符合本標準第7.6.16條~第7.6.19條的有關規定。
    7.6.26 氧化溝的進水和回流污泥點宜設在缺氧區首端,出水點宜設在充氧器后的好氧區。當采用轉刷、轉碟時,氧化溝的設備平臺高出設計水面宜為0.5m;當采用豎軸表曝機時,宜為0.6m~0.8m,氧化溝的設備平臺宜高出設計水面0.8m~1.2m。
    7.6.27 氧化溝有效水深的確定應考慮曝氣、混合、推流的設備性能,宜采用3.5m~4.5m。
    7.6.28 根據氧化溝渠寬度,彎道處可設置一道或多道導流墻;導流墻宜高出設計水位0.2m~0.3m。
    7.6.29 曝氣轉刷、轉碟宜安裝在溝渠直線段的適當位置,曝氣轉碟也可安裝在溝渠的彎道上,豎軸表曝機應安裝在溝渠的端部。
    7.6.30 氧化溝的走道和工作平臺,應安全、防濺和便于設備維修。
    7.6.31 氧化溝內的平均流速宜大于0.25m/s。
    7.6.32 氧化溝系統宜采用自動控制。


    Ⅴ 序批式活性污泥法(SBR)

    7.6.33 SBR反應池的數量不宜少于2個。
    7.6.34 SBR反應池容積可按下式計算:

    SBR反應池容積計算公式

        式中:V——生物反應池容積;
        Q——每個周期進水量(m³);
        So——生物反應池進水五日生化需氧量濃度(mg/L);
        X——生物反應池內混合液懸浮固體平均濃度(gMLSS/L);
        Ls——生物反應池的五日生化需氧量污泥負荷[kgBOD5/(kgMLSS·d)];
        tR——每個周期反應時間(h)。
    7.6.35 污泥負荷的取值,以脫氮為主要目標時,宜按本標準表7.6.17的規定取值;以除磷為主要目標時,宜按本標準表7.6.18的規定取值;同時脫氮除磷時,宜按本標準表7.6.19的規定取值。
    7.6.36 SBR工藝各工序的時間宜按下列公式計算:
        1 進水時間可按下式計算:

    SBR進水時間計算公式

        式中:tF——每池每個周期所需要的進水時間(h);
        t——一個運行周期所需要的時間(h);
        n——每個系列反應池個數。
        2 反應時間可按下式計算:

    SBR反應時間計算公式

        式中:So——生物反應池進水五日生化需氧量濃度(mg/L);
        m——充水比,僅需除磷時宜為0.25~0.50,需脫氮時宜為0.15~0.30;
        Ls——生物反應池的五日生化需氧量污泥負荷[kgBOD5/(kgMLSS·d)];
        X——生物反應池內混合液懸浮固體平均濃度(gMLSS/L)。
        3 沉淀時間ts宜為1.0h;
        4 排水時間tD宜為1.0h~1.5h;
        5 一個周期所需時間可按下式計算:

    SBR一個周期所需時間計算公式

        式中:tR——每個周期反應時間(h);
        ts——沉淀時間(h);
        tD——排水時間(h);
        tb——閑置時間(h)。
    7.6.37 每天的周期數宜為正整數。
    7.6.38 連續進水時,反應池的進水處應設置導流裝置。
    7.6.39 反應池宜采用矩形池,水深宜為4.0m~6.0m;反應池長度和寬度之比:間隙進水時宜為1:1~2:1,連續進水時宜為2.5:1~4:1。
    7.6.40 反應池應設置固定式事故排水裝置,可設在潷水結束時的水位處。
    7.6.41 反應池應采用有防止浮渣流出設施的潷水器;同時,宜有清除浮渣的裝置。


    Ⅵ 膜生物反應器(MBR)

    7.6.42 膜生物反應器工藝的主要設計參數宜根據試驗資料確定。當無試驗資料時,可采用經驗數據或按表7.6.42的規定取值。

    表7.6.42  膜生物反應器工藝的主要設計參數
    表7.6.42 膜生物反應器工藝的主要設計參數

    續表7.6.42
    表7.6.42 膜生物反應器工藝的主要設計參數

        注:*其他反應區(池)的設計MLSS可根據回流比計算得到。
    7.6.43 膜生物反應器工程中膜系統運行通量的取值應小于臨界通量。臨界通量的選取應考慮膜材料類型、膜組件和膜組器型式、污泥混合液性質、水溫等因素,可實測或采用經驗數據。同時,應根據生物反應池設計流量校核膜的峰值通量和強制通量。
    7.6.44 浸沒式膜生物反應器平均通量的取值范圍宜為15L/(m²·h)~25L/(m²·h),外置式膜生物反應器平均通量的取值范圍宜為30L/(m²·h)~45L/(m²·h)。
    7.6.45 布設膜組器時,應留10%~20%的富余膜組器空位作為備用。
    7.6.46 膜生物反應器工藝應設置化學清洗設施。
    7.6.47 膜離線清洗的廢液宜采用中和等措施處理,處理后的廢液應返回污水處理構筑物進行處理。
     

    條文說明
     

    Ⅰ 一般規定

    7.6.1 外部環境條件一般指操作管理要求,包括水量、水質、占地、供電、地質、水文和設備供應等。
    7.6.3 目前常用的消除泡沫的措施有水噴淋和投加消泡劑等方法。
    7.6.4 生物反應池投產初期采用間歇曝氣培養活性污泥時,靜沉后用作排除上清液。
    7.6.5 本條適用于推流式運行的廊道式生物反應池。生物反應池的池寬和水深之比宜采用1:1~2:1,曝氣裝置沿一側布置時,生物反應池混合液的旋流前進的水力狀態較好。有效水深4.0m~6.0m是根據國內鼓風機的風壓能力,并考慮盡量降低生物反應池占地面積而確定的。當條件許可時也可采用較大水深,目前國內一些大型污水廠采用的水深為6.0m,也有一些污水廠采用的水深超過6.0m。
    7.6.6 缺氧區(池)、厭氧區(池)的攪拌功率:在《污水處理新工藝與設計計算實例》一書中推薦取3W/m³,美國《污水廠手冊》推薦取5W/m³~8W/m³,中國市政工程西南設計研究總院有限公司曾采用過2W/m³,本標準建議為2W/m³~8W/m³。所需功率均以曝氣器配置功率表示。
    7.6.7 我國的寒冷地區,冬季水溫一般在6℃~10℃,短時間可能為4℃~6℃。生物反應池設計時應核算污水處理過程中低氣溫對污水溫度的影響。
    7.6.8 污水進入厭氧區(池)、缺氧區(池)時,采用淹沒入流方式的目的是避免引起復氧。
     

    Ⅱ 傳統活性污泥法

    7.6.9 有關設計數據是根據我國污水廠回流污泥濃度一般為4g/L~8g/L的情況確定的。如回流污泥濃度不在上述范圍時,可適當修正。當處理效率可以降低時、負荷可適當增大。當進水五日生化需氧量低于一般城鎮污水時,負荷應適當減小。
        生物反應池主要設計參數中,容積負荷LV、污泥負荷LS和污泥濃度X相關;同時又必須按生物反應池實際運行規律來確定數據,即不可無依據地將本標準規定的LS和X取端值相乘確定最大的容積負荷LV。
        Q為反應池設計流量,不包括污泥回流量。采用旱季設計流量設計,用雨季設計流量復核。
        X為反應池內混合液懸浮固體MLSS的平均濃度,適用于推流式、完全混合式生物反應池。吸附再生反應池的X是根據吸附區的混合液懸浮固體和再生區的混合液懸浮固體,按這兩個區的容積進行加權平均得出的理論數據。
    7.6.10 由于目前很少采用按容積負荷計算生物反應池的容積,因此將按容積負荷計算的公式列入條文說明中以備方案校核、比較時參考使用,以及采用容積負荷指標時計算容積之用。按容積負荷計算生物反應池的容積時,可按下式計算:

    容積負荷計算生物反應池的容積的計算公式

        式中:V——生物反應池的容積(m³);
        Q——生物反應池的設計流量(m³/d);
        So——生物反應池進水五日生化需氧量濃度(mg/L);
        LV——生物反應池的五日生化需氧量容積負荷[kgBOD5/(m³·d)]。
        根據國內外的工程實際應用情況,當生物反應池僅用于去除碳源污染物時,污泥齡取值一般為3d~6d;當生物反應池兼顧硝化時污泥齡取值宜為3d~15d。
    7.6.11 衰減系數Kd的值和溫度有關,本條列出了污水溫度修正公式。
    7.6.12 選擇區(池)的作用是改善污泥性質,防止污泥膨脹。
    7.6.13 本條是根據國內外有關階段曝氣法的資料制定。階段曝氣的特點是污水沿池的始端1/2~3/4長度內分數點進入(即進水口分布在兩廊道生物反應池的第一條廊道內,三廊道生物反應池的前兩條廊道內,四廊道生物反應池的前三條廊道內),盡量使反應池混合液的氧利用率接近均勻,所以容積負荷比普通生物反應池大。
    7.6.14 根據國內污水廠的運行經驗,參照國外有關資料,規定吸附再生生物反應池吸附區和再生區的容積和停留時間。它的特點是回流污泥先在再生區作較長時間的曝氣,然后和污水在吸附區充分混合,較短時間接觸,但一般不小于0.5h。
    7.6.15 本條對合建式生物反應池設計做出規定。
        1 據資料介紹,一般生物反應池的平均耗氧速率為30mg/(L·h)~40mg/(L·h)。根據對上海某污水廠和湖北某印染廠污水站的生物反應池回流縫處測定實際的溶解氧,表明污泥室的溶解氧濃度不一定能滿足生物反應池所需的耗氧速率,為安全考慮,合建式完全混合反應池曝氣部分的容積應包括導流區,但不包括污泥室容積。
        2 根據國內運行經驗,沉淀區的沉淀效果易受曝氣區的影響。為了保證出水水質,沉淀區表面水力負荷宜為0.5m³/(m²·h)~1.0m³/(m²·h)。
     

    Ⅲ 厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A2O法)

    7.6.16本條是關于采用厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A2O法)的水處理工藝的規定。
        1 污水的五日生化需氧量和總凱氏氮之比是影響脫氮效果的重要因素之一。異養性反硝化菌在呼吸時,以有機基質作為電子供體,硝態氮作為電子受體,即反硝化時需消耗有機物。青島等地污水廠運行實踐表明,當污水中五日生化需氧量和總凱氏氮之比大于4時,可達到理想脫氮效果;五日生化需氧量和總凱氏氮之比小于4時,脫氮效果不好。五日生化需氧量和總凱氏氮之比過小時,需外加碳源才能達到理想的脫氮效果。外加碳源可采用甲醇,它被分解后產生二氧化碳和水,不會留下任何難以分解的中間產物。由于城鎮污水水量大,外加甲醇的費用較大,有些污水廠將淀粉廠、制糖廠、釀造廠等排出的高濃度有機廢水作為外加碳源,取得了良好效果。當五日生化需氧量和總凱氏氮之比為4或略小于4時,可不設初次沉淀池或縮短污水在初次沉淀池中的停留時間,以增大進生物反應池污水中五日生化需氧量和氮的比值。
        2 生物除磷由吸磷和放磷兩個過程組成,聚磷菌在厭氧放磷時,伴隨著溶解性可快速生物降解的有機物在菌體內儲存。若放磷時無溶解性可快速生物降解的有機物在菌體內儲存,則聚磷菌在進入好氧環境中并不吸磷,此類放磷為無效放磷。生物脫氮和除磷都需要有機碳,在有機碳不足,尤其是溶解性可快速生物降解的有機碳不足時,反硝化菌和聚磷菌爭奪碳源,會競爭性地抑制放磷。
        污水的五日生化需氧量和總磷之比是影響除磷效果的重要因素之一。若比值過低,聚磷菌在厭氧池放磷時釋放的能量不能很好地被用來吸收和儲藏溶解性有機物,影響該類細菌在好氧池的吸磷,從而使出水磷濃度升高。廣州地區的一些污水廠,在五日生化需氧量和總磷之比大于或等于17時,取得了良好的除磷效果。
        3 若五日生化需氧量和總凱氏氮之比小于4,則難以完全脫氮而導致系統中存在一定的硝態氮的殘余量,這樣即使污水中五日生化需氧量和總磷之比大于17,其生物除磷的效果也將受到影響。
        4 一般地說,聚磷菌、反硝化菌和硝化細菌生長的最佳pH值在中性或弱堿性范圍,當pH值偏離最佳值時,反應速度逐漸下降,堿度起著緩沖作用。污水廠生產實踐表明,為使好氧池的pH值維持在中性附近,池中剩余總堿度宜大于70mg/L。每克氨氮氧化成硝態氮需消耗7.14g堿度,大大消耗了混合液的堿度。反硝化時,還原1g硝態氮成氮氣,理論上可回收3.57g堿度,此外,去除1g五日生化需氧量可以產生0.3g堿度。出水剩余總堿度可按下式計算:

    出水剩余總堿度計算公式

        式中:Ae——出水剩余總堿度(mg/L,以CaCO3計);
        Ar——剩余總堿度(mg/L,以CaCO3計);
        Ao——進水總堿度(mg/L,以CaCO3計);
        So——生物反應池進水五日生化需氧量濃度(mg/L);
        Se——生物反應池出水五日生化需氧量濃度(mg/L);
        △Nde——反硝化脫氮量(mgNO3-N/L);
        △N0——硝化氮量(mgNH3-N/L);
        3 美國環境保護署(EPA)推薦的還原1g硝態氮可回收3g堿度。
        當進水堿度較小,硝化消耗堿度后,好氧池剩余堿度小于70mg/L,可增加缺氧池容積,以增加回收堿度量。在要求硝化的氨氮量較多時,可布置成多段缺氧/好氧形式。在該形式下,第一個好氧池僅氧化部分氨氮,消耗部分堿度,經第二個缺氧池回收堿度后再進入第二個好氧池消耗部分堿度,這樣可減少對進水堿度的需要量。
    7.6.17 生物脫氮由硝化和反硝化兩個生物化學過程組成。氨氮在好氧池中通過硝化細菌作用被氧化成硝態氮,硝態氮在缺氧池中通過反硝化菌作用被還原成氮氣逸出。硝化菌是化能自養菌,需在好氧環境中氧化氨氮獲得生長所需能量;反硝化菌是兼性異養菌,它們利用有機物作為電子供體,硝態氮作為電子最終受體,將硝態氮還原成氣態氮。由此可見,為了發生反硝化作用,必須具備以下條件:①硝態氮;②有機碳;③基本無溶解氧(溶解氧會消耗有機物)。為了有硝態氮,處理系統應采用較長泥齡和較低負荷。缺氧/好氧法可滿足上述要求,適用于脫氮。
        1 缺氧/好氧工藝中好氧區(池)的容積計算,可采用本標準第7.6.10條生物去除碳源污染物的計算方法。
        2 公式(7.6.17-1)是缺氧池容積的計算方法,式中0.12為微生物中氮的分數。反硝化速率Kde與混合液回流比、進水水質、溫度和污泥中反硝化菌的比例等因素有關。混合液回流量大,帶入缺氧池的溶解氧多,Kde取低值;進水有機物濃度高且較易生物降解時,Kde取高值。
        溫度變化可用公式(7.6.17-2)修正,式中1.08為溫度修正系數。
        由于污水總懸浮固體中的一部分沉積到污泥中,結果產生的污泥將大于由有機物降解產生的污泥,在許多不設初次沉淀池的處理工藝中更甚。因此,在確定污泥總產率系數時,必須考慮污水中總懸浮固體的含量,否則,計算所得的剩余污泥量往往偏小。污泥總產率系數隨溫度、泥齡和內源衰減系數變化而變化,不是一個常數。對于某種生活污水,有初次沉淀池和無初次沉淀池時,泥齡-污泥總產率曲線分別如圖4和圖5所示

    圖4 有初次沉淀池時泥齡-污泥總產率系數曲線
    圖4 有初次沉淀池時泥齡-污泥總產率系數曲線

        注:有初次沉淀池,TSS(總懸浮物)去除60%,初次沉淀池出流中有30%的惰性物質,污水的COD/BOD5;為1.5~2.0(COD是chemical oxygen demand的簡寫),TSS/BOD5為0.8~1.2。

    圖5 無初次沉淀池時泥齡-污泥總產率系數曲線
    圖5 無初次沉淀池時泥齡-污泥總產率系數曲線

        注:無初次沉淀池,TSS/BOD5=1.0,TSS中惰性固體占50%。
        TSS/BOD5反映了污水中總懸浮固體和五日生化需氧量之比,比值大,剩余污泥量大,即Yt值大。泥齡θc影響污泥的衰減,泥齡長,污泥衰減多,即Yt值小。溫度影響污泥總產率系數,溫度高,Yt值小。
        公式(7.6.17-4)介紹了好氧區(池)容積的計算公式。公式(7.6.17-6)為計算硝化細菌比生長速率的公式,式中0.47為15℃時硝化細菌最大比生長速率;硝化作用中氮的半速率常數 Kn是硝化細菌比生長速率等于硝化細菌最大比生長速率一半時氮的濃度, Kn的典型值為1.0mg/L; e0.098(T-15)是溫度校正項。自養硝化細菌比異養菌的比生長速率小得多,如果沒有足夠長的泥齡,硝化細菌就會從系統中流失。為了保證硝化發生,泥齡須大于1/μ。在需要硝化的場合,以泥齡作為基本設計參數是十分有利的。公式(7.6.17-6)是從純種培養試驗中得出的硝化細菌比生長速率。為了在環境條件變得不利于硝化細菌生長時,系統中仍有硝化細菌,在公式(7.6.17-5)中引入安全系數F,城鎮污水可生化性好,F宜取1.5~3.0。
        公式(7.6.17-7)是混合液回流量的計算公式。如果好氧區(池)硝化作用完全,回流污泥中硝態氮濃度和好氧區(池)相同,回流污泥中硝態氮進缺氧區(池)后全部被反硝化,缺氧區(池)有足夠碳源,則系統最大脫氮率是總回流比(混合液回流量加上回流污泥量和進水流量之比)r的函數,r=(QRi+QR)/Q,最大脫氮率=r/(1+r)。由公式(7.6.17-7)可知,增大總回流比可提高脫氮效果,但是,總回流比為4時,再增加回流比,對脫氮效果的提高不大。總回流比過大,會使系統由推流式趨于完全混合式,導致污泥性狀變差;在進水濃度較低時,會使缺氧區(池)氧化還原電位(ORP)升高,導致反硝化速率降低。上海市政工程設計研究總院觀察到總回流比從1.5上升到2.5,ORP從—218mV上升到—192mV,反硝化速率從0.08kgNO3/(kgVSS·d)下降到0.038kgNO3/(kgVSS·d)。回流污泥量的確定,除計算外,還應綜合考慮提供硝酸鹽和反硝化速率等方面的因素。
        3 在設計中雖然可以從參考文獻中獲得一些動力學數據,但由于污水的情況千差萬別,因此只有試驗數據才最符合實際情況,有條件時應通過試驗獲取數據;若無試驗條件時,可通過相似水質、相似工藝的污水廠,獲取數據。生物脫氮時,由于硝化細菌世代時間較長,要取得較好脫氮效果,需較長泥齡。以脫氮為主要目標時,泥齡可取11d~23d。相應的五日生化需氧量污泥負荷較低、污泥產率較低、需氧量較大,水力停留時間也較長。表7.6.17所列設計參數為經驗數據。
    7.6.18 生物除磷必須具備以下條件:①厭氧(無硝態氮);②有機碳。厭氧/好氧法可滿足上述要求,適用于除磷。
        1 厭氧/好氧工藝的好氧區(池)的容積計算,根據經驗可采用本標準第7.6.10條生物去除碳源污染物的計算方法,并根據經驗確定厭氧和好氧各區的容積比。
        2 在厭氧區(池)中先發生脫氮反應消耗硝態氮,然后聚磷菌釋放磷,釋磷過程中釋放的能量可用于其吸收和貯藏溶解性有機物。若厭氧區(池)停留時間小于1h,磷釋放不完全,會影響磷的去除率,綜合考慮除磷效率和經濟性,規定厭氧區(池)停留時間宜為1h~2h。在只除磷的厭氧/好氧系統中,由于無硝態氮和聚磷菌爭奪有機物,厭氧池停留時間可取下限。
        3 活性污泥中聚磷菌在厭氧環境中會釋放出磷,在好氧環境中會吸收超過其正常生長所需的磷。通過排放富磷剩余污泥,可比普通活性污泥法從污水中去除更多的磷。由此可見,縮短泥齡,即增加排泥量可提高磷的去除率。以除磷為主要目的時,泥齡可取3.5d~7.0d。表7.6.18所列設計參數為經驗數據。
        4 除磷工藝的剩余污泥在污泥濃縮池中濃縮時會因厭氧放出大量磷酸鹽,用機械法濃縮污泥可縮短濃縮時間,減少磷酸鹽析出量。
        5 生物除磷工藝的剩余活性污泥厭氧消化時會產生大量灰白色的磷酸鹽沉積物,這種沉積物極易堵塞管道。青島某污水廠采用厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A2O法)工藝處理污水,該廠在消化池出泥管、后濃縮池進泥管、后濃縮池上清液管道和污泥脫水后濾液管道中均發現灰白色沉積物,彎管處尤甚,嚴重影響了正常運行。這種灰白色沉積物質地堅硬,不溶于水;經鹽酸浸泡,無法去除。該廠在這些管道的轉彎處增加了法蘭,還擬對消化池出泥管進行改造,將原有的內置式管道改為外部管道,便于經常沖洗保養。污泥脫水濾液和第二級消化池上清液,磷濃度十分高,如不除磷,直接回到集水池,則磷從水中轉移到泥中,再從泥中轉移到水中,只是在處理系統中循環,嚴重影響了磷的去除效率,這類磷酸鹽宜采用化學法去除。除化學除磷外,磷回收技術也得到不斷應用。
    7.6.19 本條是脫氮除磷采用厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A2O法)的相關規定。
        1 生物同時脫氮除磷,要求系統具有厭氧、缺氧和好氧環境,厭氧/缺氧/好氧法可滿足這一條件。
        脫氮和除磷是相互影響的。脫氮要求較低負荷和較長泥齡,除磷卻要求較高負荷和較短泥齡。脫氮要求有較多硝酸鹽供反硝化,而硝酸鹽不利于除磷。設計生物反應池各區(池)容積時,應根據氮、磷的排放標準等要求,尋找合適的平衡點。
        2 脫氮和除磷對泥齡、污泥負荷和好氧停留時間的要求是相反的。在需同時脫氮除磷時,綜合考慮泥齡的影響后,可取10d~22d。本標準表7.6.19所列設計參數為經驗數據。
        3 厭氧/缺氧/好氧法(AAO或A2O法)工藝中,當脫氮效果好時,除磷效果較差。反之亦然,不能同時取得較好的效果。針對這些存在的問題,可對工藝流程進行變形改進,調整泥齡、水力停留時間等設計參數,改變進水和回流污泥等布置形式,從而進一步提高脫氮除磷效果。圖6為一些變形的工藝流程。

    圖6 一些變形的工藝流程
    圖6 一些變形的工藝流程


    Ⅳ氧化溝

    7.6.20 由于氧化溝多用于長泥齡的工藝,懸浮狀有機物可在氧化溝內得到部分穩定,故可不設初次沉淀池。
    7.6.21 氧化溝前設置厭氧池可提高系統的除磷功能。
    7.6.22 在交替式運行的氧化溝中,需設置進水配水井,井內設閘或溢流堰,按設計程序變換進出水水流方向;當有兩組及以上平行運行的系列時,也需設置進水配水井,以保證均勻配水。
    7.6.23 按構造特征和運行方式的不同,氧化溝可分為多種類型,其中有連續運行、與二次沉淀池分建的氧化溝,如Carrousel型多溝串聯系統氧化溝、Orbal同心圓或橢圓形氧化溝和DE型交替式氧化溝等;也有集曝氣、沉淀于一體的氧化溝,又稱合建式氧化溝,如船式一體化氧化溝和T型交替式氧化溝等。
    7.6.26 進水和回流污泥從缺氧區首端進入,有利于反硝化脫氮。出水宜在充氧器后的好氧區,是為了防止二次沉淀池中出現厭氧狀態。
    7.6.27 隨著曝氣設備不斷改進,氧化溝的有效水深也在變化。當采用轉刷時,不宜大于3.5m;當采用轉碟、豎軸表曝機時,不宜大于4.5m。
    7.6.31 為了保證活性污泥處于懸浮狀態,國內外普遍采用溝內平均流速為0.25m/s~0.35m/s。《日本指南》規定溝內平均流速為0.25m/s,本標準規定宜大于0.25m/s。為改善溝內流速分布,可在曝氣設備上、下游設置導流墻。
    7.6.32 氧化溝自動控制系統可采用時間程序控制,也可采用溶解氧或氧化還原電位(ORP)控制。在特定位置設置溶解氧探頭,可根據池中溶解氧濃度控制曝氣設備的開關,有利于滿足運行要求,且可最大限度地節約動力。
        對于交替運行的氧化溝,宜設置溶解氧控制系統,控制曝氣轉刷的連續、間歇或變速轉動,以滿足不同階段的溶解氧濃度要求或根據設定的模式進行運行。
     

    Ⅴ序批式活性污泥法(SBR)

    7.6.33 考慮到清洗和檢修等情況,SBR反應池的數量不宜少于2個。但水量較小(小于500m³/d)時,設2個反應池不經濟,或當投產初期污水量較小、采用低負荷連續進水方式時,可建1個反應池。
    7.6.35 SBR工藝也是活性污泥法的一種,其主要參數和活性污泥法相同,故參照本標準的相關規定取值。另外,除負荷外,充水比和周期數等參數均對脫氮除磷有影響,設計時要綜合考慮各種因素。
    7.6.36 SBR工藝是按周期運行的,每個周期包括進水、反應(厭氧、缺氧、好氧)、沉淀、排水和閑置五個工序,前四個工序是必需工序。
        進水時間指開始向反應池進水至進水完成的一段時間。在此期間可根據具體情況進行曝氣(好氧反應)、攪拌(厭氧、缺氧反應)、沉淀、排水或閑置。若一個處理系統有n個反應池,連續地將污水流入各個池內,依次對各池污水進行處理,假設在進水工序不進行沉淀和排水,一個周期的時間為t,則進水時間應為t/n。
        非好氧反應時間內,發生反硝化反應和放磷反應。運行時可增減閑置時間調整非好氧反應時間。
        公式(7.6.36-2)中充水比的含義是每個周期進水體積和反應池容積之比。充水比的倒數減1,可理解為回流比;充水比小,相當于回流比大。要取得較好的脫氮效果,充水比要小;但充水比過小,反而不利,可參見本標準第7.6.17條的條文說明。
        排水目的是排除沉淀后的上清液,直至達到開始向反應池進水時的最低水位。排水可采用潷水器,所用時間由淹水器的能力決定。排水時間可通過增加潷水器臺數或加大溢流負荷來縮短。但是,縮短了排水時間將增加后續處理構筑物(如消毒池等)的容積和增大排水管管徑。綜合兩者關系,排水時間宜為1.0h~1.5h。
        閑置不是一個必需的工序,可以省略。在閑置期間,根據處理要求,可以進水、好氧反應、非好氧反應和排除剩余污泥等。閑置時間的長短由進水流量和各工序的時間安排等因素決定。
    7.6.37 本條規定是為了便于運行管理。
    7.6.38 由于污水的進入會攪動活性污泥,此外,若進水發生短流會造成出水水質惡化,因此連續進水時,反應池的進水處應設置導流裝置。
    7.6.39 矩形反應池可布置緊湊,占地少。水深應根據鼓風機出風壓力確定,如果反應池水深過大,排出水的深度相應增大,則固液分離所需時間就長,同時,受潷水器結構限制,潷水不能過多;如果反應池水深過小,由于受活性污泥界面以上最小水深(保護高度)限制,排出比小,不經濟。綜合以上考慮,本條規定完全混合型反應池水深宜為4.0m~6.0m。連續進水時,如反應池長寬比過大,流速大,會帶出污泥,長寬比過小,會因短流而造成出水水質下降,故長寬比宜為2.5:1~4:1。
    7.6.40 潷水器故障時,可用事故排水裝置應急。固定式排水裝置結構簡單,適合作為事故排水裝置。
    7.6.41 由于SBR工藝一般不設初次沉淀池,浮渣和污染物會流入反應池。為了不使反應池水面上的浮渣隨處理水一起流出,首先應設沉砂池、除渣池(或極細格柵)等預處理設施,其次應采用有擋板的潷水器。反應池宜有撇渣機等浮渣清除裝置,否則反應池表面會積累浮渣,影響環境和處理效果。
     

    Ⅵ 膜生物反應器(MBR)

    7.6.43 為盡可能地減輕膜污染,膜系統運行通量的取值應小于臨界通量。同時,設計過程中應根據生物反應池設計流量校核膜峰值通量和強制通量。為了減輕膜的污染,延長膜使用壽命,峰值通量和強制通量宜按臨界通量的80%~90%選取。
    7.6.44 根據膜組件的設置位置,膜生物反應器型式包括外置式和浸沒式。由于膜生物反應器工藝一般為間歇運行,因此,設計流量按照平均通量來計算。膜系統的實際運行通量,可按下式換算成平均通量:

    膜系統的實際運行通量,換算成平均通量計算公式

        式中:Jm——平均通量[L/(m²·h)];
        Jo——運行通量[L/(m²·h)];
        to——產水泵運行時間(min);
        tp——產水泵暫停時間(min)。
    7.6.45 膜生物反應器長期運行時,膜污染會導致膜的實際通量永久性地降低,為滿足污水廠處理規模的要求,應預留10%~20%的富余膜組器空位作為備用。
    7.6.46 為有效緩解膜污染,膜生物反應器工藝應設置化學清洗設施。膜化學清洗設施一般包括在線化學清洗設施和離線化學清洗設施。膜清洗藥劑包括堿洗藥劑和酸洗藥劑,堿洗藥劑包括次氯酸鈉、氫氧化鈉等;酸洗藥劑包括擰檬酸、草酸、鹽酸等。堿洗和酸洗管路系統要嚴格分開,不能混用。


    7.7 回流污泥和剩余污泥

    7.7 回流污泥和剩余污泥


    7.7.1 回流污泥設施宜采用離心泵、混流泵、潛水泵、螺旋泵或空氣提升器。當生物處理系統中帶有厭氧區(池)、缺氧區(池)時,應選用不易復氧的回流污泥設施。
    7.7.2 回流污泥設施宜分別按生物處理系統中的最大污泥回流比和最大混合液回流比計算確定。回流污泥設備臺數不應少于2臺,并應有備用設備,空氣提升器可不設備用。回流污泥設備,宜有調節流量的措施。
    7.7.3 剩余污泥量可按下列公式計算:
        1 按污泥齡計算:
    剩余污泥量,按污泥齡計算公式
        式中:△X——剩余污泥量(kgSS/d);
        V——生物反應池的容積(m³);
        X——生物反應池內混合液懸浮固體平均濃度(gMLSS/L);
        θc——污泥齡(d)。
        2 按污泥產率系數、衰減系數及不可生物降解和惰性懸浮物計算:
    按污泥產率系數、衰減系數及不可生物降解和惰性懸浮物計算公式
        式中:Y——污泥產率系數(kgVSS/kgBOD5),20℃時宜為0.3~0.8;
        Q——設計平均日污水量(m³/ d);
        So——生物反應池進水五日生化需氧量(kg/m³);
        Se——生物反應池出水五日生化需氧量(kg/m³);
        Kd——衰減系數(d-1);
        XV——生物反應池內混合液揮發性懸浮固體平均濃度(gMLVSS/L);
        f——SS的污泥轉換率,宜根據試驗資料確定,無試驗資料時可取(0.5~0.7)(gMLSS/gSS);
        SSo——生物反應池進水懸浮物濃度(kg/m³);
        SSe——生物反應池出水懸浮物濃度(kg/m³)。

    條文說明

    7.7.1 生物脫氮除磷處理系統中應盡可能減少污泥回流過程中的復氧,使厭氧段和缺氧段的溶解氧值盡可能低,以利于脫氮和除磷。
    7.7.3 本條對剩余污泥量做出規定。
        公式(7.7.3-1)中,剩余污泥量和泥齡成反比關系。
        公式(7.7.3-2)中的Y值為污泥產率系數。理論上污泥產率系數是指單位五日生化需氧量降解后產生的微生物量。
        由于微生物在內源呼吸時要自我分解一部分,其值隨內源衰減系數(泥齡、溫度等因素的函數)和泥齡變化而變化,不是一個常數。
        污泥產率系數Y,采用活性污泥法去除碳源污染物時為0.4~0.8;采用ANO法時為0.3~0.6;采用ApO法時為0.4~0.8;采用AAO法時為0.3~0.6,因此,其取值范圍為0.3~0.8。“十二五”水專項課題“重點流域城市污水處理廠污泥處理處置技術優化應用研究”(2013ZX07315-003)中對全國106座污水廠的污泥產率系數Y進行了研究和解析,發現采用A2O/AO工藝和氧化溝工藝的污水廠污泥合成產率系數經過數據擬合得到的平均值分別為0.782kgVSS/kgBOD5和0.755kgVSS/kgBOD5
        由于污水中有相當量的惰性懸浮固體,它們性質不變地沉積到污泥中,在許多不設初次沉淀池的處理工藝中其值更甚。計算剩余污泥量必須考慮原水中惰性懸浮固體的含最,否則計算所得的剩余污泥量往往偏小。由于水質差異很大,因此懸浮固體的污泥轉換率相差也很大。德國水協DWA標準推薦取0.6。《日本指南》推薦取0.9~1.0。
        懸浮固體的污泥轉換率,有條件時可根據試驗確定,或參照相似水質污水廠的實測數據;當無試驗條件時可取0.5gMLSS/gSS~0.7gMLSS/gSS(MLSS是mixed liquor suspended solids的簡寫)。
        活性污泥中,自養菌所占比例極小,故可忽略不計。出水中的懸浮物沒有單獨計入。若出水的懸浮物含量過高時,可斟酌計入。

    7.8 生物膜法

    7.8 生物膜法


    7.8.1 生物膜法處理污水可單獨應用,也可和其他污水處理工藝組合應用。
    7.8.2 污水進行生物膜法處理前,宜進行預處理。當進水水質或水量波動大時,應設置調節池。
    7.8.3 生物膜法的處理構筑物應根據當地氣溫和環境等條件,采取防凍、防臭和滅蠅等措施。

    Ⅱ 生物接觸氧化池
    7.8.4 生物接觸氧化池應根據進水水質和處理程度確定采用一段式或二段式。生物接觸氧化池平面形狀宜為矩形,有效水深宜為3m~6m。生物接觸氧化池不宜少于2個,每池可分為兩室。
    7.8.5 生物接觸氧化池中的填料可采用全池布置(底部進水、進氣)、兩側布置(中心進氣、底部進水)或單側布置(側部進氣、上部進水),填料應分層安裝。
    7.8.6 生物接觸氧化池應采用對微生物無毒害、易掛膜、質輕、高強度、抗老化、比表面積大和空隙率高的填料。
    7.8.7 曝氣裝置應根據生物接觸氧化池填料的布置形式布置。采用池底均布曝氣方式時,氣水比宜為6:1~9:1。
    7.8.8 生物接觸氧化池進水應防止短流,出水宜采用堰式出水。
    7.8.9 生物接觸氧化池底部應設置排泥和放空設施。
    7.8.10 生物接觸氧化池的五日生化需氧量容積負荷,宜根據試驗資料確定,無試驗資料時,碳氧化宜為2.0kgBOD5/(m³·d)~5.0kgBOD5/(m³·d),碳氧化/硝化宜為0.2kgBOD5/(m³·d)~2.0kgBOD5(m³·d)。

    Ⅲ 曝氣生物濾池
    7.8.11 曝氣生物濾池的池型可采用上向流或下向流進水方式。
    7.8.12 曝氣生物濾池前應設沉砂池、初次沉淀池或混凝沉淀池、除油池、超細格柵等預處理設施,也可設水解調節池,進水懸浮固體濃度不宜大于60mg/L。
    7.8.13 曝氣生物濾池根據處理程度不同可分為碳氧化、硝化、后置反硝化或前置反硝化等。碳氧化、硝化和反硝化可在單級曝氣生物濾池內完成,也可在多級曝氣生物濾池內完成。
    7.8.14 曝氣生物濾池的池體高度宜為5m~9m。
    7.8.15 曝氣生物濾池宜采用濾頭布水布氣系統。
    7.8.16 曝氣生物濾池宜分別設置曝氣充氧和反沖洗供氣系統。曝氣裝置可采用單孔膜空氣擴散器和穿孔管等曝氣器。曝氣器可設在承托層或濾料層中。
    7.8.17 曝氣生物濾池宜選用機械強度和化學穩定性好的卵石作承托層,并按一定級配布置。
    7.8.18 曝氣生物濾池的濾料應具有強度大、不易磨損、孔隙率高、比表面積大、化學物理穩定性好、易掛膜、生物附著性強、比重小、耐沖洗和不易堵塞的性質。
    7.8.19 曝氣生物濾池宜采用氣水聯合反沖洗。反沖洗空氣強度宜為10L/(m²·s)~15L/(m²·s),反沖洗水強度不應超過8L/(m²·s)。
    7.8.20 曝氣生物濾池用于二級處理時,污泥產率系數可為0.3kgVSS/kgBOD5~0.5kgVSS/kgBOD5
    7.8.21 曝氣生物濾池設計參數宜根據試驗資料確定;當無試驗資料時,可采用經驗數據或按表7.8.21取值。
    表7.8.21  曝氣生物濾池設計參數
    表7.8.21 曝氣生物濾池設計參數
    續表7.8.21
    表7.8.21 曝氣生物濾池設計參數

    Ⅳ生物轉盤
    7.8.22 生物轉盤處理工藝流程宜為初次沉淀池,生物轉盤,二次沉淀池。根據污水水量、水質和處理程度等,生物轉盤可采用單軸單級式、單軸多級式或多軸多級式布置形式。
    7.8.23 生物轉盤的盤體材料應質輕、強度高、耐腐蝕、抗老化、易掛膜、比表面積大及方便安裝、養護和運輸。
    7.8.24 生物轉盤反應槽的設計應符合下列規定:
        1 反應槽斷面形狀應呈半圓形。
        2 盤片外緣和槽壁的凈距不宜小于150mm;進水端盤片凈距宜為25mm~35mm,出水端盤片凈距宜為10mm~20mm。
        3 盤片在槽內的浸沒深度不應小于盤片直徑的35%,轉軸中心應高出水位150mm以上。
    7.8.25 生物轉盤轉速宜為2.0r/mim~4.0r/mim,盤體外緣線速度宜為15m/min~19m/min。
    7.8.26 生物轉盤的轉軸強度和撓度必須滿足盤體自重和運行過程中附加荷重的要求。
    7.8.27 生物轉盤的設計負荷宜根據試驗資料確定;當無試驗資料時,五日生化需氧量表面有機負荷,以盤片面積計,宜為0.005gBOD5/(m²·d)~0.020kgBOD5/(m²·d),首級轉盤不宜超過0.030gBOD5/(m²·d);表面水力負荷以盤片面積計,宜為0.04m³/(m²·d)~0.20m³/(m²·d)。

    Ⅴ 移動床生物膜反應器
    7.8.28 移動床生物膜反應器應采用懸浮填料的表面負荷進行設計。表面負荷宜根據試驗資料確定;當無試驗資料時,在20℃的水溫條件下,五日生化需氧量表面有機負荷宜為5gBOD5/(m²·d)~15gBOD5/(m²·d),表面硝化負荷宜為0.5gNH3-N/(m²·d)~2.0gNH3-N/(m²·d)。
    7.8.29 懸浮填料應滿足易于流化、微生物附著性好、有效比表面積大、耐腐蝕、抗機械磨損的要求。懸浮填料的填充率不應超過反應池容積的2/3。
    7.8.30 懸浮填料投加區域應設攔截篩網。
    7.8.31 移動床生物膜反應器池內水平流速不應大于35m/h,長寬比宜為2:1~4:1;當不滿足此條件時,應增設導流隔墻和弧形導流隔墻,強化懸浮填料的循環流動。

    條文說明

    Ⅰ 一般規定
    7.8.1 生物膜法在污水二級處理中可以適應高濃度或低濃度污水,可以單獨應用,也可以和其他生物處理工藝組合應用,如上海某污水廠采用厭氧生物反應池、生物接觸氧化池和生物濾池組合工藝處理污水。
    7.8.2 國內外資料表明,污水進入生物膜處理構筑物前,進行沉淀等預處理,可以盡量減少進水的懸浮物質,從而防止填料堵塞,保證處理構筑物的正常運行。當進水水質或水量波動大時,應設置調節池,停留時間根據一天中水量或水質波動情況確定。
    7.8.3 在冬季較寒冷的地區應采取防凍措施,如將生物轉盤設在室內。

    Ⅱ 生物接觸氧化池
    7.8.4 污水經初次沉淀池處理后可進一段接觸氧化池,也可進兩段或兩段以上串聯的接觸氧化池,以得到較高質量的處理水。
    7.8.5 填料床的填料層高度應結合填料種類、流程布置等因素確定,每層厚度由填料品種確定,一般不宜超過1.5m。
    7.8.6 目前國內常用的填料有整體型、懸浮型和懸掛型,其技術性能見表18。
    表18 常用填料技術性能

    表18 常用填料技術性能
    續表18
    表18 常用填料技術性能
    7.8.7 生物接觸氧化池有池底均布曝氣方式、側部進氣方式、池上面安裝表面曝氣器充氧方式(池中心為曝氣區)和射流曝氣充氧方式等。一般常采用池底均布曝氣方式,該方式曝氣均勻,氧轉移率高,對生物膜攪動充分,生物膜的更新快。常用的曝氣器有中微孔曝氣軟管、穿孔管和微孔曝氣等。
    7.8.9 生物接觸氧化池底部設置排泥和放空設施,以利于排除池底積泥和方便維護。
    7.8.10 該數據是根據國內經驗,參照國外標準制定。生物接觸氧化池典型負荷率見表19,此表摘自歐盟標準BSEN1225-7:2002《污水處理廠 第7部分:生物膜法》。
    表19 生物接觸氧化池的典型負荷
    表19 生物接觸氧化池的典型負荷
        注:*指污水廠進水濃度。

    Ⅲ 曝氣生物濾池
    7.8.11 曝氣生物濾池由池體、布水系統、布氣系統、承托層、填料層和反沖洗系統等組成。曝氣生物濾池的池型有上向流曝氣生物濾池(池底進水,水流和空氣同向運行)和下向流曝氣生物濾池(濾池上部進水,水流和空氣逆向運行)兩種。
    7.8.12 污水經預處理后使懸浮固體濃度降低,再進入曝氣生物濾池,有利于減少反沖洗次數和保證濾池的運行。如進水有機物濃度較高,污水經沉淀后可進入水解調節池進行水質水量的調節,同時也提高了污水的可生化性。
    7.8.13 多級曝氣生物濾池中,第一級曝氣生物濾池以碳氧化為主;第二級曝氣生物濾池主要對污水中的氨氮進行硝化;第三級曝氣生物濾池主要為反硝化除氮,也可在第二級濾池出水中投加碳源和鐵鹽或鋁鹽同時進行反硝化脫氮除磷。
    7.8.14 曝氣生物濾池的池體高度宜為5m~9m,由配水區、承托層、濾料層、清水區的高度和超高等組成。
    7.8.15 曝氣生物濾池的布水布氣系統有濾頭布水布氣系統、柵型承托板布水布氣系統和穿孔管布水布氣系統。根據調查研究,城鎮污水處理宜采用濾頭布水布氣系統。
    7.8.16 曝氣生物濾池的布氣系統包括曝氣充氧系統和進行氣水聯合反沖洗供氣系統。曝氣充氧量由計算得出,一般比活性污泥法低30%~40%。
    7.8.17 曝氣生物濾池承托層采用的材質應具有良好的機械強度和化學穩定性,一般選用卵石作承托層。
    7.8.18 生物濾池的濾料應選擇比表面積大、空隙率高、吸附性強、密度合適、質輕且有足夠機械強度的材料。根據資料和工程運行經驗,宜選用粒徑5mm左右的均質陶粒和塑料球形顆粒,常用濾料的物理特性見表20。
    7.8.19 曝氣生物濾池反沖洗通過濾板和固定其上的長柄濾頭來實現,由單獨氣沖洗、氣水聯合反沖洗、單獨水洗三個過程組成。反沖洗周期,根據水質參數和濾料層阻力加以控制,一般以24h為一周期,反沖洗水量為進水水量的8%左右。反沖洗出水平均懸浮固體可達600mg/L。
    表20 常用濾料的物理特性
    表20 常用濾料的物理特性

    Ⅳ 生物轉盤
    7.8.22 生物轉盤可分為單軸單級式、單軸多級式和多軸多級式。對單軸轉盤,可在槽內設隔板分段;對多軸轉盤,可以軸或槽分段。
    7.8.23 盤體材料應質輕、強度高、比表面積大、易于掛膜、使用壽命長和便于安裝養護和運輸。盤體適合由高密度聚乙烯、聚氯乙烯或聚酣玻璃鋼等制成。
    7.8.24 本條是對生物轉盤反應槽設計的規定。
        1 反應槽的斷面形狀呈半圓形,和盤體外形基本吻合。
        2 盤體外緣和槽壁凈距是為了保證盤體外緣的通風。盤片凈距取決于盤片直徑和生物膜厚度,一般為10mm~35mm,污水濃度高,取上限值,以免生物膜造成堵塞。如采用多級轉盤,則前數級的盤片間距為25mm~35mm,后數級為10mm~20mm。
        3 為確保處理效率,盤片在槽內的浸沒深度不應小于盤片直徑的35%。水槽容積和盤片總面積的比值,影響著水在槽中的平均停留時間,一般采用5L/m²~9L/m²。
    7.8.25 生物轉盤轉速宜為2.0r/min~4.0r/min,轉速過高有損于設備的機械強度,同時在盤片上易產生較大的剪切力,易使生物膜過早剝離。一般對于小直徑轉盤的線速度采用15m/min;中、大直徑轉盤采用19m/min。
    7.8.26 生物轉盤的轉軸強度和撓度必須滿足盤體自重、生物膜和附著水重量形成的撓度和啟動時扭矩的要求。
    7.8.27 國內生物轉盤大都應用于處理工業廢水,國外生物轉盤用于處理城鎮污水已有成熟的經驗。生物轉盤的五日生化需氧量表面有機負荷宜根據試驗資料確定,一般處理城鎮污水五日生化需氧量表面有機負荷為0.005kgBOD5/(m²·d)~0.020kgBOD5/(m²·d)。國外資料:要求出水BOD5≤60mg/L時,表面有機負荷為0.020kgBOD5/(m²·d)~0.040kgBOD5/(m²·d);要求出水BOD5≤30mg/L時,表面有機負荷為0.010kgBOD5/(m²·d)~0.020kgBOD5(m²·d)。表面水力負荷一般為0.04m³/(m²·d)~0.2m³/(m²·d)。生物轉盤的典型負荷見表21,此表摘自歐盟標準BSEN1225-7:2002《污水處理廠第7部分:生物膜法》。
    表21 生物轉盤的典型負荷
    表21 生物轉盤的典型負荷
        注:*指多段串聯系統的第一級,該級的負荷率應低于表中的推薦值,以防止膜的過度增長和盡可能減少臭味。

    Ⅴ 移動床生物膜反應器
    7.8.28 懸浮填料生物膜工藝設計時應根據水質、水溫和表面負荷等參數,計算出所需懸浮填料的有效填料表面積,再根據不同填料的有效比表面積,轉換成該類型填料的體積。
    7.8.29 懸浮填料密度和水接近時,易于流化。親水性能好,帶正電等性能易于掛膜。此外,填料還應具有良好的化學和物理穩定性,剛性彈性兼備。
        純高密度聚乙烯的懸浮載休填料還應滿足現行行業標準《水處理用高密度聚乙烯懸浮載體填料》CJ/T461的有關規定。
        懸浮填料的填充率可采用20%~60%,一般要求小于或等于67%。
    7.8.30 為防止填料隨水流外泄,懸浮填料投加區和非投加區之間應設攔截篩網。同時,為避免填料在攔截篩網處的堆積堵塞,保證填料的充分流化和出水區過水斷面的暢通,應在末端填料攔截篩網外增加穿孔管曝氣的管路布置,避免懸浮填料在攔截篩網處的堆積,有效防止篩網空隙的堵塞,保障出水暢通。
    7.8.31 移動床生物膜反應器反應池的工藝設計,宜采用循環流態的構筑物形式,不宜采用完全推流式。
        由于移動床生物膜反應器工藝中懸浮填料會隨著水流方向流往下游方向,因此宜控制水平流速和長寬比,促進填料的循環流態,保證懸浮填料分布的均勻性,避免填料在出口處堆積。已建工程提標需要改造原有的完全推流式反應池時,應采取措施強化懸浮填料的循環流動。
    7.9 供氧設施

    7.9 供養設施


    7.9.1 生物反應池中好氧區的供氧應滿足污水需氧量、混合和處理效率等要求,宜采用鼓風曝氣或表面曝氣等式。
    7.9.2 生物反應池中好氧區的污水需氧量,根據去除的五日生化需氧量、氨氮的硝化和除氮等要求,宜按下式計算:
    生物反應池中好氧區的污水需氧量計算公式
        式中:O2——污水需氧量(kgO2/d);
        a——碳的氧當量,當含碳物質以BOD5計時,應取1.47;
        Q——生物反應池的進水流量(m³/d);
        So——生物反應池進水五日生化需氧量濃度(mg/L);
        Se——生物反應池出水五日生化需氧量濃度(mg/L);
        c——常數,細菌細胞的氧當最,應取1.42;
        △Xv——排出生物反應池系統的微生物量(kg/d);
        b——常數,氧化每公斤氨氮所需氧量(kgO2/kgN),應取4.57;
        Nk——生物反應池進水總凱氏氮濃度(mg/L);
        Nke——生物反應池出水總凱氏氮濃度(mg/L);
        Nt——生物反應池進水總氮濃度(mg/L);
        Noe——生物反應池出水硝態氮濃度(mg/L);
        0.12△Xv——排出生物反應池系統的微生物中含氮量(kg/d)。
    7.9.3 選用曝氣裝置和設備時,應根據設備的特性、位于水面下的深度、水溫、污水的氧總轉移特性、當地的海拔高度和預期生物反應池中溶解氧濃度等因素,將計算的污水需氧量換算為標準狀態下清水需氧量。
    7.9.4 鼓風曝氣時,可將標準狀態下污水需氧量,換算為標準狀態下的供氣量,并應按下式計算:
    標準狀態下的供氣量計算公式
        式中:Gs——標準狀態(0.1MPa、20℃)下供氣量(m³/h);
        Os——標準狀態下生物反應池污水需氧量(kgO2/h);
        0.28——標準狀態下的每立方米空氣中含氧量(kgO2/m³);
        EA——曝氣器氧的利用率(%)。
    7.9.5鼓風曝氣系統中的曝氣器應選用有較高充氧性能、布氣均勻、阻力小、不易堵塞、耐腐蝕、操作管理和維修方便的產品,并應明確不同服務面積、不同空氣量、不同曝氣水深,在標準狀態下的充氧性能及底部流速等技術參數。
    7.9.6曝氣器的數量應根據供氣量和服務面積計算確定。
    7.9.7廊道式生物反應池中的曝氣器,可滿池布置或沿池側布置,或沿池長分段漸減布置。
    7.9.8采用表面曝氣器供氧時,宜符合下列規定:
        1 葉輪直徑和生物反應池(區)直徑(或正方形的一邊)之比:倒傘或混流型可為1:3~1:5,泵型可為1:3.5~1:7;
        2 葉輪線速度可為3.5m/s~5.0m/s;
        3 生物反應池宜有調節葉輪(轉刷、轉碟)速度或淹沒水深的控制設施。
    7.9.9 各種類型的機械曝氣設備的充氧能力應根據測定資料或相關技術資料采用。
    7.9.10 選用供氧設施時,應考慮冬季濺水、結冰、風沙等氣候因素及噪聲、臭氣等環境因素。
    7.9.11 污水廠采用鼓風曝氣時,宜設置單獨的鼓風機房。鼓風機房可設有值班室、控制室、配電室和工具室,必要時還應設鼓風機冷卻系統和隔聲的維修場所。
    7.9.12 鼓風機的選型應根據使用的風壓、單機風量、控制方式、噪聲和維修管理等條件確定。選用離心鼓風機時,應詳細核算各種工況條件下鼓風機的工作點,不得接近鼓風機的湍振區,并宜設有調節風量的裝置。在同一供氣系統中,宜選用同一類型的鼓風機。應根據當地海拔高度,最高、最低空氣溫度,相對濕度對鼓風機的風量、風壓及配置的電動機功率進行校核。
    7.9.13 采用污泥氣燃氣發動機作為鼓風機的動力時,可和電動鼓風機共同布置,其間應有隔離措施,并應符合國家現行有關防火防爆標準的規定。
    7.9.14 計算鼓風機的工作壓力時,應考慮進出風管路系統壓力損失和使用時阻力增加等因素。輸氣管道中空氣流速宜采用:干支管為10m/s~15m/s;豎管、小支管為4m/s~5m/s。
    7.9.15 鼓風機的臺數應根據供氣量確定;供氣量應根據污水量、污染物負荷變化、水溫、氣溫、風壓等確定。可采用不同風量的鼓風機,但不應超過兩種。工作鼓風機臺數,按平均風量供氣量配置時,應設置備用鼓風機。工作鼓風機臺數小于或等于4臺時,應設置1臺備用鼓風機;工作鼓風機臺數大于或等于5臺時,應設置2臺備用鼓風機。備用鼓風機應按設計配置的最大機組考慮。
    7.9.16 鼓風機應根據產品本身和空氣曝氣器的要求,設不同的空氣除塵設施。鼓風機進風管口的位置應根據環境條件而設,并宜高于地面。大型鼓風機房宜采用風道進風,風道轉折點宜設整流板。風道應進行防塵處理。進風塔進口宜設耐腐蝕的百葉窗,并應根據氣候條件加設防止雪、霧或水蒸氣在過濾器上凍結冰霜的設施。
    7.9.17 選擇輸氣管道的管材時,應考慮強度、耐腐蝕性和膨脹系數。當采用鋼管時,管道內外應有不同的耐熱、耐腐蝕處理,敷設管道時應考慮溫度補償。當管道置于管廊或室內時,在管外應敷設隔熱材料或加做隔熱層。
    7.9.18 鼓風機和輸氣管道連接處宜設柔性連接管。輸氣管道的低點應設排除水分(或油分)的放泄口和清掃管道的排出口;必要時可設排入大氣的放泄口,并應采取消聲措施。
    7.9.19 生物反應池的輸氣干管宜采用環狀布置。進入生物反應池的輸氣立管管頂宜高出水面0.5m。在生物反應池水面上的輸氣管,宜根據需要布置控制閥,在其最高點宜適當設置真空破壞閥。
    7.9.20 鼓風機房內的機組布置和起重設備設置宜符合本標準第6.4.7條和第6.4.9條的規定。
    7.9.21大中型鼓風機應設單獨基礎,機組基礎間通道寬度不應小于1.5m。
    7.9.22 鼓風機房內外的噪聲應分別符合現行國家標準《工業企業噪聲控制設計規范》GB/T50087和《工業企業廠界環境噪聲排放標準》GB12348的規定。

    條文說明

    7.9.1 供氧設施的功能應同時滿足污水需氧量活性污泥污水的混合及相應的處理效率等要求。
    7.9.2 公式(7.9.2)右邊第一項為去除含碳污染物的需氧量,第二項為剩余污泥需氧量,第三項為氧化氨氮需氧量,第四項為反硝化脫氮回收的氧量。若處理系統僅為去除碳源污染物則常數b為零,只計第一項和第二項。
        總凱氏氮(TKN)包括有機氮和氨氮。有機氮可通過水解脫氨基而生成氨氮,此過程為氨化作用。氨化作用對氮原子而言化合價不變,并無氧化還原反應發生。故采用氧化1kg氨氮需4.57kg氧計算TKN降低所需要的氧量。
        1.42為細菌細胞的氧當量,若用C5H7NO2表示細菌細胞,則氧化1個C5H7NO2分子需5個氧分子,即160/113=1.42(kgO2/kgVSS)(VSS是volatilesuspendedsolids的簡寫)。
        含碳物質氧化的需氧量,也可采用經驗數據,參照國內外研究成果和國內污水廠生物反應池污水需氧量數據,綜合分析為去除1kg五日生化需氧量O2需0.7kg~1.2kg。
    7.9.3 同一曝氣器在不同壓力、不同水溫和不同水質時性能不同,曝氣器的充氧性能數據是指單個曝氣器標準狀態下之值(即0.1MPa,20℃狀態下清水)。生物反應池污水需氧量,不是0.1MPa、20℃狀態下清水中的需氧量,為了計算曝氣器的數量,必須將污水需氧量換成標準狀態下的值。
    7.9.8 葉輪使用應和池型相匹配,才可獲得良好的效果,根據國內外運行經驗做了相應的規定:
        1 葉輪直徑和生物反應池直徑之比,根據國內運行經驗,較小直徑的泵型葉輪的影響范圍達不到葉輪直徑的4倍,故適當調整為1:3.5~1:7。
        2 根據國內實際使用情況,葉輪線速度在3.5m/s~5.0m/s范圍內,效果較好。小于3.5m/s,提升效果降低,故本條規定為3.5m/s~5.0m/s。
        3 控制葉輪供氧量的措施,根據國內外的運行經驗,宜有調節葉輪速度、控制生物反應池出口水位和升降葉輪改變淹沒水深等。
    7.9.9 目前多數曝氣葉輪、轉刷、轉碟和各種射流曝氣器均為非標準型產品,該類產品的供氧能力應根據測定資料或相關技術資料采用。
    7.9.11 目前國內有露天式風機站,根據多年運行經驗,考慮鼓風機的噪聲影響和操作管理的方便,本條規定污水廠宜設置獨立鼓風機房,并設輔助設施。離心式鼓風機應設冷卻裝置,并應考慮設置的位置。
    7.9.12 目前在污水廠中常用的鼓風機有單級高速離心式鼓風機、多級離心式鼓風機、懸浮風機和容積式羅茨鼓風機等。
        離心式鼓風機噪聲相對較低。調節風量的方法,目前大多采用在進口調節,操作簡便。它的特性是壓力條件和氣體相對密度變化時對送風量和動力影響很大,所以應考慮風壓和空氣溫度的變動帶來的影響。離心式鼓風機宜用于水深不變的生物反應池。
        懸浮風機具有高效、節能、振動小和低噪聲等特點,近年來在國內也有了較多的工程應用。根據軸承懸浮方式的不同,主要包括磁懸浮風機和空氣懸浮風機。
        羅茨鼓風機的噪聲較大。為防止風壓異常上升,應設防止超負荷的裝置。生物反應池的水深在運行中變化時,采用羅茨鼓風機較為適用。
    7.9.15 為便于污水廠實際運行管理,可采用不同風量的風機,如水量較小或水質污染物負荷較低時開啟小風量風機,節約能耗,但不應超過兩種。
        工作鼓風機臺數,按平均供氣量配置時,需加設備用鼓風機。根據污水廠管理部門的經驗,一般認為如按最大供氣量配置工作鼓風機時,可不設備用機組。
    7.9.16 氣體中固體微粒含量,羅茨鼓風機不應大于100mg/m³,離心式鼓風機不應大于10mg/m³。微粒最大尺寸不應大于氣缸內各相對運動部件的最小工作間隙的1/2。空氣曝氣器對空氣除塵也有要求,鐘罩式、平板式微孔曝氣器,固體微粒含量應小于15mg/m³;中大氣泡曝氣器可采用粗效除塵器。
        在進風口設的防止在過濾器上凍結冰霜的措施,一般是加熱處理。
    7.9.19 生物反應池輸氣干管,環狀布置可提高供氣的安全性。為防止鼓風機突然停止運轉,使池內水回灌進入輸氣管中,本條規定了應采取的措施。
    7.9.21 本條規定是為了發生振動時,不影響鼓風機房的建筑安全。
    7.9.22 鼓風機尤其是羅茨鼓風機會產生超標的噪聲,應首先從聲源上進行控制,選用低噪聲的設備,同時采用隔聲、消聲、吸聲和隔振等措施,以符合現行國家標準《工業企業噪聲控制設計規范》GB/T50087和《工業企業廠界環境噪聲排放標準》GB12348的有關規定。

    7.10 化學除磷

    7.10 化學除磷


    7.10.1 污水經生物除磷工藝處理后,其出水總磷不能達到要求時,應采用化學除磷工藝處理;污泥處理過程中產生的污水含磷較高影響出廠水總磷不能達標時,也應采用化學除磷工藝。
    7.10.2 化學除磷藥劑可采用生物反應池的前置投加、后置投加或同步投加,也可采用多點投加。在生物濾池中不宜采用同步投加方式除磷。
    7.10.3 化學除磷設計中,藥劑的種類、劑量和投加點宜根據試驗資料確定。
    7.10.4 化學除磷藥劑可采用鋁鹽、鐵鹽或其他有效的藥劑。后置投加除磷藥劑采用鋁鹽或鐵鹽作混凝劑時,宜投加離子型聚合電解質作為助凝劑。
    7.10.5 采用鋁鹽或鐵鹽作混凝劑時,其投加混凝劑和污水中總磷的摩爾比宜為1.5~3.0,當出水中總磷的濃度低于0.5mg/L時,可適當增加摩爾比。
    7.10.6 化學除磷時應考慮產生的污泥量。
    7.10.7 化學除磷時,接觸腐蝕性物質的設備和管道應采取防腐蝕措施。

    條文說明

    7.10.1 現行國家標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918規定,自2006年1月1日起建設的污水廠總磷(以P計)的一級A排放標準為0.5mg/L。一般城鎮污水經生物除磷后,較難達到上述標準,故應輔以化學除磷,以滿足出水水質的要求。由于在厭氧條件下,有大量含磷物質釋放到液體中,污泥厭氧處理過程中的上清液、脫水機過濾液和濃縮池上清液等污水,若回流入污水處理系統,將造成污水處理系統中磷的惡性循環,增加污水生物處理除磷難度,因此可在回流入污水處理系統前先進行化學除磷。
    7.10.2 前置投加點在污水預處理階段,形成沉淀物與初沉污泥一起排除。前置投加的優點是除磷的同時還可去除相當數量的有機物,能減少生物處理的有機負荷,但污水處理總污泥產量較多,且對生物反硝化有一定的影響。后置投加點是在生物處理系統之后,形成的沉淀物通過生物反應池后的固液分離裝置進行分離,這一方法的出水水質好。目前大多出水執行現行國家標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918一級A標準以上的污水廠采用了后置投加。同步投加點為生物反應池入口上游或生物反應池內,形成的沉淀物與剩余污泥一起排除。此時如采用酸性藥劑會使pH值下降,對生物硝化不利。多點投加點是在生物反應池前、生物反應池和固液分離設施等位置投加藥劑,其可以降低投藥總量,增加運行的靈活性。
    7.10.3 由于污水水質和環境條件各異,因而宜根據試驗確定最佳藥劑種類、劑量和投加點。
    7.10.4 鋁鹽有硫酸鋁、鋁酸鈉和聚合鋁等,其中硫酸鋁較常用。鐵鹽有三氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵和硫酸亞鐵等,其中三氯化鐵最常用。
        采用鋁鹽或鐵鹽除磷時,主要生成難溶性的磷酸鋁或磷酸鐵,其投加量與污水中總磷量成正比,可用于生物反應池的前置、后置和同步投加。采用亞鐵鹽需先氧化成鐵鹽后才能取得最大除磷效果,因此其一般不作為后置投加的混凝劑,在前置投加時,一般投加在曝氣沉砂池中,以使亞鐵鹽迅速氧化成鐵鹽。加入少量陰離子、陽離子或陰陽離子聚合電解質,如聚丙烯酰胺(PAM),作為助凝劑,有利于分散的游離金屬磷酸鹽絮體混凝和沉淀。
        如果生物反應池采用的是生物接觸氧化池或曝氣生物濾池,則不宜采用同步投加方式除磷,以防止填料堵塞。
    7.10.5 理論上,三價鋁和鐵離子與等摩爾磷酸反應生成磷酸鋁和磷酸鐵,但在實際中,化學反應并不是100%有效的,OH-亦會與金屬離子競爭反應,生成相應的氫氧化物,同時由于污水中成分極其復雜,含有大量陰離子,鋁、鐵離子會與它們反應,從而消耗混凝劑,所以化學藥劑在實際應用中需要超量投加,以保證出水總磷標準。德國在化學除磷計算時,提出了投加系數β的概念,β是鐵鹽或鋁鹽的摩爾濃度與磷的摩爾濃度的比值。投加系數β是受多種因素影響的,如投加地點、混合條件等。然而,過量投加藥劑不僅會使藥劑費增加,而且因氫氧化物的大量形成也會使污泥量大大增加,這種污泥體積大、難脫水。在我國,根據經驗投加鋁鹽或鐵鹽時其摩爾比宜為1.5~3.0。美國《營養物控制設計手冊》(2009版)中鋁鹽與總磷的摩爾比與總磷的去除率相關:當去除率為75%、85%和95%時,摩爾比分別為1.38:1、1.72:1和2.3:1,鐵鹽與總磷的摩爾比為1:1,但是需要投加額外的10mg/L以形成氫氧化物。當對出水總磷的要求更高時,鋁鹽或鐵鹽與總磷的比例為2:1~6:1。出水的總磷濃度越低,摩爾比越高。
        前置投加應注意控制投加量,以保證進入生物反應池剩余磷酸鹽的含量為1.5mg/L~2.5mg/L,滿足后續生物處理對磷的需要。
    7.10.6 化學除磷時會產生較多的污泥。采用鋁鹽或鐵鹽作混凝劑時,前置投加,污泥量增加40%~75%;后置投加,污泥量增加20%~35%;同步投加,污泥量增加15%~50%。
    7.10.7 三氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵和硫酸亞鐵都具有很強的腐蝕性;硫酸鋁固體在干燥條件下沒有腐蝕性,但硫酸鋁液體卻有很強的腐蝕性,故做本條規定。



    7.11 深度和再生處理

    7.11 深度和再生處理


    Ⅰ 一般規定
    7.11.1 污水深度和再生處理的工藝應根據水質目標選擇,工藝單元的組合形式應進行多方案比較,滿足實用、經濟、運行穩定的要求。再生水的水質應符合國家現行水質標準的規定。
    7.11.2 污水深度處理和再生水處理主要工藝宜采用混凝、沉淀(澄清、氣浮)、過濾、消毒,必要時可采用活性炭吸附、膜過濾、臭氧氧化和自然處理等工藝。
    7.11.3 再生水輸配到用戶的管道嚴禁和其他管網連接。

    Ⅱ 處理工藝
    7.11.4 深度和再生水處理工藝的設計參數宜根據試驗資料確定,也可參照類似運行經驗確定。
    7.11.5 采用混合、絮凝、沉淀工藝時,投藥混合設施中平均速度梯度值(G值)宜為300s-1,混合時間宜為30s~120s。
    7.11.6 絮凝、沉淀、澄清、氣浮工藝的設計宜符合下列規定:
        1 絮凝時間宜為10min~30min。
        2 平流沉淀池的沉淀時間宜為2.0h~4.0h,水平流速宜為4.0mm/s~12.0mm/s。
        3 上向流斜管沉淀表面水力負荷宜為4.0m³/(m²·h)~7.0m³/(m²·h),側向流斜板沉淀池面水力負荷可采用5.0m³/(m²·h)~9.0m³/(m²·h)。
        4 澄清池表面水力負荷宜為2.5m³/(m²·h)~3.0m³/(m²·h)。
        5 溶氣氣浮池的接觸室的上升流速可采用10.0mm/s~20.0mm/s,分離室的向下流速可采用1.5mm/s~2.0mm/s。溶氣水回流比宜為5%~10%。
        6 高效淺層氣浮池表面水力負荷宜為5.0m³/(m²·h)~6.0m³/(m²·h),溶氣水回流比可采用15%~30%。
    7.11.7 濾池的設計宜符合下列規定:
        1 濾池的進水SS宜小于20mg/L;
        2 濾池宜設有沖洗濾池表面污垢和泡沫的沖洗水管;
        3 濾池宜采取預加氯等措施。
    7.11.8 石英砂濾料濾池、無煙煤和石英砂雙層濾料濾池的設計應符合下列規定:
        1 采用均勻級配石英砂濾料的V形濾池,濾料厚度宜采用1200mm~1500mm,濾速宜為5m/h~8m/h,應設氣水聯合反沖洗和表面掃洗輔助系統,表面掃洗強度宜為2L/(m²·s)~3L/(m²·s)。單獨氣沖強度宜為13L/(m²·s)~17L/(m²·s),歷時2min~4min;氣水聯合沖洗時氣沖強度宜為13L/(m²·s)~17L/(m²·s),水沖強度宜為3L/(m²·s)~4L/(m²·s),歷時3min~4min,單獨水沖強度宜為4L/(m²·s)~8L/(m²·s),歷時5min~8min。濾池的過濾周期應為12h~24h。
        2 無煙煤和石英砂雙層濾料濾池,濾速宜為5m/h~10m/h,宜采用先氣沖洗后水沖洗方式,氣沖強度宜為15L/(m²·s)~20L/(m²·s),歷時1min~3min;水沖強度宜為6.5L/(m²·s)~10.0L/(m²·s),歷時5min~6min。
        3 單層細砂濾料濾池,濾速宜為4m/h~6m/h,宜采用先氣沖洗后水沖洗方式,氣沖強度宜為15L/(m²·s)~20L/(m²·s),歷時1min~3min;水沖強度宜為8L/(m²·s)~10L/(m²·s),歷時5min~7min。
        4 濾池的構造、濾料組成等宜符合現行國家標準《室外給水設計標準》GB50013的有關規定。
    7.11.9 轉盤濾池的設計宜符合下列規定:
        1 濾速宜為8m/h~10m/h。
        2 當過濾介質采用不銹鋼絲網時,反沖洗水壓力宜為60m~100m;當過濾介質采用濾布時,反沖洗水壓力宜為7m~15m。
        3 沖洗前水頭損失宜為0.2m~0.4m。
        4 濾池前宜設可靠的沉淀措施。
    7.11.10 當污水廠二級處理出水經混凝、沉淀、過濾后,仍不能達到再生水水質要求時,可采用活性炭吸附處理。
    7.11.11 活性炭吸附處理的設計宜符合下列規定:
        1 采用活性炭吸附工藝時,宜進行靜態或動態試驗,合理確定活性炭的用量、接觸時間、表面水力負荷和再生周期。
        2 采用活性炭吸附池的設計參數宜根據試驗資料確定;當無試驗資料時,宜按下列規定采用:
            1)空床接觸時間宜為20min~30min。
            2)炭層厚度宜為3m~4m。
            3)下向流的空床濾速宜為7m/h~12m/h。
            4)炭層最終水頭損失宜為0.4m~1.0m。
            5)常溫下經常性沖洗時,水沖洗強度宜為39.6m³/(m²·h)~46.8m³/(m²·h),歷時10min~15min,膨脹率15%~20%,定期大流量沖洗時,水沖洗強度宜為54.0m³/(m²·h)~64.8m³/(m²·h),歷時8min~12min,膨脹率宜為25%~35%。活性炭再生周期由處理后出水水質是否超過水質目標值確定,經常性沖洗周期宜為3d~5d。沖洗水可用砂濾水或炭濾水,沖洗水濁度宜小于5NTU。
        3 活性炭吸附罐的設計參數宜根據試驗資料確定;當無試驗資料時,宜按下列規定采用:
            1)接觸時間宜為20min~35min;
            2)吸附罐的最小高度和直徑比可為2:1,罐徑為1m~4m,最小炭層厚度宜為3m,可為4.5m~6m;
            3)升流式表面水力負荷宜為9.0m³/(m²·h)~24.5m³/(m²·h),降流式表面水力負荷宜為7.2m³/(m²·h)~11.9m³/(m²·h);
            4)操作壓力宜每0.3m炭層7kPa。
    7.11.12 去除水中色度、嗅味和有毒有害及難降解有機物,可采用臭氧氧化技術,設計參數宜通過試驗確定;當無試驗資料時,應符合下列規定:
        1 臭氧投量宜大于3mg/L,接觸時間宜為5min~60min,接觸池應加蓋密封,并應設呼吸閥和安全閥。
        2 臭氧氧化系統中應設臭氧尾氣消除裝置。
        3 所有和臭氧氣體或溶解臭氧的水接觸的材料應耐臭氧腐蝕。
        4 可根據當地情況采用不同氧源的發生器。氧源、臭氧發生裝置系統和臭氧接觸池的設計應符合現行國家標準《室外給水設計標準》GB50013的規定。
        5 臭氧氧化工藝中臭氧投加量較大或再生水規模較大時,臭氧尾氣的利用應通過技術經濟分析確定。

    Ⅲ 輸配水
    7.11.13 再生水管道敷設及其附屬設施的設計應符合現行國家標準《室外給水設計標準》GB50013的規定。
    7.11.14 再生水輸配水管道平面和豎向布置,應按城鎮相關專項規劃確定,并應符合現行國家標準《城市工程管線綜合規劃規范》GB50289的規定。
    7.11.15 污水再生處理廠宜靠近污水廠或再生水用戶。有條件時再生水處理設施應和污水廠集中建設。
    7.11.16 輸配水干管應根據再生水用戶的用水特點和安全性要求,合理確定其數量,不能斷水用戶的配水干管不宜少于2條。再生水管道應具有安全和監控水質的措施。
    7.11.17 輸配水管道材料的選擇應根據水壓、外部荷載、土壤性質、施工維護和材料供應等條件,經技術經濟比較確定。可采用塑料管、承插式預應力鋼筋混凝土管和承插式自應力鋼筋混凝土管等非金屬管道或金屬管道。采用金屬管道時,應對管道進行防腐處理。
    7.11.18 管道的埋設深度應根據豎向布置、管材性能、凍土深度、外部荷載、抗浮要求及和其他管道交叉等因素確定。露天管道應有調節伸縮的設施和保證管道整體穩定的措施,嚴寒和寒冷地區應采取防凍措施。

    條文說明

    Ⅰ一般規定
    7.11.1 深度處理以排放標準為處理目的,再生處理以回用水質要求為目標。污水深度處理和再生處理工藝應根據處理目標選擇,可采用其中的一個工藝單元或幾種單元的組合。
        深度處理工藝應根據排放標準進行選擇,保證經濟和有效。污水再生利用的目標不同,其水質標準也不同。根據現行國家標準《城市污水再生利用分類》GB/T18919的有關規定,城市污水再生利用類別共分為五類,包括農、林、牧、漁業用水,城鎮雜用水,工業用水,環境用水和補充水源水。污水再生利用時,其水質應符合以上標準及其他相關標準的規定。
    7.11.2 本條列出常規條件下城鎮污水深度處理和再生水處理的主要工藝形式,其中,膜過濾指在一定推動力下,利用膜的選擇透過性將液體中的組分進行分離、純化、濃縮以去除污染物的技術,包括微濾、超濾、納濾、反滲透和電滲析等不同膜過濾工藝去除污染物分子量大小和對預處理要求不同。
    7.11.3 本條為強制性條文,必須嚴格執行。再生水水質是保證污水回用工程安全運行的重要基礎,其水質介于飲用水和城鎮污水廠出廠水之間,為避免對飲用水和再生水水質的影響,再生水輸配管道不得和其他管道相連接,輸送過程中不得降低和影響其他用水的水質,尤其是嚴禁和城市飲用水管道連接。

    Ⅱ 處理工藝
    7.11.4 本條規定設計參數宜通過試驗資料確定或參照相似地區的實際設計和運行經驗確定。
    7.11.5 混合是混凝劑被迅速均勻地分布于整個水體的過程。在混合階段中膠體顆粒間的排斥力被消除或其親水性被破壞,使顆粒具有相互接觸而吸附的性能。根據國外資料,混合時間可采用30s~120s。
    7.11.6 污水處理出水的水質特點和給水處理的原水水質有較大的差異,因此實際的設計參數不完全一致。
        如美國南太和湖石灰作混凝劑的絮凝(空氣攪拌)時間為5min、沉淀(圓形輻流式)表面水力負荷為1.6m³/(m²·h),上升流速為0.44mm/s;美國加利福尼亞州橘縣給水區深度處理廠的絮凝(機械絮凝)時間為30min;科羅拉多泉污水深度處理廠處理二級處理出水,用于灌溉和工業回用,澄清池上升流速為0.57mm/s~0.63mm/s;我國現行國家標準《室外給水設計標準》GB50013規定不同形式的絮凝時間為12min~30min;平流沉淀池水平流速為10mm/s~25mm/s,沉淀時間為1.5h~3.0h;機械攪拌澄清池液面負荷為2.9m³/(m²·h)~3.6m³/(m²·h),脈沖澄清池液面負荷為2.5m³/(m²·h)~3.2m³/(m²·h)。現行國家標準《污水再生利用工程設計規范》GB50335規定隔板絮凝池絮凝時間為20min~30min,折板絮凝池、柵條(網格)絮凝池和機械絮凝池絮凝時間為15min~25min,平流沉淀池沉淀時間為2.0h~4.0h,水平流速為4.0mm/s~12.0mm/s,上向流斜管沉淀表面水力負荷為4m³/(m²·h)~7m³/(m²·h),側向流斜板沉淀池表面水力負荷可采用5m³/(m²·h)~9m³/(m²·h),機械攪拌澄清池表面水力負荷應為2.5m³/(m²·h)~3.0m³/(m²·h)。
        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,宜根據實際運行經驗,提出混凝沉淀設計參數。
    7.11.7 本條是對濾池設計的規定。
        1 為避免濾池填料堵塞,影響過濾效果,因此濾池的進水SS宜小于20mg/L。
        3 根據國內工程實踐經驗,在適宜的水溫、充足的陽光作用下,濾池存在藻類滋生的現象,因此宜采取預加氯等措施加以控制。
    7.11.8 用于污水深度處理的濾池和給水處理的池形沒有大的差異,因此,在污水深度處理中可以參照給水處理的濾池設計參數進行選用。
        濾池的設計參數,主要根據目前國內外的實際運行情況和現行國家標準《污水再生利用工程設計規范》GB50335以及有關資料的內容確定。
    7.11.9 轉盤濾池是一種表面過濾方式,沖洗能耗低,過濾水頭小,占地面積小,維護使用簡便。
    7.11.10 因活性炭吸附處理的投資和運行費用相對較高,所以在城鎮污水再生利用中應慎重采用。在常規的處理工藝不能滿足再生水水質要求或對水質有特殊要求時,為進一步提高水質,可采用活性炭吸附處理工藝。
    7.11.11 活性炭吸附池的設計參數原則上應根據原水和再生水水質要求,根據試驗資料或結合實際運行資料確定。本條按運行經驗提出正常情況下可采用的參數。
    7.11.12 臭氧的投加量和接觸時間應根據采用臭氧處理的目的確定,根據國內工程實踐,當臭氧作為脫色劑或去除嗅味時,臭氧的接觸時間一般不小于5min。當需進一步氧化去除難以生物降解的有機物時,常采取加大臭氧投加量和延長接觸時間的措施。

    Ⅲ 輸配水
    7.11.13 再生水管道和給水管道的鋪設原則上無大的差異,因此,再生水輸配管道設計可參照現行國家標準《室外給水設計標準》GB50013執行。
    7.11.14 再生水管線的平面位置和豎向位置一般由城鎮總體規劃及給排水、道路等專項規劃確定,并按現行國家標準《城市工程管線綜合規劃規范》GB50289的有關規定進行管線綜合設計。
    7.11.15 為減少污水廠出水的輸送距離,便于再生處理設施的管理,一般宜和城鎮污水廠集中建設;同時,再生處理設施應盡量靠近再生水用戶,以節省輸配水管道的長度。
    7.11.16 再生水輸配水管道的數量和布置與用戶的用水特點和重要性有密切關系,一般比城鎮供水的保證率低,應具體分析實際情況合理確定。

    7.12 自然處理

    7.12 自然處理


    Ⅰ 一般規定
    7.12.1 污水量較小的城鎮,在環境影響評價和技術經濟比較合理時,可采用污水自然處理。
    7.12.2 污水的自然處理可包括人工濕地和穩定塘。
    7.12.3 污水自然處理必須考慮對周圍環境及水體的影響,不得降低周圍環境的質量,應根據地區特點選擇適宜的污水自然處理方式。
    7.12.4 采用自然處理時,應采取防滲措施,嚴禁污染地下水。
    7.12.5 有條件的地區可將自然處理凈化城鎮污水廠尾水用作河道基流補水。

    Ⅱ 人工濕地
    7.12.6 采用人工濕地處理污水時,應進行預處理。預處理設施出水SS不宜超過80mg/L。
    7.12.7 人工濕地面積應按五日生化需氧量表面有機負荷確定,同時應滿足表面水力負荷和停留時間的要求。人工濕地的主要設計參數宜根據試驗資料確定;當無試驗資料時,可采用經驗數據或按表7.12.7的規定取值。
    表7.12.7  人工濕地的主要設計參數
    表7.12.7 人工濕地的主要設計參數
    7.12.8 表面流人工濕地的設計宜符合下列規定:
        1 單池長度宜為20m~50m,單池長寬比宜為3:1~5:1;
        2 表面流人工濕地的水深宜為0.3m~0.6m;
        3 表面流人工濕地的底坡宜為0.1%~0.5%。
    7.12.9 潛流人工濕地的設計應符合下列規定:
        1 水平潛流人工濕地單元的長寬比宜為3:1~4:1;垂直潛流人工濕地單元的長寬比宜控制在3:1以下。
        2 規則的潛流人工濕地單元的長度宜為20m~50m;不規則潛流人工濕地單元,應考慮均勻布水和集水的問題。
        3 潛流人工濕地水深宜為0.4m~1.6m。
        4 潛流人工濕地的水力坡度宜為0.5%~1.0%。
    7.12.10 人工濕地的集配水應均勻,宜采用穿孔管、配(集)水管、配(集)水堰等方式。
    7.12.11 人工濕地宜選用比表面積大、機械強度高、穩定性好、取材方便的填料。
    7.12.12 人工濕地應以本土植物為首選,宜選用耐污能力強、根系發達、去污效果好、具有抗凍及抗病蟲害能力、有一定經濟價值和美化景觀效果、容易管理的植物。
    7.12.13 人工濕地應在池體底部和側面進行防滲處理,防滲層的滲透系數不應大于10-8m/s。
    7.12.14 在寒冷地區,集配水及進出水管的設計應考慮防凍措施。
    7.12.15 人工濕地系統應定期清淤排泥。
    7.12.16 人工濕地應綜合考慮污水的懸浮物濃度、有機負荷、投配方式、填料粒徑、植物、微生物和運行周期等因素進行防堵塞設計。

    Ⅲ 穩定塘
    7.12.17 在有可利用的荒地或閑地等條件下,技術經濟比較合理時,可采用穩定塘處理污水。用作二級處理的穩定塘系統,處理規模不宜大于5000m³/d。
    7.12.18 處理污水時,穩定塘的設計數據應根據試驗資料確定;當無試驗資料時,根據污水水質、處理程度、當地氣候和日照等條件,穩定塘的五日生化需氧量總平均表面有機負荷可采用1.5gBOD5/(m²·d)~10.0gBOD5/(m²·d),總停留時間可采用20d~120d。
    7.12.19 穩定塘的設計應符合下列規定:
        1 穩定塘前宜設格柵;當污水含砂量高時,宜設沉砂池。
        2 穩定塘串聯的級數不宜少于3級,第一級塘有效深度不宜小于3m。
        3 推流式穩定塘的進水宜采用多點進水。
        4 穩定塘污泥的蓄積量宜為40/(人·年)~100L/(人·年),一級塘應分格并聯運行,輪換清除污泥。
    7.12.20 在多級穩定塘系統的后面可設養魚塘,進入養魚塘的水質應符合國家現行有關漁業水質標準的規定。

    條文說明

    Ⅰ 一般規定
    7.12.1 污水自然處理主要依靠自然的凈化能力,因此必須嚴格進行環境影響評價,通過技術經濟比較確定。污水自然處理對環境的依賴性強,所以從建設規模上考慮,一般僅應用在污水量較小的小城鎮。
    7.12.2 隨著國家對土壤環境污染的重視,土地處理已不再推薦使用。故本次修訂刪除土地處理的內容。冬季會出現冰凍的地區應謹慎考慮人工濕地處理。
    7.12.3 污水自然處理是利用環境的凈化能力進行污水處理的方法,因此,當設計不合理時會破壞環境質量,所以建設污水自然處理設施時應充分考慮環境因素,不得降低周圍環境的質量。污水自然處理的方式較多,必須結合當地的自然環境條件,進行多方案的比較,在技術經濟可行、滿足環境評價、滿足生態環境和社會環境要求的基礎上,選擇適宜的污水自然處理方式。
    7.12.4 本條為強制性條文,必須嚴格執行。自然處理是利用植物和微生物構建的生態群落降解污染物的一種方式,具有生態價值和景觀價值,在污水深度處理和徑流污染控制方面具有良好的應用前景。但如果不采取防滲措施(包括自然防滲和人工防滲),必定會造成污水下滲,影響地下水水質,因此應采取防滲措施避免對地下水產生污染。
    7.12.5 自然處理的工程投資和運行費用較低。城鎮污水廠的尾水一般污染物濃度較低,所以有條件的地區可考慮采用自然處理進一步改善水質,也可以作為河道基流補水前的生態緩沖。

    Ⅱ 人工濕地
    7.12.6 人工濕地作為深度處理工藝的出水水質可優于城鎮污水廠一級A標準排放,且景觀效果較好。因此特別適合景觀用水區域附近的生活污水處理或直接對受污染水體的水進行深度處理,此外,人工濕地可以為這些水體提供清潔的水源補充。
        污水中污染物濃度過高不利于人工濕地的處理,尤其懸浮顆粒濃度較高易引發人工濕地堵塞。因此需對人工濕地進水進行預處理,以有效降低進水污染物濃度,一般采用格柵、沉砂池或初次沉淀池,當進水量較大污染物濃度很高或者對人工濕地出水要求較高時,應采用一級強化處理或二級生物處理。
        從延長人工濕地使用壽命角度考慮,本條規定了人工濕地的進水SS值不宜超過80mg/L。
    7.12.7 人工濕地處理污水采用的類型包括表面流濕地、水平潛流濕地、垂直潛流濕地及其組合,一般將處理污水和景觀相結合。采用何種方式應進過技術經濟分析。因人工濕地處理污水的目標不同,目前國內人工濕地的實際數據差距較大,因此,設計參數宜由試驗確定。
        人工濕地表面積設計可按有機污染物負荷和水力負荷進行計算,取兩者計算結果中的較大值。人工濕地用作二級生物處理時,可取較高的有機物負荷和較低的水力負荷;用作深度處理時,可取較低的有機物負荷和較高的水力負荷。年平均溫度較低的地區可適當增加水力停留時間。
    7.12.8 在停留時間一定的條件下,人工濕地越長,水流流速越快,污染物的沉降和植物的攔截過濾作用均會受到影響,因此表面流人工濕地的長度不宜過大,宜小于50m。人工濕地長寬比過小時,易形成短流,因此表面流人工濕地的長寬比宜控制在3:1~5:1。
        一般認為,表面流人工濕地主體植物多采用大型挺水植物,過大的水深不利于挺水植物的生長。
        由于表面流人工濕地沿程水頭損失較小,故表面流人工濕地的水力坡度一般較水平潛流人工濕地小,一般建議不大于0.5%,坡度過大會導致額外的工程投資,且末端易壅水;坡度過小時,易造成前端壅水。設計時應根據人工濕地中水生植物的種植密度進行坡度的調整。種植密度較大時應適當加大坡度。
    7.12.9 基于減弱水流沖刷、減小短流和壅水的可能性,水平潛流人工濕地同表面流人工濕地一樣需要注意選擇合適的長度和長寬比,因此單元面積受到一定的限制。
    7.12.10 人工濕地的集配水系統應該保證集配水的均勻性,這樣才能減少短流現象和堵塞現象的發生,從而充分發揮濕地的凈化功能。
    7.12.11 人工濕地填料不僅具有吸附、過濾、沉淀等水處理功能,而且為微生物生長提供載體,因此需要填料具有盡可能大的表面積。填料的總表面積和其粒徑呈反比,但如果填料的粒徑過小,將會容易造成人工濕地床體的堵塞。人工濕地填料作為床體的支持骨架,應具備一定的機械強度,可有效避免床體壓實堵塞。人工濕地填料需具有較好的化學穩定性,應避免緩釋有毒有害物質。為降低運輸成本,人工濕地填料應盡可能就地取材。
    7.12.12 人工濕地選擇的植物應該對當地的氣候條件、土壤條件和周圍的動植物環境有很好的適應能力,否則難以達到理想的處理效果,一般優先選用當地或本地區存在的植物。
        濕地系統應根據濕地類型、污水性質選擇耐污能力強、去污效果好、具有抗凍抗病蟲害能力和容易管理的濕地植物。
        建造人工濕地時要考慮一定的經濟價值和景觀效果。
    7.12.13 為防止人工濕地滲漏的污水對土壤、地下水等產生污染,應設防滲層并做好防滲措施。
        防滲層可采用黏土層、高密度聚乙烯土工膜和其他建筑工程防水材料,并要求其滲透系數不應大于10-8m/s。
    7.12.15 潛流人工濕地底部應設置清淤裝置。
    7.12.16 人工濕地防堵塞設計對于保證人工濕地的凈化效果、提高人工濕地的使用壽命、減少維護管理工作量極為重要。必須控制進水有機物、懸浮物含量,控制合適的濾料級配。另外,通過多個單元的輪灌和加強預曝氣,均可以降低堵塞風險。

    Ⅲ 穩定塘
    7.12.17 在進行污水處理規劃設計時,對地理環境合適的城鎮,以及中、小城鎮和干旱、半干旱地區,可考慮采用荒地、廢地、劣質地,以及坑塘、洼地,建設穩定塘污水處理系統。
        穩定塘是人工的接近自然的生態系統,它具有管理方便、能耗少等優點,但有占地面積大等缺點。選用穩定塘時,必須考慮當地是否有足夠的土地可供利用,并應對工程投資和運行費用進行全面的技術經濟比較。國外穩定塘一般用于處理小水量的污水。如日本因穩定塘占地面積大,不推廣應用;英國限定穩定塘用于深度處理;美國5000座穩定塘的處理污水總量為898.9×104m³/d,平均1798m³/d,僅135座大于3785m³/d。我國地少價高,穩定塘占地約為活性污泥法二級處理廠用地面積的13.3倍~66.7倍,因此,穩定塘的處理規模不宜大于5000m³/d。
    7.12.18 冰封期長的地區,其總停留時間應適當延長;曝氣塘的有機負荷和停留時間不受本條規定的限制。
        溫度、光照等氣候因素對穩定塘處理效果的影響十分重要,將決定穩定塘的負荷能力、處理效果以及塘內優勢細菌、藻類和其他水生生物的種群。
        穩定塘的五日生化需氧量總平均表面負荷和冬季平均氣溫有關,氣溫高時,五日生化需氧量負荷較高,氣溫低時,五日生化需氧量負荷較低。為保證出水水質,冬季平均氣溫在0℃以下時,總水力停留時間以不少于塘面封凍期為宜。本條的表面有機負荷和停留時間適用于好氧穩定塘和兼性穩定塘。表22為幾種穩定塘的典型設計參數。
    表22 穩定塘典型設計參數
    表22 穩定塘典型設計參數
    7.12.19 本條是關于穩定塘設計的規定。
        1 污水進入穩定塘前,宜進行預處理。預處理一般為物理處理,其目的在于盡量去除水中雜質或不利于后續處理的物質,減少塘中的積泥。
        污水流量小于1000m³/d的小型穩定塘前一般可不設沉淀池,否則,增加了塘外處理污泥的困難。處理大水量的穩定塘前,可設沉淀池,防止穩定塘塘底沉積大量污泥,減少塘的容積。
        2 有關資料表明:對幾個穩定塘進行串聯模型試驗,單塘處理效率為76.8%,兩塘處理效率為80.9%,三塘處理效率為83.4%,四塘處理效率為84.6%,因此,本條規定穩定塘串聯的級數一般不少于3級。
        第一級塘的底泥增長較快,占全塘系統的30%~50%,塘下部需用于儲泥。深塘暴露于空氣的面積小,保溫效果好。因此,本條規定第一級塘的有效水深不宜小于3m。
        3 當只設一個進水口和一個出水口并把進水口和出水口設在長度方向中心線上時,則短流嚴重,容積利用系數可低至0.36。進水口和出水口離得太近,也會使塘內存在很大死水區。為取得較好的水力條件和運轉效果,推流式穩定塘宜采用多個進水口裝置,出水口盡可能布置在距進水口遠一點的位置上。風能使塘產生環流,為減小這種環流,進出水口軸線布置在與當地主導風向相垂直的方向上,也可以利用導流墻,減小風產生環流的影響。
        4 本款是關于穩定塘底泥的規定。
        根據資料,各地區的穩定塘的底泥量分別為武漢68L/(人·年)~78L/(人·年)、美國30L/(人·年)~91L/(人·年)、加拿大91L/(人·年)~146L/(人·年),一般可按100L/(人·年)取值,5年后大約穩定在40L/(人·年)的水平。
        第一級塘的底泥增長較快,污泥最多,應考慮排泥或清淤措施。為清除污泥時不影響運行,可分格并聯運行。
    7.12.20 多級穩定塘處理的最后出水中,一般含有藻類、浮游生物,可作魚餌,在其后可設養魚塘,但水質必須符合現行國家標準《漁業水質標準》GB11607的有關規定。

    7.13 消毒

    7.13 消毒


    Ⅰ 一般規定
    7.13.1 污水廠出水的消毒程度應根據污水性質、排放標準或再生利用要求確定。
    7.13.2 污水廠出水可采用紫外線、二氧化氯、次氯酸鈉和液氯消毒,也可采用上述方法的聯合消毒方式。
    7.13.3 污水廠消毒后的出水不應影響生態安全。
    7.13.4 消毒設施和有關建筑物的設計,應符合現行國家標準《室外給水設計標準》GB50013的規定。

    Ⅱ紫外線
    7.13.5 污水廠出水采用紫外線消毒時,宜采用明渠式紫外線消毒系統,清洗方式宜采用在線機械加化學清洗的方式。
    7.13.6 紫外線消毒有效劑量宜根據試驗資料或類似運行經驗,并宜按下列規定確定:
        1 二級處理的出水宜為15mJ/cm²~25mJ/cm²;
        2 再生水宜為24mJ/cm²~30mJ/cm²。
    7.13.7 紫外線照射渠的設計,應符合下列規定:
        1 照射渠水流均勻,燈管前后的渠長度不宜小于1m。
        2 渠道設水位探測和水位控制裝置,設計水深應滿足全部燈管的淹沒要求;當同時應滿足最大流量要求時,最上層紫外燈管頂以上水深在燈管有效殺菌范圍內。
    7.13.8 紫外線消毒模塊組應具備不停機維護檢修的條件,應能維持消毒系統的持續運行。

    Ⅲ 二氧化氯、次氯酸鈉和氯
    7.13.9 污水廠出水的加氯量應根據試驗資料或類似運行經驗確定;當無試驗資料時,可采用5mg/L~15mg/L,再生水的加氯量應按衛生學指標和余氯量確定。
    7.13.10 二氧化氯、次氯酸鈉或氯消毒后應進行混合和接觸,接觸時間不應小于30min。
    7.13.11 次氯酸鈉溶液宜低溫、避光儲存,儲存時間不宜大于7d。

    條文說明

    Ⅰ 一般規定
    7.13.1 目前,國內城鎮污水廠出水執行現行國家標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918,其控制指標為糞大腸菌群數,消毒主要考慮滅活致病細菌和病毒。再生水的消毒程度則需根據其用途確定,分別執行現行國家標準《城市污水再生利用城市雜用水水質》GB/T18920、《城市污水再生利用景觀環境用水水質》GB/T18921、《城市污水再生利用地下水回灌水質》GB/T19972、《城市污水再生利用工業用水水質》GB/T19923、《城市污水再生利用農田灌溉用水水質》GB20922、《城市污水再生利用綠地灌溉水質》GB/T25499等,消毒除考慮滅活致病細菌和病毒外,還需考慮持續殺菌的效果、消毒副產物等因素。
    7.13.2 常用的污水消毒方法包括二氧化氯、次氯酸鈉、液氯和紫外線,或上述方法的組合技術。其中二氧化氯、次氯酸鈉和液氯是化學消毒方法,維持一定的余氯量時,具有持續消毒作用,但會和水中的有機物反應生成消毒副產物;紫外線消毒是物理消毒方法,可避免或減少消毒副產物產生的二次污染物,但沒有持續滅菌作用,消毒效果受水中懸浮物濃度及色度影響較大。因此,應根據工程實際情況選擇合適的消毒方式。
        次氯酸鈉是近年來污水廠使用較多的一種消毒劑,因其系統簡單、副作用小、使用方便而受歡迎;尤其是在污水廠提標改造工程中,所耗投資較低,增加的設備設施簡單,安全隱患小。
    7.13.3 由于污水廠消毒后的出水中含有的殘留消毒劑和消毒副產物,排入水體后會對水體的生態產生影響,因此,污水廠消毒方式的選擇應充分考慮對排放水體的影響,不應影響水體生態安全。

    Ⅱ 祡外線
    7.13.5 明渠式紫外線消毒系統包括紫外線消毒模塊組、配電中心、系統控制中心、水位探測和水位控制裝置等。紫外線消毒模塊組的所有燈管相互平行,均勻排列在消毒明渠內。
        為確保紫外線消毒效果,保持渠道內紫外線有效劑量,應定期清洗紫外線燈管的石英玻璃套管表面。
    7.13.6 污水的有效紫外線劑量應為生物體吸收至足量的紫外線劑量(生物驗定劑量或有效劑量),以往用理論公式計算。由于污水的成分復雜且變化大,實踐表明理論值比實際需要值低很多,為此,美國《紫外線消毒手冊》(EPA,2003年)已推薦用獨立第三方驗證的紫外線生物驗定劑量作為紫外線有效劑量。據此,本條做此規定。
        《城市給排水紫外線消毒設備》GB/T19837中明確規定用于污水消毒的紫外線有效劑量指標:為保證達到現行國家標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918所要求衛生學指標中的二級標準和一級B標準,SS不超過20mg/L時,紫外線有效劑量不應低于15mJ/cm²;為保證達到一級A標準,SS不超過10mg/L時,紫外線有效劑量不應低于20mJ/cm²。紫外線消毒設備在工程設計和應用之前,應提供有資質的第三方用同類設備在類似水質中所做的檢驗報告。
        經調查國內城鎮污水廠的運行經驗,一般二級處理出水水質達一級B標準時,紫外線消毒有效劑量按15mJ/cm²~19mJ/cm²;出水水質達一級A標準時,紫外線消毒有效劑量按20mJ/cm²~25mJ/cm²。據此做出二級處理出水的紫外線有效劑量規定。
        一些病原體進行不同程度滅活時所需紫外線劑量資料見表23。
    表23 滅活一些病原體的紫外線劑量(mJ/cm2
    表23 滅活一些病原體的紫外線劑量(mJ/cm2)
        一些城鎮污水廠消毒的紫外線劑量見表24。
    表24 一些城鎮污水廠消毒的紫外線有效劑量
    表24 一些城鎮污水廠消毒的紫外線有效劑量
        單獨采用紫外線消毒時,由于紫外光不能在管網中提供持續的消毒作用,為避免細菌的光復活,應盡量加大紫外線有效劑量。因此,現行國家標準《城市給排水紫外線消毒設備》GB/T19837規定,紫外線消毒作為城市雜用水主要消毒手段時,紫外線有效劑量不應低于80mJ/cm²。否則,難以穩定達到現行國家標準《城市污水再生利用城市雜用水水質》GB/T18920規定的“總大腸菌群≤3個/L”的指標。采用紫外線消毒和含氯消毒劑聯用的方法,則可以增強水質安全保障,有效解決紫外線持續消毒能力差的問題。此外,根據污水再生利用的不同分類,按照國內相關水質標準,除地下水回灌水質無余氯要求外,其余(城市雜用水、景觀環境用水、工業用水、農田灌溉用水、綠地灌溉)均有余氯量的要求,故再生水采用紫外線消毒時宜和含氯消毒劑聯合使用。
    7.13.7 為控制合理的水流流態,充分發揮照射效果,做出本條規定。

    Ⅲ 二氧化氯、次氯酸鈉和氯
    7.13.9 現行國家標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918中規定了糞大腸菌群數排放指標,按此要求的加氯量,應根據試驗資料或類似生產運行經驗確定。
        經調查,國內城鎮污水廠的運行經驗:一般出水水質達一級B標準時,加氯量為5mg/L~9mg/L:出水水質達一級A標準時,加氯量為3mg/L~5mg/L。據此,規定本條,無試驗資料時,二級處理出水的加氯量可采用5mg/L~15mg/L。
        再生水除衛生學指標外,還有余氯量的要求,故加氯量按衛生學指標和余氯量確定。
    7.13.10 在紊流條件下,二氧化氯或氯能在較短的接觸時間內對污水達到最大的殺菌率。但考慮到接觸池中水流可能發生死角和短流,因此,為了提高和保證消毒效果,規定二氧化氯或氯消毒的接觸時間不應小于30min。
    7.13.11 次氯酸鈉溶液的穩定性較差,溫度和紫外光對次氯酸鈉的穩定性影響很大,升高溫度或光照(特別是紫外光),次氯酸鈉溶液的分解速度將明顯加快,所以次氯酸鈉溶液要低溫、避光儲存。儲存區域室溫不宜超過30℃,儲存時間不宜大于7d。
     







     
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