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发表于 2005-9-4 23:01:02
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污 水 回 用 设 计 规 范
条文说明
目 次
1 总则 …………………………………………………………………………19
2 术语 …………………………………………………………………………20
3 可行性研究 …………………………………………………………………21
4 再生水水源 …………………………………………………………………23
5 再生水水质标准 ……………………………………………………………24
6 再生回用系统 ………………………………………………………………29
7 再生处理工艺构筑物设计 …………………………………………………30
8 安全措施和监制 ……………………………………………………………35
1 总 则
1.0.1 本条是编制本规范的宗旨目的。中国水资源总量为28000亿m3,按1997年人口统计,人均水资源量为2220 m3,预测2030年人口增至16亿时,人均水资源量将降到1760 m3。按国际一般标准,人均水资源少于1700 m3为用水紧张的国家。因此,我国未来水资源形势是非常严峻的。水已经成为制约国民经济发展和人民生活水平提高的重要因素。
一方面城市缺水十分严重,一方面大量的城市污水白白流失,既浪费了资源,又污染了环境。和城市供水量几乎相等的城市污水中,只有0.1%的污染物质,比海水3.5%少得多。其余绝大部分是可再利用的清水。水在自然界是唯一不可替代、也是唯一可以重复利用的资源。城市污水就近可得,易于收集。再生处理比海水淡化成本低廉,处理技术也比较成熟。基建投资比远距离引水经济得多。当今世界各国解决缺水问题时,城市污水被选为可靠的第二水源,在未被充分利用之前,禁止随意排到自然水体中去。
污水回用在国外规模很大,历史很长。我国近些年来,随着对水危机认识的提高,城市污水回用已被各级领导高度重视。今后污水回用工程会日渐增多,回用规模会越来越大,对回用设计规范的要求也日渐迫切。本规范的修订,是十分及时和必要的。本规范的编制原则是,立足当前,着眼未来,从具体国情出发,借鉴国外经验,提倡工艺成熟易于推广的技术。
1.0.2 本条是本规范的适用范围。污水回用的最大用户是农业用水。污水农业灌溉是污水回用的重要方面,在我国有悠久历史,有成功经验也有失败教训,尚需进行科学总结。污水回用在城市的最大用户是工业,城市用水中80%是工业用水,工业用水中80%又是水质要求不高的冷却水。以再生水替代自来水用于工业冷却,在技术上和工程上都易于实现,在规模上又足以缓解城市供水紧张状况。其次是城市杂用水、景观环境用水等,随着城市建设的发展,这方面用水也会越来越多。污水回用的其他用途,如回注地下,要长期考察对地下水影响,对此我国实践不多;再生水作为生活饮用水,考虑人们心理障碍,在相当长时间内难以推广,故此本规范对后两项暂不做规定。
1.0.3 本条强调应将处理后的城市污水,作为城市的一种合法水源纳入城市水资源总体规划。将再生水与天然水一样,进行统一管理和调配。。在解决城市缺水问题时,必须优先考虑污水回用。污水回用方案未得到充分论证之前,不能舍近求远兴建远距离引水工程。水资源优化配置的顺序应是:本地天然水、再生水、雨水、境外引水、淡化海水。
1.0.4 取得用户理解和支持,是推广污水回用的重要环节。向用户作好宣传和科学普及工作,向他们提供充足论据,使他们对污水回用产生信心,愿意接受再生水。这样确定设计水量和目标水质才能符合实际,最大限度地发挥污水回用工程效益。
1.0.5 用水安全可靠作为总则的一条提出,引起设计人员重视。
1.0.6 再生处理技术,是跨学科技术,包括给水处理和污水处理内容,与二者既有联系又有区别。本规范未尽事宜,可参照《室外排水设计规范》和《室外给水设计规范》。对于冷却水来说,可参照《工业循环冷却水处理设计规范》。当城市再生水厂出水供给建筑物或小区使用时,可参照《建筑中水设计规范》。
2 术 语
2.0.1 深度处理,也称作高级处理、三级处理,一般是污水回用必需的处理工艺。它是将二级处理出水再进一步进行物理化学和生物处理,以更有效地去除污水中各种不同性质的杂质,从而满足用户对水质的使用要求。
2.0.2 长期以来,“污水”一词使人们心理上总是与“污垢的”、“肮脏的”词语相联系,无论处理得怎样好,也只能排放,不能回用。应该改变习惯叫法。这里把处理后的水叫“再生水”(回用水、循环水、中水),以回用为目的的污水处理厂叫“再生水厂”,这样一方面定义准确,另一方面也有利于克服人们错误的观念。
2.0.4 二级强化处理通常包括生物脱磷,生物脱氮除磷,好氧生物滤池,SBR工艺,氧化沟工艺等。
3 可 行 性 研 究
3.0.1 为使城市污水回用项目顺利实施作此规定。
3.0.3 污水回用用户的确定可分为调查、筛选和确定三个阶段。
1 调查阶段: 主要工作是收集现状资料,确定可供回用的全部污水以及使用这些水的全部潜在用户。这一阶段需要和当地供水部门讨论主要潜在用户情况。然后与这些用户联系。与供水部门和潜在用户建立良好的工作关系是很重要的。潜在用户关心回用水水质、供水可靠性、政府对使用回用水的规章制度,以及有无能力支付管线连接费或增加处理设施所需费用。
这阶段应予回答的问题主要有:
1)当地哪些城市污水处理厂出水适合于回用?
2)回用水在当地有哪些潜在用户?
3)与污水回用相关的公众健康问题,如何解决?
4)污水回用有哪些潜在的环境影响?
5)哪些法律、法规会影响污水回用?
6)哪些机构将审查批准污水回用计划的实施?
7)回用水供应商和用户有哪些法律责任?
8)现在新鲜水的成本是多少?将来可能是多少?
9)有哪些资金可支持污水回用计划?
10)污水回用系统哪些部分会引起用户兴趣与支持?
2 筛选阶段: 按用水量大小、水质要求、经济上的考虑对上阶段被确认的潜在用户分类排队,筛选出若干个候选用户。筛选用户的主要标准应是
1)用水量大小,这是因为大用水户的位置常常决定回用水管线的走
向和布置,甚至规模也可大致确定;
2)用户分布情况,用户集中在一个区域内或一条输水管沿线会影响回
用水厂选址和输水管布置;
3)用户水质要求。通过分类排队可以发现一些明显有可能的用户。筛选时,除了比较各用户的总费用外,还应在技术可行性、回用水与新鲜水成本、能节约多少新鲜水水量、改扩建的灵活性、投加药剂和消耗能源水平等方面进行比较。经过上述比较,可从中挑选出若干个最有价值的候选用户。
3 确定用户阶段: 这个阶段应研究各个用户的输水线路和蓄水要求,修正对这些用户输送回用水所需的费用估算;对不同的筹资进行比较,确定用户使用成本;比较每个用户使用新鲜水和回用水的成本。需要处理的问题有:
1)每个用户对回用水水质有何特殊要求?他们能容忍的水质变化幅度有多大?
2)每个用户需水量的日、季变化情况;
3)需水量的变化是用增大水泵能力,还是通过蓄水来解决?确定蓄水池大小及设置地点;
4)如果需对污水处理厂的出水作进一步处理,谁拥有和管理这些增加的处理设施?
5)区域内工业污染源控制措施如何?贯彻这些控制措施,能否简化回用水处理工艺?
6)每个系统中潜在用户需水的 “稳定性” 如何?它们是否会搬迁?生产工艺会不会有变化,以致影响回用?
7)农业用户使用回用水是否需改变灌溉方法?
8)潜在资助机构进行资助的条件和要求是什么?
9)在服务范围内的用户如何分摊全部费用?
10)如用户必须投资建造处理构筑物等设施,他们可接受的投资回收期是多少年?每个系统中的用户须付多少连接回用水管的费用?
在进行上述技术经济分析后,可确定用户.
3.0.5为使工程规模达到经济合理,很可能高峰时回用水需水量大于供水量,此时用户可用新鲜水补足。有时处理厂出水不能满足用户水质要求,或发生设备事故停水时,仍需用户用新鲜水补足。
3.0.6工程估算必须对各种回用方案做比较,选择费用具有竞争力的方案。必要时,建议政府给予优惠政策。
4 再 生 水 水 源
4.0.1 城市污水是指排入城市排水管网的全部污水统称。包括生活污水、部分工业废水和截留的雨水。一般情况下,城市污水都可作为再生水水源。
4.0.2 再生水水源必须保证对后续回用不产生危害。生物处理和简易深度处理无效的氯离子、色度、总溶解固体、硫酸盐、硬度和碱度等,都会影响回用效果,排污单位必须搞好预处理,达到有关标准后才能进入市政排水系统,流入再生水厂,否则只能单独排放。这方面要严格监控。因为万一发生回用事故,会给用户造成重大损失。本条从回用角度出发提出了限制:氯化物<500mg/L,指排污单位排出口浓度。氯化物是影响回用的重要指标,必须严加控制。沿海城市要防止海水渗入,防止海产品加工废水排入市政管道。色度<100度,一般的印染废水和染料工业废水如不脱色,则不能作为再生水水源。氨氮<100mg/L,因为氨氮过高会加重再生处理负担。总溶解固体<1500mg/L,考虑到总溶解固体难于去除,而它又影响回用效果,因此对其提出限制。
4.0.3 城市污水中,工业废水所占比重各城市不尽相同。同一城市不同区域也不一致。再生水水源提倡以生活污水为主,因为生活污水水质稳定,有可预见性,而工业废水事故排放时污染集中,会冲击再生过程。再生水厂宜靠近生活区。对于使用再生水的工厂,其所排废水中不纯物质(如TDS等)浓度增高,长期循环使用,会造成恶性积累,影响正常运行。因此这部分废水如水量很大,宜单独排放,不宜再作为回用水源。
4.0.5 不同城市的城市污水水质差异很大,沿海域市的氯离子含量高,南方用水定额高的城市有机物含量低,节水型城市有机物含量高。表4.0.5列出了几个城市的污水水质,供参考。
当再生水厂使用二级处理出水为水源时,可参照二级处理厂出水标淮,确定设计水质。
表4.0.5 城 市 污 水 水 质
城市 pH 色度 COD BOD5 氨氮 总磷 硬度 CI- 总固体 SS 总氮
大连 7.5 90 608 223 68 10 281 188 802 255 78
青岛 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 TDS=
757 146 43
邯郸 - - 183 134 22 9 - - - 160 50
广州 7.6 - 84
~140 3.2
~60 - 2
~3 - - - 31
~318 15
~27
沈阳 - - 442 167 - - - - - 206 37
长春 6.7
~7.6 - 550
~718 203
~401 30 5
~6 - 124 TDS=
422
~843 240
~463 -
注:除pH和色度外,单位为mg/L。
5 再 生 水 水 质 标 准
5.1.1 再生水回用分类是确定再生水水质标准体系的依据,合理分类有助于科学安全用水。
5.2.1 农田灌溉水质标准已包括处理后的城市污水作水源的农田灌溉用水。
5.2.2 这条提出了回用面广量大的冷却水水质标准。
冷却用水中直流冷却水水质标准提出的依据见表5.2.2-1。
表5.2.2-1 再生水用作直滤冷却水水质标准的依据
项目 美国国家科学院 天津大学试验 大连红星化工厂 美国1992年建议
pH值 5.0~8.3 6.0~9.0 7~8 6.0~9.0
SS(mg/L) - 10 6 30
BOD5(mg/L) - - 5 30
CODcr(mg/L) 75 60 60 -
氯化物(mg/L) 600 300 220 -
总硬度(以CaCO3计mg/L) 850 350 280 -
总碱度(以CaCO3计mg/L) 500 350 260 -
总固体(mg/L) 1000 803 906 -
主要依据美国1972年和1992年提出的水质标准,天津大学在“七•五”科技攻关中的试验数据,以及大连红星化工厂实际使用数据。一般来说,二级出水可基本上满足直流冷却水的水质要求,但为了保证输水管道和用水设备长期不淤塞和产生故障,二级出水宜再过滤和杀菌,然后用作直流冷却则更为安全。冷却用水中循环冷却补充水水质标准提出的依据见表5.2.2-2。工业用水是城市回用中的大户,特别是循环冷却补充水。冷却水与锅炉用水、工艺用水相比较,水质要求不高。日本、美国污水回用三十年,至今经久不衰。这次是在总结国家“七五”“八五”科技攻关经验,参照国外相关标准导则对原规范进行修订。增加了氮磷指标,对循环冷却水系统有利,考虑我国二级出水水质已普遍提高,该二项指标城市再生水厂可以达到。表中卫生学指标只考虑再生水对环境影响而定,在循环系统内的杀菌要求,由用户自行解决。该标准能够保证用水设备在常用浓缩倍数情况下不产生腐蚀、结垢和微生物粘泥等障碍。用户可根据水质状况进行循环水系统管理,个别水质要求高的用户,也可针对个别指标作补充处理。
表5.2.2-2 再生水作为循环冷却补充水水质标准的依据
项 目 美国国家科学院 日本东京工业水道 大连示范工程 天津大学试验 中石化研究院生产试验 燕山石化研究院试验 清华大学试验 生活饮用水标准
pH - 6.4~7.0 7~8 6~9 7.5 6.6-8.5 6-8 6.5-8.5
浊度(度) SS100 1~15 3 5-20 _ 1 10 3
BOD5(mg/L) - - 5 _ _ 5 _ _
CODcr(mg/L) 75 - 60 40-60 50.6 20-56 80 _
铁(mg/L) 0.5 0.13~0.67 0.1 _ 0.4 _ _ 0.3
锰 (mg/L) 0.5 - 0.1 _ _ _ _ 0.1
氯化物(mg/L) 500 96~960 220 300 108.1 58-116 200 250
总硬度(以CaCO计mg/L) 650 131~344 280 200-350 74 152-227 150 450
总碱度(以CaCO计mg/L) 350 - 260 150-350 115.8 90-360 _ _
氨氮(mg/L) _ _ _ 1-5 15 0.1-28 _ _
总磷(以P计) (mg/L) _ _ _ _ 0.8 0.1-1.3 _ _
总固体(mg/L) 溶解固体500 名古屋930 903 _ 461 423-1155 溶解固体800 溶解固体1000
5.2.3 再生水用于工业上工艺用水,目前很难提出众多行业的使用再生水的水质标准。因为工业部门各行业工艺条件差异很大,用水水质要求不同,需要在大量实践基础上才能编制出来。再生水用于锅炉用水,对硬度和含盐量要求很高,需增加软化或除盐处理,常采用离子交换或膜技术,其费用一般超过对天然水的处理费用。再生水用于锅炉用水的水质标准,应和天然水为水源的一致。
5.2.4 再生水厂出水可以满足水厂内杂用水需要,还可向周围建筑群和居民小区提供生活杂用水(中水)。随着城市建设的发展,市政建设用水,如绿化浇灌、清扫洒水、冲洗汽车和施工用水等也逐渐增多,城市再生水厂能够很好地提供这方面任务。
5.2.5 这条提出了再生水作为景观环境用的水质标准。考虑以下两种可能的回用类型:
1 观赏性景观环境用水;
2 娱乐性景观环境用水。
关于再生水处理的程度,取决于回用方式,就景观水体而言,要严格考虑污染物对水体美学价值的影响,因此处理工艺在生物二级处理的基础上,必要时要考虑包括除磷、过滤、消毒等二级以上的处理。一方面降低COD、BOD5、SS,减轻水体的有机污染负荷,防止水体发生黑臭,影响美学效果;另一方面控制富营养化的程度,提高水体的感观效果;还要满足卫生要求,保证人体健康。再生处理工艺与原水水质有关,要视具体条件而定。
关于水质指标的确定,分别对感观性状指标、水质常规指标、水中营养盐含量、卫生学指标等加以规定。再生水回用作为景观环境用水的水质标准与其它相关标准的比较列于表5.2.5。
表5.2.5 再生水作为景观环境用水的相关标准比较
序号 项目 再生水回用于景观水体的水质标准 天津市景观河道用水水质标准 日本建设省回用水标准 美国回用水标准
人体非直接接触 人体非全身性接触 用于改善环境景观用水 用于亲水用水 允许接触娱乐性池塘 不允许接触景观池塘
1 基本要求 无漂浮物, 无令人不愉快的嗅和味 无漂浮物, 无令人不愉快的嗅和味 无漂浮物,无不快感觉的嗅和味 无不快感觉的嗅、味和外观 无不快感觉的嗅、味和外观
2 DO (mg/L) ≥2
3 浊 度(NTU) 10 ≤10(度) ≤5(度) ≤2NTU
4 色度(度) 30 30 30 ≤40 ≤10
5 pH 6.5~9.0 6.5~9.0 6.5~8.5 5.8~8.6 5.8~8.6 6~9
6 CODCr (mg/L) 60 50 65
7 BOD5 (mg/L) 20 10 25 ≤10 ≤3 ≤10 ≤30
8 SS(mg/L) 20 10 30 ≤30
9 TP(mg/L) 2.0 1.0 2.0
10 NH4-N(mg/L) 10
11 TN②(mg/L) 30 10 28
12 大肠菌群(个/L) 1000 500 10000 ≤1000个/100mL ≤50个/100mL
13 粪大肠菌 (个/100mL) 检测不出 ≤200
14 余氯 (mg/L) 0.2~1.0 0.2~1.0 ≤1 ≤1
15 全盐量(mg/L) 1000/2000 1000/2000
16 氯化物(mg/L) 350 350
17 溶解性铁(mg/L) 0.4 0.4
18 总锰(mg/L) 1.0 1.0
19 挥发酚(mg/L) 0.1 0.1 0.1
20 石油类 (mg/L) 1.0 1.0 1.0
21 阴离子表面活性剂(mg/L) 0.3 0.3
5.2.6、以用水量最大的用户确定城市再生水厂的工艺流程是合理的。高于此标准的,可在用户内部作相应补充处理;低于此标准的,一方面水量不大,另方面使用较高标准用水效果会更好,而费用又增加不多。
6 再 生 回 用 系 统
6.0.1 污水回用是个系统工程,它将排水和给水连接起来,实现水的大循环。污水回用促进城市水资源处于动态循环中。污水回用工程关连到公用、城建、工业和规划等多部门多行业,要统筹兼顾,综合实施。
6.0.2 污水收集系统在旧市区可适应城市排水系统现状,在新建区应该根据再生水厂位置合理布置。
6.0.3 再生工艺的选择是回用设计的核心,必须在试验基础上或资料可靠基础上慎重进行。设计标准过高,会使投资增大,运行费用偏高,增加供水成本和用户负担;设计标准过低,会使再生水水质不能达标,影响用户使用。这就需要积累设计经验,正确处理二者关系。
6.0.5 水质再生的二级处理,有条件时,尽量采用二级强化处理,这样可提高出水水质,增加回用的可靠性;受条件限制,采用常规二级处理也是允许的,但要完善后续的深度处理或用户补充处理,以保证再生水质达到标准。
6.0.6 水质再生的某些深度处理单元技术,采用了给水处理一些技术,形式上相似,但水源不同,设计中应充分注意以污水为水源和以天然水为水源的差异,深度处理设计不能简单套用给水设计。
6.0.7 城市污水回用可由已建成的城市污水厂改扩建,增加深度处理部分来实现;也可在新建污水处理厂中包括回用部分;或建设完全回用的再生水厂。从回用角度出发,再生水厂不宜过于集中,可根据城市规划,考虑到用户位置分散布局。
6.0.13 用户的用水管理也是非常重要的。例如在冷却用水上,选择合适的水质稳定剂,杀菌灭藻剂,确立恰当的运行工况,会减轻因使用再生水可能带来的负面影响。在回用工程设计中,对用户应明确提出用水管理要求,用水设施要和再生处理设施同时施工,同时投产。
6.0.14 污水处理厂和再生水厂,自用水量很大,如消泡、溶药、空压机冷却、脱水机冲洗、绿化和办公楼内杂用水等。厂内回用,既经济又方便。
7 再 生 处 理 工 艺 与 构 筑 物 设 计
7.1.1 为了保证城市污水回用科学合理、经济可靠,这里根据国内外大量工程实例,提出了再生处理的基本工艺。
1 二级处理加消毒工艺可以用于农灌用水和某些环境用水;
2 二级处理加混凝、沉淀、过滤、消毒工艺,是国内外许多回用工程的实际工艺。日本名古屋、东京、大阪以及我国大连示范工程都是如此;
3 美国二级处理早已普及,现普遍在二级处理后增加过滤工艺。
4 近年来微孔膜过滤开始应用,比砂滤出水效果更好。
上述基本工艺可满足当前大多数用户的水质要求。
7.1.2 随着回用范围的扩大,优质再生水将是今后发展方向,膜技术的迅速发展展示了污水回用的广阔前景,补给给水水源会变为现实。污水再生的基本工艺也会随着改变。
7.1.3 活性污泥法的污泥膨胀会对后续再生处理造成严重影响,所以特别提出防止措施。设立厌氧段抑制污泥膨胀,已为许多工程实践所证实。在二级处理中采用脱氮除磷工艺,对提高再生水水质有利。
7.1.4 为了便于回用工程设计计算,本条给出了深度处理常用的混凝沉淀、过滤的处理效率和出水目标水质。提出的依据是参照国内外经验和有关资料。表7.1.4-1是综合日本再生水厂运行数据提出的。表7.1.4-2是大连污水回用示范工程运行数据。
7.1.5 深度处理除了混凝沉淀和过滤外,其它单元技术的处理效率,参见条文中表7.1.5。因国内实践不多,该表是参照美国《WATER REUSE》一书提出。
表7.1.4--1 各再生工序处理效率(日本)
项 目 原水水质
(mg/L) 处理率(%)/出水水质(mg/L) 出水计算值
(mg/L) 目标水质
(mg/L)
初沉 二级处理 混凝沉淀 过滤 综合(%)
BOD5 180 30/126 90/12.6 50/6.3 30/4.4 97.5 4.4 5
CODMn 100 25/75 75/18.8 40/11.3 20/9.0 91.0 9.0 10
SS 150 40/90 75/22.5 45/12.4 75/3.1 97.9 3.1 6
总氮 30 13/26.1 60/10.4 10/9.4 10/8.5 71.6 8.5 10
总磷 3.3 13/2.9 30/2.0 87.5/0.3 40/0.2 93.9 0.2 0.5
表7.1.4--2 各再生工序处理效率(大连)
项 目 去除率(%) 出水水质(mg/L)
澄清 过滤 综合
浊度 62 33 75 4(度)
BOD5 37 48 73 5
CODCr 25 20 39 39
总氮 - - 21 29
总磷 50 28 64 0.9
SS 10 80 82 6
铁 - - 62 0.1
7.1.7 为了保证用水安全,杀菌消毒是必须的。杀菌剂除了液氯外,还可用二氧化氯,次氯酸钠、臭氧、紫外、氯酚类和季胺盐类等。与给水处理不同的是投加量大,要保证杀菌剂的货源充足和一定量的储备。
7.1.8 ,供水稳定是水源安全保障的重要标志。污水厂变为再生水厂,标志着从为环境保护服务到为城市供水直接服务,因此在再生水厂的设计中,清水池、调节池、泵站等都应按城市供水考虑。
7.2.1 本条设计参数是参照回用工程实际运行数据提出的。污水的絮凝时间较天然水絮凝时间短,形成的絮体较轻,不易沉淀,所以沉淀池和澄清池的设计参数与常规给水不同。
7.2.2 滤池是再生水水质把关的构筑物,其设计要注意稳妥,留有应变余地。滤速只是常规滤池的一半左右为宜。凡在给水上可采用的各种池型或各种滤料,在深度处理上也可采用,但设计参数要通过试验取得。
滤池设置在室内时,应安装通风装置。应经常清洗滤池上部积垢。
7.2.3 微孔过滤是一种与常规粗滤十分相似的过程。微滤膜具有比较整齐、均匀的多孔结构。微滤的基本原理属于筛网状过滤,在静压差作用下,小于微滤膜孔径的物质通过微滤膜,而大于微滤膜孔径的物质则被截留到微滤膜上,使大小不同的组分得以分离。微孔过滤工艺在国内外许多污水回用工程中得到了实际应用,例如:澳大利亚悉尼奥运村污水再生回用、新加坡务德区污水厂污水再生回用、日本索尼显示屏厂污水再生回用、美国West Basin市污水再生回用以及我国天津开发区污水厂污水再生回用等工程都是如此。由于微滤技术属于高科技集成技术,因此,宜采用经过验证的微滤系统,设备生产商需有不少于3年的制作运行系统经验。
1 二级处理出水须满足国家《污水综合排放标准》的要求,若出水未能达到要求或出水中溶解性有机物浓度所占比例过高而影响微滤系统处理效果,则应采取措施强化二级处理效果。
2 由于微生物中一些细菌的大小只有0.5(m,故为了防止细菌穿透微滤膜,应选择孔径为0.2(m或0.2(m以下的微滤膜。
3 微滤系统对进水中的悬浊物质虽有较好的适应性,但为了保证微滤系统更加高效运行,延长微滤膜的使用寿命,宜在微滤系统之前采用粗滤(一般孔径为500(m)装置。
4 微滤膜虽然具有高效的除菌能力,并同时能减少采用大量液氯消毒时产生的致癌副产物,但为了确保再生水的安全性,在微滤系统之后仍然要采用必要的消毒处理措施,如采用臭氧、紫外线或液氯消毒。
为了抑制水中残余病原微生物的再度繁殖,则无论采用何种消毒措施,再生水管道中都应维持一定量的余氯。
5 向二级出水中投加少量抑菌剂(如氯氨等)是为了抑制管路及膜组件内微生物的过份生长。
6 采用空气反冲是指压缩空气由微滤膜内向外将附着在微滤膜上的杂质和沉积物冲掉,然后用二级出水进行微滤膜表面辅助冲洗。这种反冲方式能够在短时间内有效地去除微滤膜内外的杂质和沉积物,并能够再生微滤膜表层,延长微滤膜使用寿命,具有低耗能和反冲不需使用滤后水的特点。
7 微滤系统的自动膜完整性测试装置,只是需要较少的测试设备就可以在线监测到微滤膜的破损情况,预知故障的发生,监测结果非常准确,从而能够保证处理出水的水质。
8 微滤系统的过膜压力是指微滤膜前后的压力差,实际中可以通过设定的过膜压力来启动反冲系统;当过膜压力达到100kPa时,则需要对微滤膜进行化学清洗。
9 在有除磷要求时,可在微滤系统前采用化学除磷措施,通过投加化学絮凝剂来形成不溶性磷酸盐沉淀物,再利用微滤膜来截留所形成的不溶性磷酸盐沉淀物。
10 微滤系统反冲水是采用二级处理出水,反冲后不能直接排放,需要回流至污水处理厂前端汇入原污水中,与原污水一并进行处理。 7.2.4 当回用水质对磷的指标要求较高,采用生物除磷达不到要求时,应考虑增加化学除磷工艺。为降低除磷工程费用,应尽量减少进入污水处理厂磷的含量,特别应提倡使用不含磷的洗涤剂。为降低化学除磷的运行费用,应首选生物除磷,如仍不能满足出水要求时,再进一步采用化学除磷。化学除磷是指用向污水中投加无机金属盐药剂,与污水中溶解性磷酸盐混合后形成颗粒状非溶解性物质,使磷从污水中去除的方法。
1 化学除磷处理工艺设计必须具备设计所需的基础资料。基础资料应包括二级污水处理厂的设计污水量、回用水量及他们的变化系数、处理厂进出水中磷、碱度的含量、二级处理工艺、回用对磷及其他指标的要求、化学污泥的处理方法、二级处理工艺中浓缩池、消化池、脱水机等污液所释放出的磷的处理方式等。
2 常用的铁盐絮凝剂有:硫酸亚铁 (FeSO4)、氯化硫酸铁(FeClSO4)和三氯化铁 (FeCl3);常用铝盐絮凝剂有硫酸铝(Al2(SO4) 3)、氯化铝(AlCl3)和聚合氯化铝 (〔Al2 (OH)nCl5-n〕m);当污水中磷的含量较高时,宜采用石灰作为絮凝剂,采用铁盐作为助凝剂。
3 化学除磷工艺分为前置沉淀工艺、同步沉淀工艺和后沉淀工艺。前置沉淀工艺和同步沉淀工艺宜采用铁盐或铝盐作为絮凝剂;后沉淀工艺宜采用粒状高纯度石灰作为絮凝剂、采用铁盐作助凝剂。前置沉淀工艺将药剂加在污水处理厂沉砂池中,或加在沉淀池的进水渠中,形成的化学污泥在初沉池中与污水中的污泥一同排除。前置沉淀工艺常用药剂为铁盐或铝盐,其流程如下:
投药点 ↓ ↓ ↓ 原污水→格栅→泵房→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→出水
↓混合污泥
化学除磷采用前置沉淀工艺时,若生物处理采用生物滤池,不允许使用Fe2+。前置沉淀工艺特别适用于现有污水厂需增加除磷措施的改建工程。
同步沉淀工艺将药剂投加在曝气池进水、出水或二沉池进水中,形成的化学污泥同剩余生物污泥一起排除。同步沉淀工艺是使用最广泛的化学除磷工艺,其流程如下:
投药点↓ ↓ ↓ 原污水 → 格栅 → 泵房 → 沉砂池 → 初沉池 → 曝气池 → 二沉池 →出水
采用同步沉淀工艺会增加污泥产量。
后沉淀工艺药剂不是投加在污水处理厂的原构筑物中,而是在二沉池出水后另建混凝沉淀池,将药剂投在其中,形成单独的处理系统。石灰法除磷宜采用后沉淀工艺,其流程如下: ↓ 石灰、助凝剂 CO2或硫酸二沉池出水 → 一级加速澄清池 → 二级加速澄清池 → 滤池 → 出水 ↓
石灰泥脱水
↓
石灰宜用粒状高纯度石灰;助凝剂宜用铁盐;CO2可用烟道气、天然气、丙烷、燃料油和焦碳等燃料的燃烧产物,或液态商品二氧化碳。石灰泥浓缩脱水后可再生石灰或与生化处理污泥一起脱水作为它用。石灰作为絮凝剂时,pH应控制在8.5以上,石灰用量与污水中碱度成正比,与磷浓度无关。一般城市污水需投加400mg/l以上石灰,并应加25mg/l左右的铁盐作助凝剂,准确投加量宜通过试验确定。
4 本条对化学除磷专用设备的技术要求作出规定。化学除磷专用设备,主要有溶药装置、计量装置、投药泵等。石灰法除磷,用CO2酸化时需用CO2气体压缩机等。
7.2.5 污水处理厂二级出水经物化处理后,其出水中的某些污染物指标仍不能满足回用水质要求时,则应考虑在物化处理后增设粒状活性炭吸附处理工艺。
1 因活性炭去除有机物有一定选择性,其适用范围有一定限制。当选用粒状活性炭吸附工艺时,需针对被处理水的水质、回用水质要求、去除污染物的种类及含量等,通过活性炭滤柱试验确定工艺参数。
2 用于水处理的活性炭,其炭的规格、吸附特征、物理性能等均应符合《颗粒活性炭标准》的要求。
3 当活性炭使用一段时间后,其出水不能满足水质要求时,应从活性炭滤池的表层、中层、底层分层取炭样,测碘值和亚甲兰值,验证炭是否失效。
4 活性炭吸附能力失效后,为了降低运行成本,一般需将失效的活性炭进行再生后继续使用。我国目前再生活性炭常用两种方法,一种是直接电流加热再生,另一种是间接加热法,如回转式炉加热。利用再生方法可去除被吸附物质,恢复活性炭的吸附功能,其吸附性能应符合再生后炭规格及吸附特性中有关规定。活性炭再生处理可在现场进行,也可返回厂家集中再生处理。
5 活性炭滤池构造与一般滤池相同,可采用压力滤池、无阀滤池、普通快滤池、虹吸滤池、双阀滤池等。只是把滤料更换为活性炭。关于活性炭滤池型式选择,可根据处理规模进行确定,当处理规模小于320m3/h时,可采用普通压力滤池或无阀滤池;当处理规模大于320m3/h时,可采用普通快滤池、虹吸滤池、双阀滤池等。
6 活性炭滤池设计参数的有关规定是参照相似水厂经验提出的,在无试验资料时,可作参考。
8 安 全 措 施 和 监 测 控 制
8.0.1 回用工程应精心设计,使供水有安全保障。污水厂二级处理能力应大于再生水厂能力的20%以上,克服污水厂变动因素大的影响,以此来提高供水保证率。工业用户采用再生水系统时,应保留原新鲜水系统,这样可保证污水回用系统出事故时不中断供水。
8.0.2 再生水厂原水变化较大,事故停水、停电,或水量减少、水质变动等情况会时有发生。这时要及时通知用户,使用户采取应急措施。供水部门和用户之间应有便捷的通讯联系。
8.0.3 城市敷设再生水输配水管道时,严禁再生水管道与城市给水管道误接,防止污染生活饮用水系统,防止人们误饮误用。
8.0.4 输送不同水质的管道相互间距离,美国要求很严,考虑到我国实际情况,作了最小距离规定。
8.0.5 这是指向工业供水的再生水厂而言。
8.0.8 再生水厂和用户都要进行水质分析和回用效果检验。宜有连续测定装置。分析检验结果应做好记录和存档工作。
8.0.10 过去污水处理厂以达标排放为目的,转为再生水厂后,操作人员要进行技术培训,以保证回用系统正常运行。
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