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污水再生处理工艺与构筑物设计
4.1 再生处理工艺
4.1.1 城市污水再生处理,宜选用下列基本工艺:
1 二级处理-消毒;
2 二级处理-过滤-消毒;
3 二级处理-混凝-沉淀(澄清、气浮)-过滤-消毒:
4 二级处理-微孔过滤-消毒。
4.1.2 当用户对再生水水质有更高要求时,可增加深度处理其它单元技术中的一种或几种组合。其它单元技术有:活性炭吸附、臭氧-活性炭、脱氨、离子交换、超滤、纳滤、反渗透、膜-生物反应器、曝气生物滤池、臭氧氧化、自然净化系统等。
4.1.3 混凝、沉淀、澄清、气浮工艺的设计宜符合下列要求:
1 絮凝时间宜为10-15min。
2 平流沉淀池沉淀时间宜为1.0~4.0h,水平流速可采用4.0~10.0mm/s。
3 澄清池上升流速宜为0.4~0.6mm/s。
4 当采用气浮池时,其设计参数,宜通过试验确定。
4.1.4 滤池的设计宜符合下列要求:
1 滤池的进水浊度宜小于10 NTU。
2 滤池可采用双层滤料滤池、单层滤料滤池、均质滤料滤池。
3 双层滤池滤料可采用无烟煤和石英砂。滤料厚度:无烟煤宜为300~400mm,石英砂宜为400~500mm。滤速宜为5~10m/h。
4 单层石英砂滤料滤池,滤料厚度可采用700~1000mm,滤速宜为4~6m/h。
5 均质滤料滤池,滤料厚度可采用1.0~1.2m, 粒径0.9~1.2mm,滤速宜为4~7m/h。
6 滤池宜设气水冲洗或表面冲洗辅助系统。
7 滤池的工作周期宜采用12~24h。
8 滤池的构造形式,可根据具体条件,通过技术经济比较确定。
9 滤池应备有冲洗滤池表面污垢和泡沫的冲洗水管。滤池设在室内时,应设通风装置。
4.1.5 当采用曝气生物滤池时,其设计参数可参照类似工程经验或通过试验确定。
4.1.6 混凝沉淀、过滤的处理效率和出水水质可参照国内外已建工程经验确定。
4.1.7 城市污水再生处理可采用微孔过滤技术,其设计宜符合下列要求:
1微孔过滤处理工艺的进水宜为二级处理的出水。
2 微滤膜前根据需要可设置预处理设施。
3 微滤膜孔径宜选择0.2μm或0.1~0.21μm。
4 二级处理出水进入微滤装置前,应投加抑菌剂。
5 微滤出水应经过消毒处理。
6 微滤系统当设置自动气水反冲系统时,空气反冲压力宜为600kPa,并宜用二级处理出水辅助表面冲洗。也可根据膜材料,采用其他冲洗措施。
7 微滤系统宜设在线监测微滤膜完整性的自动测试装置。
8 微滤系统宜采用自动控制系统,在线监测过膜压力,控制反冲洗过程和化学清洗周期。
9 当有除磷要求时宜在微滤系统前采用化学除磷措施。
10 微滤系统反冲洗水应回流至污水处理厂进行再处理。
4.1.8 污水经生物除磷工艺后,仍达不到再生水水质要求时,可选用化学除磷工艺,其设计宜符合下列要求:
1 化学除磷设计包括药剂和药剂投加点的选择,以及药剂投加量的计算。
2 化学除磷的药剂宜采用铁盐或铝盐或石灰。
3 化学除磷采用铁盐或铝盐时,可选用前置沉淀工艺、同步沉淀工艺或后沉淀工艺;采用石灰时,可选前置沉淀工艺或后沉淀工艺,并应调整pH值。
4 铁盐作为絮凝剂时,药剂投加量为去除1摩尔磷至少需要1摩尔铁(Fe),并应乘以2~3倍的系数,该系数宜通过试验确定。
5 铝盐作为絮凝剂时,药剂用量为去除1摩尔磷至少需1摩尔铝(Al),并应乘以2-3倍的系数,该系数宜通过试验确定。
6 石灰作为絮凝剂时,石灰用量与污水中碱度成正比,并宜投加铁盐作助凝剂。石灰用量与铁盐用量宜通过试验确定。
7 化学除磷设备应符合计量准确、耐腐蚀、耐用及不堵塞等要求。
4.1.9 污水处理厂二级出水经混凝、沉淀、过滤后,其出水水质仍达不到再生水水质要求时,可选用活性炭吸附工艺,其设计宜符合下列要求:
1 当选用粒状活性炭吸附处理工艺时,宜进行静态选炭及炭柱动态试验,根据被处理水水质和再生水水质要求,确定用炭量、接触时间、水力负荷与再生周期等。
2 用于污水再生处理的活性炭,应具有吸附性能好、中孔发达、机械强度高、化学性能稳定、再生后性能恢复好等特点。
3 活性炭使用周期,以目标去除物接近超标时为再生的控制条件,并应定期取炭样检测。
4 活性炭再生宜采用直接电加热再生法或高温加热再生法。
5 活性炭吸附装置可采用吸附池,也可采用吸附罐。其选择应根据活性炭吸附池规模、投资、现场条件等因素确定。
6 在无试验资料时,当活性炭采用粒状炭(直径1.5mm)情况下,宜采用下列设计参数:
接触时间≥10min:
炭层厚度1.0~2.5m:
滤速7~10m/h;
水头损失0.4~1.0m:
活性炭吸附池冲洗:经常性冲洗强度为15~20L/m2?s,冲洗历时10~15min,冲洗周期3~5天,冲洗膨胀率为30%~40%:除经常性冲洗外,还应定期采用大流量冲洗;冲洗水可用砂滤水或炭滤水,冲洗水浊度<5NTU。
7 当无试验资料时,活性炭吸附罐宜采用下列设计参数:
接触时间20~35min:
炭层厚度4.5~6m;
水力负荷2.5~6.8L /m2?s (升流式),1.0~3.3L/m2?s (降流式);
操作压力每0.3m炭层7kPa。
4.1.10 深度处理的活性炭吸附、脱氨、离子交换、折点加氯、反渗透、臭氧氧化等单元过程,当无试验资料时,去除效率可参照相似工程运行数据确定。
4.1.11 再生水厂应进行消毒处理。可以采用液氯、二氧化氯、紫外线等消毒。当采用液氯消毒时,加氯量按卫生学指标和余氯量控制,宜连续投加,接触时间应大于30min。
4.2 构筑物设计
4.2.1 再生处理构筑物的生产能力应按最高日供水量加自用水量确定, 自用水量可采用平均日供水量的5%~15%。
4.2.2 各处理构筑物的个(格)数不应少于2个(格),并宜按并联系列设计。任一构筑物或没备进行检修、清洗或停止工作时,仍能满足供水要求。
4.2.3 各构筑物上面的主要临边通道,应设防护栏杆。
4.2.4 在寒冷地区,各处理构筑物应有防冻措施。
4.2.5 再生水厂应设清水池,清水池容积应按供水和用水曲线确定,不宜小于日供水量的10%。
4.2.6 再生水厂和工业用户,应设置加药间、药剂仓库。药剂仓库的固定储备量可按最大投药量的30天用量计算。
5 安全措施和监测控制
5.0.1 污水回用系统的设计和运行应保证供水水质稳定、水量可靠和用水安全。再生水厂设计规模宜为二级处理规模的80%以下。工业用水采用再生水时,应以新鲜水系统作备用。
5.0.2 再生水厂与各用户应保持畅通的信息传输系统。
5.0.3 再生水管道严禁与饮用水管道连接。再生水管道应有防渗防漏措施,埋地时应设置带状标志,明装时应涂上有关标准规定的标志颜色和“再生水”字样。闸门井井盖应铸上“再生水”字样。再生水管道上严禁安装饮水器和饮水龙头。
5.0.4 再生水管道与给水管道、排水管道平行埋设时,其水平净距不得小于0.5m:交叉埋没时,再生水管道应位于给水管道的下面、排水管道的上面,其净距均不得小于0.5m。
5.0.5 不得间断运行的再生水厂,其供电应按一级负荷设计。
5.0.6 再生水厂的主要设施应设故障报警装置。有可能产生水锤危害的泵站,应采取水锤防护措施。
5.0.7 在再生水水源收集系统中的工业废水接入口,应设置水质监测点和控制闸门。
5.0.8 再生水厂和用户应设置水质和用水设备监测设施,监测项目和监测频率应符合有关标准的规定。
5.0.9 再生水厂主要水处理构筑物和用户用水设施,宜设置取样装置,在再生水厂出厂管道和各用户进户管道上应设计量装置。再生水厂宜采用仪表监测和自动控制。
5.0.10 回用系统管理操作人员应经专门培训。各工序应建立操作规程。操作人员应执行岗位责任制,并应持证上岗
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