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化學工業(yè)污水處理與回用設(shè)計規(guī)范GB50684-2011
中華人民共和國國家標準
化學工業(yè)污水處理與回用設(shè)計規(guī)范
GB50684-2011
條文說明
3.0.1 本條提出污水處理場設(shè)計規(guī)模的表示方法和收集、處理污水的范圍。設(shè)計規(guī)模影響工程投資,本條提出設(shè)計規(guī)模按平均時處理污水量計,表示污水處理場公稱處理能力,是用來計算污水處理場技術(shù)經(jīng)濟指標的依據(jù)。平均時污水量按日處理污水量除以24小時計。
根據(jù)化學工業(yè)的特點,全廠應(yīng)設(shè)置全廠事故水池,事故水池容積較大,有時達幾萬立方米,對污水處理場的設(shè)計規(guī)模有影響,因此規(guī)定輸送到污水處理場處理的全廠事故水,其流量應(yīng)計入污水處理場設(shè)計規(guī)模。
3.0.2 本條給出最高時污水的計算方法:
3 初期污染雨水量的計算方法參照現(xiàn)行行業(yè)《石油化工污水設(shè)計規(guī)范》SH3095-2000提出的計算方法。由于一次降雨收集的初期污染雨水總量較大,通常設(shè)調(diào)蓄池削減初期污染雨水流量,以減少對污水處理構(gòu)筑物的沖擊負荷。初期污染雨水調(diào)蓄池按儲存一次降雨初期污染雨水量計,考慮到在5日內(nèi)再降雨時,地面應(yīng)視為基本干凈,不再收集,故初期污染雨水量按調(diào)蓄池排空時間小于120h確定。
本次局部修訂將降雨深度由10mm調(diào)整到15mm,與現(xiàn)行國家相關(guān)規(guī)范相一致。
5 全廠事故水應(yīng)限流進入污水處理設(shè)施,輸送到污水處理場的事故水流量宜根據(jù)污水處理場處理生產(chǎn)、生活污水量,處理場規(guī)模的經(jīng)濟性,考慮初期雨水及事故水池排空等因素綜合確定,不應(yīng)導(dǎo)致污水處理場規(guī)模急劇增大。
3.0.6 污水回用處理工程設(shè)計規(guī)模不但決定于污水的水量,還決定于清靜廢水水量,污水水量和清靜廢水水量均可作為回用水水源,同時回用水處理水量也決定于回用用戶的需水量,故需綜合確定。
3.0.7 通常污水回用工程的水源來自于污水處理二級出水,有時甚至是三級深度處理的出水,二級處理出水的水量、水質(zhì)較穩(wěn)定,水質(zhì)較好,宜可作為回用水源。當二級處理出水用作回用水源時,宜按二級處理出水水質(zhì)標準和預(yù)期水質(zhì)波動情況綜合確定回用處理的設(shè)計水質(zhì)。有些項目還有來自化工裝置排出的有機物含量不高,但含有一定鹽分的廢水如循環(huán)水排污水等,也宜作為回用水水源。因此,回用水處理工程的設(shè)計進水水質(zhì)應(yīng)根據(jù)來水質(zhì)標準和可能存在的水質(zhì)波動情況綜合確定。
4 收集與預(yù)處理
4.0.2 收集含可燃液體的污水管道系統(tǒng)應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《石油和化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范標準》的有關(guān)規(guī)定,設(shè)相應(yīng)的防火、防爆、通風設(shè)施,包括水封井、排氣管及檢查井蓋密封等。
4.0.3 化工生產(chǎn)污水成分復(fù)雜,大多含揮發(fā)性有毒害物質(zhì)或可燃液體,當與生活污水管道合并時,若措施不當,生產(chǎn)污水逸出的有害氣體可能竄入生活污水管道,導(dǎo)致衛(wèi)生和安全隱患。從安全性考慮,生活污水應(yīng)另外,生產(chǎn)污水進入生物處理前,一般需根據(jù)水質(zhì)進行有針對性的預(yù)處理,若合并則不利于預(yù)處理,故廠區(qū)生活污水管道不宜與生產(chǎn)污水管道合并,宜單獨收集。
4.0.8 對于化工裝置排出的較高濃度難生物降解的污水、含有較高濃度對微生物有毒害物質(zhì)的污水以及不利于生物處理的高溫污水(溫度大于40℃的污水),進入污水處理場會對污水的生物處理造成困難,加大處理成本,因此,本條規(guī)定這些污水應(yīng)經(jīng)過預(yù)處理方可進入污水處理場。
4.0.9 影響到收集系統(tǒng)穩(wěn)定運行的,如引起管道堵塞、腐蝕和沉淀的污水也應(yīng)在收集前進行預(yù)處理。
4.0.10 化工廢液如MTO廢堿液CODcr濃度可達到350000mg/l,NaOH含量1.35Wt%,TDS11.5Wt%等,由于其濃度高、成分復(fù)雜,進入污水處理裝置可能導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)癱瘓,應(yīng)采取廢液焚燒等方式進行處置。
4.0.11本條對預(yù)處理的設(shè)置場所進行原則性的規(guī)定。
5.1 格柵
5.1.1 化工污水中或多或少含有懸浮雜物,為保證提升泵和處理設(shè)施正常運行,應(yīng)設(shè)格柵。人工格柵的操作環(huán)境差,勞動強度大,故宜采用機械格柵。
格柵處的污水含有揮發(fā)性有毒、有害物質(zhì),會影響周圍環(huán)境和操作人員健康,故應(yīng)對該處設(shè)備區(qū)進行密封并應(yīng)對排出的廢氣按環(huán)保要求妥善處理,以防止有害物質(zhì)及可燃氣體無組織擴散,造成事故。
5.1.3 由于格柵與污水接觸,化工污水成分復(fù)雜,通常有一定的腐蝕性,故格柵的材質(zhì)應(yīng)選用耐腐蝕材質(zhì)。
結(jié)合工程實踐,為保證提升泵和后續(xù)處理設(shè)施正常運行,本條規(guī)定了格柵柵條間隙的大小。
5.2 調(diào)節(jié)與均質(zhì)
5.2.1 化工污水水量水質(zhì)變化較大,為保證后續(xù)處理設(shè)施穩(wěn)定運行,應(yīng)對污水的水量水質(zhì)進行調(diào)節(jié)與均質(zhì)。水量、水質(zhì)的調(diào)節(jié)與均質(zhì)有利于穩(wěn)定污水的水量和水質(zhì),減少對生物處理的沖擊負荷,對有毒害的物質(zhì)起到稀釋作用,對短期排出的高溫污水可起到降溫的作用,pH值變化較大的污水可起到一定的中和與調(diào)節(jié)作用,減少pH值調(diào)節(jié)所需的酸堿量。
基于化工企業(yè)是多產(chǎn)品、多裝置的聯(lián)合企業(yè),使用的物料多種多樣,設(shè)備多,操作溫度、壓力范圍廣,生產(chǎn)中難免發(fā)生故障或操作失誤,造成事故,在設(shè)備檢修沖洗時也難免出現(xiàn)高濃度污水外排。因此本條提出應(yīng)設(shè)事故污水儲存設(shè)施,主要是應(yīng)對化工裝置一般性生產(chǎn)局部事故排出的超標污水,造成污水處理場運轉(zhuǎn)困難,如可能導(dǎo)致生物處理設(shè)施微生物中毒,或出水無法達標的情況。
至于發(fā)生突發(fā)性重大事故,如爆炸、火災(zāi)造成物料大量泄漏,以及滅火時混合大量消防污水的情況,應(yīng)由化工企業(yè)通盤考慮,設(shè)置重大事故應(yīng)急處置設(shè)施,并應(yīng)充分利用污水處理現(xiàn)場已有事故污水儲存設(shè)施。
5.2.3 基于化工企業(yè)是多產(chǎn)品、多裝置的聯(lián)合企業(yè),使用的物料多種多樣,設(shè)備多,操作溫度、壓力范圍廣,生產(chǎn)中難免發(fā)生故障或操作失誤,造成事故,在設(shè)備檢修沖洗時也難免出現(xiàn)高濃度污水外排,因此本條提出宜設(shè)事故儲存設(shè)施,主要應(yīng)對某些化工裝置一般性生產(chǎn)局部事故排出超標污水,造成污水處理場運轉(zhuǎn)困難,如可能導(dǎo)致生物處理設(shè)施微生物中毒,或出水無法達標的情況,至于發(fā)生突發(fā)性重大事故,如爆炸、火災(zāi)造成物料大量泄漏,以及滅火時混合大量消防污水的情況,應(yīng)由化工企業(yè)通盤考慮,設(shè)置重大事故應(yīng)急處置設(shè)施,并應(yīng)充分利用污水處理現(xiàn)場已有事故污水儲存設(shè)施。
本條規(guī)定事故污水儲存池容積計算方法。
5.2.5 調(diào)節(jié)均質(zhì)設(shè)施設(shè)攪拌設(shè)施的目的是均質(zhì)和防止懸浮固體沉積在池底。對于機械攪拌,以混合所配置的功率表示;對于曝氣攪拌,以曝氣強度表示。
根據(jù)來水水質(zhì)情況,可在調(diào)節(jié)、均質(zhì)設(shè)施設(shè)置收油及排泥設(shè)施,以防止浮油及沉泥大量聚集且無法排除。
5.3 隔油
5.3.3 平流式隔油池是針對浮油設(shè)計的,一般用于去除大于100μm ~150μm的油粒。
1、2 據(jù)國內(nèi)多年生產(chǎn)運行經(jīng)驗,并參照國外資料,當停留時間為1.5h ~2.0h時,按照油珠浮升速度計算,粒徑100μm ~150μm的油珠能上升至水面,故規(guī)定污水在平流隔油池的停留時間宜為1.5h ~2.0h,水平流速采用2mm/s ~5mm/s。國內(nèi)有關(guān)運行資料見表1。
表1 平流隔油池去除浮油資料
數(shù)據(jù)來源 |
含油量/(mg/L) |
停留時間(h) |
水平流速/(mm/s) |
|
進口 |
出口 |
|||
北京某廠 |
100~1000 |
20~200 |
2 |
3 |
山東某廠 |
1781 |
226 |
1.4~2.4 |
2.3~3.9 |
江蘇某廠 |
300~1200 |
100 |
1.4~2.4 |
2.3~3.9 |
本規(guī)范 |
- |
- |
1.5~2 |
2~5 |
3 為了滿足收油設(shè)備規(guī)格標準化要求規(guī)定了池體寬度,為了保證水的流態(tài)良好規(guī)定了池體的長寬比。
4 隔油池的有效水深過大,會增加油珠浮升所需的時間,甚至影響除油效率。根據(jù)國內(nèi)經(jīng)驗,規(guī)定池子有效水深不宜大于2m,超高不應(yīng)小于0.4m。
5 隔油池一般均設(shè)刮油刮泥機,否則池底積泥嚴重,影響隔油池過水斷面。為減少刮泥機移動時對水流的影響,參照國外資料及國內(nèi)運行經(jīng)驗,規(guī)定刮泥機移動速度不大于1m/min。
6 考慮集油管要求水平安裝,串聯(lián)不宜過長,串聯(lián)過長會造成水力坡降過大不利于集油管水平安裝。根據(jù)國內(nèi)經(jīng)驗,當池寬在4.5m以上時,集油管串聯(lián)不應(yīng)超過4條。
7 排泥管直徑不宜小于200mm的規(guī)定是為了保證泥水暢通,在排泥管末端設(shè)置壓力水管,是為了便于及時清除排泥管中的積泥。
5.3.5 為避免隔油池內(nèi)油氣的外溢,造成對周圍環(huán)境的污染以及引起火災(zāi),隔油池不應(yīng)敞口,其頂板應(yīng)設(shè)固定或活動的非難燃燒材料蓋板,必要時兼顧將這部分污染氣體收集,另行處理。
根據(jù)《建筑材料及制品燃燒性能分級》GB8624中的規(guī)定:建筑材料及制品的燃燒性能等級分為4級,A級為不燃材料(制品);B1級為難燃材料(制品);B2為可燃材料(制品);B3為易燃材料(制品)。
5.4 氣浮
5.4.6 散氣氣浮分擴散板曝氣氣浮法和葉輪曝氣氣浮法兩種,通常多采用葉輪氣浮。與加壓溶氣氣浮相比,葉輪氣浮不需要溶氣罐、空壓機、回流泵,設(shè)備簡單,節(jié)能明顯,近年得到廣泛應(yīng)用,但也有資料介紹,由于葉輪氣浮產(chǎn)生的氣泡較大,不易與細小顆粒和絮體相黏附,反而易將絮體打碎,因此較適合于稠油污水處理,在石化企業(yè)常用于一級氣浮。基于上述原因,采用葉輪氣浮時應(yīng)根據(jù)水質(zhì)和處理要求,并參照同類污水處理經(jīng)驗選擇成套產(chǎn)品。
本條根據(jù)工程設(shè)計及實際運行,還規(guī)定了葉輪氣浮池的設(shè)計參數(shù)。
5.4.8 氣浮池是連續(xù)運行的設(shè)施,為保證設(shè)備事故或檢修時能部分運行,氣浮池不應(yīng)宜少于2格(池)。,對于處理水量較小的氣浮池可設(shè)置1格(池)。
5.4.9 氣浮池表面易散發(fā)可燃氣體、有毒害氣體,因此氣浮池不宜敞口,宜設(shè)非難燃燒材料蓋板,并宜設(shè)置引風設(shè)施。
5.8 過濾
5.8.4 采用過濾法處理污水,濾速和濾料組成直接關(guān)系到濾后水質(zhì),應(yīng)根據(jù)進水水質(zhì)、出水水質(zhì)要求、過濾設(shè)施的構(gòu)造等因素,參照同類污水過濾設(shè)施運行經(jīng)驗或通過試驗確定。污水經(jīng)二級處理—混凝沉淀后,采用過濾法提高懸浮物的去除率時,可選用雙層濾料濾池、單層濾料濾池、均質(zhì)濾料濾池,當無法取得具體參數(shù)時,可按照現(xiàn)行國家標準《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》GB50335中的有關(guān)規(guī)定。
5.8.7 在現(xiàn)行國家標準《室外給水設(shè)計標準》 GB50013、《室外排水設(shè)計標準》 GB50014和《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》 GB50335中,規(guī)定了過濾設(shè)施的有關(guān)設(shè)計參數(shù),可參照其中有關(guān)規(guī)定。
5.9 化學氧化與消毒
5.9.3 污水消毒的目的是殺滅排放的污水中的病原菌和其他微生物,化工污水不同于城市污水,應(yīng)區(qū)別對待。
1 對一些化工區(qū)污水處理場,當污水中摻有生活污水時,可根據(jù)排水的糞大腸菌數(shù)、受納水體的環(huán)境功能和《建設(shè)項目環(huán)境影價報告書》以及當?shù)丨h(huán)保部門的要求確定是否需要消毒。
2 經(jīng)生化處理的污水含有大量微生物,目前污水回用大部分是回用作循環(huán)冷卻水的補充水,或進一步深度處理,用于其他用途,都。應(yīng)根據(jù)再生回用用途所規(guī)定的水質(zhì)衛(wèi)生學指標,確定是否需要消毒、殺菌。
5.9.6 酚類化合物是化工污水中常見的污染物,含酚類化合物的污水本身就有臭味,當采用氯氧化時,會生成有毒、有強烈刺激臭味的中間產(chǎn)物氯酚,要消除氯酚,需要投加過量數(shù)倍的氯。另外,氯和酚的反應(yīng),氯和酚的濃度都要達到一定濃度才能迅速進行,如果酚濃度很低,即使加氯過量,反應(yīng)也進行緩慢,酚的氯化中間產(chǎn)物也將長時間存在于水中,故含酚類化學物質(zhì)的污水不宜采用氯氧化或氯消毒。
6.1 一般規(guī)定
6.1.7 本條為新增。厭氧反應(yīng)過程產(chǎn)生的沼氣易燃易爆,本條是對厭氧反應(yīng)器沼氣輸送系統(tǒng)設(shè)計作出的規(guī)定。
6.2 水解酸化反應(yīng)器
6.2.2 本條是對上流式污泥床水解酸化反應(yīng)器設(shè)計的規(guī)定:
1 反應(yīng)器的有效高度(即水深)可按上升流速和水力停留時間計算,宜為4m~6m;
2 隨著反應(yīng)器的運行,污泥將增殖,使反應(yīng)器污泥層升高,當污泥層超過一定高度時,污泥將隨出水一起沖出反應(yīng)器,故反應(yīng)器應(yīng)維持污泥層上部一定清水區(qū),以保證泥水分離的效果。
3 反應(yīng)器是依靠上升流速使污泥懸浮,達到污泥與污水充分混合的,上升流速較低時,混合效果較差,可采用回流或脈沖間歇進水。對上升流速作出規(guī)定,主要是從經(jīng)濟合理性,布水均勻性,污水與污泥充分混合、防止污泥流失的角度考慮的;
4 配水系統(tǒng)是保證污水與污泥均勻、充分接觸,克服死區(qū),保證反應(yīng)器良好運行的重要因素之一,故作此規(guī)定;
5 反應(yīng)器的出水堰宜采用三角堰,出水堰負荷宜按二沉池出水堰負荷設(shè)計,最大負荷不宜大于1.7L/(s·m);
6 上流式污泥床水解酸化反應(yīng)器中上部的污泥較下部污泥的沉降性能差,污泥活性較低,為保持水解酸化微生物的活性,維持池內(nèi)微生物濃度在一合適水平,宜在反應(yīng)器污泥區(qū)中上部設(shè)剩余污泥排出點,池底設(shè)排渣設(shè)施,排出沉積在池底的不可生物降解的有機物、無機物顆粒。單點排泥渣容易造成短流,無法排出污泥,故宜采用多點排泥、排渣。
6.3 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器
6.3.4 反應(yīng)器表面水力負荷主要影響三相分離器的固液和固氣分離效果,水力負荷太大時,懸浮物沉降不好,會造成污泥流失,嚴重時會破壞污泥床的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,為保證良好的分離效果,表面水力負荷不宜大于0.5 m3/(m2·h)~1.0m3/(m2·h)。反應(yīng)器出水回流主要考慮化工污水中某些污染物濃度太高時會對厭氧微生物產(chǎn)生毒性和抑制作用,回流對降低毒性影響有利,但設(shè)計時應(yīng)考慮回流可能引起的反應(yīng)器內(nèi)部工況變化,例如表面水力負荷等,因此表面水力負荷計算用流量應(yīng)考慮回流量。
7.1 一般規(guī)定
7.1.6 生物反應(yīng)池的超高與選用的曝氣設(shè)備類型有關(guān)。對于生物反應(yīng)過程易產(chǎn)生泡沫的化工污水,采用鼓風曝氣、轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟時,宜取0.8m~1.0m。
7.5 氧化溝工藝
7.5.6 氧化溝內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流設(shè)施,可改善溝內(nèi)水力條件,使溝內(nèi)流速分布均勻。設(shè)置調(diào)節(jié)堰板,是為了控制溝內(nèi)設(shè)計水位,調(diào)整機械曝氣設(shè)備的充氧能力。對于充氧方式采用鼓風曝氣設(shè)備的,是否設(shè)置可調(diào)節(jié)堰板不作要求。
8.1 一般規(guī)定
8.1.3 為保證生物膜法處理構(gòu)筑物正常運行,冬季寒冷地區(qū)應(yīng)采取防凍措施。對易散發(fā)有毒害臭氣的污水,如H2S、酚類等物質(zhì),宜采取必要措施防臭,防止大氣污染,改善操作環(huán)境。根據(jù)實際運行經(jīng)驗,填料脫落或流失,易堵塞管道和損壞設(shè)備,故規(guī)定出水口處宜設(shè)置相關(guān)的防護措施。
8.2 生物接觸氧化
8.2.1 本條對生物接觸氧化池填料容積的計算及其取值進行了規(guī)定。
由于化工污水種類多,性質(zhì)差異很大,生物膜法反應(yīng)器容積負荷又與水質(zhì)、設(shè)計工況、填料掛膜量、處理效果密切相關(guān),應(yīng)根據(jù)試驗或相似污水運行數(shù)據(jù)確定,無資料時,可按本條提出的數(shù)據(jù)選取。
9 化工特種污染物處理
9.5.3 臭氧氧化法可以將污水中硫化物處理達到排放標準,硫化物被氧化成硫酸鹽或亞硫酸鹽,不產(chǎn)生污泥,處理過程較為清潔,但是因為其缺點是產(chǎn)生臭氧耗電量很大,運行的成本高。,但對于含硫化物濃度低于10mg/L的污水,可以采用臭氧氧化法,該法流程簡單。
氯氧化劑(氯氣、二氧化氯)與臭氧氧化法一樣,適宜于處理低濃度的硫化物。
采用芬頓試劑氧化法時,氧化和沉淀同時發(fā)生,可以減少硫酸亞鐵用量和污泥量。例如新疆某PVC工程的電石污水,原設(shè)計采用硫酸亞鐵沉淀工藝,后因污水中混入有機污水,影響達標,故增加過氧化氫,改用芬頓試劑氧化法,結(jié)果出水的COD值較硫酸亞鐵沉淀法更低,化學品消耗和污泥量少了許多,COD和硫化物濃度均達到《污水綜合排放標準》(GB8978)一級排放標準。
10 回用處理
10.1 一般規(guī)定
10.1.7 當需要進行除鹽處理時,在離子交換、反滲透或反滲透加離子交換以及電吸附工藝均可選擇時,應(yīng)對設(shè)備投資、運行管理費用、環(huán)境要求等進行經(jīng)濟比較后,確定合適的工藝。在20世紀90年代以前,由于反滲透膜元件的價格較高,一般認為TDS>500mg/L時,采用反滲透裝置較為經(jīng)濟。隨著反滲透技術(shù)不斷提高,膜材料的價格降低,在低TDS時,如300mg/L、200 mg/L甚至更低時也可采用反滲透技術(shù),具體應(yīng)用時,要根據(jù)進水水質(zhì)(如含鹽量、有機物含量)、再生水的水質(zhì)要求及環(huán)保要求,綜合經(jīng)濟、社會效益比較確定。
10.1.8 進水鈣、鎂、硅含量高,有機物含量高,溫度低會對除鹽設(shè)備造成污堵或影響除鹽效果,因此,本條規(guī)定這些污水應(yīng)經(jīng)過預(yù)處理方可進入除鹽設(shè)備。
10.1.9回用處理產(chǎn)生的濃鹽水由于鹽分、有機物等高于進水水質(zhì),因此需采取必要的處理措施,以滿足相關(guān)的環(huán)保要求。
10.4 超(微濾)
10.4.1 超濾和微濾的這兩種膜分離過程盡管在制膜方法、分離范圍、應(yīng)用領(lǐng)域有些區(qū)別,在實際應(yīng)用中,設(shè)計、操作、運行、管理有很多相同之處,故將超濾微濾合并作為一節(jié),統(tǒng)稱為“超(微)濾”。超濾技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于化工污水處理方面,已有含油污水、乳化液污水、氯堿污水、腈綸污水、綜合化工污水處理成功的實例。微濾、超濾都可以用于石化行業(yè)的回用水處理領(lǐng)域,不僅可以單獨應(yīng)用,如果作為反滲透的預(yù)處理單元,可以保證反滲透的水質(zhì)和延長使用壽命。超(微)濾用于化工污水的處理,考慮到清洗周期、使用壽命等因素,進水濁度不宜過高,當進水濁度大于10020NTU時,應(yīng)考慮增設(shè)澄清過濾等設(shè)施,降低進水濁度。浸沒式超(微)濾裝置一般對進水濁度無要求,僅要求水中無大顆粒雜質(zhì)。
10.4.3 外壓式超(微)濾膜使用高抗污染性能的膜材料,不易污染且容易清洗,尤其是聚偏氟乙烯(PVDF)等膜材料可以采用常用氧化性清洗藥劑。PVDF膜的優(yōu)點:一是pH耐受范圍寬,可以達到1~13;二是抗氧化能力最突出,可以經(jīng)受苛刻的氧化清洗條件;三是耐絕大多數(shù)化學溶劑;四是耐生物降解。PVDF另一個突出的優(yōu)點是耐有機溶劑的性能優(yōu)于其它材料。外壓式超(微)濾膜既可用于膜生物反應(yīng)器,也可以作回用處理,對前處理要求不高,缺點是通量比內(nèi)壓式超(微)濾膜低。一般情況外壓式膜組件的設(shè)計通量不宜超過50L/(m2.h)。
內(nèi)壓式超(微)濾膜組件大多選用聚醚砜(PES)或聚砜(PS)材質(zhì)產(chǎn)品,其特點是:jpH耐受范圍寬,可以達到1~13;k可以制成多孔徑的膜,從1nm到0.2mm;l耐多數(shù)化學溶劑性能較好,但不耐芳烴、酮、醚、酯等。缺點:j耐壓性能不好,k易于污堵;,l耐氧化性能一般,長期或者高濃度的氧化性清洗劑會對膜材料造成一定的破壞。根據(jù)膜材質(zhì)特性,膜組件的設(shè)計通量可隨進水濁度不同,適當增減。一般情況下,內(nèi)壓式膜組件的設(shè)計通量不宜超過50L/(m2.h)。
浸沒式超(微)濾膜組件在回用處理已有較多成功實例,大多選用聚偏氟乙烯(PVDF),一般情況下,浸沒式超(微)濾膜組件的設(shè)計通量不宜超過40L/(m2.h)。
如無實際經(jīng)驗和廠商提供的數(shù)據(jù),又來不及中試,可參照本條給出的膜通量設(shè)計。本條的設(shè)計通量為經(jīng)驗值,對于不同水質(zhì)會略有偏差,選用時盡量不要超出規(guī)定值。
10.4.6 規(guī)定超(微)濾裝置的總進、出口裝設(shè)濁度儀、差壓表及取樣接口,每套超(微)濾裝置進出口應(yīng)設(shè)差壓表及取樣接口,以便監(jiān)測進出水質(zhì)。超(微)濾裝置如作為反滲透裝置的前處理系統(tǒng),出口宜設(shè)SDI儀的接口。
10.4.8 超(微)濾膜是采用表面過濾原理,每周期截污容量很小,需要頻繁的反洗和化學清洗。反洗和化學清洗效果的好壞,是超(微)濾膜能否可靠、長期使用的關(guān)鍵因素。一般每20min~60min反洗一次,反洗流量為產(chǎn)水流量的2倍~5倍,反洗歷時30 s~60s。反洗流量越大,時間越長,反洗效果越好,但水的回收率要降低。因此,實際運行中應(yīng)按具體情況選擇合理的反洗參數(shù)。為防止細菌對超(微)濾膜的污染,需要定期殺菌,其殺菌頻率與水質(zhì)有關(guān),需要通過試驗或調(diào)試來確定。反洗和殺菌還不能清除膜表面所有污物,當污物積累到一定程度后,就需要用化學清洗的方法來清除。通常用跨膜壓差來確定是否需要化學清洗,如當壓差達到0.1MPa時,需要進行化學清洗,內(nèi)、外壓式超(微)濾裝置均需設(shè)加藥反洗系統(tǒng)。
10.4.9 完整性檢測是指檢測超(微)濾膜以及整個裝置是否發(fā)生破損和泄漏的試驗。在運行過程中,超(微)濾膜有時會破損,組件也因斷絲等多種原因會泄漏。完整性檢測包括壓力衰減試驗法和氣泡觀察法。超(微)濾系統(tǒng)的濾膜完整性自動檢測裝置,只是需要較少的測試設(shè)備就可以在線監(jiān)測到超(微)濾膜的破損情況,預(yù)知故障的發(fā)生,監(jiān)測結(jié)果準確,從而能夠保證系統(tǒng)出水水質(zhì)。隨著超濾膜產(chǎn)品的成熟度越來越高,斷絲率大幅下降;膜材質(zhì)采用陶瓷、金屬等材質(zhì)時,不會出現(xiàn)斷絲,且有許多不設(shè)在線監(jiān)測超(微)濾膜完整性的自動測試裝置的成功實例,故本次修訂對在線監(jiān)測超(微)濾膜完整性的自動測試裝置不作要求。
10.5 反 滲 透
10.5.2 反滲透在使用過程中,由于膜污染、結(jié)垢等因素,需定期清洗或檢修,產(chǎn)水量也會有所降低,設(shè)計時反滲透裝置的處理能力應(yīng)留有一定余量。設(shè)計應(yīng)考慮保證系統(tǒng)出力的連續(xù)性,因此反滲透裝置不宜少于2套。目前回用處理的水量越來越大,如設(shè)置20%~30%的余量會增加工程投資,且實際工程中膜通量的選擇趨于理性,故本次修訂不對設(shè)計余量做規(guī)定。
10.5.5 由于一級反滲透的系統(tǒng)脫鹽率為97%左右,二級反滲透的濃水含鹽量約為一級反滲透進水含鹽量的40%以下,所以應(yīng)該將其并入一級進水回用。為了節(jié)水,反滲透裝置在剛開機或長期停用后再開機,出水電導(dǎo)率不達標時產(chǎn)生的不合格產(chǎn)水應(yīng)回收。不合格水的排放可以通過設(shè)置不合格產(chǎn)水的排放閥實現(xiàn)。對產(chǎn)品水水質(zhì)要求不高時,剛開機或長期停用后再開機時電導(dǎo)率不合格的出水,由于水量小,仍可以直接回用。
10.5.6 為保證反滲透系統(tǒng)穩(wěn)定運行,對于多套設(shè)備,不宜應(yīng)設(shè)計為母管制,宜應(yīng)為單套制,主要是防止其中一套停機時,引起其他裝置的壓力和水流量的波動,以保證回用水的安全性和可靠性。反滲透系統(tǒng)設(shè)置保安濾器的目的是為了防止顆粒進入反滲透膜元件劃傷膜面,保安濾器是精密過濾,是介于砂濾與超濾之間的一種過濾,濾芯可分為線繞式濾芯、熔噴PP濾芯、燒結(jié)濾管、活性炭濾芯等,過濾孔徑一般在0.01μm~120μm范圍,根據(jù)經(jīng)驗濾芯精度宜為5μm。當保安過濾器進出口壓差超過0.1MPa時就應(yīng)該更換濾芯,即使保安濾器的進出口壓差沒有超出0.1MPa,通常濾芯使用也不應(yīng)超過3個月,以免滋生細菌,造成對反滲透膜的污染。在線反洗無法完全恢復(fù)濾芯原有過濾功效,所以不宜采用帶反洗功能的保安過濾器。為保證反滲透膜壽命,防止二次污染,高壓泵過流部分材質(zhì)宜選擇不銹鋼,保安過濾器材質(zhì)同樣宜選用不銹鋼。
10.5.7 對于反滲透裝置設(shè)計提出基本規(guī)定,設(shè)計者可根據(jù)工程需求和經(jīng)驗進一步完善。如果在工程中采用變頻高壓泵,因有變頻啟動條件,可以省去電動慢開閥門。本次修訂在每臺裝置的產(chǎn)水管應(yīng)設(shè)止回閥的基礎(chǔ)上,增設(shè)爆破膜或壓力釋放設(shè)施,以保護反滲透膜的安全性。
10.5.8 本次局部修訂進一步明確了反滲透裝置進出水及裝置內(nèi)各段進出口監(jiān)測儀表的配備要求。
10.5.9 清洗溫度高有助于提高清洗效果,采用化學清洗時,可根據(jù)膜材料的使用說明選擇清洗溫度,當溫度不能滿足清洗要求是,對清洗藥液進行加溫。一般清洗設(shè)施設(shè)置在室內(nèi),可不設(shè)置保溫措施。
10.5.12 本條反滲透的進水水質(zhì)要求,是保證反滲透系統(tǒng)運行的基本條件。關(guān)于表10.5.12中鐵的指標,本條給出的總鐵的指標是指溶解氧大于5 mg/L時的限制值,由于鐵的氧化速度取決于鐵的含量、水中溶氧速度和水的pH值,在投加某些阻垢劑時可以允許有較高值。
另外,關(guān)于反滲透進水對CODMn值的要求,各膜生產(chǎn)廠商有所不同,大多廠商允許值為CODMn<3mg/L,美國海德能公司允許值為CODMn<15 mg/L,具體情況要結(jié)合待處理水質(zhì)與設(shè)備供貨商協(xié)商確定,表10.5.12未作規(guī)定。關(guān)于反滲透進水石油類的限制,幾乎所有反滲透廠商都要求進水不含石油類。
關(guān)于反滲透進水對溫度的要求,各膜生產(chǎn)廠商有所不同,考慮到膜的使用壽命,要求進水溫度不高于40℃。
關(guān)于反滲透清洗時耐受的pH,考慮到回用處理時反滲透的污堵情況和各膜生產(chǎn)廠商的實際承受范圍,清洗時pH范圍修訂為2~11。
11 污泥處理與處置
11.1.2 化工污水處理與回用工程中產(chǎn)生的污泥種類較多,有生化污泥、化學沉淀污泥,也可能產(chǎn)生含油污泥,污泥性質(zhì)差異較大,同時最終處置的方式不同,本條規(guī)定了不同性質(zhì)污泥宜分開處理和處置。同時,部分化工污水處理的污泥中含有重金屬、有毒有害物質(zhì),應(yīng)按照國家現(xiàn)行標準對污泥中有害物質(zhì)進行危險廢固的判斷,如果污泥判斷為危險廢固的應(yīng)按照國家危險廢固的現(xiàn)行標準進行處理和處置。
11.3 污泥濃縮
11.3.1 污泥濃縮方式與污泥特性有關(guān),本條提出了污泥濃縮方式的原則規(guī)定,并列出可采用的濃縮方式。
11.5 污泥脫水和干化
11.5.3 本條是對板框壓濾機和箱式壓濾機設(shè)計要求的規(guī)定。
1 不同性質(zhì)的污泥脫水后含水率不同,本款給出了傳統(tǒng)板框壓濾機和箱式壓濾機的過濾壓力以及脫水后污泥含水率范圍要求。
3 本款給出了常見的壓濾機污泥壓入泵選擇,并對壓入泵的控制方式作出規(guī)定。
11.5.3a 為達到更低的含水率,減少固廢最終處置量,近年來,高壓隔膜壓濾機、高壓彈性壓榨機已在工程上得到使用,本條提出了高壓隔膜壓濾機、高壓彈性壓榨機的設(shè)計要求。
11.5.9 污泥脫水間、干化間臭味較大,為改善工作環(huán)境,故作此規(guī)定。
11.5.10 脫水后、干化后污泥如不能及時運輸,應(yīng)考慮妥善貯存避免下雨等原因造成二次污染。
11.5.12 污泥干化設(shè)備種類較多,本條提出選型原則和設(shè)計要求。
1 提出對污泥熱干化系統(tǒng)進出泥含水率要求;
2 規(guī)定了污泥熱干化系統(tǒng)組成;
3 污泥干化過程中產(chǎn)生粉塵,粉塵產(chǎn)生與污泥性質(zhì)、干化設(shè)備的污泥輸送形式及傳熱形式相關(guān)?;の鬯a(chǎn)生的污泥中可能存在揮發(fā)性有機物,在干化過程中產(chǎn)生可燃氣體,造成干污泥溫度過高時產(chǎn)生自燃。此外濕污泥在厭氧條件下產(chǎn)生沼氣(甲烷(CH4)和微量的H2S。
為防止粉塵爆炸、可燃氣體爆炸和污泥悶燃的風險,本款提出污泥干化系統(tǒng)應(yīng)采取的安全措施。
12 總體設(shè)計
12.3.8 本條對污水處理場臭氣處理系統(tǒng)做出了規(guī)定:
1 污水處理場產(chǎn)生惡臭氣體的預(yù)處理裝置、污泥處置裝置、生化池等需要設(shè)臭氣處理系統(tǒng)。對于一些不產(chǎn)生臭氣的無機廢水的預(yù)處理,如非揮發(fā)性的酸堿中和反應(yīng)可不設(shè)置臭氣處理系統(tǒng)。
2 在計算臭氣量時,漏風率在平原地區(qū)取5%~10%,高原地區(qū)取10%~15%。由于高海拔地區(qū)氣壓較低,污水池加蓋后,氣體收集輸送的阻力會有所增大,收集系統(tǒng)負壓也會加大,為有效實現(xiàn)污水池加蓋后能夠形成微負壓狀態(tài),高海拔地區(qū)涉及污水池加蓋密封的漏風系數(shù)需要適當增加。如內(nèi)蒙古聚實能源有限公司污水站廢氣治理工程,項目建設(shè)地海拔約1100m,漏風率選取12%,采用生物濾池工藝除臭,項目2017年建成,至今運行良好;中石油塔里木乙烷制乙烯項目污水廢氣處理項目,項目建設(shè)地海拔約1200m,漏風率選取13%,采用生物濾池工藝除臭,項目2020年建成,至今運行良好。
3 由于化工行業(yè)廢氣中指標性污染物(如硫化氫)濃度通常比市政行業(yè)含量高,并含有一定比例的VOCs,隨著國家對廢氣排放指標的不斷提高,因此在設(shè)計廢氣處理系統(tǒng)時,需要加大填料空塔的停留時間,進一步去除廢氣中的有害物質(zhì),達標排放。中石化鎮(zhèn)海煉化煉油污水處理場異地改造項目,生物濾池填料空塔停留時間為21.6s,項目2019年底建成,至今運行穩(wěn)定達標。中石油塔里木乙烷制乙烯項目污水廢氣處理項目,生物濾池填料空塔停留時間為21.6s,項目2020年建成,至今運行穩(wěn)定達標。
4 臭氣處理裝置設(shè)在室內(nèi)時,風機宜放在臭氣處理裝置后,以防止臭氣處理裝置泄露。
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