6.1 再生处理工艺

6.1.1 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。

6.1.2 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。

6.1.3 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2.0～4.0h，水平流速可采用4.0～10.0mm/s。

3 澄清池上升流速宜为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。

6.1.4 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。

6.1.5 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。

6.1.6 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。

6.1.7 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：

l 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。

6.1.8 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。

6.1.9 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)，2.0～3.3L/m²·s (降流式)；

操作压力每0.3m炭层7kPa。

6.1.10 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。

6.1.11 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。

 

条文说明

6.1.1 为了保证污水再生利用设计科学合理、经济可靠，这里根据国内外工程实例，提出了再生处理的基本工艺供选用。
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 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。
3 二级处理加混凝、沉淀、过滤、消毒工艺，是国内外许多工程常用的再生工艺。日本名古屋、东京、大阪以及我国大连、北京等污水再生利用工程都是如此。
4 近年来微孔膜过滤技术开始应用，其出水效果比砂滤更好。
上述基本工艺可满足当前大多数用户的水质要求。

6.1.2 随着再生利用范围的扩大，优质再生水将是今后发展方向，深度处理技术，特别是膜技术的迅速发展展示了污水再生利用的广阔前景，补给给水水源也将会变为现实。污水再生的基本工艺也会随着改变。

6.1.3 本条设计参数是依据污水再生利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。

6.1.4 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。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。应经常清洗滤池表面污垢。

6.1.5 曝气生物滤池近年得到发展，将其列入本规范中。

6.1.6 为了便于污水再生利用工程设计计算，表4 给出了深度处理常用的混凝沉淀、过滤的处理效率和出水水质。

表4 二级出水进行沉淀过滤的处理效率与出水水质

6.1.7 微孔过滤是一种较常规过滤更有效的过滤技术。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。

微孔过滤工艺在国外许多污水再生利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利用、新加坡务德区污水厂污水再生利用、日本索尼显示屏厂污水再生利用、美国West、Basin 市污水再生利用等工程。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 年的制作及系统运行经验。

1 二级处理出水应符合国家《污水综合排放标准》的要求。
2 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500μm）装置。
3 由于微生物中一些细菌的大小只有0.5μm，故为了防止细菌穿透微滤膜，应选择孔径为0.2μm 或0.2μm 以下的微滤膜。
4 向二级出水中投加少量抑菌剂（则氯氨等）是为了抑制管路及膜组件内微生物的过分生长。
5 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。
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的过滤功能，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 微滤系统的膜完整性自动测试装置，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。

6.1.8 当再生水水质对磷的指标要求较高，采用生物除磷不能达到要求时，应考虑增加化学除磷工艺。化学除磷是指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、再生水量及它们的变化系数，处理厂进出水中磷、碱度的含量，再生利用对磷及其他指标的要求等。
2 常用的铁盐絮凝剂有：硫酸亚铁、氯化硫酸铁和三氯化铁；常用铝盐絮凝剂有硫酸铝、氯化铝和聚合氯化铝；当污水中磷的含量较高时，宜采用石灰作为絮凝剂，并用铁盐作为助凝剂。
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：

化学除磷采用前置沉淀工艺时，若二级处理采用生物滤池，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：

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：

石灰宜用高纯度粒状石灰；助凝剂宜用铁盐；C02可用烟道气、天然气、丙烷、燃料油和焦炭等燃料的燃烧产物，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，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。
7 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C02酸化时需用C02气体压缩机等。

6.1.9 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再生利用水质要求时，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，可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。失效炭指标见表5。

表5 失效炭指标

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，一种是直接电加热，另一种是高温加热。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。
6、7 活性炭吸附池和活性炭吸附罐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。
6.1.10 深度处理除了混凝沉淀和过滤外，其他单元技术的处理效率，参见表6。

表6 其他单元过程的去除效率（%）

6.1.11 为了保证用水安全，消毒是必须的。与给水处理不同的是投加量大，要保证消毒剂的货源充足和一定量的储备。