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GB 50014-2006 室外排水设计规范.pdf

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'UDC中华人民共和国国家标。``1}目PGB50014一2006室外排水设计规范Codefordesignofoutdoorwastewaterengineering2006一01一18发布2006一06一01实施中华人民共和国建设部_‘,,._立,。:_二:~二_二~二,.‘二1A二,‘二_AP联合发布中华人民共和国国家质A监份检验检疫总局’‘”.’ 中华人民共和国国家标准室外排水设计规范CodefordesignofoutdoorwastewaterengineeringGB50014一2006主编部门:上海市建设和交通委员会批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2006年6月1日中国计划出版社2006北京 中华人民共和国建设部公告第409号建设部关于发布国家标准《室外排水设计规范》的公告现批准《室外排水设计规范》为国家标准,编号为GB50014-2006,自2006年6月1日起实施。其中,第1.0.6,4.1.4,4.3.3,4.4.6、4.6.1、4.10.3、4.13.2、5.1.3、5.1.9、5.1.11、6.1.8、6.1.18,6.1.19、6.1.23、6.3.9、6.8.22、6.11.4、6.11.8(4)、6.11.13,6.12.3,7.1.3,7.3.8,7.3.9,7.3.11,7.3.13条为强制性条文,必须严格执行,原《室外排水设计规范》GBJ14-87及(工程建设标准局部修订公告》(1997年第12号)同时废止。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国建设部-00六年一月十八日 前言本规范根据建设部《关于印发“-oo--ioo三年度工程建设国家标准制订、修订计划”的通知》(建标「2003]102号),由上海市建设和交通委员会主管,由上海市政工程设计研究总院主编,对原国家标准《室外排水设计规范》GBJ14-870997年版)进行全面修订。本规范修订的主要技术内容有:增加水资源利用(包括再生水回用和雨水收集利用)、术语和符号、非开挖技术和敷设双管、防沉降、截流井、再生水管道和饮用水管道交叉、除臭、生物脱氮除磷、序批式活性污泥法、曝气生物滤池、污水深度处理和回用、污泥处置、检测和控制的内容;调整综合径流系数、生活污水中每人每日的污染物产量、检查井在直线管段的间距、土地处理等内容;补充塑料管的粗糙系数、水泵节能、氧化沟的内容;删除双层沉淀池。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,上海市建设和交通委员会负责具体管理,上海市政工程设计研究总院负责具体技术内容的解释。在执行过程中如有需要修改与补充的建议,请将相关资料寄送主编单位上海市政工程设计研究总院《室外排水设计规范》国家标准管理组(邮编200092,上海市中山北二路901号),以供修订时参考。本规范主编单位、参编单位和主要起草人:主编单位:上海市政工程设计研究总院参编单位:北京市市政工程设计研究总院中国市政工程东北设计研究院中国市政工程华北设计研究院 中国市政工程西北设计研究院中国市政工程中南设计研究院中国市政工程西南设计研究院天津市市政工程设计研究院合肥市市政设计院深圳市市政工程设计院哈尔滨工业大学同济大学重庆大学主要起草人:张辰(以下按姓氏笔画为序)王秀朵孔令勇厉彦松刘广旭刘莉萍刘章富刘常忠朱广汉李艺李成江李春光李树苑吴济华吴喻红陈芸张玉佩张智杨健罗万申周克钊周彤南军姚玉健常憬蒋旨谨蒋健雷培树熊杨 目次1总则·........................................................(1)2术语和符号················································⋯⋯(3)21术语···············,······································⋯⋯(3)2,2符号······················································⋯⋯(15)3设计流量和设计水质································,···⋯⋯(19)3.1生活污水量和工业废水量······························⋯⋯(19)3.2雨水量······················································一(19)3.3合流水量························..................······⋯⋯(21)3,4设计水质················································⋯⋯(22)4排水管渠和附属构筑物····,·······,····················⋯⋯(23)4.1一般规定···············································⋯⋯(23)4.2水力计算·,··············································⋯⋯(24)4.3管道···..................···············,···,·············⋯⋯(27)4.4检查井······,··············,··························,··⋯⋯(29)4.5跌水井·····,·············································⋯⋯(30)4.6水封井···················································⋯⋯(30)4.7雨水口···················································⋯⋯(30)4.8截流井·········,··········,······························⋯⋯(31)4.9出水口··························,························⋯⋯(31)4.10立体交叉道路排水····································⋯⋯(31)4.11倒虹管···················································⋯⋯(32)4.12渠道····················································,·⋯⋯(33)4.13管道综合··,·············································⋯⋯(34)5泵站·........................................................(35) 5.1一般规定························,·······················⋯⋯(35)5.2设计流量和设计扬程····································⋯⋯(36)5.3集水池···,···············································⋯⋯(36)5.4泵房设计················································⋯⋯(38)5.5出水设施················································⋯⋯(39)6污水处理···················································⋯⋯(41)6.1厂址选择和总体布置····································⋯⋯(41)6.2一般规定················································⋯⋯(43)6.3格栅······················································⋯⋯(45)6.4沉砂池··········································,········⋯⋯(45)6.5沉淀池···················································⋯⋯(46)6.6活性污泥法·············································⋯⋯(49)6.7化学除磷················································⋯⋯(59)6.8供氧设施········································,·······⋯⋯(59)6.9生物膜法················································⋯⋯(63)6.10回流污泥和剩余污泥········,·,························,··一(67)6.11污水自然处理··········································⋯⋯(68)6.12污水深度处理和回用························,···········⋯⋯(70)6.13消毒··········,····················,····················,·⋯⋯(72)7污泥处理和处置·················。··········,·⋯‘.“‘’“”””’(74)7.1一般规定················································⋯⋯(74)7,2污泥浓缩················································⋯⋯(74)7.3污泥消化················································⋯⋯(75)7.4污泥机械脱水·······,,··················⋯⋯”””””“”””(78)7.5污泥输送················································⋯⋯(80)7.6污泥千化焚烧···············································,⋯(80)7.7污泥综合利用·············································⋯⋯(81)8检测和控制···········································⋯⋯‘”’‘(82)8.1一般规定······································,···········一(82) 8.2检测······················································⋯⋯(82)8.3控制······················································⋯⋯(82)8.4计算机控制管理系统······································,⋯(83)附录A暴雨强度公式的编制方法························⋯⋯(84)附录B排水管道和其他地下管线(构筑物)的最小净距·············································⋯⋯(85)本规范用词说明···,············································⋯⋯(87)附:条文说明···················································⋯⋯(89) 1总则1.0.1为使我国的排水工程设计贯彻科学发展观,符合国家的法律法规,达到防治水污染,改善和保护环境,提高人民健康水平和保障安全的要求,制定本规范。1.0.2本规范适用于新建、扩建和改建的城镇、工业区和居住区的永久性的室外排水工程设计。1.0.3排水工程设计应以批准的城镇的总体规划和排水工程专业规划为主要依据,从全局出发,根据规划年限、工程规模、经济效益、社会效益和环境效益,正确处理城镇中工业与农业、城镇化与非城镇化地区、近期与远期、集中与分散、排放与利用的关系。通过全面论证,做到确能保护环境、节约土地、技术先进、经济合理、安全可靠,适合当地实际情况。1.0.4排水制度(分流制或合流制)的选择,应根据城镇的总体规划,结合当地的地形特点、水文条件、水体状况、气候特征、原有排水设施、污水处理程度和处理后出水利用等综合考虑后确定。同一城镇的不同地区可采用不同的排水制度。新建地区的排水系统宜采用分流制。合流制排水系统应设置污水截流设施。对水体保护要求高的地区,可对初期雨水进行截流、调蓄和处理。在缺水地区,宜对雨水进行收集、处理和综合利用。1.0.5排水系统设计应综合考虑下列因素:1污水的再生利用,污泥的合理处置。2与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置系统相协调。3与邻近区域及区域内给水系统和洪水的排除系统相协调。4接纳工业废水并进行集中处理和处置的可能性。5适当改造原有排水工程设施,充分发挥其工程效能。 1.0.6工业废水接入城镇排水系统的水质应按有关标准执行,不应影响城镇排水管梁和污水处理厂等的正常运行;不应对养护管理人员造成危害;不应影响处理后出水的再生利用和安全排放,不应影响污泥的处理和处置。1.0.7排水工程设计应在不断总结科研和生产实践经验的基础上,积极采用经过鉴定的、行之有效的新技术、新工艺、新材料、新设备。1.0.8排水工程宜采用机械化和自动化设备,对操作繁重、影响安全、危害健康的,应采用机械化和自动化设备。1.0.,排水工程的设计,除应按本规范执行外,尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定。1.0.10在地震、湿陷性黄土、膨胀土、多年冻土以及其他特殊地区设计排水工程时,尚应符合国家现行的有关专门规范的规定。 2术语和符号2.1术语2.1.1排水1程sewerageengineering,wastewaterengineer-ing收集、输送、处理、再生和处置污水和雨水的工程。2.1.2排水系统sewersystem收集、输送、处理、再生和处置污水和雨水的设施以一定方式组合成的总体。2.1.3排水制度seweragesystem在一个地区内收集和输送城镇污水和雨水的方式。它有合流制和分流制两种基本方式。2.1.4排水设施wastewaterfacilities排水工程中的管道、构筑物和设备等的统称。2.1.5合流制combinedsystem用同一管渠系统收集和输送城镇污水和雨水的排水方式。2.1.6分流制separatesystem用不同管渠系统分别收集和输送各种城镇污水和雨水的排水方式。2.1.7城镇污水urbanwastewater城镇中排放各种污水和废水的统称,它由综合生活污水、工业废水和人渗地下水三部分组成。在合流制排水系统中,还包括被截留的雨水。2.1.8城镇污水系统urbanwastewatersystem收集、输送、处理、再生和处置城镇污水的设施以一定方式组合成的』a体。 2.1.9城镇污水污泥urbanwastewatersludge城镇污水系统中产生的污泥。2.1.10早流污水dryweatherflow,DWF合流制排水系统晴天时输送的污水。2.1.11生活污水domesticwastewater,sewage居民生活活动所产生的污水。主要是厕所、洗涤和洗澡产生的污水。2.1.12综合生活污水comprehensivesewage由居民生活污水和公共建筑污水组成。2.l.13Z业废水industrialwastewater工业生产过程中产生的废水。2.1.14人渗地下水infiltratedgroundwater通过管渠和附属构筑物破损处进人排水管渠的地下水。2.1.15总变化系数peakvariationfactor最高日最高时污水量与平均日平均时污水量的比值。2.1.16径流系数runoffcoefficient一定汇水面积内地面径流水量与降雨量的比值。2.1.17暴雨强度rainfallintensity在某一历时内的平均降雨量,即单位时间内的降雨深度。工程上常用单位时间单位面积内的降雨体积来表示。2.1.18重现期recurrenceinterval在一定长的统计期间内,等于或大于某暴雨强度的降雨出现一次的平均间隔时间。2.1.19降雨历时durationofrainfall降雨过程中的任意连续时段。2.1.20汇水面积catchmentarea雨水管渠汇集降雨的面积。2.1.21地面集水时间inlettime,concentrationtime雨水从相应汇水面积的最远点地面径流到雨水管渠入口的时 间,简称集水时间。2.1.22截流倍数interceptionratio合流制排水系统在降雨时被截流的雨水量与设计旱流污水量的比值。2.1.23排水泵站drainagepumpingstation污水泵站、雨水泵站和合流污水泵站的统称。2.1.24污水泵站sewagepumpingstation分流制排水系统中,抽送污水的泵站。2.1.25雨水泵站stormwaterpumpingstation分流制排水系统中,抽送雨水的泵站。2.1.26合流污水泵站combinedsewagepumpingstation合流制排水系统中,抽送污水、被截流的雨水和雨水的泵站。2.1.27一级处理primarytreatment污水只进行沉淀处理的工艺。2.1.28二级处理secondarytreatment污水进行沉淀和生物处理的工艺。2.1.29活性污泥法activatedsludgeprocess,suspendedgrowthprocess污水生物处理的一种方法。该法是在人工条件下,对污水中的各类微生物群体进行连续混合和培养,形成悬浮状态的活性污泥。利用活性污泥的生物作用,以分解去除污水中的有机污染物,然后使污泥与水分离,大部分污泥回流到生物反应池,多余部分作为剩余污泥排出活性污泥系统。2.1.30生物反应池biologicalreactiontank利用活性污泥法进行污水生物处理的构筑物。反应池内能满足生物活动所需条件,可分厌氧、缺氧和好氧状态。池内保持污泥悬浮并与污水充分混合。2.1.31活性污泥activatedsludge生物反应池中繁殖的含有各种微生物群体的絮状体。 2.1.32回流污泥returnedsludge由二次沉淀池分离,回流到生物反应池的活性污泥。2.1.33格栅barscreen用以拦截水中较大尺寸的漂浮物或其他杂物的装置。2.1.34格栅除污机barscreenmachine用机械的方法,将格栅截留的栅渣清捞出的机械。2.1.35固定式格栅除污机fixedrakingmachine对应每组格栅设置的固定式清捞栅渣的机械。2.1.36移动式格栅除污机mobilerakingmachine数组或超宽格栅设置一台移动式清捞栅渣的机械,按一定操作程序轮流清捞栅渣。2.1.37沉砂池gritchamber去除水中自重较大、能自然沉降的较大粒径砂粒或杂粒的水池。2.1.38平流沉砂池horizontalflowgritchamber污水沿水平方向以0.1-0.3m/s的流速分离砂粒的水池。2.1.39曝气沉砂池aeratedgritchamber空气沿池一侧进人,使之与水流向相垂直的螺旋形分离砂粒的水池。2.1.40旋流沉砂池vortex-typegritchamber靠进水形成旋流离心力将水中砂粒分离的水池。2.1.41沉淀sedimentation,settling利用悬浮物和水的密度差,重力沉降作用去除水中悬浮物的过程。2.1.42初次沉淀池primarysedimentationtank设在生物处理构筑物前的沉淀池,用以降低污水中的固体物浓度。2.1.43二次沉淀池secondarysedimentationtank设在生物处理构筑物后的沉淀池,用于污泥与水分离。 2.1.44平流沉淀池horizontalsedimentationtank污水沿水平方向流动,使污水中的固体物沉降的水池。2.1.45竖流沉淀池verticalflowsedimentationtank污水从中心管进人,水流竖直上升流动,使污水中的固体物沉降的水池。2.1.46辐流沉淀池:adialflowsedimentationtank污水沿径向减速流动,使污水中的固体物沉降的水池。2.1.47斜管(板)沉淀池inclinedtube(plate)sedimentationtank水池中加斜管(板),使污水中的固体物高效沉降的沉淀池。2.1.48好氧oxic,aerobic污水生物处理中,有溶解氧或兼有硝态氮的环境状态。2.1.49厌氧anaerobic污水生物处理中,没有溶解氧也没有硝态氮的环境状态。2.1.50缺氧anoxic污水生物处理中,溶解氧不足或没有溶解氧但有硝态氮的环境状态。2.1.51生物硝化bio-nitrification污水生物处理中,在好氧状态下,硝化细菌将氨氮氧化成硝态氮的过程。2.1.52生物反硝化bio-denitrification污水生物处理中,在缺氧状态下,反硝化菌将硝态氮还原成氮气,去除污水中氮的过程。2.1.53混合液回流mixedliquidrecycle将好氧池混合液回流至缺氧池,以增加供反硝化脱氮的硝态氮的过程。2.1.54生物除磷biologicalphosphorusremoval活性污泥法处理污水时,将活性污泥交替在厌氧和好氧状态下运行,能使过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长,使活性污泥含 磷量比普通活性污泥高。污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷,在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥,其结果与普通活性污泥法相比,可去除污水中更多的磷。2.1.55缺氧/好氧脱氮1艺anoxic/oxicprocess(A,,O)污水经过缺氧、好氧交替状态处理,以提高总氮去除率的污水处理方法。2.1.56厌氧/好氧除磷工艺anaerobic/oxicprocess(A,O)污水经过厌氧、好氧交替状态处理,以提高总磷去除率的污水处理方法。2.1.57厌氧/缺氧/好氧脱氮除磷工艺anaerobic/anoxic/oxicprocess(AAO,又称AZ/O)污水经过厌氧、缺氧、好氧交替状态处理,以提高总氮和总磷去除率的污水处理方法。2.1.58序批式活性污泥法sequencingbatchreactor(SBR)在同一个反应器中,按时间顺序进行进水、反应、沉淀和排水等工序的污水处理方法。2.1.59充水比fillratio序批式活性污泥法工艺一个周期中,进人反应池的污水量与反应池有效容积之比。2.1.60总凯氏氮totalKjeldahlnitrogen有机氮和氨氮之和。2.1.61总氮totalnitrogen有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的总和。2.1.62总磷totalphosphorus正磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐、聚合磷酸盐和有机磷酸盐的磷含量之和。2.1.63好氧泥龄oxicsludgeage活性污泥在好氧池中的平均停留时间。2.1.64泥龄sludgeage 活性污泥在整个生物反应池中的平均停留时间。2.1.65氧化沟oxidationditch属活性污泥法的一种,其构筑物呈封闭无终端渠形布置,用以降解污水中有机污染物和氮、磷等营养物。一般采用机械充氧和推动水流。2.1.66好氧区oxiczone生物反应池的充氧区,溶解氧浓度一般不小于2mg/L。主要功能是降解有机物和进行硝化反应。2.1.67缺氧区anoxiczone生物反应池的非充氧区,溶解氧浓度一般为0.2-0.5mg/L,当生物反应池中含有大量硝酸盐、亚硝酸盐并得到充足的有机物时,便可在该区内进行脱氮反应。2.1.68厌氧区anaerobiczone生物反应池的非充氧区,溶解氧浓度一般小于0.2mg/L。微生物在厌氧区吸收有机物并释放磷。2.1.69生物膜法biofilmprocess,attachedgrowthprocess污水生物处理的一种方法。该法采用各种不同载体,通过污水与载体的不断接触,微生物细胞在载体表面生长和繁殖,由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成孔状结构,称之为生物膜。利用生物膜的生物吸附和氧化作用,以降解去除污水中的有机污染物。2.1.70生物接触氧化bio-contactoxidation由浸没在污水中的填料和曝气系统构成的污水处理方法。在有氧条件下,污水与填料表面的生物膜广泛接触,使污水得到净化。2.1.71曝气生物滤池biologicalaeratedfilter(BAF)由接触氧化和过滤相结合的污水处理构筑物。在有氧条件下,完成污水中有机物氧化、过滤、反冲洗过程,使污水获得净化。2.1.72生物转盘rotatingbiologicalcontactor(RBC) 由水槽和部分浸没在污水中的旋转盘体组成的污水处理构筑物。盘体表面生长的生物膜反复接触污水和空气中的氧,使污水获得净化。2.1.73塔式生物滤池biotower一种塔式污水处理构筑物,塔内分层布设轻质塑料载体,污水由上往下喷淋过程中,与载体上生物膜及自下向上流动的空气充分接触,使污水获得净化。2.1.74低负荷生物滤池low-ratetricklingfilters亦称滴滤池(传统、普通生物滤池)。由于负荷较低,占地较大,净化效果较好,五日生化需氧量去除率可达850o-95%.2.1.75高负荷生物滤池high-ratebiologicalfilters一种污水处理构筑物,通过回流处理水和限制进水有机负荷等措施,实现高滤率。其五日生化需氧量负荷和水力负荷分别为低负荷生物滤池的6-8倍和10倍。2.1.76五日生化需氧量容积负荷BODS-volumetricloadingrate一种负荷表示方式,指每立方米容积每天所能接受的五日生化需氧量。2.1.77表面负荷hydraulicloadingrate一种负荷表示方式,指每平方米面积每天所能接受的污水量。2.1.78固定布水器fixeddistributor生物滤池中由固定的布水管和喷嘴等组成的布水装置。2.1.7,旋转布水器rotatingdistributor由若干条布水管组成的旋转布水装置。它利用从布水管孔口喷出的水流所产生的反作用力,推动布水管绕旋转轴旋转,达到均匀布水的目的。2.1.80石料滤料rockfilteringmedia用以提供微生物生长的载体并起悬浮物过滤作用的粒状材料,有碎石、卵石、炉渣、陶粒等。 2.1.81塑料填料pasticmedia用以提供微生物生长的载体,有硬性、软性和半软性填料。2.1.82污水自然处理naturaltreatmentofwastewater利用自然生物作用的污水处理方法。2.1.83土地处理landtreatment利用土壤一微生物一植物组应的生态污水处理方法,并通过该系统的营养物质和水分的循环利用,使植物生长繁殖,并不断被利用,实现污水的资源化、无害化和稳定化。2.1.84稳定塘stabilizationpond经过人工适当修整,设围堤和防渗层的污水池塘,通过水生生态系统的物理和生物作用对污水进行自然处理。2.1.85灌溉田sewagefarming一种利用土地对污水进行自然生物处理的方法,一方面利用污水培育植物,另一方面利用土壤和植物净化污水。2.1.86人Z湿地artificalwetland,constructedwetland用人工筑成水池或沟槽,底面铺设防渗漏隔水层,填充一定深度的土壤或填料层,种植芦苇一类的维管束植物或根系发达的水生植物,污水由湿地的一端通过布水管渠进入,以推流方式与布满生物膜的介质表面和溶解氧进行充分的植物根区接触而获得净化。人工湿地分为表面径流人工湿地和人工潜流湿地。2.1.87污水再生利用wastewaterreuse污水回收、再生和利用的统称,包括污水净化再用、实现水循环的全过程。2.1.88深度处理advancedtreatment进一步去除二级处理出水中污染物的净化过程。2.1.8,再生水renovatedwater,reclaimedwater污水经适当处理后,达到一定的水质标准,满足某种使用要求的水。2.1.90膜过滤membranefiltration 在污水深度处理中,通过渗透膜过滤去除污染物的技术。2.1.91颗粒活性炭吸附池granularactivatedcarbonadsorp-tiontank池内介质为单一颗粒活性炭的吸附池。2.1.92紫外线ultraviolet(UV)紫外线是电磁波的一部分污水消毒用的紫外线波长为200^-310nm(主要为254nm)的波谱区。2.1.93紫外线剂量ultravioletdose照射到生物体上的紫外线量(即紫外线生物验定剂量或紫外线有效剂量),由生物验定测试得到。2.1.94污泥处理sludgetreatment对污泥进行浓缩、调理、脱水、稳定、干化或焚烧等的加工过程。2.1.95污泥处置sludgedisposal对污泥的最终消纳方式。一般将污泥制作农肥、制作建筑材料、填埋或投弃等。2.1.96污泥浓缩sludgethickening采用重力、气浮或机械的方法降低污泥含水率,减少污泥体积的方法。2.1.97污泥脱水sludgedewatering浓缩污泥进一步去除大量水分的过程,普遍采用机械的方式。2.1.98污泥干化sludgedrying通过渗滤或蒸发等作用,从浓缩污泥中去除大部分水分的过程。2.1.99污泥消化sludgedigestion通过厌氧或好氧的方法,使污泥中的有机物进行生物降解和稳定的过程。2.1.100厌氧消化anaerobicdigestion在无氧条件下,厌氧微生物使污泥中的有机物进行生物降解 和稳定的过程。2.1.101好氧消化aerobicdigestion在有氧条件下,好氧微生物使污泥中的有机物进行生物降解和稳定的过程。2.1.102中温消化mesophilicdigestion污泥温度在33^35℃时进行的消化过程。2.1.103高温消化thermophilicdigestion污泥温度在53^,55℃时进行的消化过程。2.1.104原污泥rawsludge未经处理的初沉污泥、二沉污泥(剩余污泥)或两者混合后的污泥。2.1.105初沉污泥primarysludge从初次沉淀池排出的沉淀物。2.1.106二沉污泥secondarysludge从二次沉淀池、生物反应池(沉淀区或沉淀排泥时段)排出的沉淀物。2.1.107剩余污泥excessactivatedsludge从二次沉淀池、生物反应池(沉淀区或沉淀排泥时段)排出系统的活性污泥。2.1.108消化污泥digestedsludge经过厌氧消化或好氧消化的污泥。与原污泥相比,有机物总量有一定程度的降低,污泥性质趋于稳定。2.1.109消化池digester进行污泥厌氧消化或好氧消化的池子。2.1.110消化时间digesttime污泥在消化池中的平均停留时间。2.1.111挥发性固体volatilesolids污泥固体物质在6000C时所失去的重量,代表污泥中可通过生物降解的有机物含量水平。 2.1.112挥发性固体去除率removalpercentageofvolatilesolid通过污泥消化,污泥中挥发性有机固体被降解去除的百分比。2.1.113挥发性固体容积负荷cubageloadofvolatilesolids单位时间内对单位消化池容积投入的原污泥中挥发性固体重量。2.1.114污泥气sludgegas,marshgas俗称沼气。在污泥厌氧消化时有机物分解所产生的气体,主要成分为甲烷和二氧化碳,并有少量的氢、氮和硫化氢等。2.1.115污泥气燃烧器sludgegasburner俗称沼气燃烧器。将多余的污泥气燃烧消耗的装置。2.1.116回火防止器backfirepreventer在发生事故或系统不稳定的状况下,当管内污泥气压力降低时,燃烧点的火会通过管道向气源方向蔓延,称作回火。防止并阻断这种回火的装置称作回火防止器。2.1.117污泥热干化sludgeheatdrying一种污泥干化的工艺,利用热能,将脱水污泥加温干化,使之成为干化产品。2.1.118污泥焚烧sludgeincineration一种污泥处理的工艺,利用焚烧炉将污泥加温,并高温氧化污泥中的有机物,使之成为少量灰烬。2.1.119污泥综合利用sludgeintegratedapplication将污泥作为有用的原材料在各种用途上加以利用的方法,是污泥处置的最佳途径。2.1.120污泥土地利用sludgelandapplication将污泥作为肥料或土壤改良剂,用于园林、绿化、林业或农业等各种场合。2.1.121污泥农用sludgefarmapplication指将污泥作为肥料或土壤改良剂,用于农业。 2.2符号2.2.1设计流量Q-一一设计流量;Qd—设计综合生活污水量;Qm—设计工业废水量;Qg—雨水设计流量;Qdr—截流井以前的旱流污水量;Q‘—截流井以后管渠的设计流量;Q几—截流井以后汇水面积的雨水设计流量;QIdr—截流井以后的早流污水量;no—截流倍数;A,,C,b,n暴雨强度公式中的有关参数;P—设计重现期;t—降雨历时;t,—地面集水时间;t,—管渠内雨水流行时间;m—折减系数;q—设计暴雨强度;T一一径流系数;F—汇水面积;QP—泵站设计流量。2.2.2水力计算Q卜一一设计污水流量;v—流速;A—水流有效断面面积;h—水流深度;I—水力坡降;n—粗糙系数; R—水力半径。2.2.3污水处理Q~一-设计污水流量;V—生物反应池容积;So—生物反应池进水五日生化需氧量;SQ—生物反应池出水五日生化需氧量;Ls一一生物反应池五日生化需氧量污泥负荷;L,—生物反应池五日生化需氧量容积负荷;X—生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度;X=—生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度;y—MLSS中MLVSS所占比例;Y--污泥产率系数;Y、—污泥总产率系数;B—污泥泥龄,活性污泥在生物反应池中的平均停留时间;0.—好氧区(池)设计污泥泥龄;K,—衰减系数;K,,-T℃时的衰减系数;K,,,-20℃时的衰减系数;01-温度系数;F—安全系数;I—总处理效率;了一一温度;f一一悬浮固体的污泥转换率;sso—生物反应池进水悬浮物浓度;sse—生物反应池出水悬浮物浓度;V.—缺氧区(池)容积;V.—好氧区(池)容积;V,—厌氧区(池)容积; Nk—生物反应池进水总凯氏氮浓度;Nke—生物反应池出水总凯氏氮浓度;Nt—生物反应池进水总氮浓度;N。—生物反应池中氨氮浓度;N,e—生物反应池出水总氮浓度;Nee—生物反应池出水氨氮浓度;Nce—生物反应池出水硝态氮浓度;OX—剩余污泥量;6X,—排出生物反应池系统的生物污泥量;Kde—脱氮速率;Kde(T)—T℃时的脱氮速率;K&(20-20-C时的脱氮速率;产—硝化菌比生长速率;K}—硝化作用中氮的半速率常数;QR—回流污泥量;QR、—混合液回流量;R—污泥回流比;R;—混合液回流比;HRT—生物反应池水力停留时间;t,—厌氧区(池)水力停留时间;q—污水需氧量;os—标准状态下污水需氧量;a—碳的氧当量,当含碳物质以BOD。计时,取l.47;b—常数,氧化每公斤氨氮所需氧量,取4.57;c—常数,细菌细胞的氧当量,取l.42;EA曝气器氧的利用率;GS—标准状态下供气量;t,—SBR生物反应池每池每周期需要的进水时间;t—SBR生物反应池一个运行周期需要的时间; t,—每个周期反应时间;is—SBR生物反应池沉淀时间;to—SBR生物反应池排水时间;t6—SBR生物反应池闲置时间;m—SBR生物反应池充水比。2.2.4污泥处理td—消化时间;V一一消化池总有效容积;Qo—每日投入消化池的原污泥量;L=—消化池挥发性固体容积负荷;Ws—每日投人消化池的原污泥中挥发性干固体重量。 3设计流量和设计水质3.1生活污水,和工业废水f3.1.1城镇早流污水设计流量,应按下列公式计算:Q&=Qa+Qm(3.1.1)式中Qa}—截留井以前的旱流污水设计流量(L/s);q—设计综合生活污水量(L/s);Qm—设计工业废水量(L/s),在地下水位较高的地区,应考虑入渗地下水量,其量宜根据测定资料确定。3.1.2居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额,结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定。可按当地相关用水定额的8000^90%采用。3.1.3综合生活污水量总变化系数可按当地实际综合生活污水量变化资料采用,没有测定资料时,可按表3.1.3的规定取值。表3.1.3综合生活污水.总变化系数}#JH}}(Li味卡14.08丹10.06210.05510.04洲注:当污水平均日流量为中间数值时,总变化系数可用内擂法求得。3.1.4工业区内生活污水量、沐浴污水量的确定,应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的有关规定。3.1.5工业区内工业废水量和变化系数的确定,应根据工艺特点,并与国家现行的工业用水量有关规定协调。3.2雨水f3.2.1雨水设计流量,应按下列公式计算: Qs一g1FF(3.2.1)式中QS—雨水设计流量(L/s);q—设计暴雨强度[1,/(s·hm")];AP一一.径流系数;F—汇水面积(hm")o注:当有允许排人雨水管道的生产废水排人雨水管道时,应将其水量计算在内。3.2.2径流系数,可按表3.2.2-1的规定取值,汇水面积的平均径流系数按地面种类加权平均计算;综合径流系数,可按表3.2.2-2的规定取值。表3.2.2-1径流系数贵布0..85432150-^Yr-0.96543250表3.2.2-2综合径流系数片薰犷乌洲3.2.3设计暴雨强度,应按下列公式计算:167A,(1十Glgp)q=二二二号一份云卫=(3.2.3)(t+b)"式中q—设计暴雨强度[L/(s·hm")];t—降雨历时(min);尸—设计重现期(年);A=C,b,n—参数,根据统计方法进行计算确定。 在具有十年以上自动雨量记录的地区,设计暴雨强度公式,可按本规范附录A的有关规定编制。3.2.4雨水管渠设计重现期,应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般采用0.5-3年,重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,一般采用3^-5年,并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。3.2.5雨水管渠的降雨历时,应按下列公式计算:t二t;+mt2(3.2.5)式中t—降雨历时(min);ti—地面集水时间(min),视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定,一般采用5一15min;m—折减系数,暗管折减系数m=2,明渠折减系数m=1.2,在陡坡地区,暗管折减系数m=1.2^v2;t2—管渠内雨水流行时间(min).3.2.6当雨水径流量增大,排水管渠的输送能力不能满足要求时,可设雨水调蓄池。3.3合流水f3.3.1合流管渠的设计流量,应按下列公式计算:Q=Qa十Qm+QS=Qd,+Qs(3.3.1)式中Q--设计流量(L/s);q—设计综合生活污水设计流量(L/s);Qm—设计工业废水量(L/s);Qs—雨水设计流量(L/s);Q&—截流井以前的旱流污水设计流量(L/s)o3.3.2截流井以后管渠的设计流量,应按下列公式计算:Q1=(n.+1)q:+Q%+Q%,r(3.3.2)式中Q,—截流井以后管渠的设计流量(I丫s); no—截流倍数;Q,,—截流井以后汇水面积的雨水设计流量(L/s);Q}a}—截流井以后的早流污水量(L/s)o3.3.3截流倍数n。应根据早流污水的水质、水量、排放水体的卫生要求、水文、气候、经济和排水区域大小等因素经计算确定,宜采用1-5。在同一排水系统中可采用同一截流倍数或不同截流倍数。3.3.4合流管道的雨水设计重现期可适当高于同一情况下的雨水管道设计重现期。3.4设计水质3.4.1城镇污水的设计水质应根据调查资料确定,或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。无调查资料时,可按下列标准采用:1生活污水的五日生化需氧量可按每人每天25^-50g计算。2生活污水的悬浮固体量可按每人每天40^-65g计算。3生活污水的总氮量可按每人每天5-11g计算。4生活污水的总磷量可按每人每天0.7-1.4g计算。5工业废水的设计水质,可参照类似工业的资料采用,其五日生化需氧量、悬浮固体量、总氮量和总磷量,可折合人口当量计算。3.4.2污水厂内生物处理构筑物进水的水温宜为10^-370C,pH值宜为6.5^-9.5,营养组合比(五日生化需氧量,氮,磷)可为100’5‘1。有工业废水进人时,应考虑有害物质的影响。 4排水管渠和附属构筑物4.1一般规定4.1.1排水管渠系统应根据城镇总体规划和建设情况统一布置,分期建设。排水管渠断面尺寸应按远期规划的最高日最高时设计流量设计,按现状水量复核,并考虑城镇远景发展的需要。4.1.2管渠平面位置和高程,应根据地形、土质、地下水位、道路情况、原有的和规划的地下设施、施工条件以及养护管理方便等因素综合考虑确定。排水干管应布置在排水区域内地势较低或便于雨污水汇集的地带。排水管宜沿城镇道路敷设,并与道路中心线平行,宜设在快车道以外。截流干管宜沿受纳水体岸边布置。管渠高程设计除考虑地形坡度外,还应考虑与其他地下设施的关系以及接户管的连接方便。4.1.3管渠材质、管渠构造、管渠基础、管道接口,应根据排水水质、水温、冰冻情况、断面尺寸、管内外所受压力、土质、地下水位、地下水侵蚀性、施工条件及对养护工具的适应性等因素进行选择与设计。4.1.4输送腐蚀性污水的管渠必须采用耐腐蚀材料,其接口及附属构筑物必须采取相应的防腐蚀措施。4.1.5当输送易造成管渠内沉析的污水时,管渠形式和断面的确定,必须考虑维护检修的方便。4.1.6工业区内经常受有害物质污染场地的雨水,应经预处理达到相应标准后才能排人排水管渠。4.1.7排水管渠系统的设计,应以重力流为主,不设或少设提升泵站。当无法采用重力流或重力流不经济时,可采用压 力流。4.1.8雨水管渠系统设计可结合城镇总体规划,考虑利用水体调蓄雨水,必要时可建人工调蓄和初期雨水处理设施。4.1.9污水管道和附属构筑物应保证其密实性,防止污水外渗和地下水人渗。4.1.10当排水管渠出水口受水体水位顶托时,应根据地区重要性和积水所造成的后果,设置潮门、闸门或泵站等设施。4.1.11雨水管道系统之间或合流管道系统之间可根据需要设置连通管。必要时可在连通管处设闸槽或闸门。连接管及附近闸门井应考虑维护管理的方便。4.1.12排水管渠系统中,在排水泵站和倒虹管前,宜设置事故排出口。4.2水力计算4.2.1排水管渠的流量,应按下列公式计算:Q=Av(4.2.1)式中Q.—设计流量(m3/s);A—水流有效断面面积(ma);二流速(M/,-,)o4.2.2排水管渠的流速,应按下列公式计算:v一与312(4.2.2)n式中v—流速(m/s);R—水力半径(m);I—水力坡降;n—粗糙系数。4.2.3排水管渠粗糙系数,宜按表4.2.3的规定取值。 表4.2.3排水管梁粗糙系数一钊4.2.4排水管渠的最大设计充满度和超高,应符合下列规定:1重力流污水管道应按非满流计算,其最大设计充满度,应按表4.2.4的规定取值。表4.2.4最大设计充满度车草一注:在计算污水管道充满度时,不包括短时突然增加的污水量,但当管径小于或等于300mm时,应按满流复核。2雨水管道和合流管道应按满流计算。3明渠超高不得小于0.2m.4.2.5排水管道的最大设计流速,宜符合下列规定:1金属管道为10.Om/so2非金属管道为5.Om/so4.2.6排水明渠的最大设计流速,应符合下列规定:1当水流深度为0.4-1.Om时,宜按表4.2.6的规定取值。 衰4.2.6明梁最大设计流速布二一2当水流深度在。.4-1.Om范围以外时,表4.2.6所列最大设计流速宜乘以下列系数:hCECS111的有关规定修正设计计算数据。6.6.,关于人流方式的规定。规定污水进人厌氧区(池)、缺氧区(池)时,采用淹没式人流方式的目的是避免引起复氧。n传统活性污泥法6.6.10规定生物反应池的主要设计数据。有关设计数据是根据我国污水厂回流污泥浓度一般为48g/L的情况确定的。如回流污泥浓度不在上述范围时,可适当修正。当处理效率可以降低时、负荷可适当增大。当进水五日生化需氧量低于一般城镇污水时,负荷尚应适当减小。生物反应池主要设计数据中,容积负荷Lv与污泥负荷LS和污泥浓度X相关;同时又必须按生物反应池实际运行规律来确定数据,即不可无依据地将本规范规定的LS和X取端值相乘以确定最大的容积负荷LvoQ为反应池设计流量,不包括污泥回流量。X为反应池内混合液悬浮固体MLSS的平均浓度,它适用于推流式、完全混合式生物反应池。吸附再生反应池的X,是根据吸附区的混合液悬浮固体和再生区的混合液悬浮固体,按这两个区的容积进行加权平均得出的理论数据。6.6.n规定生物反应池容积的计算公式。污泥负荷计算公式中,原来是按进水五日生化需氧量计算,现在修改为按去除的五日生化需氧量计算。由于目前很少采用按容积负荷计算生物反应池的容积,因此将原规范中按容积负荷计算的公式列人条文说明中以备方案校核、比较时参考使用,以及采用容积负荷指标时计算容积之用。按 容积负荷计算生物反应池的容积时,可采用下列公式:24SoQV=子三共二誓生1000LV式中Lv—生物反应池的五日生化需氧量容积负荷,kgBODS/(m3·d)。6.6.12关于衰减系数的规定。衰减系数Kd值与温度有关,列出了温度修正公式。6.6.13关于生物反应池始端设置缺氧选择区(池)或厌氧选择区(池)的规定。其作用是改善污泥性质,防止污泥膨胀。6.6.14关于阶段曝气生物反应池的规定。本条是根据国内外有关阶段曝气法的资料而制定。阶段曝气的特点是污水沿池的始端1/2-3/4长度内分数点进人(即进水口分布在两廊道生物反应池的第一条廊道内,三廊道生物反应池的前两条廊道内,四廊道生物反应池的前三条廊道内),尽量使反应池混合液的氧利用率接近均匀,所以容积负荷比普通生物反应池大。6.6.15关于吸附再生生物反应池的规定。根据国内污水厂的运行经验,参照国外有关资料,规定吸附再生生物反应池吸附区和再生区的容积和停留时间。它的特点是回流污泥先在再生区作较长时间的曝气,然后与污水在吸附区充分混合,作较短时间接触,但一般不小于0.5h.6.6.16关于合建式完全混合生物反应池的规定。1据资料介绍,一般生物反应池的平均耗氧速率为3040mg/(L"h)。根据对上海某污水厂和湖北某印染厂污水站的生物反应池回流缝处测定实际的溶解氧,表明污泥室的溶解氧浓度不一定能满足生物反应池所需的耗氧速率,为安全计,合建式完全混合反应池曝气部分的容积包括导流区,但不包括污泥室容积。2根据国内运行经验,沉淀区的沉淀效果易受曝气区的影响。为了保证出水水质,沉淀区表面水力负荷宜为0.5^"1.0m3/(m2·h)o m生物脱氮、除磷6.6.17关于生物脱氮、除磷系统污水的水质规定。1污水的五日生化需氧量与总凯氏氮之比是影响脱氮效果的重要因素之一。异养性反硝化菌在呼吸时,以有机基质作为电子供体,硝态氮作为电子受体,即反硝化时需消耗有机物。青岛等地污水厂运行实践表明,当污水中五日生化需氧量与总凯氏氮之比大于4时,可达理想脱氮效果;五日生化需氧量与总凯氏氮之比小于4时,脱氮效果不好。五日生化需氧量与总凯氏氮之比过小时,需外加碳源才能达到理想的脱氮效果。外加碳源可采用甲醇,它被分解后产生二氧化碳和水,不会留下任何难以分解的中间产物。由于城镇污水水量大,外加甲醇的费用较大,有些污水厂将淀粉厂、制糖厂、酿造厂等排出的高浓度有机废水作为外加碳源,取得了良好效果。当五日生化需氧量与总凯氏氮之比为4或略小于4时,可不设初次沉淀池或缩短污水在初次沉淀池中的停留时间,以增大进生物反应池污水中五日生化需氧量与氮的比值。2生物除磷由吸磷和放磷两个过程组成,积磷菌在厌氧放磷时,伴随着溶解性可快速生物降解的有机物在菌体内储存。若放磷时无溶解性可快速生物降解的有机物在菌体内储存,则积磷菌在进人好氧环境中并不吸磷,此类放磷为无效放磷。生物脱氮和除磷都需有机碳,在有机碳不足,尤其是溶解性可快速生物降解的有机碳不足时,反硝化菌与积磷菌争夺碳源,会竞争性地抑制放磷。污水的五日生化需氧量与总磷之比是影响除磷效果的重要因素之一。若比值过低,积磷菌在厌氧池放磷时释放的能量不能很好地被用来吸收和贮藏溶解性有机物,影响该类细菌在好氧池的吸磷,从而使出水磷浓度升高。广州地区的一些污水厂,在五日生化需氧量与总磷之比为17及以上时,取得了良好的除磷效果。3若五日生化需氧量与总凯氏氮之比小于4,则难以完全脱氮而导致系统中存在一定的硝态氮的残余量,这样即使污水中五 日生化需氧量与总磷之比大于17,其生物除磷的效果也将受到影响。4一般地说,积磷菌、反硝化菌和硝化细菌生长的最佳pH值在中性或弱碱性范围,当pH值偏离最佳值时,反应速度逐渐下降,碱度起着缓冲作用。污水厂生产实践表明,为使好氧池的pH值维持在中性附近,池中剩余总碱度宜大于70mg/L。每克氨氮氧化成硝态氮需消耗7.14g碱度,大大消耗了混合液的碱度。反硝化时,还原lg硝态氮成氮气,理论上可回收3.57g碱度,此外,去除1g五日生化需氧量可以产生0.3g碱度。出水剩余总碱度可按下式计算,剩余总碱度二进水总碱度+0.3X五日生化需氧量去除量十3X反硝化脱氮量一7.14X硝化氮量,式中3为美国EPA(美国环境保护署)推荐的还原lg硝态氮可回收3g碱度。当进水碱度较小,硝化消耗碱度后,好氧池剩余碱度小于70rng/L,可增加缺氧池容积,以增加回收碱度量。在要求硝化的氨氮量较多时,可布置成多段缺氧/好氧形式。在该形式下,第一个好氧池仅氧化部分氨氮,消耗部分碱度,经第二个缺氧池回收碱度后再进入第二个好氧池消耗部分碱度,这样可减少对进水碱度的需要量。6.6.18关于生物脱氮的规定。生物脱氮由硝化和反硝化两个生物化学过程组成。氨氮在好氧池中通过硝化细菌作用被氧化成硝态氮,硝态氮在缺氧池中通过反硝化菌作用被还原成氮气逸出。硝化菌是化能自养菌,需在好氧环境中氧化氨氮获得生长所需能量;反硝化菌是兼性异养菌,它们利用有机物作为电子供体,硝态氮作为电子最终受体,将硝态氮还原成气态氮。由此可见,为了发生反硝化作用,必须具备下列条件:①有硝态氮;②有有机碳;③基本无溶解氧(溶解氧会消耗有机物)。为了有硝态氮,处理系统应采用较长泥龄和较低负荷。缺氧/好氧法可满足上述要求,适于脱氮。1缺氧/好氧生物反应池的容积计算,可采用本规范第6.6.11条生物去除碳源污染物的计算方法。根据经验,缺氧区(池)的水 力停留时间宜为0.5-3ho2式((6.6.18-1)介绍了缺氧池容积的计算方法,式中。.12为微生物中氮的分数。反硝化速率Kd。与混合液回流比、进水水质、温度和污泥中反硝化菌的比例等因素有关。混合液回流量大,带人缺氧池的溶解氧多,Kde取低值;进水有机物浓度高且较易生物降解时,Kde取高值。温度变化可用式(6.6.18-2)修正,式中1.08为温度修正系数。由于原污水总悬浮固体中的一部分沉积到污泥中,结果产生的污泥将大于由有机物降解产生的污泥,在许多不设初次沉淀池的处理工艺中更甚。因此,在确定污泥总产率系数时,必须考虑原污水中总悬浮固体的含量,否则,计算所得的剩余污泥量往往偏小。污泥总产率系数随温度、泥龄和内源衰减系数变化而变化,不是一个常数。对于某种生活污水,有初次沉淀池和无初次沉淀池时,泥龄一污泥总产率曲线分别示于图1和图2,渔米音’人厂一一-一一-一一一--一一一--一,受0.%,。。}岁0.8F~、、}虹0.7F"",~、、~、、、}息0.6Fsnr、、、、~~、、、、}x。.5卜~、、、、户\}卜0.4F、、心、火、}扮0.3}、}眼nqL}犷0.1F}泊~一下六不六二东:下一六袱一寸节常言落扩不六不氛下亦六潺八薰0.40.60.811.52”456789101520304050归泥龄(SRT)(d)图1有初次沉淀池时泥龄一污泥总产率系数曲线注:有初次沉淀池,TSS去除60,初次沉淀池出流中有30%的情性物质,原污水的COD/BODs为1.5-2.0,TSS/BODE为0.8^-1.2, 。1.3迷,。_10`C布L1.Z2-笠沌81.1一?or.、、矛1.0--、、、、、贬0.9一~、、、、、、云0.8-\心\、\翰0.7-、、、、、眼、之铃0.6--化镇0.5-卿it,寸一一咭一犷45678910152030泥龄(SRT)(d)图2无初次沉淀池时泥龄一污泥总产率系数曲线注:无初次沉淀池,TSS/BO玖=1.0,TSS中惰性固体占50%.TSS/BODE反映了原污水中总悬浮固体与五日生化需氧量之比,比值大,剩余污泥量大,即Y值大。泥龄k影响污泥的衰减,泥龄长,污泥衰减多,即Y值小。温度影响污泥总产率系数,温度高,Y值小。式((6.6.18-4)介绍了好氧区(池)容积的计算公式。式((6.6.18-6)为计算硝化细菌比生长速率的公式,0.47为15℃时硝化细菌最大比生长速率;硝化作用中氮的半速率常数K。是硝化细菌比生长速率等于硝化细菌最大比生长速率一半时氮的浓度,K。的典型值为1.0mg/L;e0.098(T-i5)是温度校正项。假定好氧区(池)混合液进人二次沉淀池后不发生硝化反应,则好氧区(池)氨氮浓度与二次沉淀池出水氨氮浓度相等,式(6.6.18-6)中好氧区(池)氨氮浓度N。可根据排放要求确定。自养硝化细菌比异养菌的比生长速率小得多,如果没有足够长的泥龄,硝化细菌就会从系统中流失。为了保证硝化发生,泥龄须大于1扭。在需要硝化的场合,以泥龄作为基本设计参数是十分有利的。式(6.6.18-6)是从纯种培养试验中得出的硝化细菌比生长速率。为了在环境条件变得不利于硝化细菌生长时,系统中仍有硝化细菌,在式(6.6.18-5)中引人安全系 数F,城镇污水可生化性好,F可取1.5-3.0.式(6.6.18-7)介绍了混合液回流量的计算公式。如果好氧区(池)硝化作用完全,回流污泥中硝态氮浓度和好氧区(池)相同,回流污泥中硝态氮进厌氧区(池)后全部被反硝化,缺氧区(池)有足够碳源,则系统最大脱氮率是总回流比(混合液回流量加上回流污泥量与进水流量之比))r的函数,r=(Qxi+嗽)/Q,最大脱氮率=r/(1十r)。由公式可知,增大总回流比可提高脱氮效果,但是,总回流比为4时,再增加回流比,对脱氮效果的提高不大。总回流比过大,会使系统由推流式趋于完全混合式,导致污泥性状变差;在进水浓度较低时,会使缺氧区(池)氧化还原电位(ORP)升高,导致反硝化速率降低。上海市政工程设计研究院观察到总回流比从1.5上升到2.5,ORP从一218mV上升到一192mV,反硝化速率从0.08kgNO,/(kgVSS"d)下降到0.038kgNO3/(kgVSS"d).回流污泥量的确定,除计算外,还应综合考虑提供硝酸盐和反硝化速率等方面的因素。3在设计中虽然可以从参考文献中获得一些动力学数据,但由于污水的情况千差万别,因此只有试验数据才最符合实际情况,有条件时应通过试验获取数据。若无试验条件时,可通过相似水质、相似工艺的污水厂,获取数据。生物脱氮时,由于硝化细菌世代时间较长,要取得较好脱氮效果,需较长泥龄。以脱氮为主要目标时,泥龄可取11-23d。相应的五日生化需氧量污泥负荷较低、污泥产率较低、需氧量较大,水力停留时间也较长。表6.6.18所列设计参数为经验数据。6.6.1,关于生物除磷的规定。生物除磷必须具备下列条件:①厌氧(无硝态氮);②有有机碳。厌氧/好氧法可满足上述要求,适于除磷。1厌氧/好氧生物反应池的容积计算,根据经验可采用本规范第6.6.11条生物去除碳源污染物的计算方法,并根据经验确定厌氧和好氧各段的容积比。 2在厌氧区(池)中先发生脱氮反应消耗硝态氮,然后积磷菌释放磷,释磷过程中释放的能量可用于其吸收和贮藏溶解性有机物。若厌氧区(池)停留时间小于1h,磷释放不完全,会影响磷的去除率,综合考虑除磷效率和经济性,规定厌氧区(池)停留时间为1-2h。在只除磷的厌氧/好氧系统中,由于无硝态氮和积磷菌争夺有机物,厌氧池停留时间可取下限。3活性污泥中积磷菌在厌氧环境中会释放出磷,在好氧环境中会吸收超过其正常生长所需的磷。通过排放富磷剩余污泥,可比普通活性污泥法从污水中去除更多的磷。由此可见,缩短泥龄,即增加排泥量可提高磷的去除率。以除磷为主要目的时,泥龄可取3.5-7.Od。表6.6.19所列设计参数为经验数据。4除磷工艺的剩余污泥在污泥浓缩池中浓缩时会因厌氧放出大量磷酸盐,用机械法浓缩污泥可缩短浓缩时间,减少磷酸盐析出量。5生物除磷工艺的剩余活性污泥厌氧消化时会产生大量灰白色的磷酸盐沉积物,这种沉积物极易堵塞管道。青岛某污水厂采用AAO(又称A"O)工艺处理污水,该厂在消化池出泥管、后浓缩池进泥管、后浓缩池上清液管道和污泥脱水后滤液管道中均发现灰白色沉积物,弯管处尤甚,严重影响了正常运行。这种灰白色沉积物质地坚硬,不溶于水;经盐酸浸泡,无法去除。该厂在这些管道的转弯处增加了法兰,还拟对消化池出泥管进行改造,将原有的内置式管道改为外部管道,便于经常冲洗保养。污泥脱水滤液和第二级消化池上清液,磷浓度十分高,如不除磷,直接回到集水池,则磷从水中转移到泥中,再从泥中转移到水中,只是在处理系统中循环,严重影响了磷的去除效率。这类磷酸盐宜采用化学法去除。6.6.20关于生物同时脱氮除磷的规定。生物同时脱氮除磷,要求系统具有厌氧、缺氧和好氧环境。厌氧/缺氧/好氧法可满足这一条件。 脱氮和除磷是相互影响的。脱氮要求较低负荷和较长泥龄,除磷却要求较高负荷和较短泥龄。脱氮要求有较多硝酸盐供反硝化,而硝酸盐不利于除磷。设计生物反应池各区(池)容积时,应根据氮、磷的排放标准等要求,寻找合适的平衡点。脱氮和除磷对泥龄、污泥负荷和好氧停留时间的要求是相反的。在需同时脱氮除磷时,综合考虑泥龄的影响后,可取10-20d。本规范表6.6.20所列设计参数为经验数据。AAO(又称A"O)工艺中,当脱氮效果好时,除磷效果较差。反之亦然,不能同时取得较好的效果。针对这些存在的问题,可对工艺流程进行变形改进,调整泥龄、水力停留时间等设计参数,改变进水和回流污泥等布置形式,从而进一步提高脱氮除磷效果。图3为一些变形的工艺流程。回流混合液污水一lm}fly颐mi}sxk}}t1=Yn}}TqJt,}Vs}k4}流程1回流混合液污礴骊砰号流程2污水-娜uQ}t}s}uu}l}}s}}流程3图3一些变形的工艺流程 N氧化沟6.6.21关于可不设初次沉淀池的规定。由于氧化沟多用于长泥龄的工艺,悬浮状有机物可在氧化沟内得到部分稳定,故可不设初次沉淀池。6.6.22关于氧化沟前设厌氧池的规定。氧化沟前设置厌氧池可提高系统的除磷功能。6.6.23关于设置配水井的规定。在交替式运行的氧化沟中,需设置进水配水井,井内设闸或溢流堰,按设计程序变换进出水水流方向;当有两组及其以上平行运行的系列时,也需设置进水配水井,以保证均匀配水。6.6.24关于与二次沉淀池分建或合建的规定。按构造特征和运行方式的不同,氧化沟可分为多种类型,其中有连续运行、与二次沉淀池分建的氧化沟,如Carrousel型多沟串联系统氧化沟、Orbal同心圆或椭圆形氧化沟、DE型交替式氧化沟等;也有集曝气、沉淀于一体的氧化沟,又称合建式氧化沟,如船式一体化氧化沟、T型交替式氧化沟等。6.6.25关于延时曝气氧化沟的主要设计参数的规定。6.6.26关于氧化沟进行脱氮除磷的规定。6.6.27关于氧化沟进出水布置和超高的规定。进水和回流污泥从缺氧区首端进人,有利于反硝化脱氮。出水宜在充氧器后的好氧区,是为了防止二次沉淀池中出现厌氧状态。6.6.28关于有效水深的规定。随着曝气设备不断改进,氧化沟的有效水深也在变化。过去,一般为0.9^-1.5m;现在,当采用转刷时,不宜大于3.5m;当采用转碟、竖轴表曝机时,不宜大于4.5m,6.6.2,关于导流墙、隔流墙的规定。6.6.30关于曝气设备安装部位的规定。6.6.31关于走道板和工作平台的规定。 6.6.32关于平均流速的规定。为了保证活性污泥处于悬浮状态,国内外普遍采用沟内平均流速0.25^-0.35m/s。日本指南规定,沟内平均流速为0.25m/s,本规范规定宜大于0.25m/s。为改善沟内流速分布,可在曝气设备上、下游设置导流墙。6.6.33关于自动控制的规定。氧化沟自动控制系统可采用时间程序控制,也可采用溶解氧或氧化还原电位(ORP)控制。在特定位置设置溶解氧探头,可根据池中溶解氧浓度控制曝气设备的开关,有利于满足运行要求,且可最大限度地节约动力。对于交替运行的氧化沟,宜设置溶解氧控制系统,控制曝气转刷的连续、间歇或变速转动,以满足不同阶段的溶解氧浓度要求或根据设定的模式进行运行。V序批式活性污泥法(SBR)6.6.34关于设计污水量的规定。由于进水时可均衡水量变化,且反应池对水质变化有较大的缓冲能力,故规定反应池的设计污水量为平均日污水量。为顺利输送污水并保证处理效果,对反应池前后的水泵、管道等输水设施做出按最高日最高时污水量设计的规定。6.6.35关于反应池数量的规定。考虑到清洗和检修等情况,SBR反应池的数量不宜少于2个。但水量较小(小于500m3/d)时,设2个反应池不经济,或当投产初期污水量较小、采用低负荷连续进水方式时,可建1个反应池。6.6.36规定反应池容积的计算公式。6.6.37规定污泥负荷的选用范围。除负荷外,充水比和周期数等参数均对脱氮除磷有影响,设计时,要综合考虑各种因素。6.6.38关于SBR工艺各工序时间的规定。 SBR工艺是按周期运行的,每个周期包括进水、反应(厌氧、缺氧、好氧)、沉淀、排水和闲置五个工序,前四个工序是必需工序。进水时间指开始向反应池进水至进水完成的一段时间。在此期间可根据具体情况进行曝气(好氧反应)、搅拌(厌氧、缺氧反应)、沉淀、排水或闲置。若一个处理系统有n个反应池,连续地将污水流人各个池内,依次对各池污水进行处理,假设在进水工序不进行沉淀和排水,一个周期的时间为t,则进水时间应为t/no非好氧反应时间内,发生反硝化反应及放磷反应。运行时可增减闲置时间调整非好氧反应时间。式(6.6.38-2)中充水比的含义是每个周期进水体积与反应池容积之比。充水比的倒数减1,可理解为回流比;充水比小,相当于回流比大。要取得较好的脱氮效果,充水比要小;但充水比过小,反而不利,可参见本规范条文说明6.6.180排水目的是排除沉淀后的上清液,直至达到开始向反应池进水时的最低水位。排水可采用澹水器,所用时间由沌水器的能力决定。排水时间可通过增加A水器台数或加大溢流负荷来缩短。但是,缩短了排水时间将增加后续处理构筑物(如消毒池等)的容积和增大排水管管径。综合两者关系,排水时间宜为1.0一1.5ho闲置不是一个必需的工序,可以省略。在闲置期间,根据处理要求,可以进水、好氧反应、非好氧反应以及排除剩余污泥等。闲置时间的长短由进水流量和各工序的时间安排等因素决定。6.6.3,规定每天的运行周期数。为了便于运行管理,做此规定。6.6.40关于导流装置的规定。由于污水的进人会搅动活性污泥,此外,若进水发生短流会造 成出水水质恶化,因此应设置导流装置。6.6.41关于反应池池形的规定。矩形反应池可布置紧凑,占地少。水深应根据鼓风机出风压力确定。如果反应池水深过大,排出水的深度相应增大,则固液分离所需时间就长。同时,受灌水器结构限制,灌水不能过多;如果反应池水深过小,由于受活性污泥界面以上最小水深(保护高度)限制,排出比小,不经济。综合以上考虑,规定完全混合型反应池水深宜为4.0-6.Om。连续进水时,如反应池长宽比过大,流速大,会带出污泥;长宽比过小,会因短流而造成出水水质下降,故长宽比宜为2.5:1-v4:to6.6.42关于事故排水装置的规定。灌水器故障时,可用事故排水装置应急。固定式排水装置结构简单,十分适合作事故排水装置。6.6.43关于浮渣的规定。由于SBR工艺一般不设初次沉淀池,浮渣和污染物会流入反应池。为了不使反应池水面上的浮渣随处理水一起流出,首先应设沉砂池、除渣池(或极细格栅)等预处理设施,其次应采用有挡板的灌水器。反应池应有撇渣机等浮渣清除装置,否则反应池表面会积累浮渣,影响环境和处理效果。6.7化学除磷6.7.1关于化学除磷应用范围的规定。《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918规定的总磷的排放标准:当达到一级A标准时,在2005年12月31日前建设的污水厂为lmg/L,2006年1月1日起建设的污水厂为0.5mg/Lo一般城镇污水经生物除磷后,较难达到后者的标准,故可辅以化学除磷,以满足出水水质的要求。强化一级处理,可去除污水中绝大部分磷。上海白龙港污水厂试验表明,当FeCl3投加量为40^-80mg/L,或A12(S04)3-18H20投 加量为60^-80mg/L时,进出水磷酸盐磷浓度分别为2~9mg/L和0.2一1.lmg/L,去除率为60%-95%.污泥厌氧处理过程中的上清液、脱水机的过滤液和浓缩池上清液等,由于在厌氧条件下,有大量含磷物质释放到液体中,若回流入污水处理系统,将造成污水处理系统中磷的恶性循环,因此应先进行除磷,一般宜采用化学除磷。6.7.2关于药剂投加点的规定。以生物反应池为界,在生物反应池前投加为前置投加,在生物反应池后投加为后置投加,投加在生物反应池内为同步投加,在生物反应池前、后都投加为多点投加。前置投加点在原污水处,形成沉淀物与初沉污泥一起排除。前置投加的优点是还可去除相当数量的有机物,因此能减少生物处理的负荷。后置投加点是在生物处理之后,形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离,这一方法的出水水质好,但需增建固液分离设施。同步投加点为初次沉淀池出水管道或生物反应池内,形成的沉淀物与剩余污泥一起排除。多点投加点是在沉砂池、生物反应池和固液分离设施等位置投加药剂,其可以降低投药总量,增加运行的灵活性。由于pH值的影响,不可采用石灰作混凝剂。在需要硝化的场合,要注意铁、铝对硝化菌的影响。6.7.3关于药剂种类、剂量和投加点宜根据试验确定的规定。由于污水水质和环境条件各异,因而宜根据试验确定最佳药剂种类、剂量和投加点。6.7.4关于化学除磷药剂的规定。铝盐有硫酸铝、铝酸钠和聚合铝等,其中硫酸铝较常用。铁盐有三氯化铁、氧化亚铁、硫酸铁和硫酸亚铁等,其中三氯化铁最常用。采用铝盐或铁盐除磷时,主要生成难溶性的磷酸铝或磷酸铁,其投加量与污水中总磷量成正比。可用于生物反应池的前置、后 置和同步投加。采用亚铁盐需先氧化成铁盐后才能取得最大除磷效果,因此其一般不作为后置投加的混凝剂,在前置投加时,一般投加在曝气沉砂池中,以使亚铁盐迅速氧化成铁盐。采用石灰除磷时,生成Cas(PO,),OH沉淀,其溶解度与pH值有关,因而所需石灰量取决于污水的碱度,而不是含磷量。石灰作混凝剂不能用于同步除磷,只能用于前置或后置除磷。石灰用于前置除磷后污水pH值较高,进生物处理系统前需调节pH值;石灰用于后置除磷时,处理后的出水必须调节pH值才能满足排放要求;石灰还可用于污泥厌氧释磷池或污泥处理过程中产生的富磷上清液的除磷。用石灰除磷,污泥量较铝盐或铁盐大很多,因而很少采用。加人少量阴离子、阳离子或阴阳离子聚合电解质,如聚丙烯酞胺(PAM),作为助凝剂,有利于分散的游离金属磷酸盐絮体混凝和沉淀。6.7.5关于铝盐或铁盐作混凝剂时,投加量的规定。理论上,三价铝和铁离子与等摩尔磷酸反应生成磷酸铝和磷酸铁。由于污水中成分极其复杂,含有大量阴离子,铝、铁离子会与它们反应,从而消耗混凝剂,根据经验投加时其摩尔比宜为1.5-3。6.7.6关于应考虑污泥量的规定。化学除磷时会产生较多的污泥。采用铝盐或铁盐作混凝剂时,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1500^50%。采用石灰作混凝剂时,前置投加,污泥量增加150%-500%;后置投加,污泥量增加130%-145%06.7.7规定了接触腐蚀性物质的设备应采取防腐蚀措施。三氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁和硫酸亚铁都具有很强的腐蚀性;硫酸铝固体在干燥条件下没有腐蚀性,但硫酸铝液体却有很强的腐蚀性,故做此规定。 6.8供权设施工一般规定6.8.1规定生物反应池供氧设施的功能和曝气方式。供氧设施的功能应同时满足污水需氧量、活性污泥与污水的混合和相应的处理效率等要求。6.8.2规定污水需氧量的计算公式。公式右边第一项为去除含碳污染物的需氧量,第二项为剩余污泥氧当量,第三项为氧化氨氮需氧量,第四项为反硝化脱氮回收的氧量。若处理系统仅为去除碳源污染物则b为零,只计第一项和第二项。总凯氏氮(TKN)包括有机氮和氨氮。有机氮可通过水解脱氨基而生成氨氮,此过程为氨化作用。氨化作用对氮原子而言化合价不变,并无氧化还原反应发生。故采用氧化lkg氨氮需4.57kg氧来计算TKN降低所需要的氧量。反硝化反应可采用下列公式表示:5C十2H20十4NO,一~2N2+40H一+5002由此可知:4个NO,一还原成2个N,,可使5个有机碳氧化成C02,相当于耗去5个02,而从反应式4NH4+-1-802-4NO。一+8H++4H20可知,4个氨氮氧化成4个NO,一需消耗8个02,故反硝化时氧的回收率为5/8=0.6201.42为细菌细胞的氧当量,若用C,H,NO:表示细菌细胞,则氧化1个C,H,NO,分子需5个氧分子,即160/113=1.42(kgO2/kgVSS)。含碳物质氧化的需氧量,也可采用经验数据,参照国内外研究成果和国内污水厂生物反应池污水需氧量数据,综合分析为去除lkg五日生化需氧量需0.7-1.2kgO206.8.3规定生物反应池标准状态下污水需氧量的计算。同一曝气器在不同压力、不同水温、不同水质时性能不同,曝 气器的充氧性能数据是指单个曝气器标准状态下之值(即0.1MPa,20℃清水)。生物反应池污水需氧量,不是0.1MPa200C清水中的需氧量,为了计算曝气器的数量,必须将污水需氧量换成标准状态下的值。6.8.4规定空气供气量的计算公式。6.8.5规定选用空气曝气系统中曝气器的原则。6.8.6规定曝气器数量的计算方法及应考虑的事项。6.8.7规定曝气器的布置方式。20世纪70年代前曝气器基本是在水池一侧布置,近年来多为满池布置。沿池长分段渐减布置,效果更佳。6.8.8规定采用表面曝气器供氧的要求。叶轮使用应与池型相匹配,才可获得良好的效果,根据国内外运行经验作了相应的规定:1叶轮直径与生物反应池直径之比,根据国内运行经验,较小直径的泵型叶轮的影响范围达不到叶轮直径的4倍,故适当调整为1,3.5-1:702根据国内实际使用情况,叶轮线速度在3.5-v5.Om/s范围内,效果较好。小于3.5m/s,提升效果降低,故本条规定为3.5^J5.Om/so3控制叶轮供氧量的措施,根据国内外的运行经验,一般有调节叶轮速度、控制生物反应池出口水位和升降叶轮改变淹没水深等。6.8.,规定采用机械曝气设备充氧能力的原则。目前多数曝气叶轮、转刷、转碟和各种射流曝气器均为非标准型产品,该类产品的供氧能力应根据测定资料或相关技术资料采用。6.8.10规定选用供氧设施时,应注意的内容。本条是根据近几年设计、运行管理经验而提出的。6.8.11规定鼓风机房的设置方式及机房内的主要设施。目前国内有露天式风机站,根据多年运行经验,考虑鼓风机的 噪声影响及操作管理的方便,规定污水厂一般宜设置独立鼓风机房,并设置辅助设施。离心式鼓风机需设冷却装置,应考虑设置的位置。6.8.12规定鼓风机选型的基本原则。目前在污水厂中常用的鼓风机有单级高速离心式鼓风机,多级离心式鼓风机和容积式罗茨鼓风机。离心式鼓风机噪声相对较低。调节风量的方法,目前大多采用在进口调节,操作简便。它的特性是压力条件及气体相对密度变化时对送风量及动力影响很大,所以应考虑风压和空气温度的变动带来的影响。离心式鼓风机宜用于水深不变的生物反应池。罗茨鼓风机的噪声较大。为防止风压异常上升,应设置防止超负荷的装置。生物反应池的水深在运行中变化时,采用罗茨鼓风机较为适用。6.8.13规定污泥气(沼气)鼓风机布置应考虑的事项。6.8.14规定计算鼓风机工作压力时应考虑的事项。6.8.15规定确定工作和备用鼓风机数量的原则。工作鼓风机台数,按平均风量配置时,需加设备用鼓风机。根据污水厂管理部门的经验,一般认为如按最大风量配置工作鼓风机时,可不设备用机组。6.8.16规定了空气除尘器选择的原则。气体中固体微粒含量,罗茨鼓风机不应大于100mg/m3,离心式鼓风机不应大于lOmg/m3。微粒最大尺寸不应大于气缸内各相对运动部件的最小工作间隙之半。空气曝气器对空气除尘也有要求,钟罩式、平板式微孔曝气器,固体微粒含量应小于15mg/m3;中大气泡曝气器可采用粗效除尘器。在进风口设置的防止在过滤器上冻结冰霜的措施,一般是加热处理。6.8.17规定输气管道管材的基本要求。 6.8.18关于鼓风机输气管道的规定。6.8.19关于生物反应池输气管道的布置规定。生物反应池输气干管,环状布置可提高供气的安全性。为防止鼓风机突然停止运转,使池内水回灌进人输气管中,规定了应采取的措施。6.8.20规定鼓风机房内机组布置和起重设备的设计标准。鼓风机机组布置宜符合本规范第5.4.7条对水泵机组布置的规定;鼓风机房起重设备宜符合本规范第5.4.9条对泵房起重设备的规定。6.8.21规定大中型鼓风机基础设置原则。为了发生振动时,不影响鼓风机房的建筑安全,做此规定。6.8.22规定鼓风机房设计应遵守的噪声标准。降低噪声污染的主要措施,应从噪声源着手,特别是选用低噪声鼓风机,再配以消声措施。6.9生物膜法I一般规定6.9.1规定了生物膜法的适用范围。生物膜法目前国内均用于中小规模的污水处理,根据《城市污水处理工程项目建设标准》的规定,一般适用于日处理污水量在皿类以下规模的二级污水厂。该工艺具有抗冲击负荷、易管理、处理效果稳定等特点。生物膜法包括浸没式生物膜法(生物接触氧化池、曝气生物滤池)、半浸没式生物膜法(生物转盘)和非浸没式生物膜法(高负荷生物滤池、低负荷生物滤池、塔式生物滤池)等。其中浸没式生物膜法具有占地面积小,五日生化需氧量容积负荷高,运行成本低,处理效率高等特点,近年来在污水二级处理中被较多采用。半浸没式、非浸没式生物膜法最大特点是运行费用低,约为活性污泥法的1/3^-1/2,但卫生条件较差及处理程度较低,占地较大,所以阻碍了其发展,可因地制宜采用。 6.9.2关于生物膜法工艺应用的规定。生物膜法在污水二级处理中可以适应高浓度或低浓度污水,可以单独应用,也可以与其他生物处理工艺组合应用,如上海某污水处理厂采用厌氧生物反应池、生物接触氧化池和生物滤池组合工艺处理污水。6.9.3关于生物膜法前处理的规定。国内外资料表明,污水进人生物膜处理构筑物前,应进行沉淀处理,以尽量减少进水的悬浮物质,从而防止填料堵塞,保证处理构筑物的正常运行。当进水水质或水量波动大时,应设调节池,停留时间根据一天中水量或水质波动情况确定。6.9.4关于生物膜法的处理构筑物采取防冻、防臭和灭蝇等措施的规定。在冬季较寒冷的地区应采取防冻措施,如将生物转盘设在室内。生物膜法处理构筑物的除臭一般采用生物过滤法、湿式吸收氧化法去除硫化氢等恶臭气体。塔式生物滤池可采用顶部喷淋,生物转盘可以从水槽底部进水的方法减少臭气。生物滤池易擎生滤池蝇,可定期关闭滤池出口阀门,让滤池填料淹水一段时间,杀死幼蝇。n生物接触氧化池6.9.5关于生物接触氧化池布置形式的原则规定。污水经初次沉淀池处理后可进一段接触氧化池,也可进两段或两段以上串联的接触氧化池,以达到较高质量的处理水。6.9.6关于生物接触氧化池填料布置的规定。填料床的填料层高度应结合填料种类、流程布置等因素确定。每层厚度由填料品种确定,一般不宜超过1.5m,6.9.7规定生物接触氧化池填料的选用原则。目前国内常用的填料有:整体型、悬浮型和悬挂型,其技术性能见表130 表13常用坡料技术性能找6.9.8规定生物接触氧化池的曝气方式。生物接触氧化池有池底均布曝气方式、侧部进气方式、池上面安装表面曝气器充氧方式(池中心为曝气区)、射流曝气充氧方式等。一般常采用池底均布曝气方式,该方式曝气均匀,氧转移率高,对生物膜搅动充分,生物膜的更新快。常用的曝气器有中微孔曝气软管、穿孔管、微孔曝气等,其安装要求见《鼓风曝气系统设计规程)>CECS97。6.9.,关于生物接触氧化池进、出水方式的规定。6.9.10规定生物接触氧化池排泥和放空设施。生物接触氧化池底部设置排泥斗和放空设施,以利于排除池底积泥和方便维护。6.9.n关于生物接触氧化池的五日生化需氧量容积负荷的规定。 该数据是根据国内经验,参照国外标准而制定。生物接触氧化池典型负荷率见表14,此表摘自英国标准。表14生物接触级化池的典型负荷曰IcAfcb/A"fFAtRIAhfA4nn探kCECS98的相关规定,同时考虑到污水厂污泥的管道输送距离较短,而脱水机房场地有限,不利于管道进行大幅度转角布置,做出本条规定。7.6污泥干化焚烧7.6.1关于污泥干化总体原则的规定。根据国内外多年的污泥处理和处置实践,污泥在很多情况下都需要进行干化处理。污泥自然干化,可以节约能源,降低运行成本,但要求降雨量少、蒸发量大、可使用的土地多、环境要求相对宽松等条件,故受到 一定限制。在美国的加利福尼亚州,自然干化是普遍采用的污泥脱水和干化方法,1988年占32%,1998年增加到39%,其中科罗拉多地区超过80%的污水处理厂采用干化场作为首选工艺。污泥人工干化,采用最多的是热干化。大连开发区、秦皇岛、徐州等污水厂已经采用热干化工艺烘干污泥,并制造复合肥。深圳的污泥热干化工程,目前已着手开展。7.6.2关于污泥干化场固体负荷量的原则规定。污泥干化场的污泥主要靠渗滤、撇除上层污泥水和蒸发达到干化。渗滤和撇除上层污泥水主要受污泥的含水率、粘滞度等性质的影响,而蒸发则主要视当地自然气候条件,如平均气温、降雨量和蒸发量等因素而定。由于各地污泥性质和自然条件不同,所以,建议固体负荷量宜充分考虑当地污泥性质和自然条件,参照相似地区的经验确定。在北方地区,应考虑结冰期间干化场储存污泥的能力。7.6.3规定干化场块数的划分和围堤尺寸。干化场划分块数不宜少于3块,是考虑进泥、干化和出泥能够轮换进行,从而提高干化场的使用效率。围堤高度是考虑贮泥量和超高的需要,顶宽是考虑人行的需要。7.6.4关于人工排水层的规定。对脱水性能好的污泥而言,设置人工排水层有利于污泥水的渗滤,从而加速污泥干化。我国已建干化场大多设有人工排水层,国外规范也都建议设人工排水层。7.6.5关于设不透水层的规定。为了防止污泥水人渗土壤深层和地下水,造成二次污染,故规定在干化场的排水层下面应设置不透水层。某些地下水较深、地基岩土渗透性较差的地区,在当地卫生管理部门允许时,才可考虑不设不透水层。本条与原规范相比,加大了设立不透水层的强制力度。7.6.6规定了宜设排除上层污泥水的设施。污泥在干化场脱水干化是一个污泥沉降浓缩、析出污泥水的 过程,及时将这部分污泥水排除,可以加速污泥脱水,有利于提高干化场的效率。7.6.7规定污泥热干化和焚烧宜集中进行。单个污水处理厂的污泥量可能较少,集中干化焚烧处理更经济、更利于保证质量、更便于管理。7.6.8规定污泥热干化应充分考虑产品出路。污泥热干化成本较高,故应充分考虑产品的出路,以提高热干化工程的经济效益。7.6.9关于污泥热干化和焚烧的污泥负荷量原则的规定。污泥热干化和焚烧在国内属于新兴的技术,经验不足。污泥含水率等性质,对热干化的污泥负荷量有显著影响。污泥热干化的设备类型很多,性能各异,因此,需要根据污泥性质、设备性能,并参照相似设备的运行参数进行污泥负荷量设计。7.6.14规定热干化和焚烧设备的套数。热干化和焚烧设备宜设置2套,是为了保证设备检修期间污水厂的正常运行。由于设备投资较大,可仅设1套,但应考虑必要的应急措施,在设备检修时,保证污水厂仍然能够正常运行。7.6.11关于热干化设备选型的原则规定。热干化设备种类很多,如直接加热转鼓式干化器、气体循环、间接加热回转室、流化床等等,目前国内应用经验不足,只能根据热干化的实际需要和国外经验确定。国内热干化设备安装运行情况见表2901995年以前国外应用直接加热转鼓式干化器较多,干化后得到稳定的球形颗粒产品,但尾气量大,处理费用昂贵。1995^-1999年间出现了间接加热系统,尾气量要小得多,但干化器内部磨损严重且难以生产出颗粒状产品。气体循环技术使转鼓中的氧气含量保持在10%以下,提高了安全性。间接加热回转室适用于中小型污水处理厂。此外还出现了机械脱水和热干化一体化的技术,即真空过滤带式干化系统和离心脱水干化系统。 2000年以后的美国热干化设备,出现了以蒸汽为热源的流化床干化设备,带有产品过筛返混系统,其产品的性状良好,与转鼓式干化器是相似的。蒸汽锅炉(或废热蒸汽)和流化床有逐渐取代热风锅炉和转鼓之势。转鼓式干化器仍将继续扮演重要角色,同时也向设备精、处理量大的方向发展。干料返混系统能够生产出可销售的生物固体产品。简单的间接加热系统受制于设备本身的大小,较适合于小到中等规模的处理量;带有污泥混合器和气体循环装置的直接加热系统,是中到大规模处理量的较佳选择。表2,国内热干化设备安装运行情况姜IN*M%20A<047/43515#O0AT**.7.6.12规定热干化设备能源的选择。消化池污泥气是污泥消化的副产品,无需购买,故越来越多的热干化设备以污泥气作为能源,但直接加热系统仍多采用天然气。7.6.13关于热干化设备安全的规定。污水污泥产生的粉尘是Stl级的爆炸粉尘,具有潜在的粉尘爆炸的危险,干化设施和贮料仓内的干化产品也可能会自燃。在欧美已经发生了多起干化器爆炸、着火和附属设施着火的事件。因此,应高度重视污泥干化设备的安全性。7.6.14规定优先考虑污泥与垃圾或燃料煤同时焚烧。 由于污泥的热值偏低,单独焚烧具有一定难度,故宜考虑与热值较高的垃圾或燃料煤同时焚烧。7.6.15关于污泥焚烧工艺的规定。初沉污泥的有机物含量一般在55%^-70%之间,剩余污泥的有机物含量一般在70%-85%之间,污泥经厌氧消化处理后,其中40%的有机物已经转化为污泥气,有机物含量降低。污泥具有一定的热值,但仅为标准煤的30%-60写,低于木材,与泥煤、煤研石接近,见表300表30污泥和姗料的热值全由于污泥的热值与煤研石接近,故污泥焚烧工艺可以在一定程度上借鉴煤研石焚烧工艺。 早期建设的煤歼石电厂基本以鼓泡型流化床锅炉为主,这种锅炉热效率低,不利于消烟脱硫。20世纪90年代以来,循环流化床锅炉逐步取代了鼓泡型流化床锅炉,成为煤研石电厂的首选锅炉,逐步从35t/h发展到70t/h,合资生产的已达到240t/h,热效率提高500^1500。现在由于采取了防磨措施,循环流化床锅炉连续运行小时普遍超过2000ho“九五”期间,国家通过国债、技改等渠道,对大型煤研石电厂,尤其是220t/h以上的燃煤研石循环流化床锅炉,给予了重点倾斜。1998年2月12日,国家经贸委、煤炭部、财政部、电力部、建设部、国家税务总局、国家土地管理局、国家建材局八部委以国经贸资〔1998]80号文件印发了《煤研石综合利用管理办法》,其中第十四条要求,新建煤研石电厂应采用循环流化床锅炉。国内污泥焚烧工程较少,仅收集到上海市石洞口污水厂的情况,也采用流化床焚烧炉工艺,见表310表31国内污泥焚烧情况一 7.6.16关于污泥热干化产品和污泥焚烧灰处置的规定。部分污泥热干化产品遇水将再次成为含水污泥,污泥焚烧灰含有较多的重金属和放射性物质,处置不当会造成二次污染,所以都必须妥善保存、利用或最终处置。7.6.1,规定污泥热干化尾气和焚烧烟气必须达标排放。污泥热干化的尾气,含有臭气和其他污染物质;污泥焚烧的烟气,含有危害人民身体健康的污染物质。二者如不处理或处理不当,可能对大气产生严重污染,故规定应达标排放。7.6.18关于污泥干化场、污泥热干化厂和污泥焚烧厂环境监测的规定。污泥干化场可能污染地下水,污泥热干化厂和焚烧厂可能污染大气,故规定应设置相应的长期环境监测设施。7.7污泥综合利用7.7.1关于污泥最终处置的规定。污水污泥是一种宝贵的资源,含有丰富的营养成分,为植物生长所需要,同时含有大量的有机物,可以改良土壤或回收能源。污泥综合利用既可以充分利用资源,同时又节约了最终处置费用。国外已经把满足土地利用要求的污水污泥改称为“生物固体(biosolids)"。7.7.2关于污泥综合利用的规定。由于污泥中含有丰富的有机质,可以改良土壤。污泥土地利用维持了有机物、土壤、农作物~城镇~污水一污泥~土壤的良性大循环,无疑是污泥处置最合理的方式。以前,国外污泥大量用于填埋,但近年来呈显著下降趋势,污泥综合利用则呈急剧上升趋势。美国1998年污泥处置的主要方法为土地利用占61.2%,其次是土地填埋占13.4%,堆肥占12.6%,焚烧占6.7%,表面处置占4.0%,贮存占1.6%,其他占0.4%。目前,在美国污泥土地利 用已经代替填埋成为最主要的污泥处置方式。加拿大土地利用的污泥数量,占了将近一半,显著高于其他技术,这与美国的情况类似。英国1998年前42%的污泥最终处置出路是农用,另有30的污泥排海,但目前欧共体已禁止污泥排海。德国目前污泥处置以脱水污泥填埋为主,部分农用,将来的趋势是污泥干化或焚烧后再利用或填埋。目前,日本正在进行区域集中的污泥处理处置工作,污泥处理处置的主要途径是减量后堆肥农用或焚烧、熔融成炉渣,制成建材,其余部分委托给民间团体处理处置。日本是国外仅有的污水污泥土地利用程度较小的发达国家。我国的污泥处置以填埋为主,堆肥、复合肥研究不少,但生产规模很小。国内污泥综合利用实例不多,仅调查到一例,正是土地利用,见表320裹32污泥综合利用情况是tAIs1M?lma8f10#9231*9*92RAI*A1"*FA;Rf"f"我国是一个农业大国,由于化肥的广泛应用,使得土壤有机质逐年下降,迫切需要施用污水污泥这样的有机肥料。但是,污泥中的重金属和其他有毒物质是污泥土地利用的最大障碍,一旦不慎 造成污染,后果严重且难以挽回,因此,污泥农用不得不慎之又慎。美国30年前的预处理计划保证了城镇污水污泥中的重金属含量达标,为污泥土地利用铺平了道路;10年前的503污泥规则进一步保证了污泥土地利用的安全性,免除了任何后顾之忧。由此可见,中国的污泥农用还有相当长的路要走。污泥直接土地利用是国内外污泥处置技术发展的必然趋势。但是,我国在污水污泥直接土地利用之前尚有一个过渡时期,这就是污泥干化、堆肥、造粒(包括复合肥)等处理后的污泥产品的推广使用,让使用者有一个学习和适应的过程,培育市场,同时逐步健全污泥土地利用的法规和管理制度。7.7.3规定污泥的土地利用应严格控制重金属和其他有毒物质含量。借鉴国外污泥土地利用的成功经验,首先必须对工业废水进行严格的预处理,杜绝重金属和其他有毒物质进入污水污泥,污水污泥利用必须符合相关国家标准的要求。同时,必须对施用污泥的土壤中积累的重金属和其他有毒物质含量进行监测和控制,严格保证污泥土地利用的安全性。这一过程,必须长期坚持不懈,不能期望一跳而就。 8检测和控制8.1一般规定8.1.1规定排水工程应进行检测和控制。排水工程检测和控制内容很广,原规范无此章节,此次编制主要确定一些设计原则,仪表和控制系统的技术标准应符合国家或有关部门的技术规定和标准。本章中所提到的检测均指在线仪表检测。建设规模在1万m3/d以下的工程可视具体情况决定。8.1.2规定检测和控制内容的确定原则。排水工程检测和控制内容应根据原水水质、采用的工艺、处理后的水质,并结合当地生产运行管理要求和投资情况确定。有条件时,可优先采用综合控制管理系统,系统的配置标准可视建设规模、污水处理级别、经济条件等因素合理确定。8.1.3规定自动化仪表和控制系统的使用原则。自动化仪表和控制系统的使用应有利于排水工程技术和生产管理水平的提高;自动化仪表和控制设计应以保证出厂水质、节能、经济、实用、保障安全运行、科学管理为原则;自动化仪表和控制方案的确定,应通过调查研究,经过技术经济比较后确定。8.1.4规定计算机控制系统的选择原则。根据工程所包含的内容及要求选择系统类型,系统选择要兼顾现有和今后发展。8.2检测8.2.1关于污水厂进、出水检测的规定。污水厂进水应检测水压(水位)、流量、温度、pH值和悬浮固体量(SS),可根据进水水质增加一些必要的检测仪表,BOD,等分 析仪表价格较高,应慎重选用。污水厂出水应检测流量、pH值、悬浮固体量(SS)及其他相关水质参数。BODS、总磷、总氮仪表价格较高,应慎重选用。8.2.2关于污水厂操作人员工作安全的监测规定。排水泵站内必须配置HZS监测仪,供监测可能产生的有害气体,并采取防患措施。泵站的格栅井下部,水泵间底部等易积聚HZS的地方,可采用移动式HZS监测仪监测,也可安装在线式HZS监测仪及报警装置。消化池控制室必须设置污泥气泄漏浓度监测及报警装置,并采取相应防患措施。加氯间必须设置氯气泄漏浓度监测及报警装置,并采取相应防患措施。8.2.3关于排水泵站和污水厂各个处理单元运行、控制、管理设置检测仪表的规定。排水泵站:排水泵站应检测集水池或水泵吸水池水位、提升水量及水泵电机工作相关的参数,并纳人该泵站自控系统。为便于管理,大型雨水泵站和合流污水泵站(流量不小于15m3/s),宜设置自记雨量计,其设置条件应符合国家相关的规定,并根据需要确定是否纳人该泵站自控系统。污水厂:污水处理一般包括一级及二级处理,几种常用污水处理工艺的检测项目可按表33设置。表33常用污水处理工艺检测项目}E亩侧 续表33件3污水深度处理和回用:应根据深度处理工艺和再生水水质要求检测。出水通常检测流量、压力、余氯,pH值、悬浮固体量(SS)、浊度及其他相关水质参数。检测的目的是保证回用水的供 水安全,可根据出水水质增加一些必要的检测。BODS、总磷、总氮仪表价格较高,应慎重选用。4加药和消毒:加药系统应根据投加方式及控制方式确定所需要的检测项目。消毒应视所采用的消毒方法确定安全生产运行及控制操作所需要的检测项目。5污泥处理应视其处理工艺确定检测项目。据调查,运行和管理部门都认为消化池需设置必要的检测仪表,以便及时掌握运行工况,否则会给运行管理带来许多困难,难于保证运行效果,同时,有利于积累原始运行资料。近年来随着大量引进国外先进技术,污水污泥测控技术和设备不断完善,提高了污泥厌氧消化的工艺控制自动化水平。采用重力浓缩和污泥厌氧消化时,可按表34确定检测项目。表34污泥孟力浓缩和消化工艺检测项目绮一{8.2.4关于检测机电设备工况的规定。机电设备的工作状况与工作时间、故障次数与原因对控制及运行管理非常重要,随着排水工程自动化水平的提高,应检测机电设备的状态。8.3控制8.3.1关于排水泵站控制原则的规定。 排水泵站的运行管理应在保证运行安全的条件下实现自动控制。为便于生产调度管理,宜建立遥测、遥讯、遥控“三遥”系统。8.3.2关于10万m3/d规模以下污水厂控制原则的规定。10万m3/d规模以下的污水厂可采用计算机数据采集系统与仪表检测系统,对主要工艺单元可采用自动控制。序批式活性污泥法(SBR)处理工艺,用可编程序控制器,按时间控制,并根据污水流量变化进行调整。氧化沟处理工艺,用时间程序自动控制运行,用溶解氧或氧化还原电位(ORP)控制曝气量,有利于满足运行要求,且可最大限度地节约动力。8.3.3关于10万m3/d及以上规模污水厂控制原则的规定。10万m3/d及以上规模的污水厂生产管理与控制的自动化宜为:计算机控制系统应能够监视主要设备的运行工况与工艺参数,提供实时数据传输、图形显示、控制设定调节、趋势显示、超限报警及制作报表等功能,对主要生产过程实现自动控制。目前,我国污水厂的生产管理与自动化已具有一定水平,且逐步提高。经济条件不允许时,可采用分期建设的原则,分阶段逐步实现自动控制。8.3.4关于成套设备控制的规定。成套设备本身带有控制及仪表装置时,设计应完成与外部控制系统的通信接口。8.4计算机控制管理系统8.4.1规定计算机控制管理系统的功能。此条是对系统功能的总体要求。8.4.2关于计算机控制管理系统设计原则的规定。'