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T/CIECCPA 044-2024 电子行业废水废液无害化处理通用要求
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资料介绍
ICS 13.030.020
CCS Z 05
团体标准
T/CIECCPA 044—2024 电子行业废水废液无害化处理通用要求
General requirements for harmless treatment of wastewater and wasteliquid in the electronics industry
2024–10–24 发布2024–10–28 实施
中国工业节能与清洁生产协会发布
目次
前言......................................................................................................................................................................III
1 范围....................................................................................................................................................................1
2 规范性引用文件............................................................................................................................................... 1
3 术语和定义....................................................................................................................................................... 1
4 导则....................................................................................................................................................................3
5 工艺系统的要求............................................................................................................................................... 3
5.1 水量和水质调节设施................................................................................................................................ 3
5.2 处理工艺设计............................................................................................................................................ 3
5.3 物化处理.................................................................................................................................................... 5
5.4 生物处理.................................................................................................................................................. 11
5.5 废气处理.................................................................................................................................................. 21
5.6 污泥处置.................................................................................................................................................. 23
5.7 废水废液.................................................................................................................................................. 24
5.8 药品的使用.............................................................................................................................................. 24
6 运行要求......................................................................................................................................................... 24
6.1 废水废液收集.......................................................................................................................................... 24
6.2 废水废液输送.......................................................................................................................................... 24
6.3 药品的储存.............................................................................................................................................. 25
6.4 药品的计量和输送.................................................................................................................................. 25
6.5 监控和分析化验...................................................................................................................................... 25
6.6 控制及仪表.............................................................................................................................................. 26
附录A(资料性)废水处理站........................................................................................................................ 28
A.1 废水处理站一般规定.............................................................................................................................. 28
A.2 总图布置................................................................................................................................................. 28
A.3 建筑结构................................................................................................................................................. 28
A.4 消防要求................................................................................................................................................. 29
A.5 电气配套................................................................................................................................................. 29
图1 单元三相分离器基本构造图................................................................................................................... 14
图2 沼气净化系统图...................................................................................................................................... 15
T/CIECCPA 044—2024
II
表1 常用的混凝剂及使用条件......................................................................................................................... 7
表2 废水沉淀池设计参数................................................................................................................................ 8
表3 离子交换器的进水要求........................................................................................................................... 10
表4 超(微)滤装置的进水水质指标........................................................................................................... 10
表5 反渗透设备的进水.................................................................................................................................. 11
表6 水解酸化池的主要设计参数................................................................................................................... 12
表7 UASB 反应器对污染物的去除率........................................................................................................... 13
表8 不同条件下絮状和颗粒污泥UASB 反应器采用的容积负荷..............................................................13
表9 进水管负荷.............................................................................................................................................. 14
表10 去除碳源污染物主要工艺设计参数(设计水温20℃) ....................................................................17
表11 脱氮处理时主要工艺设计参数(设计水温10℃) ............................................................................17
表12 化学洗涤塔典型设计参数..................................................................................................................... 22
T/CIECCPA 044—2024
III
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020 《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起
草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国工业节能与清洁生产协会提出并归口。
本文件起草单位:苏州依斯倍环保装备科技有限公司、重庆赛宝工业技术研究院有限公司、栗田工
业(苏州)水处理有限公司、泉州中节能水处理科技有限公司、青岛西海岸公控环保集团有限公司、沃
威沃水技术(中国)有限公司、中节能(荆门)环科水务技术发展有限公司、宝武水务科技有限公司、
沈阳工业大学、浙江海拓环境技术有限公司、北京绿碳循环信息技术咨询有限公司、北京低碳绿标信息
技术咨询有限公司。
本文件主要起草人:常英、刘方荣、廖维、张路子平、王洋、吉田太郎、吴健、费西凯、黄炜、李
世文、任晓明、邓向辉、Fulde Thomas、聂秀金、钮佰杰、王志军、周超、陆正华、耿聰、高维春、许
海亮、朱斌来、周凤祥、李成功、吴世东、伍佩妆。
T/CIECCPA 044—2024
1
电子行业废水废液无害化处理通用要求
1 范围
本文件规定了电子行业废水废液无害化处理的一般要求、详细要求、废水废液的收集输送和储存、
药品的储存计量和运输、仪表和控制系统、废水处理站。
本文件的适用范围为产生电子废水废液的相关企业行业,如上述企业产生相关的废水废液,则本
文件适用,包括半导体行业和电路板行业。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用文件而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引
用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)
适用于本文件。
GB 8978 污水综合排放标准
GB 18484-2020 危险废物焚烧污染控制标准
GB 18597-2023 危险废物贮存污染控制标准
GB 18598-2019 危险废物填埋污染控制标准
GB 18599-2020 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB/T 19249-2017 反渗透水处理设备
GB 39731-2020 电子工业水污染物排放标准
GB/T 50483-2019 化工建设项目环境保护工程设计标准
GB 55037-2022 建筑防火通用规范
GB 51441-2022 电子工业废水处理工程设计标准
NY/T 1220.1 沼气工程技术规范第1 部分:工艺设计
NY/T 1220.2 沼气工程技术规范第2 部分:供气设计
LY/T 3279—2021 工业水处理用活性炭技术指标及试验方法
HJ 1298-2023 电子工业水污染防治可行技术指南
HJ 2002-2010 电镀废水治理工程技术规范
HJ 2009-2011 生物接触氧化法污水处理工程技术规范
HJ 2013-2012 升流式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范
HJ 2018-2012 制糖废水治理工程技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件,来源:GB 51441-2022 《电子工业废水处理工程设计标准》。
3.1
酸碱废水acidic&alkaline wastewater
生产过程中排放的呈酸性或碱性的废水。
3.2
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2
研磨切割废水grinding&sawing wastewater
研磨、切割等工艺生产过程中排出的含有固体颗粒物或悬浮物的废水。
3.3
化学机械抛光废水chemical mechanical planarization(CMP) wastewater
化学机械抛光生产过程中排出的含有固体颗粒物或悬浮物的废水。
3.4
含氟废水fluoride wastewater
生产过程中排放的含氟离子及其化合物的废水。
3.5
含磷废水phosphorus wastewater
生产过程中排放的含磷酸、磷酸盐、偏磷酸盐、聚合磷酸盐和有机磷酸盐的废水。
3.6
含砷废水arsenic wastewater
生产过程中排放的含有各种砷化合物的废水。
3.7
有机废水organic wastewater
生产过程中排放的含有有机物质的废水。
3.8
无机废水inorganic wastewater
生产过程中排放的只含无机盐等化合物,不含有机类化合物的废水。
3.9
重金属废水heavy metal containing wastewater
生产过程中排放的含有镉、铬、铅、镍、银、铜、锌等金属离子、络合物及其化合物的废水。根
据废水中所含重金属元素又分别称为含镉废水、含铬废水、含铅废水、含镍废水、含银废水、含铜废
水、含锌废水等。
3.10
物化处理physical&chemical treatment
采用物理及化学的方式处理废水。电子废水物化处理工艺主要包括化学反应、混凝沉淀、吸附、
离子交换、过滤、蒸发浓缩等方法。
3.11
生化处理biochemical treatment
利用微生物的代谢作用,使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质,以实现净化
的方法,包括好氧处理、厌氧处理。
3.12
回用水reclaim water
废水直接或经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以使用的水。
3.13
氨氮处理气提触媒法gas stripping&oxidation process for ammonia wastewater
将氨氮废水中的氨吹脱出来并用催化氧化法氧化分解为氮气的废水处理方法。
3.14
序批式混凝沉淀法sequencing batch reactor coagulating sedimentation process
在同一反应器中,按时间顺序由进水、反应、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的混凝沉淀废
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3
水处理方法。
4 导则
4.1 废水废液(以下简称废水)无害化处理(以下简称本文件)工程的工艺选择应遵循综合治理、再
生利用、节能减排、总量控制的原则。符合《污水综合排放标准》GB 8978、《HJ 1298-2023 电子工
业水污染防治可行技术指南》HJ 1298-2023 和《电子工业水污染物排放标准》GB 39731-2020。
4.2 本文件应选用技术成熟、安全可靠、运维便利的工艺流程。科学合理、积极慎重地选用经过验证、
行之有效的新技术。
4.3 工艺流程的选择应充分考虑地域、地理、地质、气象、地震等自然因素的影响。
4.4 工艺流程应考虑初期投资、运行成本、服务寿命、资源占用、能源消耗等因素,通过技术经济比
较来确定。
4.5 本文件应按照系统运行管理的需要以及项目所在地环境保护管理技术要求安装在线监控系统。
4.6 本文件工程工艺设计应提供必要的措施妥善处理运行过程中可能产生的废水、废液、废气、废渣
以及其它污染物,满足国家、行业和地方的相关法规和标准,防止二次污染。
4.7 调节池应设搅拌系统,并根据废水特点考虑加盖、通风、除臭、防爆及排泥等措施。
4.8 废水处理站应按照设计要求设置事故应急池,应急池的停留时间应满足项目环境影响评价的要求,
以满足事故状态下收集泄露物料、污染消防水和污染雨水的需要。应急池建设应结合所收集废水的种
类、特性和处理工艺设置。
4.9 废水收集网管应符合根据工业废水的特殊性设计,避免渗漏对土壤和环境产生污染,管道建设符
合国家、地方或行业的管道标准,同时管网应定期清理和维护,防止堵塞和泄露,确保污水能顺利流
入处理设施。
5 工艺系统的要求
本文件同时适用于单项技术工艺和组合式技术工艺。
5.1 水量和水质调节设施
5.1.1 水质、水量变化大的废水处理系统,应设置调节水质和(或)水量的设施。
5.1.2 调节池容积应根据废水水量、水质变化范围以及要求的调节程度确定,应满足水量、水质变化
一个周期以上全部废水的调节要求。
5.1.3 本文件所涉及工程在设计前期应对废水的水质、水量进行详细调查和分析论证。
5.1.4 本文件所涉及工程的系统容量可以实测排水量计算,并合理考虑一定的余量;当无实测值时,
其污染物与污染负荷可类比参照同类型企业确定,也可按单位产品的废水量计算,并与国家现行的工
业用水量有关规定协调。
5.1.5 本文件所涉及工程的废水排放水量应按相关管理部门批准的排放水量确定。
5.1.6 本文件所涉及工程的进水水质,应根据实测数据或参照类似企业的运行实践确定。
5.1.7 废水处理系统的设计流量应按下列原则确定:
a) 处理系统前无调节设施时,设计流量应按最高时废水量设计;
b) 处理系统前有调节设施时,设计流量应按平均时废水量设计。
5.2 处理工艺设计
5.2.1 酸碱废水处理应符合下列技术要求:
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4
a) 酸碱废水宜采用二段式中和处理系统处理;
b) 最终进入酸碱废水处理系统的各股废水应均匀进入系统;
c) 各股废水在进入废水处理系统前,根据其不同化学性质应尽量采取对应预处理措施。
5.2.2 含氟废水的处理应符合下列技术要求:
a) 含氟废水宜采用化学混凝沉淀法处理;
b) 含氟废水收集应浓淡分离,高浓度含氟废水应逐步适量投入到低浓度含氟废水进入处理;
c) 含氟废水处理系统宜设置污泥回流调理设施;
d) 含氟废水处理系统应设置氟离子单元在线监测仪,并与药剂投加联锁。
5.2.3 含磷废水的处理应符合下列技术要求:
a) 含磷废水应按浓淡分流原则分别收集处理;
b) 综合技术经济比较可行时,高浓度磷酸废液宜委外综合处理,回收利用;
c) 根据含磷废水浓度高低不同,选取合适的化学混凝处理方法;含磷废水处理系统宜设置污泥
回流调理设施。
5.2.4 含氨废水的处理应符合下列技术要求:
a) 含氨废水应根据浓淡分流的原则分别收集处理;
b) 高浓度含氨废水宜采用吹脱—吸收方式预处理后再进入下一级废水处理系统,且应设置加热
措施和有必要的热回收措施;
c) 在存在硫酸铵无法处置的问题时,高浓度含氨废水可采用“热风气提+触媒法”处理;
d) 低浓度含氨废水宜采用生物硝化—反硝化工艺处置。
5.2.5 含砷废水的处理应符合下列技术要求:
a) 含砷废水一般情况下宜采用化学混凝沉淀处理,需要深度处理时应根据排放标准采用选择性
树脂吸附法;
b) 研磨切割废水所产生的砷化镓(GaAs)颗粒废水宜先进行固液分离回收,再进入后续处理系
统;
c) 含砷废水进行污泥脱水时,脱水装置应单独设置。
5.2.6 有机废水的处理应符合下列技术要求:
a) 有机废水应根据回用要求按浓淡分流原则分别收集处理;
b) 高浓度有机废水(COD 大于等于2000 mg/L)宜采用化学混凝沉淀法、气浮法或厌氧生物处
理系统预处理后再进入后续处理系统;
c) 低浓度有机废水(COD 小于2000 mg/L)处理宜采用生物法处理;
d) 当排水总氮排放有要求时,宜选择硝化-反硝化脱氮工艺。
5.2.7 重金属废水的处理应符合下列技术要求:
a) 重金属废水一般情况下采用化学混凝沉淀法处理,需要深度处理时应根据排放标准采用选择
性树脂吸附法化学铜;
b) 高浓度重金属废水宜单独收集,对重金属进行回收预处理后,再定量投加到低浓度重金属废
水进行处理;
c) 当重金属废水中硫酸盐含量偏高时,宜选用NaOH 作为pH 调节药剂降低酸性,再配合添加
少量Ca(OH)2;
d) 重金属废水处理系统应设置污泥回流调理设施;
e) 含有H2O2 的重金属废水,宜单独收集并去除H2O2 后,定量注入重金属废水合并处理。
5.2.8 含氨络合废水的处理应符合下列技术要求:
a) 含氨络合废水可采用硫化物沉淀法、折点氯化法进行预处理;
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b) 硫化物沉淀法处理含氨废水应确保废水在碱性条件下处理,同时有效防止过量投加硫化物药
剂,处理后的含氨络合废水应对氨氮污染物进行适当处理,且不应与其它含重金属废水混合;
c) 当含氨络合废水中重金属浓度很高时(大于10 g/L~20g/L),反应完成后可直接进入压滤机
进行全量过滤,过滤出水再进入后续处理系统。
5.2.9 重金属废水的处理应符合下列技术要求:
a) 重金属废水宜采用硫酸亚铁处理法、钙盐处理法、亚硫酸氢钠处理法及各种催化还原法;
b) 重金属废水水量小于50m³/d 时,宜采用序批式处理;
5.2.10 显像、去墨/膜废液的处理应符合下列要求:
a) 显像、去墨/膜废液宜采用酸化、化学沉淀或气浮法法预处理后再进行后续处理;
b) 宜采用机械搅拌,并投加适量消泡剂,抑制泡沫产生;
c) 显像废液宜单独收集酸化处理后再与去墨/膜废液合并处置,宜采用生物接触氧化法、序批式
活性污泥法(SBR 法)进行后续处理。
5.2.11 研磨废水的处理应符合下列技术要求:
a) 研磨废水应先采用过滤等方式初步去除大部分颗粒物;
b) 采用化学混凝沉淀去除废水中大部分悬浮物、油污及部分有机污染物;
c) 采用生物处理法,将废水中的氮脱除。
5.2.12 含氰废水的处理应符合下列技术要求:
a) 采用氧化还原法破除废水中的剧毒物质氰,再进行化学混凝沉淀处理;
b) 采用活性炭吸附或生物处理法降低废水中氰化物吸附或转化为无毒物质。
5.3 物化处理
5.3.1 pH 调节
废水pH 值不能满足后续处理系统或排放要求时,应进行pH 调节处理。
pH 调节应考虑资源综合利用,药剂选用按照以废制废的原则。可利用电子行业生产过程中产生的
废浓硫酸,经去除双氧水等杂质后,作为废水处理中调节pH 的酸剂使用。
pH 调节设施应具有搅拌功能,废水停留时间宜为5min~20min。如有必要,可考虑分级调节。
pH 调节采用空气搅拌时,曝气量可按式(1)计算:
P=390.24Qalg h+10.36
10.36
............................................................... (1)
式中:
P ——理论搅拌强度,w;
Qa——曝气量,m³/min;
h ——曝气管淹没深度,m。
pH 调节系统搅拌强度宜为2w/m³~4w/m³。
pH 调节的药剂投加量应根据废水水质、投加药剂种类通过试验或按等量反应计算确定。
pH 调节的药剂投加应采用pH 自动调节控制。
5.3.2 混凝和絮凝
5.3.2.1 化学混凝沉淀法处理废水废液无害化处理时,应遵循如下原则:
a) 反应时间T 应根据废水特性、化学反应需求以及反应系统型式确定,一般宜控制在15min~
30min;
b) 反应池的平均速度梯度G 一般取70s-1~20s-1,GT 值应为104~105,速度梯度G 及反应流
速应逐渐由大到小;
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c) 反应池应尽量与沉淀池或者气浮池合并建造,如确需用管道连接时,其流速应小于0.15 m/s,
宜在管道系统中安装水锤消除器、空气室或压力调节阀等设备,以吸收和减轻水锤的压力波
动;
d) 反应池出水穿孔墙的过孔流速宜小于0.10 m/s;
e) 反应池宜优先采用机械搅拌方式;
f) 药剂混合方式和反应系统的类型都应根据废水的各项性质、要求和技术经济条件等综合确定。
5.3.2.2 化学混凝沉淀法反应系统的设置宜遵循如下原则:
a) 反应系统一般应设三段,各段设相应档数搅拌器;
b) 桨叶中心线速度应为0.2 m/s~0.5m/s,各段线速度应逐渐减小;
c) 垂直轴式的上桨板顶端应设于池子水面下0.3m 处,下桨板底端设于距池底0.3m~0.5m 处,
桨板外缘与池侧壁间距不大于0.25m;
d) 每根搅拌轴上桨板总面积宜为水流截面积的10%~20%,不宜超过25%,桨板的宽长比为1∶
15~1∶10;
e) 反应系统应防止废水短流,垂直轴式机械反应池应在池壁设置固定挡板;
f) 反应池单格宜建成方形,单边尺寸宜大于800mm,池深一般为2.5 m~4m,池边应设检修平
台。
5.3.2.3 混凝反应系统计算
a) 每池容积W 按式(2)计算:
n
W QT
60
.............................................................................. (2)
式中:
W——每池容积,m³;
Q——设计水量,m³/h;
T ——反应时间,一般为15 min~30 min;
n ——池数,个。
b) 单格池边长L 按式(3)计算:
H
L W ................................................................................(3)
式中:
L ——单格池边长,m;
W——每池容积,m³;
H——平均水深,m。
c) 搅拌器转数n0 按式(4)计算:
0
0
60
πD
n ν ............................................................................ (4)
式中:
n0——搅拌器转数,r/min;
v——叶轮桨板中心点线速度,m/s;
D0——叶轮桨板中心点旋转直径。
d) 搅拌器消耗的功率N0 按式(5)计算:
4
1
4
2
1
3
0 8
N kl r r
n
.......................................................... (5)
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式中:
N0——搅拌器消耗的功率,kW;
n ——每个叶轮上的桨板数目,个;
ρ ——废水的密度,kg/m³;
k ——系数,当l/(r2−r1)>1 时,k=1.1;
l ——桨板长度,m;
ω——叶轮旋转的角速度,rad/s;
r2——叶轮外缘半径,m;
r1——叶轮内缘半径,m。
e) 每个叶轮所需电动机功率N 按式(6)计算:
1 2
0
N
N ....................................................................................(6)
式中:
N——每个叶轮所需电动机功率,kW;
N0——搅拌器消耗的功率,kW;
η1——搅拌器机械总效率,采用0.75;
η2——传动效率采用0.6~0.95。
5.3.2.4 化学药剂选择
a) 采用混凝沉淀工艺时,投加药剂的种类及数量应根据废水水质和污染物性质试验确定;
混凝剂的选择宜按表1 的规定确定(数据来源参考:HJ 2006-2010 《污水混凝与絮凝处理工程技
术规范》)。
表1 常用的混凝剂及使用条件
混凝剂水解产物适用条件
铝
盐
硫酸铝
Al2(SO4)3·18 H2O
Al3+、[Al(OH)2]+
[Al2(OH)n](6−n)+
适用于pH高、碱度大的原水。
破乳及去除水中有机物时,pH宜在4~7之间。
去除水中悬浮物pH值宜控制在6.5~8。
明矾KAl(SO4)2·12H2O 适用水温20~40℃。
Al3+、[Al(OH)2]+
[Al2(OH)n](6−n)+
铁
盐
三氯化铁FeCl3·6H2O
Fe(H2O)63+
[Fe2(OH)n](6−n)+
对金属、混凝土、塑料均有腐蚀性。
亚铁离子须先经氧化成三价铁,当pH较低时须曝气
充氧或投加助凝剂氯氧化。
pH值的适用范围宜在7~8.5之间。
絮体形成较快,较稳定,沉淀时间短。
硫酸亚铁FeSO4·7H2O
Fe(H2O)63+
[Fe2(OH)n](6−n)+
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表1 常用的混凝剂及使用条件(续)
混凝剂水解产物适用条件
聚
合
盐
类
聚合氯化铝
[Al2(OH)nCl6−n]m
PAC
[Al2(OH)n](6−n)+
受pH和温度影响较小,吸附效果稳定。
pH为6~9适应范围宽,一般不必投加碱剂。
混凝效果好,耗药量少,出水浊度低、色度小,原
水高浊度时尤为显著。
设备简单,操作方便,劳动条件好。
聚合硫酸铁
[Fe2(OH)n(SO4)6−n]m
PFS
[Fe2(OH)n](6−n)+
b) 聚丙烯酰胺(PAM)的使用条件如下:
1) PAM 应用于铝盐、铁盐混凝反应完成后的絮凝;其用量通常应小于0.3 mg/L~0.5 mg/L,
投加点在反应池末端;
2) PAM 应设专用的溶解(水解)装置,溶解时间应控制在45 min~60 min,药剂配置浓度
应小于2%,水解时间12h~24h,水解度30%~40%;
3) PAM 溶解配置完成后超过48h 不能继续使用;
4) PAM 常温下保存、贮存应考虑防冻措施。
c) 助凝剂可选择氯(Cl2)、石灰(CaO)、氢氧化钠(NaOH)等。
5.3.2.5 计量泵选择与控制
a) 计量泵一般采用隔膜泵,投加压力较高的场合宜采用柱塞泵;必要时需做好防腐措施;
b) 计量泵应有备用,并尽量采用相同的型号和规格;
c) 混凝剂或助凝剂的投加宜选用自动控制计量泵;
d) 溶液投配管配备必要的溶液过滤器,防止计量仪表堵塞。
5.3.3 沉淀池
沉淀池的设计应符合下列要求:
a) 沉淀池的设计参数应根据废水处理试验数据或参照类似废水处理的沉淀池运行资料确定。当
没有试验条件和缺乏有关资料时,其设计参数可按表2 的规定确定(数据来源参考:HJ 2002
-2010 《电镀废水治理工程技术规范》)。
表2 废水沉淀池设计参数
池型
表面负荷
(m3/m2·h)
沉淀时间
(h)
固体通量
(kg/ m2·d)
出水堰负荷
(m3/d·m)
池深
(m)
竖流式0.7~1.2 1.5~2.0 40~60 100~130 >5.0
幅流式1.2~1.5 1.0~1.5 50~70 100~150 3.0~3.5
斜管式3.0~4.0 1.0~1.5 50~70 100~300 >5.5
澄清池1.2~1.5 1.5 70~80 100~200 >5.0
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b) 斜板(管)设计一般采用斜板间距(斜管直径)50mm~80mm,其斜长不小于1.0m,倾斜角
60°;
c) 有污泥回流的斜板(管)沉淀池,其计算流量应为废水和回流污泥之和;
d) 斜板(管)沉淀池的排泥宜采用机械排泥或排泥斗。沉淀池排泥斗的斗壁与水平面的夹角,
园斗不宜小于55°,方斗不宜小于60°,每个泥斗应设单独的排泥管和排泥阀;
e) 斜板(管)沉淀池宜设置底部自动清洗装置。
5.3.4 气浮
气浮系统的设计应符合下列要求:
a) 气浮适用于去除水中密度小于1kg/L 的悬浮物、油类等污染物,宜用于废水处理,也可用于
污泥浓缩;
b) 气浮工艺具体设计参数应按相关技术规范确定,设计时应考虑水温的影响;
c) 气浮处理系统应设置水位控制单元,并有调节水位的措施,防止出水带泥式浮渣太厚;
d) 排渣周期依浮渣量确定,周期不宜过短,一般为0.5h~2h,浮渣含水率可按95%~97%考虑,
渣厚控制在10cm 左右;
e) 浮渣宜采用机械方法刮除。刮渣机的行车速度宜控制在5m/min 以内。
5.3.5 过滤池
过滤池的设计应符合下列要求:
a) 废水经加药沉淀后,是否需要过滤,应根据出水水质要求确定;
b) 设计过滤池时,可参照有关规定。过滤池的反冲洗水应返回,不应直接外排。
5.3.6 吸附
5.3.6.1 当再生水需要进行脱色、除臭、除重金属和去除难以氧化的有机物时,可采用吸附处理,如
活性炭吸附。
5.3.6.2 活性炭吸附系统的设计与选择应符合下列要求:
a) 宜进行静态选炭及炭柱动态试验,根据被处理水水质和后续工序要求,确定各项参数;
b) 应选择各项性能良好的活性炭,碘吸附值宜高于400mg/g(参考标准:LY/T3279—2021 《工
业水处理用活性炭技术指标及试验方法》);
c) 活性炭使用周期宜以目标去除物接近超标时作为再生的控制条件;
d) 活性炭的再生宜采用高温加热再生法。
5.3.6.3 活性炭吸附器的设计宜通过试验或按类似条件下的运行经验确定。当无资料时,宜采用下列
数据:
a) 进水浊度不宜大于3NTU;
b) 设计流速宜根据吸附水的水质情况和布设位置合理选择流速;
c) 活性炭池层高度及运行周期,宜符合下列要求:
1) 用于吸附水中有机物时,装载高度不宜小于2m;
2) 当进水COD 小于或等于30mg/L 时,设计运行周期不宜小于1000h;
3) 用于吸附水中余氯时,装载高度不宜小于1.5m,设计运行周期不宜小于8000h。
5.3.6.4 活性炭吸附器的经常性冲洗周期宜为3d~5d,水冲洗强度宜为11L/(m2·s)~13L/(m2·s),
冲洗时间宜为8min~12 min,膨胀率宜为15%~20%,定期大流量冲洗周期宜为30d,冲洗强度宜为
15L/(m2·s)~18L/(m2·s),冲洗时间宜为8min~12 min,膨胀率宜为25%~35%,冲洗水宜采用活
性炭吸附器产水,反冲洗水管上应设流量调节和计量装置。
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5.3.7 离子交换
离子交换系统的设计应符合下列要求:
a) 离子交换法可用于处理含重金属离子、大分子有机物的污水,也可用作反渗透的预处理工艺
或后处理工艺;
b) 采用离子交换法处理污水时,宜选择酸、碱消耗量低的工艺,树脂的工作交换容量宜低于理
论值,同时应选择机械强度高、抗污染能力强的离子交换剂;
c) 离子交换器的进水宜符合表3 的要求(数据来源参考:GB 51441-2022 《电子工业废水处理
工程设计标准》离子交换树脂)。
表3 离子交换器的进水要求
测试项目单位再生值
水温℃ 5~45
浊度NTU <2
游离余氯(以Cl2 表示) Mg/L <0.1
总铁(Fe) Mg/L <0.3
CODMn Mg/L <2
注:强碱Ⅱ型树脂,丙烯酸树脂的进水水温不应大于35°C。CODMn 值是对使用凝胶型强碱阴离子树脂的要求。
5.3.8 超(微)滤
超(微)滤装置的进水水质指标宜符合表4 的规定:
表4 超(微)滤装置的进水水质指标
单位许用值
水温℃ 10~40
pH 值— 2~11
浊度NTU
内压式膜组件<39
外压式膜组件100
超(微)滤膜组件的设计通量宜通过中试确定,中试时间宜大于2000h。
当不具备做中试的条件时,超(微)滤膜组件的设计可按下列数据取值:
a) 当进水浊度大于30NTU 时,宜选用外压式超(微)滤膜组件,滤膜组件宜选用聚偏氟乙烯
材质的产品,设计通量不宜大于50L/(m2·h);
b) 当进水浊度小于30NTU 时,外压/内压式超(微)滤膜组件均可采用,滤膜组件宜选用PVDF、
改性聚砜或聚醚砜材质的产品。
超(微)滤膜装置不宜少于2 套,每套间距不宜小于1.2m ,其他通道宽度不应小于0.8m,并应布置
在室内。
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超(微)滤膜装置的操作压力宜小于0.5MPa,跨膜压差宜小于0.1MPa。
超(微)滤膜装置的进、出口应设浊度仪、差压表及取样接口,进水应设50μm~100μm 的预过滤器,
出口宜设SDI 仪的接口。
超(微)滤膜装置的反洗应采用自动反冲洗系统,外压式超(微)滤膜装置应设空气擦洗设施,内压式
超(微)滤膜装置应设加药反洗系统。反冲洗的自耗水率应低于总进水量的10%,反冲洗水宜回收利
用。
超(微)滤膜的设计使用寿命不应低于3 年,应设在线监测微滤膜完整性的自动测试装置。
5.3.9 反渗透
反渗透系统的设计应符合下列要求:
a) 反渗透系统应根据再生水水源的特性,回用对象对水质的要求,合理选择配置,预处理工艺
应满足反渗透进水要求;
b) 反渗透系统应保证连续稳定的供水量,系统能力宜富余20%~30%;
c) 膜元件的设计通量不宜大于该水源适用通量的中间值。膜元件的数量应能保证在最低设计水
温运行时,产水量可达到设计值;
d) 废水回用处理宜选用操作压力低、抗污染的反渗透膜,在设计使用条件下,反渗透本体初始
运行压力宜小于1.5MPa;
e) 当采用二级反渗透系统时,第二级反渗透的浓水应循环到一级重复使用,不合格产水应回收;
f) 每套反渗透装置宜配置独立的保安过滤器、高压泵,保安过滤器的精度宜为5μm,不宜采
用带反洗功能的保安过滤器。保安过滤器、高压泵宜选用不锈钢材质。
g) 反渗透装置应有流量、压力、温度等控制措施,注意保护开关。当几台反渗透装置的产水并
联进入一条产水总管时,每台装置的产水管应设止回阀;
h) 反渗透装置进水、产水和浓水均应计量,并且产水应设电导监测仪表;
i) 反渗透装置应设置加药清洗设施,反渗透各段应分别设置清洗管(接口);
j) 反渗透装置宜布置在室内,保持环境温度不低于4℃,装置两侧应留有不小于膜元件长度1.2
倍距离的空间;
k) 反渗透浓水排放管的布置应能保证系统停用时最高一层膜组件不会被排空;
反渗透设备的进水宜符合表5 的要求(数据来源参考:GBT19249-2003 《反渗透水处理设备》)。
表5 反渗透设备的进水
项目单位醋酸纤维素膜复合膜
水温℃ 5~10 5~45
pH 值— 4~6(运行) 4~11(运行)
浊度NTU 3~7(清洗) 2.5~11(清洗)
SDI15 — <3 <5
游离余氯(以Cl2 表示) mg/L 0.3~1.0 <0.1
总铁(Fe) mg/L <0.05 <0.05
5.4 生物处理
5.4.1 一般要求
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厌氧生物处理宜用于高浓度、难生物降解有机废水。
好氧生物处理宜用于进水BOD5∶COD 大于等于0.3 的易生物降解废水。
废水废液无害化处理生物处理工艺设计参数应参考相关技术规范、或通过试验、参考同类工程实例
确定。
5.4.2 厌氧生物处理
5.4.2.1 厌氧生物处理的一般要求:
a) 厌氧生物处理宜采用中温厌氧消化,厌氧反应器内温度宜为30℃~37℃;
b) 厌氧生物处理产生的气体,应考虑收集、利用和无害化处理。
5.4.2.2 水解酸化反应器的设计应符合下列要求:
a) 水解酸化反应器宜用于难降解有机物的预处理;
b) 水解酸化池的设计应符合下列要求:
1) 水解酸化池内宜设置生物填料;
2) 生物填料的设置应使维护检修工作能够进行。悬挂式生物填料距离池底不应小于0.8m;
3) 悬挂式生物填料的总量不宜小于池容的70%;悬浮式生物填料的总量不宜小于池容的40%;
4) 水解酸化池宜按常温进行设计;
5) 水解酸化池的主要设计参数宜根据试验资料确定;无试验资料时,可按表6 的规定取值(数
据来源参考:HJ 2018-2012 《制糖废水治理工程技术规范》)。
表6 水解酸化池的主要设计参数
项目单位参数值
填料区容积负荷kg CODcr/(m³·d) 3~6
填料区水力停留时间h 3~6
CODcr 处理效率% 20~40
BOD5 处理效率% 20~40
污泥产率系数kg / kg CODcr 0.1~0.2
c) 水解酸化池填料区容积应按公式(7)计算:
V
s
N
Q S
V
1000
0
t
........................................................................... (7)
式中:
Vt ——水解酸化池填料区容积,m³;
QS——水解酸化池设计流量,m³/d;
S0 ——水解酸化池进水化学需氧量,mg/L;
NV——水解酸化池填料区容积负荷,kg CODcr/(m³·d)。
d) 水解酸化池有效水深宜为4m~6m;
e) 应妥善设计布水装置和集水装置,使废水能均匀分布。
5.4.2.3 上流式厌氧污泥床反应器(UASB)的设计应符合下列要求(参考标准:HJ2013-2012 《升流
式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范》)
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a) UASB 反应器应符合下列进水条件:
1) pH 值宜为6.0~8.0;
2) 常温厌氧温度宜为20℃~25℃,中温厌氧温度宜为35℃~40℃,高温厌氧温度宜为50℃~
55℃;
3) 营养组合比(CODcr:氨氮:磷)宜为(100~500)∶5∶1;
4) BOD5/CODcr 的比值宜大于0.3;
5) 进水中各污染物浓度含量应符合标准,进水中CODCr 浓度高于2000mg/L 时,应先进入厌
氧生物处理系统进行预处理(数据来源参考:HJ2013-2012 《升流式厌氧污泥床反应器污
水处理工程技术规范》)。
b) 如果不能满足进水要求,宜采用相应的预处理措施;
c) 设计出水直接排放或进入下一级处理系统时,应符合各项标准要求;
d) UASB 反应器对污染物的去除效果可参照表7;
表7 UASB反应器对污染物的去除率
化学耗氧量(CODcr) 五日生化需氧量(BOD5) 悬浮物(SS)
80%~90% 70%~80% 30%~50%
e) UASB 反应器容积宜采用容积负荷计算法,按式(8)计算:
NV
Q S
V
1000
0 ..................................................................... (8)
式中:
V ——反应器有效容积,m³;
Q ——UASB 反应器设计流量,m³/d;
S0 ——UASB 反应器进水有机物浓度,mg CODcr /L;
NV——容积负荷,kg CODcr/(m³·d)。
f) UASB 反应器的容积负荷应通过试验或参照类似工程确定。处理中、高浓度复杂废水的UASB
反应器设计负荷可参考表8;
表8 不同条件下絮状和颗粒污泥UASB反应器采用的容积负荷
废水CODcr 浓度
(mg /L)
在35℃采用的负荷(kg CODcr/(m³·d))
颗粒污泥絮状污泥
2000~6000 4~6 3~5
6000~9000 5~8 4~6
>9000 6~10 5~8
注:高温厌氧情况下反应器负荷宜在本表的基础上适当提高。
g) UASB 反应器工艺设计宜设置两个系列,具备可灵活调节的运行方式,且便于污泥培养和启
动。反应器的设计参数应符合相关标准要求;
h) 布水装置:
1) UASB 反应器宜采用多点布水装置,进水管负荷可参考表9;
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表9 进水管负荷
2) 布水装置宜采用一管多孔式布水、一管一孔式布水或支状布水;
3) 布水装置进水点距反应器池底宜保持150mm~250mm 的距离;
4) 一管多孔式布水孔口流速应大于2m/s,穿孔管直径应大于100mm;
5) 支状布水支管出水孔向下距池底宜为200mm;出水管径孔应在15mm~25mm 之间;出水
孔处宜设45°斜向下布导流板,出水孔应正对池底。
i) 三相分离器的设计应符合下列要求:
1) 宜采用整体式或组合式的三相分离器,单元三相分离器基本构造见图1;
图1 单元三相分离器基本构造图
2) 沉淀区的表面负荷宜小于0.8m³/(m2·h),沉淀区总水深应大于1.0m;
3) 出气管的直径应保证从集气室引出沼气,集气室的上部应设置消泡喷嘴;
4) 三相分离器宜选用防腐材料。
j) 出水收集装置:
1) 出水收集装置应设在UASB 反应器顶部;
2) 断面为矩形的反应器出水宜采用几组平行出水堰的出水方式,断面为圆形的反应器出水宜
采用放射状的多槽或多边形槽出水方式;
3) 集水槽上应加设三角堰,堰上水头大于25mm,水位宜在三角堰齿1/2 处;
4) 出水堰口负荷宜小于1.7L/(s·m);
5) 处理废水中含有蛋白质或脂肪、大量悬浮固体,宜在出水收集装置前设置挡板;
6) UASB 反应器进出水管道宜采用聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PPR)等
材料。
k) 排泥装置:
1) UASB 反应器的污泥产率为0.05kg VSS/kg CODCr~0.10kg VSS/kg CODCr,排泥频率宜根
据污泥浓度分布曲线确定。应在不同高度设置取样口,根据监测污泥浓度制定污泥分布曲
典型污泥
每个进水口负责的布水面积
(m2)
负荷[kg CODcr/(m³·d)]
颗粒污泥
0.5~2 2~4
>2 >4
絮状污泥
1~2 <1~2
2~5 >2
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线;
2) UASB 反应器宜采用重力多点排泥方式;
3) 排泥点宜设在污泥区中上部和底部,中上部排泥点宜设在三相分离器下0.5m~1.5m 处;
4) 排泥管管径应大于150mm;底部排泥管可兼作放空管。
l) 反应器宜采用保温措施。如不能满足温度要求,应设置加热装置,具体要求如下:
1) 加热方式可采用池外加热和池内加热;
2) 热交换器选型应根据废水特性、介质温度和热交换器出口介质温度确定。热交换器换热面
积应根据热平衡计算,计算结果应留有10%~20%的余量;
3) 加热装置的需热量按式(9)计算:
Qt Qh Qd ........................................................................(9)
式中:
Qt ——总需热量,kJ/h;
Qh——加热废水到设计温度需要的热量,kJ/h;
Qd——保持反应器温度需要的热量,kJ/h。
m) 沼气净化及利用
1) UASB 反应器的沼气产率为0.45Nm³/kg CODCr~0.50Nm³/kg CODCr,沼气产量按式(10)
计算;
1000
( 0 )
e
a
Q S S
Q .....................................................(10)
式中:
Qa——沼气产量,N m³/d;
Q ——设计流量,m³/d;
S0 ——进水有机物浓度,mg CODCr/L;
Se ——出水有机物浓度,mg CODCr/L;
η ——沼气产率,m³/kg CODCr。
2) 沼气净化系统组成见下图:
--
图2 沼气净化系统图
3) 沼气净化利用设计应符合有关规定NY/T 1220.1 《沼气工程技术规范》第1 部分:工艺
设计和NY/T 1220.2 《沼气工程技术规范》第2 部分:供气设计;
4) 沼气贮存可采用各式储气柜;储气柜与周围建筑物应有一定的安全防火距离;
5) 储气柜容积应根据不同用途确定;
6) 沼气储气柜输出管道上宜设置安全水封或阻火器。沼气利用工程应设置内燃式燃烧器;
7) UASB 反应器可作为炊事、采暖或厌氧换热的热源,沼气日产量高于1300m³时还可用于
发电。
5.4.3 好氧生物处理
水封器
脱水装置
脱硫装置
沼气计量表
阻火器
储气柜
沼气利用或者燃烧
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5.4.3.1 好氧生物处理的一般要求
a) 好氧生物处理工艺中有毒有害和抑制物质的允许浓度应通过试验或按有关技术资料确定;
b) 好氧生物处理工艺供氧应满足废水处理需氧量、混合等要求,宜采用鼓风曝气方式;
c) 好氧生物处理系统应根据废水性质,有针对性的采用水力消泡式化学消泡措施;
d) 好氧生物反应池有效水深应结合地质条件、曝气设备类型、废水高程设计确定,宜为4m~
6m;
e) 廊道式生物反应池的池宽与有效水深之比宜为1:1~2:1,长宽比不宜小于5:1;
f) 生物反应池的超高应满足所采用的曝气方式的需求,当采用鼓风曝气时,超高宜为0.5m。
5.4.3.2 生物接触氧化法
a) 生物接触氧化法的一般要求:
1) 当进水水质不符合要求时,应当采取对应处理措施;
2) 进水水温需控制在12℃~37℃之间;
3) 生物接触氧化池填料应选择对微生物无毒害、各项性能良好的填料;
4) 生物接触氧化池进水应防止短流、出水宜采用堰式出水,池底部应设置排泥和放空措施。
b) 接触氧化池有效容积可按式(11)计算:
1000
0 - e )
Mc
Q S S
V
( ............................................................... (11)
式中:
V ——接触氧化池的设计容积,m³;
Q ——接触氧化池的设计流量,m³/d;
S0 ——接触氧化池进水五日生化需氧量,mg/L;
Se ——接触氧化池出水五日生化需氧量,mg/L;
Mc——接触氧化池填料去除有机污染物的五日生化需氧量容积负荷,kg BOD5/( m³填料·d);
η ——填料的填充比,%。
c) 脱氮反应的接触氧化池有效容积的计算:
1) 硝化好氧池有效容积可按式(12)计算:
1000
- E )
N
IKN KN
M
Q N N
V
( .................................................... (12)
式中:
V ——接触氧化池的容积,m³;
Q ——设计流量,m³/d;
NIKN ——接触氧化池进水凯氏氮,mg/L;
NEKN——接触氧化池出水凯氏氮,mg/L;
MN ——接触氧化池的硝化容积负荷,kg TKN/( m³填料·d);
η ——填料的填充比,% 。
2) 反硝化缺氧池有效容积可按式(13)计算:
1000
- )
DNL
IN EN
DN M
Q N N
V
( .....................................................(5)
式中:
VDN ——缺氧池的设计容积,m³;
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Q ——设计流量,m³/d;
NIN ——反硝化池进水的硝态氮,mg/L;
NEN ——反硝化池出水的硝态氮,mg/L;
MDNL ——缺氧池的反硝化容积负荷,kg NOx-N/( m³·d);
η ——填料的填充比,%。
d) 同时去除碳源污染物和氨氮时,应分别计算两项容积负荷。接触氧化池的设计池容应取其高
值,或将两种计算值之和作为接触氧化池的设计池容;
e) 采用水力停留时间对计算得出的池容进行校核计算,计算公式(14)所示:
24
V Q HRT
..................................................................... (5)
式中:
V ——设计池容,m³;
Q ——设计流量,m³/d;
HRT——水力停留时间,h。
f) 工艺参数:
1) 去除碳源污染物的工艺设计参数宜按表10 所列的设计参数取值(数据来源参考:HJ
2009-2011 《生物接触氧化法污水处理工程技术规范》)。但水质相差较大时,应通过试
验或参照类似工程确定设计参数;
表10 去除碳源污染物主要工艺设计参数(设计水温20℃)
项目符号单位参数值
五日生化需氧量填料容积负荷Mc kg BOD5/m³填料·d 0.5~3.0
悬挂式填料填充率η % 50~80
悬浮式填料填充率η % 20~50
污泥产率Y kg VSS/kg BOD5 0.2~0.7
水力停留时间* HRT h 2~6
2) 同时除碳脱氮时,应设置缺氧池和接触氧化池,主要工艺设计参数宜按表11 取值;(数
据来源参考:HJ 2009-2011 《生物接触氧化法污水处理工程技术规范》)
表11 脱氮处理时主要工艺设计参数(设计水温10℃)
项目符号单位参数值
五日生化需氧量填料容积负荷Mc kg BOD5/ m³填料·d 0.4~2.0
硝化填料容积负荷MN kg TKN/m³填料·d 0.5~1.0
好氧池悬挂填料填充率η % 50~80
好氧池悬浮填料填充率η % 20~50
缺氧池悬挂填料填充率η % 50~80
缺氧池悬浮填料填充率η % 20~50
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表11 脱氮处理时主要工艺设计参数(设计水温10℃)(续)
项目符号单位参数值
水力停留时间*
HRT
h
4~16
HRTDN 缺氧段0.5~3.0
污泥产率Y kg VSS/kg BOD5 0.2~0.6
出水回流比R % 100~300
3) 多级接触氧化工艺的第一级水力停留时间应占总水力停留时间的55%~60%。
g) 池体设计:
1) 接触氧化法池的长宽比宜取2:1~1:1,有效水深宜取3m~6m,超高不宜小于0.5m;
2) 接触氧化池采用悬挂式填料时,应由下至上布置曝气区、填料层、稳水层和超高。其中,
曝气区高宜采用1.0m~1.5m,填料层高宜取2.5m~3.5m,稳水层高宜取0.4m~0.5m;
3) 接触氧化池进水应防止短流,进水端宜设导流槽,其宽度不宜小于0.8m。导流槽与接触
氧化池之间应用导流墙分隔。导流墙下缘至填料底面的距离宜为0.3m~0.5m,至池底的
距离不宜小于0.4m;
4) 竖流式接触氧化池宜采用堰式出水,过堰负荷宜为2.0 L/(s·m)~3.0 L/(s·m)。
5.4.3.3 曝气生物滤池
a) 曝气生物滤池处理工艺的容积负荷宜按试验资料确定;
b) 曝气生物滤池进水悬浮固体不宜大于60mg/L;
c) 曝气生物滤池池体高度宜为5m~7m,滤料层高度宜为2.5m~4.5m;
d) 曝气生物滤池的反冲洗供气和曝气充氧系统宜分别设置。曝气装置可采用单孔膜空气扩散器
或穿孔管曝气器。曝气器可设在承托层或滤料层中。曝气充氧系统的气水比不宜小于2;
e) 曝气生物滤池的滤料应各项性能良好,宜选用球形滤料,滤料承托层宜选择机械强度高和化
学稳定性好的材料;
f) 曝气生物滤池的反冲洗宜采用气水联合反冲洗。反冲洗空气强度宜为10L/(m2·s)~15L/
(m2·s);反冲洗水强度宜为5L/(m2·s)~8L/(m2·s)。冲洗时间宜为8min~12min。
g) 曝气生物滤池宜设置自动控制系统。反冲洗周期可定时和根据滤料层阻力控制;
h) 曝气生物滤池并联运行组数不宜少于2 组,当一组反冲洗时,其他滤池的过流量应满足进水
水量的要求;
i) 曝气生物滤池反冲洗排水不宜直接排放。
5.4.3.4 序批式活性污泥法
a) 序批式活性污泥反应池数量不宜少于2 组;
b) 序批式活性污泥反应池的有效容积可按式(15)计算:
XLS tR
QS
V
1000
24 0 ................................................................... (15)
式中:
V——序批式活性污泥反应池有效容积,m³;
Q——每个周期进水量,m³/h;
S0——进水BOD5(或TN)浓度,mg/L;
LS——BOD5(或TN)污泥负荷,kg/(kg[MLSS]·d);
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19
X——生物反应池内混合液悬浮固体(MLSS)平均质量浓度,g[MLSS]/L;
tR——每个周期反应时间,h。
c) 用于脱氮时,反应池容积应满足按有机负荷和总氮负荷计算的结果;
d) 序批式活性污泥工艺各工序的时间宜符合下列要求:
1) 进水时间可按式(16)计算:
n
t
t F ............................................................................... (16)
式中:
tF——每池每周期所需要的进水时间,h;
t ——一个运行周期需要的时间,h;
n ——每个系列反应池个数,个。
2) 反应时间可按式(17)计算:
S
R XL
S
t
1000
24 0m .....................................................................(17)
式中:
tR——反应时间,h;
m——充水比,需脱氮时宜取0.15~0.3。
3) 沉淀时间ts 宜为1 h;
4) 排水时间tD 宜为1.0 h~1.5 h;
5) 一个周期所需时间可按式(18)计算:
t tR ts tD tb ........................................................... (18)
式中:
tb——闲置时间,h。
e) 反应池宜采用矩形池,水深宜为4.0~6.0 m;间歇进水时反应池长度和宽度之比宜为1:1~
2:1,连续进水时宜为2.5:1~4:1;
f) 连续进水时,反应池的进水应设导流装置;
g) 反应池应采用滗水器及清除浮渣的装置,并设置固定式事故排水装置;
h) 序批式活性污泥工艺的运行宜采用程序控制。
5.4.3.5 膜生物反应器
a) 处理化工污水的膜生物反应器宜选择孔径分布均匀,非对称、耐污染和易清洗的改性聚乙烯、
聚砜膜。对于含油污水,宜选择聚偏氟乙烯膜;
b) 当膜池与生物反应池分开设置时,膜池的间数不宜少于2 间;
c) 膜的设计通量宜通过试验确定,计算总通量时应扣除水反洗、在线化学反洗和化学清洗时不
产水部分模块的通量,并宜有10%~20%的余量;
d) 一体式膜生物反应器宜选用膜孔径为0.1μm~0.4μm 的外压式微滤膜组件,分置式膜生物反
应器宜选用管式超滤膜组件;
e) 一体式膜生物反应器设计宜符合下列要求:
1) 膜的工作水通量宜大于10L/(m2·h);
2) 污泥浓度宜为5g [MLSS]/L~12g [MLSS]/L;
3) 污泥停留时间宜为15d~60d。
5.4.3.6 曝气系统
a) 污水需氧量应根据填料参数进行计算。没有相关参数时宜按公式(19)计算:
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20
Q N N N X
O aQ S S c X X
t ke oe
e
0.62b 0.001 0.12
2 0.0001 ( 0 - ) b 0.001Q Nk - Nke 0.12 ...........................(19)
式中:
O2 ——设计需氧量(O2),kgO2/d;
a ——碳的氧当量,当含碳物质以五日生化需氧量计时,取1.47;
Q ——曝气池进水量,m³/d;
S0 ——进水的五日生化需氧量的浓度,mg/L;
Se ——出水中五日生化需氧量的浓度,mg/L;
c ——常数,细菌细胞的氧当量,取1.42;
ΔXv ——排出系统的微生物量,kg/d;
b ——常数,氧化每千克氨氮所需氧量,kgO2/kg N,取4.57;
Nk ——进水的总凯氏氮浓度,mg/L;
Nke ——出水的总凯氏氮质量浓度,mg/L;
0.12ΔXv——排出系统的微生物量中氮含量,kg/d;
Nt ——进水的总氮浓度,mg/L;
Noe ——出水的硝态氮浓度,mg/L。
b) 标准状态下污水需氧量按式(20)计算:
Os K0 O2 ..................................................................... (20)
其中:
20
0
s
0 1.024
T
Csm C
C
K
......................................... (21)
2.068
10
sw 42
t b
sm
O P
C C ................................................ (22)
100
79 211
211
EA
Ot EA
.....................................................(23)
式中:
Os ——标准状态下污水需氧量,kgO2/d;
K0 ——需氧量修正系数,采用鼓风曝气装置时按式(21)、(22)、(23)计算;
O2 ——设计污水需氧量,kgO2/d;
Cs ——标准状态下清水中饱和溶解氧浓度,mg/L,取9.17;
α ——混合液中总传氧系数(KLa)与清水中总传氧系数(KLa)之比,一般取0.8~0.85;
β ——混合液的饱和溶解氧值与清水中的饱和溶解氧值之比,一般取0.9~0.97;
Csm ——实际温度和压力条件下,按曝气装置在水下深度处至池面的清水平均溶解氧,mg/L;
C0 ——混合液剩余溶解氧,mg/L,一般取2;
T ——混合液温度,℃,一般取5~30;
Csw ——实际温度和压力条件下,清水表面处饱和溶解氧,mg/L;
Ot ——曝气池逸出气体中氧气所占体积比,%;
Pb ——曝气装置所处的绝对压力,MPa;
EA ——曝气设备氧的利用率,%。
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21
c) 采用鼓风曝气装置时,应按式(24)将标准状态下污水需氧量,换算为标准状态下的供气量:
A
S E
G
0.28
OS .................................................................... (24)
式中:
GS ——标准状态下的供气量,m³/h;
OS ——标准状态下污水需氧量(O2),kg/h;
0.28——标准状态下的每m³空气中含氧量,kgO2/ m³;
EA ——曝气设备氧的利用率,%。
曝气设备和鼓风机的选择以及鼓风机房的设计应参照GB 50014 《室外排水设计规范》。
5.5 废气处理
5.5.1 废气处理要求
a) 废水废液无害化处理系统应采用有毒有害废气散发量少的废水处理工艺和设备,且应对此类
废气进行必要的处置,使其排放符合项目环境影响评价的要求;
b) 废气处置工艺通常可采用的方法有废气洗涤工艺、吸附以及生物过滤工艺等,也可把工艺进
行组合;
c) 废气风量应按公式(25)、(26)计算:
Q = Q1 + Q2 ....................................................................... (25)
Q2=K*Q1..............................................................................(26)
式中:
Q ——废气处理装置收集的废气量,m³/h;
Q1——废气处理装置需处置的构筑物或设备排放的废气量,m³/h;
Q2——收集系统漏失风量,m³/h;
K ——漏失风量系数,可按10%计。
d) 废气量宜根据构筑物或设备的种类、散发废气的水面面积、封闭程度以及封闭空间体积等因
素综合确定。如无实测数据可按下列要求确定:
1) 曝气处理构筑物或设备的废气量按曝气量的110%计算;
2) 污泥浓缩池等构筑物或设备废气量按单位水面面积3m³/(m2·h)计算,同时增加1 次/h~2
次/h 的站房空间换气量;
3) 封闭设备按封闭空间体积换气次数6 次/h~8 次/h 计;
4) 半封闭设备或设备通气口按集气罩开口处抽气流速为0.6m/s 计。
5.5.2 废气洗涤装置
a) 洗涤处理废气装置应包括洗涤塔、洗涤液循环系统、投药系统、除雾装置和电气控制系统等;
b) 洗涤处理废气装置的洗涤系统应具有针对性。洗涤处理废气装置所选择的洗涤剂符合下列要
求:
1) 容量大、选择性高、价廉易得;
2) 化学稳定性好、腐蚀性小、无毒;
3) 不易起泡、黏性小;
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22
4) 洗涤废液易于处理。
c) 洗涤塔典型设计参数按表12 的要求确定:
表12 化学洗涤塔典型设计参数
项目单位数值
填料高度m 1.8~3
气体在填料中的停留时间s 1.3~2.0
洗涤液流量(气流)
(洗涤液)
m s
l s
/
/
3 2~3
kg H2O/kg 气流1.5~2.5
补充水流量
L /s kg (硫化物) PH=11 0.075
L /s kg (硫化物) PH=12.5 0.004
洗涤液PH 量纲为1 11~12.5
温度℃ 15~40
碱用量kg NaOH / kg 硫化物2~3
5.5.3 活性炭吸附装置
a) 活性炭吸附工艺宜用于进气浓度较低的废气处理;
b) 活性炭吸附废气处理装置应符合下列指标:
1) 应根据臭气排放要求和活性炭吸附容量等因素确定活性炭的再生次数和更换周期。
2) 臭气湿度过高时应增加除湿措施。
3) 活性炭料宜采用颗粒活性炭,颗粒粒径宜3mm~4mm,孔隙率宜为0.5~0.65,比表面积
不宜小于900m2/g。
4) 活性炭层的填充密度宜为350kg/m³~550kg/m³。
5.5.4 生物过滤装置
a) 生物过滤工艺的空塔停留时间不宜小于15s,空塔气速不宜大于200m/h~500m/h,单层填料
层高度不宜超过3m。在寒冷地区宜适当增加生物处
CCS Z 05
团体标准
T/CIECCPA 044—2024 电子行业废水废液无害化处理通用要求
General requirements for harmless treatment of wastewater and wasteliquid in the electronics industry
2024–10–24 发布2024–10–28 实施
中国工业节能与清洁生产协会发布
目次
前言......................................................................................................................................................................III
1 范围....................................................................................................................................................................1
2 规范性引用文件............................................................................................................................................... 1
3 术语和定义....................................................................................................................................................... 1
4 导则....................................................................................................................................................................3
5 工艺系统的要求............................................................................................................................................... 3
5.1 水量和水质调节设施................................................................................................................................ 3
5.2 处理工艺设计............................................................................................................................................ 3
5.3 物化处理.................................................................................................................................................... 5
5.4 生物处理.................................................................................................................................................. 11
5.5 废气处理.................................................................................................................................................. 21
5.6 污泥处置.................................................................................................................................................. 23
5.7 废水废液.................................................................................................................................................. 24
5.8 药品的使用.............................................................................................................................................. 24
6 运行要求......................................................................................................................................................... 24
6.1 废水废液收集.......................................................................................................................................... 24
6.2 废水废液输送.......................................................................................................................................... 24
6.3 药品的储存.............................................................................................................................................. 25
6.4 药品的计量和输送.................................................................................................................................. 25
6.5 监控和分析化验...................................................................................................................................... 25
6.6 控制及仪表.............................................................................................................................................. 26
附录A(资料性)废水处理站........................................................................................................................ 28
A.1 废水处理站一般规定.............................................................................................................................. 28
A.2 总图布置................................................................................................................................................. 28
A.3 建筑结构................................................................................................................................................. 28
A.4 消防要求................................................................................................................................................. 29
A.5 电气配套................................................................................................................................................. 29
图1 单元三相分离器基本构造图................................................................................................................... 14
图2 沼气净化系统图...................................................................................................................................... 15
T/CIECCPA 044—2024
II
表1 常用的混凝剂及使用条件......................................................................................................................... 7
表2 废水沉淀池设计参数................................................................................................................................ 8
表3 离子交换器的进水要求........................................................................................................................... 10
表4 超(微)滤装置的进水水质指标........................................................................................................... 10
表5 反渗透设备的进水.................................................................................................................................. 11
表6 水解酸化池的主要设计参数................................................................................................................... 12
表7 UASB 反应器对污染物的去除率........................................................................................................... 13
表8 不同条件下絮状和颗粒污泥UASB 反应器采用的容积负荷..............................................................13
表9 进水管负荷.............................................................................................................................................. 14
表10 去除碳源污染物主要工艺设计参数(设计水温20℃) ....................................................................17
表11 脱氮处理时主要工艺设计参数(设计水温10℃) ............................................................................17
表12 化学洗涤塔典型设计参数..................................................................................................................... 22
T/CIECCPA 044—2024
III
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020 《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起
草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国工业节能与清洁生产协会提出并归口。
本文件起草单位:苏州依斯倍环保装备科技有限公司、重庆赛宝工业技术研究院有限公司、栗田工
业(苏州)水处理有限公司、泉州中节能水处理科技有限公司、青岛西海岸公控环保集团有限公司、沃
威沃水技术(中国)有限公司、中节能(荆门)环科水务技术发展有限公司、宝武水务科技有限公司、
沈阳工业大学、浙江海拓环境技术有限公司、北京绿碳循环信息技术咨询有限公司、北京低碳绿标信息
技术咨询有限公司。
本文件主要起草人:常英、刘方荣、廖维、张路子平、王洋、吉田太郎、吴健、费西凯、黄炜、李
世文、任晓明、邓向辉、Fulde Thomas、聂秀金、钮佰杰、王志军、周超、陆正华、耿聰、高维春、许
海亮、朱斌来、周凤祥、李成功、吴世东、伍佩妆。
T/CIECCPA 044—2024
1
电子行业废水废液无害化处理通用要求
1 范围
本文件规定了电子行业废水废液无害化处理的一般要求、详细要求、废水废液的收集输送和储存、
药品的储存计量和运输、仪表和控制系统、废水处理站。
本文件的适用范围为产生电子废水废液的相关企业行业,如上述企业产生相关的废水废液,则本
文件适用,包括半导体行业和电路板行业。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用文件而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引
用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)
适用于本文件。
GB 8978 污水综合排放标准
GB 18484-2020 危险废物焚烧污染控制标准
GB 18597-2023 危险废物贮存污染控制标准
GB 18598-2019 危险废物填埋污染控制标准
GB 18599-2020 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB/T 19249-2017 反渗透水处理设备
GB 39731-2020 电子工业水污染物排放标准
GB/T 50483-2019 化工建设项目环境保护工程设计标准
GB 55037-2022 建筑防火通用规范
GB 51441-2022 电子工业废水处理工程设计标准
NY/T 1220.1 沼气工程技术规范第1 部分:工艺设计
NY/T 1220.2 沼气工程技术规范第2 部分:供气设计
LY/T 3279—2021 工业水处理用活性炭技术指标及试验方法
HJ 1298-2023 电子工业水污染防治可行技术指南
HJ 2002-2010 电镀废水治理工程技术规范
HJ 2009-2011 生物接触氧化法污水处理工程技术规范
HJ 2013-2012 升流式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范
HJ 2018-2012 制糖废水治理工程技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件,来源:GB 51441-2022 《电子工业废水处理工程设计标准》。
3.1
酸碱废水acidic&alkaline wastewater
生产过程中排放的呈酸性或碱性的废水。
3.2
T/CIECCPA 044—2024
2
研磨切割废水grinding&sawing wastewater
研磨、切割等工艺生产过程中排出的含有固体颗粒物或悬浮物的废水。
3.3
化学机械抛光废水chemical mechanical planarization(CMP) wastewater
化学机械抛光生产过程中排出的含有固体颗粒物或悬浮物的废水。
3.4
含氟废水fluoride wastewater
生产过程中排放的含氟离子及其化合物的废水。
3.5
含磷废水phosphorus wastewater
生产过程中排放的含磷酸、磷酸盐、偏磷酸盐、聚合磷酸盐和有机磷酸盐的废水。
3.6
含砷废水arsenic wastewater
生产过程中排放的含有各种砷化合物的废水。
3.7
有机废水organic wastewater
生产过程中排放的含有有机物质的废水。
3.8
无机废水inorganic wastewater
生产过程中排放的只含无机盐等化合物,不含有机类化合物的废水。
3.9
重金属废水heavy metal containing wastewater
生产过程中排放的含有镉、铬、铅、镍、银、铜、锌等金属离子、络合物及其化合物的废水。根
据废水中所含重金属元素又分别称为含镉废水、含铬废水、含铅废水、含镍废水、含银废水、含铜废
水、含锌废水等。
3.10
物化处理physical&chemical treatment
采用物理及化学的方式处理废水。电子废水物化处理工艺主要包括化学反应、混凝沉淀、吸附、
离子交换、过滤、蒸发浓缩等方法。
3.11
生化处理biochemical treatment
利用微生物的代谢作用,使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质,以实现净化
的方法,包括好氧处理、厌氧处理。
3.12
回用水reclaim water
废水直接或经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以使用的水。
3.13
氨氮处理气提触媒法gas stripping&oxidation process for ammonia wastewater
将氨氮废水中的氨吹脱出来并用催化氧化法氧化分解为氮气的废水处理方法。
3.14
序批式混凝沉淀法sequencing batch reactor coagulating sedimentation process
在同一反应器中,按时间顺序由进水、反应、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的混凝沉淀废
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3
水处理方法。
4 导则
4.1 废水废液(以下简称废水)无害化处理(以下简称本文件)工程的工艺选择应遵循综合治理、再
生利用、节能减排、总量控制的原则。符合《污水综合排放标准》GB 8978、《HJ 1298-2023 电子工
业水污染防治可行技术指南》HJ 1298-2023 和《电子工业水污染物排放标准》GB 39731-2020。
4.2 本文件应选用技术成熟、安全可靠、运维便利的工艺流程。科学合理、积极慎重地选用经过验证、
行之有效的新技术。
4.3 工艺流程的选择应充分考虑地域、地理、地质、气象、地震等自然因素的影响。
4.4 工艺流程应考虑初期投资、运行成本、服务寿命、资源占用、能源消耗等因素,通过技术经济比
较来确定。
4.5 本文件应按照系统运行管理的需要以及项目所在地环境保护管理技术要求安装在线监控系统。
4.6 本文件工程工艺设计应提供必要的措施妥善处理运行过程中可能产生的废水、废液、废气、废渣
以及其它污染物,满足国家、行业和地方的相关法规和标准,防止二次污染。
4.7 调节池应设搅拌系统,并根据废水特点考虑加盖、通风、除臭、防爆及排泥等措施。
4.8 废水处理站应按照设计要求设置事故应急池,应急池的停留时间应满足项目环境影响评价的要求,
以满足事故状态下收集泄露物料、污染消防水和污染雨水的需要。应急池建设应结合所收集废水的种
类、特性和处理工艺设置。
4.9 废水收集网管应符合根据工业废水的特殊性设计,避免渗漏对土壤和环境产生污染,管道建设符
合国家、地方或行业的管道标准,同时管网应定期清理和维护,防止堵塞和泄露,确保污水能顺利流
入处理设施。
5 工艺系统的要求
本文件同时适用于单项技术工艺和组合式技术工艺。
5.1 水量和水质调节设施
5.1.1 水质、水量变化大的废水处理系统,应设置调节水质和(或)水量的设施。
5.1.2 调节池容积应根据废水水量、水质变化范围以及要求的调节程度确定,应满足水量、水质变化
一个周期以上全部废水的调节要求。
5.1.3 本文件所涉及工程在设计前期应对废水的水质、水量进行详细调查和分析论证。
5.1.4 本文件所涉及工程的系统容量可以实测排水量计算,并合理考虑一定的余量;当无实测值时,
其污染物与污染负荷可类比参照同类型企业确定,也可按单位产品的废水量计算,并与国家现行的工
业用水量有关规定协调。
5.1.5 本文件所涉及工程的废水排放水量应按相关管理部门批准的排放水量确定。
5.1.6 本文件所涉及工程的进水水质,应根据实测数据或参照类似企业的运行实践确定。
5.1.7 废水处理系统的设计流量应按下列原则确定:
a) 处理系统前无调节设施时,设计流量应按最高时废水量设计;
b) 处理系统前有调节设施时,设计流量应按平均时废水量设计。
5.2 处理工艺设计
5.2.1 酸碱废水处理应符合下列技术要求:
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4
a) 酸碱废水宜采用二段式中和处理系统处理;
b) 最终进入酸碱废水处理系统的各股废水应均匀进入系统;
c) 各股废水在进入废水处理系统前,根据其不同化学性质应尽量采取对应预处理措施。
5.2.2 含氟废水的处理应符合下列技术要求:
a) 含氟废水宜采用化学混凝沉淀法处理;
b) 含氟废水收集应浓淡分离,高浓度含氟废水应逐步适量投入到低浓度含氟废水进入处理;
c) 含氟废水处理系统宜设置污泥回流调理设施;
d) 含氟废水处理系统应设置氟离子单元在线监测仪,并与药剂投加联锁。
5.2.3 含磷废水的处理应符合下列技术要求:
a) 含磷废水应按浓淡分流原则分别收集处理;
b) 综合技术经济比较可行时,高浓度磷酸废液宜委外综合处理,回收利用;
c) 根据含磷废水浓度高低不同,选取合适的化学混凝处理方法;含磷废水处理系统宜设置污泥
回流调理设施。
5.2.4 含氨废水的处理应符合下列技术要求:
a) 含氨废水应根据浓淡分流的原则分别收集处理;
b) 高浓度含氨废水宜采用吹脱—吸收方式预处理后再进入下一级废水处理系统,且应设置加热
措施和有必要的热回收措施;
c) 在存在硫酸铵无法处置的问题时,高浓度含氨废水可采用“热风气提+触媒法”处理;
d) 低浓度含氨废水宜采用生物硝化—反硝化工艺处置。
5.2.5 含砷废水的处理应符合下列技术要求:
a) 含砷废水一般情况下宜采用化学混凝沉淀处理,需要深度处理时应根据排放标准采用选择性
树脂吸附法;
b) 研磨切割废水所产生的砷化镓(GaAs)颗粒废水宜先进行固液分离回收,再进入后续处理系
统;
c) 含砷废水进行污泥脱水时,脱水装置应单独设置。
5.2.6 有机废水的处理应符合下列技术要求:
a) 有机废水应根据回用要求按浓淡分流原则分别收集处理;
b) 高浓度有机废水(COD 大于等于2000 mg/L)宜采用化学混凝沉淀法、气浮法或厌氧生物处
理系统预处理后再进入后续处理系统;
c) 低浓度有机废水(COD 小于2000 mg/L)处理宜采用生物法处理;
d) 当排水总氮排放有要求时,宜选择硝化-反硝化脱氮工艺。
5.2.7 重金属废水的处理应符合下列技术要求:
a) 重金属废水一般情况下采用化学混凝沉淀法处理,需要深度处理时应根据排放标准采用选择
性树脂吸附法化学铜;
b) 高浓度重金属废水宜单独收集,对重金属进行回收预处理后,再定量投加到低浓度重金属废
水进行处理;
c) 当重金属废水中硫酸盐含量偏高时,宜选用NaOH 作为pH 调节药剂降低酸性,再配合添加
少量Ca(OH)2;
d) 重金属废水处理系统应设置污泥回流调理设施;
e) 含有H2O2 的重金属废水,宜单独收集并去除H2O2 后,定量注入重金属废水合并处理。
5.2.8 含氨络合废水的处理应符合下列技术要求:
a) 含氨络合废水可采用硫化物沉淀法、折点氯化法进行预处理;
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5
b) 硫化物沉淀法处理含氨废水应确保废水在碱性条件下处理,同时有效防止过量投加硫化物药
剂,处理后的含氨络合废水应对氨氮污染物进行适当处理,且不应与其它含重金属废水混合;
c) 当含氨络合废水中重金属浓度很高时(大于10 g/L~20g/L),反应完成后可直接进入压滤机
进行全量过滤,过滤出水再进入后续处理系统。
5.2.9 重金属废水的处理应符合下列技术要求:
a) 重金属废水宜采用硫酸亚铁处理法、钙盐处理法、亚硫酸氢钠处理法及各种催化还原法;
b) 重金属废水水量小于50m³/d 时,宜采用序批式处理;
5.2.10 显像、去墨/膜废液的处理应符合下列要求:
a) 显像、去墨/膜废液宜采用酸化、化学沉淀或气浮法法预处理后再进行后续处理;
b) 宜采用机械搅拌,并投加适量消泡剂,抑制泡沫产生;
c) 显像废液宜单独收集酸化处理后再与去墨/膜废液合并处置,宜采用生物接触氧化法、序批式
活性污泥法(SBR 法)进行后续处理。
5.2.11 研磨废水的处理应符合下列技术要求:
a) 研磨废水应先采用过滤等方式初步去除大部分颗粒物;
b) 采用化学混凝沉淀去除废水中大部分悬浮物、油污及部分有机污染物;
c) 采用生物处理法,将废水中的氮脱除。
5.2.12 含氰废水的处理应符合下列技术要求:
a) 采用氧化还原法破除废水中的剧毒物质氰,再进行化学混凝沉淀处理;
b) 采用活性炭吸附或生物处理法降低废水中氰化物吸附或转化为无毒物质。
5.3 物化处理
5.3.1 pH 调节
废水pH 值不能满足后续处理系统或排放要求时,应进行pH 调节处理。
pH 调节应考虑资源综合利用,药剂选用按照以废制废的原则。可利用电子行业生产过程中产生的
废浓硫酸,经去除双氧水等杂质后,作为废水处理中调节pH 的酸剂使用。
pH 调节设施应具有搅拌功能,废水停留时间宜为5min~20min。如有必要,可考虑分级调节。
pH 调节采用空气搅拌时,曝气量可按式(1)计算:
P=390.24Qalg h+10.36
10.36
............................................................... (1)
式中:
P ——理论搅拌强度,w;
Qa——曝气量,m³/min;
h ——曝气管淹没深度,m。
pH 调节系统搅拌强度宜为2w/m³~4w/m³。
pH 调节的药剂投加量应根据废水水质、投加药剂种类通过试验或按等量反应计算确定。
pH 调节的药剂投加应采用pH 自动调节控制。
5.3.2 混凝和絮凝
5.3.2.1 化学混凝沉淀法处理废水废液无害化处理时,应遵循如下原则:
a) 反应时间T 应根据废水特性、化学反应需求以及反应系统型式确定,一般宜控制在15min~
30min;
b) 反应池的平均速度梯度G 一般取70s-1~20s-1,GT 值应为104~105,速度梯度G 及反应流
速应逐渐由大到小;
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c) 反应池应尽量与沉淀池或者气浮池合并建造,如确需用管道连接时,其流速应小于0.15 m/s,
宜在管道系统中安装水锤消除器、空气室或压力调节阀等设备,以吸收和减轻水锤的压力波
动;
d) 反应池出水穿孔墙的过孔流速宜小于0.10 m/s;
e) 反应池宜优先采用机械搅拌方式;
f) 药剂混合方式和反应系统的类型都应根据废水的各项性质、要求和技术经济条件等综合确定。
5.3.2.2 化学混凝沉淀法反应系统的设置宜遵循如下原则:
a) 反应系统一般应设三段,各段设相应档数搅拌器;
b) 桨叶中心线速度应为0.2 m/s~0.5m/s,各段线速度应逐渐减小;
c) 垂直轴式的上桨板顶端应设于池子水面下0.3m 处,下桨板底端设于距池底0.3m~0.5m 处,
桨板外缘与池侧壁间距不大于0.25m;
d) 每根搅拌轴上桨板总面积宜为水流截面积的10%~20%,不宜超过25%,桨板的宽长比为1∶
15~1∶10;
e) 反应系统应防止废水短流,垂直轴式机械反应池应在池壁设置固定挡板;
f) 反应池单格宜建成方形,单边尺寸宜大于800mm,池深一般为2.5 m~4m,池边应设检修平
台。
5.3.2.3 混凝反应系统计算
a) 每池容积W 按式(2)计算:
n
W QT
60
.............................................................................. (2)
式中:
W——每池容积,m³;
Q——设计水量,m³/h;
T ——反应时间,一般为15 min~30 min;
n ——池数,个。
b) 单格池边长L 按式(3)计算:
H
L W ................................................................................(3)
式中:
L ——单格池边长,m;
W——每池容积,m³;
H——平均水深,m。
c) 搅拌器转数n0 按式(4)计算:
0
0
60
πD
n ν ............................................................................ (4)
式中:
n0——搅拌器转数,r/min;
v——叶轮桨板中心点线速度,m/s;
D0——叶轮桨板中心点旋转直径。
d) 搅拌器消耗的功率N0 按式(5)计算:
4
1
4
2
1
3
0 8
N kl r r
n
.......................................................... (5)
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式中:
N0——搅拌器消耗的功率,kW;
n ——每个叶轮上的桨板数目,个;
ρ ——废水的密度,kg/m³;
k ——系数,当l/(r2−r1)>1 时,k=1.1;
l ——桨板长度,m;
ω——叶轮旋转的角速度,rad/s;
r2——叶轮外缘半径,m;
r1——叶轮内缘半径,m。
e) 每个叶轮所需电动机功率N 按式(6)计算:
1 2
0
N
N ....................................................................................(6)
式中:
N——每个叶轮所需电动机功率,kW;
N0——搅拌器消耗的功率,kW;
η1——搅拌器机械总效率,采用0.75;
η2——传动效率采用0.6~0.95。
5.3.2.4 化学药剂选择
a) 采用混凝沉淀工艺时,投加药剂的种类及数量应根据废水水质和污染物性质试验确定;
混凝剂的选择宜按表1 的规定确定(数据来源参考:HJ 2006-2010 《污水混凝与絮凝处理工程技
术规范》)。
表1 常用的混凝剂及使用条件
混凝剂水解产物适用条件
铝
盐
硫酸铝
Al2(SO4)3·18 H2O
Al3+、[Al(OH)2]+
[Al2(OH)n](6−n)+
适用于pH高、碱度大的原水。
破乳及去除水中有机物时,pH宜在4~7之间。
去除水中悬浮物pH值宜控制在6.5~8。
明矾KAl(SO4)2·12H2O 适用水温20~40℃。
Al3+、[Al(OH)2]+
[Al2(OH)n](6−n)+
铁
盐
三氯化铁FeCl3·6H2O
Fe(H2O)63+
[Fe2(OH)n](6−n)+
对金属、混凝土、塑料均有腐蚀性。
亚铁离子须先经氧化成三价铁,当pH较低时须曝气
充氧或投加助凝剂氯氧化。
pH值的适用范围宜在7~8.5之间。
絮体形成较快,较稳定,沉淀时间短。
硫酸亚铁FeSO4·7H2O
Fe(H2O)63+
[Fe2(OH)n](6−n)+
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表1 常用的混凝剂及使用条件(续)
混凝剂水解产物适用条件
聚
合
盐
类
聚合氯化铝
[Al2(OH)nCl6−n]m
PAC
[Al2(OH)n](6−n)+
受pH和温度影响较小,吸附效果稳定。
pH为6~9适应范围宽,一般不必投加碱剂。
混凝效果好,耗药量少,出水浊度低、色度小,原
水高浊度时尤为显著。
设备简单,操作方便,劳动条件好。
聚合硫酸铁
[Fe2(OH)n(SO4)6−n]m
PFS
[Fe2(OH)n](6−n)+
b) 聚丙烯酰胺(PAM)的使用条件如下:
1) PAM 应用于铝盐、铁盐混凝反应完成后的絮凝;其用量通常应小于0.3 mg/L~0.5 mg/L,
投加点在反应池末端;
2) PAM 应设专用的溶解(水解)装置,溶解时间应控制在45 min~60 min,药剂配置浓度
应小于2%,水解时间12h~24h,水解度30%~40%;
3) PAM 溶解配置完成后超过48h 不能继续使用;
4) PAM 常温下保存、贮存应考虑防冻措施。
c) 助凝剂可选择氯(Cl2)、石灰(CaO)、氢氧化钠(NaOH)等。
5.3.2.5 计量泵选择与控制
a) 计量泵一般采用隔膜泵,投加压力较高的场合宜采用柱塞泵;必要时需做好防腐措施;
b) 计量泵应有备用,并尽量采用相同的型号和规格;
c) 混凝剂或助凝剂的投加宜选用自动控制计量泵;
d) 溶液投配管配备必要的溶液过滤器,防止计量仪表堵塞。
5.3.3 沉淀池
沉淀池的设计应符合下列要求:
a) 沉淀池的设计参数应根据废水处理试验数据或参照类似废水处理的沉淀池运行资料确定。当
没有试验条件和缺乏有关资料时,其设计参数可按表2 的规定确定(数据来源参考:HJ 2002
-2010 《电镀废水治理工程技术规范》)。
表2 废水沉淀池设计参数
池型
表面负荷
(m3/m2·h)
沉淀时间
(h)
固体通量
(kg/ m2·d)
出水堰负荷
(m3/d·m)
池深
(m)
竖流式0.7~1.2 1.5~2.0 40~60 100~130 >5.0
幅流式1.2~1.5 1.0~1.5 50~70 100~150 3.0~3.5
斜管式3.0~4.0 1.0~1.5 50~70 100~300 >5.5
澄清池1.2~1.5 1.5 70~80 100~200 >5.0
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b) 斜板(管)设计一般采用斜板间距(斜管直径)50mm~80mm,其斜长不小于1.0m,倾斜角
60°;
c) 有污泥回流的斜板(管)沉淀池,其计算流量应为废水和回流污泥之和;
d) 斜板(管)沉淀池的排泥宜采用机械排泥或排泥斗。沉淀池排泥斗的斗壁与水平面的夹角,
园斗不宜小于55°,方斗不宜小于60°,每个泥斗应设单独的排泥管和排泥阀;
e) 斜板(管)沉淀池宜设置底部自动清洗装置。
5.3.4 气浮
气浮系统的设计应符合下列要求:
a) 气浮适用于去除水中密度小于1kg/L 的悬浮物、油类等污染物,宜用于废水处理,也可用于
污泥浓缩;
b) 气浮工艺具体设计参数应按相关技术规范确定,设计时应考虑水温的影响;
c) 气浮处理系统应设置水位控制单元,并有调节水位的措施,防止出水带泥式浮渣太厚;
d) 排渣周期依浮渣量确定,周期不宜过短,一般为0.5h~2h,浮渣含水率可按95%~97%考虑,
渣厚控制在10cm 左右;
e) 浮渣宜采用机械方法刮除。刮渣机的行车速度宜控制在5m/min 以内。
5.3.5 过滤池
过滤池的设计应符合下列要求:
a) 废水经加药沉淀后,是否需要过滤,应根据出水水质要求确定;
b) 设计过滤池时,可参照有关规定。过滤池的反冲洗水应返回,不应直接外排。
5.3.6 吸附
5.3.6.1 当再生水需要进行脱色、除臭、除重金属和去除难以氧化的有机物时,可采用吸附处理,如
活性炭吸附。
5.3.6.2 活性炭吸附系统的设计与选择应符合下列要求:
a) 宜进行静态选炭及炭柱动态试验,根据被处理水水质和后续工序要求,确定各项参数;
b) 应选择各项性能良好的活性炭,碘吸附值宜高于400mg/g(参考标准:LY/T3279—2021 《工
业水处理用活性炭技术指标及试验方法》);
c) 活性炭使用周期宜以目标去除物接近超标时作为再生的控制条件;
d) 活性炭的再生宜采用高温加热再生法。
5.3.6.3 活性炭吸附器的设计宜通过试验或按类似条件下的运行经验确定。当无资料时,宜采用下列
数据:
a) 进水浊度不宜大于3NTU;
b) 设计流速宜根据吸附水的水质情况和布设位置合理选择流速;
c) 活性炭池层高度及运行周期,宜符合下列要求:
1) 用于吸附水中有机物时,装载高度不宜小于2m;
2) 当进水COD 小于或等于30mg/L 时,设计运行周期不宜小于1000h;
3) 用于吸附水中余氯时,装载高度不宜小于1.5m,设计运行周期不宜小于8000h。
5.3.6.4 活性炭吸附器的经常性冲洗周期宜为3d~5d,水冲洗强度宜为11L/(m2·s)~13L/(m2·s),
冲洗时间宜为8min~12 min,膨胀率宜为15%~20%,定期大流量冲洗周期宜为30d,冲洗强度宜为
15L/(m2·s)~18L/(m2·s),冲洗时间宜为8min~12 min,膨胀率宜为25%~35%,冲洗水宜采用活
性炭吸附器产水,反冲洗水管上应设流量调节和计量装置。
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5.3.7 离子交换
离子交换系统的设计应符合下列要求:
a) 离子交换法可用于处理含重金属离子、大分子有机物的污水,也可用作反渗透的预处理工艺
或后处理工艺;
b) 采用离子交换法处理污水时,宜选择酸、碱消耗量低的工艺,树脂的工作交换容量宜低于理
论值,同时应选择机械强度高、抗污染能力强的离子交换剂;
c) 离子交换器的进水宜符合表3 的要求(数据来源参考:GB 51441-2022 《电子工业废水处理
工程设计标准》离子交换树脂)。
表3 离子交换器的进水要求
测试项目单位再生值
水温℃ 5~45
浊度NTU <2
游离余氯(以Cl2 表示) Mg/L <0.1
总铁(Fe) Mg/L <0.3
CODMn Mg/L <2
注:强碱Ⅱ型树脂,丙烯酸树脂的进水水温不应大于35°C。CODMn 值是对使用凝胶型强碱阴离子树脂的要求。
5.3.8 超(微)滤
超(微)滤装置的进水水质指标宜符合表4 的规定:
表4 超(微)滤装置的进水水质指标
单位许用值
水温℃ 10~40
pH 值— 2~11
浊度NTU
内压式膜组件<39
外压式膜组件100
超(微)滤膜组件的设计通量宜通过中试确定,中试时间宜大于2000h。
当不具备做中试的条件时,超(微)滤膜组件的设计可按下列数据取值:
a) 当进水浊度大于30NTU 时,宜选用外压式超(微)滤膜组件,滤膜组件宜选用聚偏氟乙烯
材质的产品,设计通量不宜大于50L/(m2·h);
b) 当进水浊度小于30NTU 时,外压/内压式超(微)滤膜组件均可采用,滤膜组件宜选用PVDF、
改性聚砜或聚醚砜材质的产品。
超(微)滤膜装置不宜少于2 套,每套间距不宜小于1.2m ,其他通道宽度不应小于0.8m,并应布置
在室内。
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超(微)滤膜装置的操作压力宜小于0.5MPa,跨膜压差宜小于0.1MPa。
超(微)滤膜装置的进、出口应设浊度仪、差压表及取样接口,进水应设50μm~100μm 的预过滤器,
出口宜设SDI 仪的接口。
超(微)滤膜装置的反洗应采用自动反冲洗系统,外压式超(微)滤膜装置应设空气擦洗设施,内压式
超(微)滤膜装置应设加药反洗系统。反冲洗的自耗水率应低于总进水量的10%,反冲洗水宜回收利
用。
超(微)滤膜的设计使用寿命不应低于3 年,应设在线监测微滤膜完整性的自动测试装置。
5.3.9 反渗透
反渗透系统的设计应符合下列要求:
a) 反渗透系统应根据再生水水源的特性,回用对象对水质的要求,合理选择配置,预处理工艺
应满足反渗透进水要求;
b) 反渗透系统应保证连续稳定的供水量,系统能力宜富余20%~30%;
c) 膜元件的设计通量不宜大于该水源适用通量的中间值。膜元件的数量应能保证在最低设计水
温运行时,产水量可达到设计值;
d) 废水回用处理宜选用操作压力低、抗污染的反渗透膜,在设计使用条件下,反渗透本体初始
运行压力宜小于1.5MPa;
e) 当采用二级反渗透系统时,第二级反渗透的浓水应循环到一级重复使用,不合格产水应回收;
f) 每套反渗透装置宜配置独立的保安过滤器、高压泵,保安过滤器的精度宜为5μm,不宜采
用带反洗功能的保安过滤器。保安过滤器、高压泵宜选用不锈钢材质。
g) 反渗透装置应有流量、压力、温度等控制措施,注意保护开关。当几台反渗透装置的产水并
联进入一条产水总管时,每台装置的产水管应设止回阀;
h) 反渗透装置进水、产水和浓水均应计量,并且产水应设电导监测仪表;
i) 反渗透装置应设置加药清洗设施,反渗透各段应分别设置清洗管(接口);
j) 反渗透装置宜布置在室内,保持环境温度不低于4℃,装置两侧应留有不小于膜元件长度1.2
倍距离的空间;
k) 反渗透浓水排放管的布置应能保证系统停用时最高一层膜组件不会被排空;
反渗透设备的进水宜符合表5 的要求(数据来源参考:GBT19249-2003 《反渗透水处理设备》)。
表5 反渗透设备的进水
项目单位醋酸纤维素膜复合膜
水温℃ 5~10 5~45
pH 值— 4~6(运行) 4~11(运行)
浊度NTU 3~7(清洗) 2.5~11(清洗)
SDI15 — <3 <5
游离余氯(以Cl2 表示) mg/L 0.3~1.0 <0.1
总铁(Fe) mg/L <0.05 <0.05
5.4 生物处理
5.4.1 一般要求
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厌氧生物处理宜用于高浓度、难生物降解有机废水。
好氧生物处理宜用于进水BOD5∶COD 大于等于0.3 的易生物降解废水。
废水废液无害化处理生物处理工艺设计参数应参考相关技术规范、或通过试验、参考同类工程实例
确定。
5.4.2 厌氧生物处理
5.4.2.1 厌氧生物处理的一般要求:
a) 厌氧生物处理宜采用中温厌氧消化,厌氧反应器内温度宜为30℃~37℃;
b) 厌氧生物处理产生的气体,应考虑收集、利用和无害化处理。
5.4.2.2 水解酸化反应器的设计应符合下列要求:
a) 水解酸化反应器宜用于难降解有机物的预处理;
b) 水解酸化池的设计应符合下列要求:
1) 水解酸化池内宜设置生物填料;
2) 生物填料的设置应使维护检修工作能够进行。悬挂式生物填料距离池底不应小于0.8m;
3) 悬挂式生物填料的总量不宜小于池容的70%;悬浮式生物填料的总量不宜小于池容的40%;
4) 水解酸化池宜按常温进行设计;
5) 水解酸化池的主要设计参数宜根据试验资料确定;无试验资料时,可按表6 的规定取值(数
据来源参考:HJ 2018-2012 《制糖废水治理工程技术规范》)。
表6 水解酸化池的主要设计参数
项目单位参数值
填料区容积负荷kg CODcr/(m³·d) 3~6
填料区水力停留时间h 3~6
CODcr 处理效率% 20~40
BOD5 处理效率% 20~40
污泥产率系数kg / kg CODcr 0.1~0.2
c) 水解酸化池填料区容积应按公式(7)计算:
V
s
N
Q S
V
1000
0
t
........................................................................... (7)
式中:
Vt ——水解酸化池填料区容积,m³;
QS——水解酸化池设计流量,m³/d;
S0 ——水解酸化池进水化学需氧量,mg/L;
NV——水解酸化池填料区容积负荷,kg CODcr/(m³·d)。
d) 水解酸化池有效水深宜为4m~6m;
e) 应妥善设计布水装置和集水装置,使废水能均匀分布。
5.4.2.3 上流式厌氧污泥床反应器(UASB)的设计应符合下列要求(参考标准:HJ2013-2012 《升流
式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范》)
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a) UASB 反应器应符合下列进水条件:
1) pH 值宜为6.0~8.0;
2) 常温厌氧温度宜为20℃~25℃,中温厌氧温度宜为35℃~40℃,高温厌氧温度宜为50℃~
55℃;
3) 营养组合比(CODcr:氨氮:磷)宜为(100~500)∶5∶1;
4) BOD5/CODcr 的比值宜大于0.3;
5) 进水中各污染物浓度含量应符合标准,进水中CODCr 浓度高于2000mg/L 时,应先进入厌
氧生物处理系统进行预处理(数据来源参考:HJ2013-2012 《升流式厌氧污泥床反应器污
水处理工程技术规范》)。
b) 如果不能满足进水要求,宜采用相应的预处理措施;
c) 设计出水直接排放或进入下一级处理系统时,应符合各项标准要求;
d) UASB 反应器对污染物的去除效果可参照表7;
表7 UASB反应器对污染物的去除率
化学耗氧量(CODcr) 五日生化需氧量(BOD5) 悬浮物(SS)
80%~90% 70%~80% 30%~50%
e) UASB 反应器容积宜采用容积负荷计算法,按式(8)计算:
NV
Q S
V
1000
0 ..................................................................... (8)
式中:
V ——反应器有效容积,m³;
Q ——UASB 反应器设计流量,m³/d;
S0 ——UASB 反应器进水有机物浓度,mg CODcr /L;
NV——容积负荷,kg CODcr/(m³·d)。
f) UASB 反应器的容积负荷应通过试验或参照类似工程确定。处理中、高浓度复杂废水的UASB
反应器设计负荷可参考表8;
表8 不同条件下絮状和颗粒污泥UASB反应器采用的容积负荷
废水CODcr 浓度
(mg /L)
在35℃采用的负荷(kg CODcr/(m³·d))
颗粒污泥絮状污泥
2000~6000 4~6 3~5
6000~9000 5~8 4~6
>9000 6~10 5~8
注:高温厌氧情况下反应器负荷宜在本表的基础上适当提高。
g) UASB 反应器工艺设计宜设置两个系列,具备可灵活调节的运行方式,且便于污泥培养和启
动。反应器的设计参数应符合相关标准要求;
h) 布水装置:
1) UASB 反应器宜采用多点布水装置,进水管负荷可参考表9;
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表9 进水管负荷
2) 布水装置宜采用一管多孔式布水、一管一孔式布水或支状布水;
3) 布水装置进水点距反应器池底宜保持150mm~250mm 的距离;
4) 一管多孔式布水孔口流速应大于2m/s,穿孔管直径应大于100mm;
5) 支状布水支管出水孔向下距池底宜为200mm;出水管径孔应在15mm~25mm 之间;出水
孔处宜设45°斜向下布导流板,出水孔应正对池底。
i) 三相分离器的设计应符合下列要求:
1) 宜采用整体式或组合式的三相分离器,单元三相分离器基本构造见图1;
图1 单元三相分离器基本构造图
2) 沉淀区的表面负荷宜小于0.8m³/(m2·h),沉淀区总水深应大于1.0m;
3) 出气管的直径应保证从集气室引出沼气,集气室的上部应设置消泡喷嘴;
4) 三相分离器宜选用防腐材料。
j) 出水收集装置:
1) 出水收集装置应设在UASB 反应器顶部;
2) 断面为矩形的反应器出水宜采用几组平行出水堰的出水方式,断面为圆形的反应器出水宜
采用放射状的多槽或多边形槽出水方式;
3) 集水槽上应加设三角堰,堰上水头大于25mm,水位宜在三角堰齿1/2 处;
4) 出水堰口负荷宜小于1.7L/(s·m);
5) 处理废水中含有蛋白质或脂肪、大量悬浮固体,宜在出水收集装置前设置挡板;
6) UASB 反应器进出水管道宜采用聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PPR)等
材料。
k) 排泥装置:
1) UASB 反应器的污泥产率为0.05kg VSS/kg CODCr~0.10kg VSS/kg CODCr,排泥频率宜根
据污泥浓度分布曲线确定。应在不同高度设置取样口,根据监测污泥浓度制定污泥分布曲
典型污泥
每个进水口负责的布水面积
(m2)
负荷[kg CODcr/(m³·d)]
颗粒污泥
0.5~2 2~4
>2 >4
絮状污泥
1~2 <1~2
2~5 >2
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线;
2) UASB 反应器宜采用重力多点排泥方式;
3) 排泥点宜设在污泥区中上部和底部,中上部排泥点宜设在三相分离器下0.5m~1.5m 处;
4) 排泥管管径应大于150mm;底部排泥管可兼作放空管。
l) 反应器宜采用保温措施。如不能满足温度要求,应设置加热装置,具体要求如下:
1) 加热方式可采用池外加热和池内加热;
2) 热交换器选型应根据废水特性、介质温度和热交换器出口介质温度确定。热交换器换热面
积应根据热平衡计算,计算结果应留有10%~20%的余量;
3) 加热装置的需热量按式(9)计算:
Qt Qh Qd ........................................................................(9)
式中:
Qt ——总需热量,kJ/h;
Qh——加热废水到设计温度需要的热量,kJ/h;
Qd——保持反应器温度需要的热量,kJ/h。
m) 沼气净化及利用
1) UASB 反应器的沼气产率为0.45Nm³/kg CODCr~0.50Nm³/kg CODCr,沼气产量按式(10)
计算;
1000
( 0 )
e
a
Q S S
Q .....................................................(10)
式中:
Qa——沼气产量,N m³/d;
Q ——设计流量,m³/d;
S0 ——进水有机物浓度,mg CODCr/L;
Se ——出水有机物浓度,mg CODCr/L;
η ——沼气产率,m³/kg CODCr。
2) 沼气净化系统组成见下图:
--
图2 沼气净化系统图
3) 沼气净化利用设计应符合有关规定NY/T 1220.1 《沼气工程技术规范》第1 部分:工艺
设计和NY/T 1220.2 《沼气工程技术规范》第2 部分:供气设计;
4) 沼气贮存可采用各式储气柜;储气柜与周围建筑物应有一定的安全防火距离;
5) 储气柜容积应根据不同用途确定;
6) 沼气储气柜输出管道上宜设置安全水封或阻火器。沼气利用工程应设置内燃式燃烧器;
7) UASB 反应器可作为炊事、采暖或厌氧换热的热源,沼气日产量高于1300m³时还可用于
发电。
5.4.3 好氧生物处理
水封器
脱水装置
脱硫装置
沼气计量表
阻火器
储气柜
沼气利用或者燃烧
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16
5.4.3.1 好氧生物处理的一般要求
a) 好氧生物处理工艺中有毒有害和抑制物质的允许浓度应通过试验或按有关技术资料确定;
b) 好氧生物处理工艺供氧应满足废水处理需氧量、混合等要求,宜采用鼓风曝气方式;
c) 好氧生物处理系统应根据废水性质,有针对性的采用水力消泡式化学消泡措施;
d) 好氧生物反应池有效水深应结合地质条件、曝气设备类型、废水高程设计确定,宜为4m~
6m;
e) 廊道式生物反应池的池宽与有效水深之比宜为1:1~2:1,长宽比不宜小于5:1;
f) 生物反应池的超高应满足所采用的曝气方式的需求,当采用鼓风曝气时,超高宜为0.5m。
5.4.3.2 生物接触氧化法
a) 生物接触氧化法的一般要求:
1) 当进水水质不符合要求时,应当采取对应处理措施;
2) 进水水温需控制在12℃~37℃之间;
3) 生物接触氧化池填料应选择对微生物无毒害、各项性能良好的填料;
4) 生物接触氧化池进水应防止短流、出水宜采用堰式出水,池底部应设置排泥和放空措施。
b) 接触氧化池有效容积可按式(11)计算:
1000
0 - e )
Mc
Q S S
V
( ............................................................... (11)
式中:
V ——接触氧化池的设计容积,m³;
Q ——接触氧化池的设计流量,m³/d;
S0 ——接触氧化池进水五日生化需氧量,mg/L;
Se ——接触氧化池出水五日生化需氧量,mg/L;
Mc——接触氧化池填料去除有机污染物的五日生化需氧量容积负荷,kg BOD5/( m³填料·d);
η ——填料的填充比,%。
c) 脱氮反应的接触氧化池有效容积的计算:
1) 硝化好氧池有效容积可按式(12)计算:
1000
- E )
N
IKN KN
M
Q N N
V
( .................................................... (12)
式中:
V ——接触氧化池的容积,m³;
Q ——设计流量,m³/d;
NIKN ——接触氧化池进水凯氏氮,mg/L;
NEKN——接触氧化池出水凯氏氮,mg/L;
MN ——接触氧化池的硝化容积负荷,kg TKN/( m³填料·d);
η ——填料的填充比,% 。
2) 反硝化缺氧池有效容积可按式(13)计算:
1000
- )
DNL
IN EN
DN M
Q N N
V
( .....................................................(5)
式中:
VDN ——缺氧池的设计容积,m³;
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Q ——设计流量,m³/d;
NIN ——反硝化池进水的硝态氮,mg/L;
NEN ——反硝化池出水的硝态氮,mg/L;
MDNL ——缺氧池的反硝化容积负荷,kg NOx-N/( m³·d);
η ——填料的填充比,%。
d) 同时去除碳源污染物和氨氮时,应分别计算两项容积负荷。接触氧化池的设计池容应取其高
值,或将两种计算值之和作为接触氧化池的设计池容;
e) 采用水力停留时间对计算得出的池容进行校核计算,计算公式(14)所示:
24
V Q HRT
..................................................................... (5)
式中:
V ——设计池容,m³;
Q ——设计流量,m³/d;
HRT——水力停留时间,h。
f) 工艺参数:
1) 去除碳源污染物的工艺设计参数宜按表10 所列的设计参数取值(数据来源参考:HJ
2009-2011 《生物接触氧化法污水处理工程技术规范》)。但水质相差较大时,应通过试
验或参照类似工程确定设计参数;
表10 去除碳源污染物主要工艺设计参数(设计水温20℃)
项目符号单位参数值
五日生化需氧量填料容积负荷Mc kg BOD5/m³填料·d 0.5~3.0
悬挂式填料填充率η % 50~80
悬浮式填料填充率η % 20~50
污泥产率Y kg VSS/kg BOD5 0.2~0.7
水力停留时间* HRT h 2~6
2) 同时除碳脱氮时,应设置缺氧池和接触氧化池,主要工艺设计参数宜按表11 取值;(数
据来源参考:HJ 2009-2011 《生物接触氧化法污水处理工程技术规范》)
表11 脱氮处理时主要工艺设计参数(设计水温10℃)
项目符号单位参数值
五日生化需氧量填料容积负荷Mc kg BOD5/ m³填料·d 0.4~2.0
硝化填料容积负荷MN kg TKN/m³填料·d 0.5~1.0
好氧池悬挂填料填充率η % 50~80
好氧池悬浮填料填充率η % 20~50
缺氧池悬挂填料填充率η % 50~80
缺氧池悬浮填料填充率η % 20~50
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表11 脱氮处理时主要工艺设计参数(设计水温10℃)(续)
项目符号单位参数值
水力停留时间*
HRT
h
4~16
HRTDN 缺氧段0.5~3.0
污泥产率Y kg VSS/kg BOD5 0.2~0.6
出水回流比R % 100~300
3) 多级接触氧化工艺的第一级水力停留时间应占总水力停留时间的55%~60%。
g) 池体设计:
1) 接触氧化法池的长宽比宜取2:1~1:1,有效水深宜取3m~6m,超高不宜小于0.5m;
2) 接触氧化池采用悬挂式填料时,应由下至上布置曝气区、填料层、稳水层和超高。其中,
曝气区高宜采用1.0m~1.5m,填料层高宜取2.5m~3.5m,稳水层高宜取0.4m~0.5m;
3) 接触氧化池进水应防止短流,进水端宜设导流槽,其宽度不宜小于0.8m。导流槽与接触
氧化池之间应用导流墙分隔。导流墙下缘至填料底面的距离宜为0.3m~0.5m,至池底的
距离不宜小于0.4m;
4) 竖流式接触氧化池宜采用堰式出水,过堰负荷宜为2.0 L/(s·m)~3.0 L/(s·m)。
5.4.3.3 曝气生物滤池
a) 曝气生物滤池处理工艺的容积负荷宜按试验资料确定;
b) 曝气生物滤池进水悬浮固体不宜大于60mg/L;
c) 曝气生物滤池池体高度宜为5m~7m,滤料层高度宜为2.5m~4.5m;
d) 曝气生物滤池的反冲洗供气和曝气充氧系统宜分别设置。曝气装置可采用单孔膜空气扩散器
或穿孔管曝气器。曝气器可设在承托层或滤料层中。曝气充氧系统的气水比不宜小于2;
e) 曝气生物滤池的滤料应各项性能良好,宜选用球形滤料,滤料承托层宜选择机械强度高和化
学稳定性好的材料;
f) 曝气生物滤池的反冲洗宜采用气水联合反冲洗。反冲洗空气强度宜为10L/(m2·s)~15L/
(m2·s);反冲洗水强度宜为5L/(m2·s)~8L/(m2·s)。冲洗时间宜为8min~12min。
g) 曝气生物滤池宜设置自动控制系统。反冲洗周期可定时和根据滤料层阻力控制;
h) 曝气生物滤池并联运行组数不宜少于2 组,当一组反冲洗时,其他滤池的过流量应满足进水
水量的要求;
i) 曝气生物滤池反冲洗排水不宜直接排放。
5.4.3.4 序批式活性污泥法
a) 序批式活性污泥反应池数量不宜少于2 组;
b) 序批式活性污泥反应池的有效容积可按式(15)计算:
XLS tR
QS
V
1000
24 0 ................................................................... (15)
式中:
V——序批式活性污泥反应池有效容积,m³;
Q——每个周期进水量,m³/h;
S0——进水BOD5(或TN)浓度,mg/L;
LS——BOD5(或TN)污泥负荷,kg/(kg[MLSS]·d);
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X——生物反应池内混合液悬浮固体(MLSS)平均质量浓度,g[MLSS]/L;
tR——每个周期反应时间,h。
c) 用于脱氮时,反应池容积应满足按有机负荷和总氮负荷计算的结果;
d) 序批式活性污泥工艺各工序的时间宜符合下列要求:
1) 进水时间可按式(16)计算:
n
t
t F ............................................................................... (16)
式中:
tF——每池每周期所需要的进水时间,h;
t ——一个运行周期需要的时间,h;
n ——每个系列反应池个数,个。
2) 反应时间可按式(17)计算:
S
R XL
S
t
1000
24 0m .....................................................................(17)
式中:
tR——反应时间,h;
m——充水比,需脱氮时宜取0.15~0.3。
3) 沉淀时间ts 宜为1 h;
4) 排水时间tD 宜为1.0 h~1.5 h;
5) 一个周期所需时间可按式(18)计算:
t tR ts tD tb ........................................................... (18)
式中:
tb——闲置时间,h。
e) 反应池宜采用矩形池,水深宜为4.0~6.0 m;间歇进水时反应池长度和宽度之比宜为1:1~
2:1,连续进水时宜为2.5:1~4:1;
f) 连续进水时,反应池的进水应设导流装置;
g) 反应池应采用滗水器及清除浮渣的装置,并设置固定式事故排水装置;
h) 序批式活性污泥工艺的运行宜采用程序控制。
5.4.3.5 膜生物反应器
a) 处理化工污水的膜生物反应器宜选择孔径分布均匀,非对称、耐污染和易清洗的改性聚乙烯、
聚砜膜。对于含油污水,宜选择聚偏氟乙烯膜;
b) 当膜池与生物反应池分开设置时,膜池的间数不宜少于2 间;
c) 膜的设计通量宜通过试验确定,计算总通量时应扣除水反洗、在线化学反洗和化学清洗时不
产水部分模块的通量,并宜有10%~20%的余量;
d) 一体式膜生物反应器宜选用膜孔径为0.1μm~0.4μm 的外压式微滤膜组件,分置式膜生物反
应器宜选用管式超滤膜组件;
e) 一体式膜生物反应器设计宜符合下列要求:
1) 膜的工作水通量宜大于10L/(m2·h);
2) 污泥浓度宜为5g [MLSS]/L~12g [MLSS]/L;
3) 污泥停留时间宜为15d~60d。
5.4.3.6 曝气系统
a) 污水需氧量应根据填料参数进行计算。没有相关参数时宜按公式(19)计算:
T/CIECCPA 044—2024
20
Q N N N X
O aQ S S c X X
t ke oe
e
0.62b 0.001 0.12
2 0.0001 ( 0 - ) b 0.001Q Nk - Nke 0.12 ...........................(19)
式中:
O2 ——设计需氧量(O2),kgO2/d;
a ——碳的氧当量,当含碳物质以五日生化需氧量计时,取1.47;
Q ——曝气池进水量,m³/d;
S0 ——进水的五日生化需氧量的浓度,mg/L;
Se ——出水中五日生化需氧量的浓度,mg/L;
c ——常数,细菌细胞的氧当量,取1.42;
ΔXv ——排出系统的微生物量,kg/d;
b ——常数,氧化每千克氨氮所需氧量,kgO2/kg N,取4.57;
Nk ——进水的总凯氏氮浓度,mg/L;
Nke ——出水的总凯氏氮质量浓度,mg/L;
0.12ΔXv——排出系统的微生物量中氮含量,kg/d;
Nt ——进水的总氮浓度,mg/L;
Noe ——出水的硝态氮浓度,mg/L。
b) 标准状态下污水需氧量按式(20)计算:
Os K0 O2 ..................................................................... (20)
其中:
20
0
s
0 1.024
T
Csm C
C
K
......................................... (21)
2.068
10
sw 42
t b
sm
O P
C C ................................................ (22)
100
79 211
211
EA
Ot EA
.....................................................(23)
式中:
Os ——标准状态下污水需氧量,kgO2/d;
K0 ——需氧量修正系数,采用鼓风曝气装置时按式(21)、(22)、(23)计算;
O2 ——设计污水需氧量,kgO2/d;
Cs ——标准状态下清水中饱和溶解氧浓度,mg/L,取9.17;
α ——混合液中总传氧系数(KLa)与清水中总传氧系数(KLa)之比,一般取0.8~0.85;
β ——混合液的饱和溶解氧值与清水中的饱和溶解氧值之比,一般取0.9~0.97;
Csm ——实际温度和压力条件下,按曝气装置在水下深度处至池面的清水平均溶解氧,mg/L;
C0 ——混合液剩余溶解氧,mg/L,一般取2;
T ——混合液温度,℃,一般取5~30;
Csw ——实际温度和压力条件下,清水表面处饱和溶解氧,mg/L;
Ot ——曝气池逸出气体中氧气所占体积比,%;
Pb ——曝气装置所处的绝对压力,MPa;
EA ——曝气设备氧的利用率,%。
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c) 采用鼓风曝气装置时,应按式(24)将标准状态下污水需氧量,换算为标准状态下的供气量:
A
S E
G
0.28
OS .................................................................... (24)
式中:
GS ——标准状态下的供气量,m³/h;
OS ——标准状态下污水需氧量(O2),kg/h;
0.28——标准状态下的每m³空气中含氧量,kgO2/ m³;
EA ——曝气设备氧的利用率,%。
曝气设备和鼓风机的选择以及鼓风机房的设计应参照GB 50014 《室外排水设计规范》。
5.5 废气处理
5.5.1 废气处理要求
a) 废水废液无害化处理系统应采用有毒有害废气散发量少的废水处理工艺和设备,且应对此类
废气进行必要的处置,使其排放符合项目环境影响评价的要求;
b) 废气处置工艺通常可采用的方法有废气洗涤工艺、吸附以及生物过滤工艺等,也可把工艺进
行组合;
c) 废气风量应按公式(25)、(26)计算:
Q = Q1 + Q2 ....................................................................... (25)
Q2=K*Q1..............................................................................(26)
式中:
Q ——废气处理装置收集的废气量,m³/h;
Q1——废气处理装置需处置的构筑物或设备排放的废气量,m³/h;
Q2——收集系统漏失风量,m³/h;
K ——漏失风量系数,可按10%计。
d) 废气量宜根据构筑物或设备的种类、散发废气的水面面积、封闭程度以及封闭空间体积等因
素综合确定。如无实测数据可按下列要求确定:
1) 曝气处理构筑物或设备的废气量按曝气量的110%计算;
2) 污泥浓缩池等构筑物或设备废气量按单位水面面积3m³/(m2·h)计算,同时增加1 次/h~2
次/h 的站房空间换气量;
3) 封闭设备按封闭空间体积换气次数6 次/h~8 次/h 计;
4) 半封闭设备或设备通气口按集气罩开口处抽气流速为0.6m/s 计。
5.5.2 废气洗涤装置
a) 洗涤处理废气装置应包括洗涤塔、洗涤液循环系统、投药系统、除雾装置和电气控制系统等;
b) 洗涤处理废气装置的洗涤系统应具有针对性。洗涤处理废气装置所选择的洗涤剂符合下列要
求:
1) 容量大、选择性高、价廉易得;
2) 化学稳定性好、腐蚀性小、无毒;
3) 不易起泡、黏性小;
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4) 洗涤废液易于处理。
c) 洗涤塔典型设计参数按表12 的要求确定:
表12 化学洗涤塔典型设计参数
项目单位数值
填料高度m 1.8~3
气体在填料中的停留时间s 1.3~2.0
洗涤液流量(气流)
(洗涤液)
m s
l s
/
/
3 2~3
kg H2O/kg 气流1.5~2.5
补充水流量
L /s kg (硫化物) PH=11 0.075
L /s kg (硫化物) PH=12.5 0.004
洗涤液PH 量纲为1 11~12.5
温度℃ 15~40
碱用量kg NaOH / kg 硫化物2~3
5.5.3 活性炭吸附装置
a) 活性炭吸附工艺宜用于进气浓度较低的废气处理;
b) 活性炭吸附废气处理装置应符合下列指标:
1) 应根据臭气排放要求和活性炭吸附容量等因素确定活性炭的再生次数和更换周期。
2) 臭气湿度过高时应增加除湿措施。
3) 活性炭料宜采用颗粒活性炭,颗粒粒径宜3mm~4mm,孔隙率宜为0.5~0.65,比表面积
不宜小于900m2/g。
4) 活性炭层的填充密度宜为350kg/m³~550kg/m³。
5.5.4 生物过滤装置
a) 生物过滤工艺的空塔停留时间不宜小于15s,空塔气速不宜大于200m/h~500m/h,单层填料
层高度不宜超过3m。在寒冷地区宜适当增加生物处
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