城鎮(zhèn)污水深度處理技術(shù)

1、混凝沉淀技術(shù)

利用混凝劑使水中的懸浮顆粒物和膠體物質(zhì)凝聚形成絮體，然后通過沉淀的方式去除絮體?；炷齽┗旌戏磻?yīng)方式可采用管道混合或機械攪拌等方式。宜選擇鋁鹽和鐵鹽為主的混凝劑，必要時可投加有機高分子助凝劑。沉淀設(shè)施主要有平流、豎流、輻流和斜板（管）沉淀池，也可利用澄清池去除絮體。

（1）（適用范圍）適用于城鎮(zhèn)污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理，同時也可作為預(yù)處理技術(shù)，保障后續(xù)處理工藝過程穩(wěn)定運行。

（2）（技術(shù)特點）經(jīng)濟、簡便、適用范圍廣，對濁度、磷及表觀色度均有較好的去除效果。

（3）（運行參數(shù)）混凝劑投量與進出水水質(zhì)、混凝劑種類有關(guān)，一般運行情況下宜為2-10mg/L（以鐵或鋁計）；混合反應(yīng)時間宜為10-15min，沉淀時間宜為60-120min。

（4）（處理效果）以二級處理出水為進水，混凝沉淀出水濁度可達到1-5NTU；ODCr去除率約為10-30%；根據(jù)來水總磷濃度，總磷去除率通常為40-80%。

2、介質(zhì)過濾技術(shù)

包括砂濾、濾布濾池等SS去除技術(shù)，本指南將生物過濾也包括在介質(zhì)過濾中。

2.1砂濾

利用一定粒徑的石英砂等無機介質(zhì)過濾截留懸浮物、膠體物質(zhì)。

（1）（適用范圍）適用于混凝沉淀出水或其他有除濁要求水的深度處理。城鎮(zhèn)污水二級處理/二級強化處理出水濁度較低時可采用微絮凝-過濾。常用的砂濾池有V型濾池等。

（2）（技術(shù)特點）簡單、經(jīng)濟、實用，運行穩(wěn)定可靠，其中微絮凝-過濾具有一定的除磷效果。

（3）（運行參數(shù)）粒徑、濾層厚度及濾速等運行參數(shù)與采用的濾池形式有關(guān)。當(dāng)采用V型濾池時，均質(zhì)濾料濾層厚度宜為1.0-1.5m左右，濾速宜采用4-8m/h，根據(jù)來水濁度確定反沖洗周期。

（4）（處理效果）砂濾出水濁度；微絮凝-過濾對磷的去除與進水濃度以及絮凝劑投加量有關(guān)，去除率通常為20-50%。

（5）（注意事項）采用微絮凝-過濾時，設(shè)計操作不當(dāng)可能導(dǎo)致濾池反沖洗周期縮短、出水濁度升高。

2.2濾布濾池

利用一定孔徑的濾布過濾去除總懸浮固體。濾布濾池技術(shù)為表面過濾技術(shù)，可以替代傳統(tǒng)的深床過濾。

（1）（適用范圍）適用于混凝沉淀出水或其他有除濁要求水的深度處理。

（2）（技術(shù)特點）節(jié)省能耗，一般是常規(guī)氣水反沖濾池能耗的1/3；過濾水頭?。徽嫉孛娣e小，維護使用簡便。

（3）（運行參數(shù)）水力負荷宜為6-16m3/(m2·h)，濾盤直徑一般為0.90-3.00m，濾盤反洗轉(zhuǎn)速一般為0.5-1.0r/min。

（4）（處理效果）對SS的去除率可達50%以上。

（5）（注意事項）當(dāng)SS過高或黏附性較強時，濾布易發(fā)生污染和堵塞。

2.3生物過濾

利用濾料及其表面附著的生物膜去除氮、有機污染物和懸浮物。根據(jù)處理目標(biāo)不同分為曝氣生物濾池和反硝化濾池。

（1）（適用范圍）適用于以城鎮(zhèn)污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理，也可用于臭氧氧化出水的后處理。曝氣生物濾池適用于氨氮的去除，反硝化濾池適用于硝態(tài)氮的去除。

（2）（技術(shù)特點）去除氨氮（或總氮）和有機污染物。

（3）（運行參數(shù)）曝氣生物濾池以氨氮為去除目標(biāo)時，容積負荷一般為0.2-0.6kg氨氮/(m3濾料·d)，濾速宜為3-6m/h，供氣量宜為70m3/kg氨氮左右；處理臭氧氧化出水時，濾速宜為4-10m/h；反硝化濾池容積負荷一般為1-1.5kg硝態(tài)氮/(m3濾料·d)，濾速宜為5-8m/h，外加碳源可按去除硝態(tài)氮的5-6倍（CODCr/N）計。

（4）（處理效果）以二級處理出水為進水時，曝氣生物濾池氨氮去除率可達90%以上，CODCr的去除率可達10-30%，出水SS一般≤15mg/L；以臭氧氧化出水為進水時，可有效去除臭氧氧化產(chǎn)生的小分子有機物，如醛類等；反硝化濾池硝態(tài)氮去除率主要取決于投加的碳源量，一般為50-90%。

（5）（注意事項）曝氣生物濾池在水溫低時硝化效率會下降；反硝化濾池對碳源投加控制要求高，供應(yīng)不足時會產(chǎn)生亞硝酸鹽積累，過量時會導(dǎo)致出水有機物含量升高，而且應(yīng)注意因生物生長而導(dǎo)致的濾床堵塞問題；原則上氮的去除應(yīng)優(yōu)先在二級強化處理單元完成。

3、膜處理技術(shù)

本指南所指膜處理技術(shù)包括基于微濾和超濾的固液分離技術(shù)，以及基于反滲透的脫鹽及溶解性污染物去除技術(shù)。具體包括：膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)、微濾/超濾膜過濾技術(shù)；反滲透（RO）技術(shù)等。

3.1膜生物反應(yīng)器

將膜分離技術(shù)與活性污泥生物處理單元相結(jié)合，以膜過濾取代傳統(tǒng)二沉池的水處理技術(shù)。常用組件類型主要有板式和中空纖維兩種。

（1）（適用范圍）適用于以城鎮(zhèn)污水為水源的污水再生處理。

（2）（技術(shù)特點）可克服傳統(tǒng)活性污泥法的污泥流失和膨脹問題；容積負荷高，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)總體上優(yōu)于常規(guī)生物處理技術(shù)。

（3）（運行參數(shù)）膜通量一般為10-20L/(m2·h)，操作壓力宜小于0.05Mpa，氣水比宜為10-30。

（4）（處理效果）出水CODCr<30mg/L，濁度<1NTU。

（5）（注意事項）容易出現(xiàn)膜污染問題，對運行管理要求高，檢修及化學(xué)清洗較復(fù)雜，需進行定期在線清洗和離線清洗；膜組件采用中空纖維更換周期一般為3-5年，采用板式更換周期一般為5-8年，需要考慮膜組件更換費用；由于受膜通量限制，遇到水力沖擊負荷時調(diào)節(jié)余量較??；反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，膜組件出現(xiàn)損壞等問題時，需注意出水的水質(zhì)安全。

3.2微濾/超濾膜過濾

利用微濾膜或超濾膜去除水中SS和膠體物質(zhì)的處理技術(shù)，主要包括外置式和浸沒式兩種應(yīng)用方式。常用組件類型主要有板式、管式和中空纖維三種。

（1）（適用范圍）適用于以城鎮(zhèn)污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理。

（2）（技術(shù)特點）可替代常規(guī)的沉淀-過濾工藝，具有高效去除懸浮物和膠體物質(zhì)的能力，出水水質(zhì)優(yōu)于常規(guī)介質(zhì)過濾；占地面積小，自動化程度高；浸沒式適用于使用沉淀-過濾工藝的城鎮(zhèn)污水再生處理設(shè)施的升級改造。

（3）（運行參數(shù)）運行參數(shù)與膜的過濾方式有關(guān)。外置式：操作壓力宜≤0.2Mpa，膜通量宜為40-70L/(m2·h)，反沖洗周期宜為30-60min；浸沒式：操作壓力宜≤0.05Mpa，膜通量宜為30-50L/(m2·h)，反沖洗周期宜為30-60min。

（4）（處理效果）CODCr去除率約為5-30%，濁度<0.2NTU，水回收率≥90%。

（5）（注意事項）浸沒式采用負壓抽吸方式出水，運行成本較外置式低20-50%；外置式具有產(chǎn)水通量大，相同處理規(guī)模使用膜面積少，投資節(jié)省的優(yōu)點。需定期進行在線和離線化學(xué)清洗，膜組件更換周期約為3-5年。

3.3反滲透技術(shù)

利用只能透過水而不能透過溶質(zhì)的反滲透膜進行水中溶解性物質(zhì)去除的膜分離技術(shù)。

（1）（適用范圍）適用于對溶解性無機鹽類和有機物含量有特殊要求的再生水生產(chǎn)。

（2）（技術(shù)特點）出水水質(zhì)好，有機質(zhì)和無機鹽含量遠低于其他膜處理技術(shù)的出水；可通過對反滲透濃水回收提高產(chǎn)水率。

（3）（運行參數(shù)）進水污染指數(shù)（SDI15）<3，運行壓力≤2.0Mpa。

（4）（處理效果）一級兩段反滲透產(chǎn)水率可大于70%，一級RO系統(tǒng)的脫鹽率可大于95%，二級RO的脫鹽率可大于97%。

（5）（注意事項）反滲透對預(yù)處理要求高，一般要求有超濾或微濾預(yù)處理，并使用一次性的保安過濾器（一般采用5微米濾元）；反滲透出水pH值偏低，需根據(jù)水質(zhì)需求進行調(diào)整；有大量濃水產(chǎn)生，濃水無機鹽和有機質(zhì)含量高，其處理處置需要給予充分的考慮；反滲透膜用于污水再生處理容易產(chǎn)生膜污染問題，每年需進行2-6次膜的化學(xué)清洗，3-5年需更換膜組件；實際運行中，進水泵不能停水，冬季低溫期需采取適當(dāng)?shù)谋卮胧?

4、氧化技術(shù)

利用臭氧等強氧化劑對水中色度、嗅味及有毒有害有機物等進行氧化去除的技術(shù)，根據(jù)來水水質(zhì)狀況和出水水質(zhì)要求還可以采用臭氧－過氧化氫、紫外－過氧化氫等高級氧化技術(shù)。

4.1臭氧氧化

利用臭氧作為氧化劑對水中色度、嗅味及有毒有害有機物進行氧化去除。

（1）（適用范圍）主要用于水中色度、嗅味及有毒有害有機物等的去除。適用于城鎮(zhèn)污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理。

（2）（技術(shù)特點）現(xiàn)場制備，操作簡便，可綜合改善水質(zhì)，并強化病原微生物的去除。

（3）（運行參數(shù)）臭氧投量宜為3-8mg/L，接觸時間宜為5-10min。

（4）（處理效果）對色度、嗅味以及含不飽和鍵的有毒有害有機物去除效果顯著，出水色度一般小于10度，可有效去除嗅味，并具有降低生物毒性的效果。

（5）（注意事項）具有強氧化性，與臭氧接觸的相關(guān)設(shè)施應(yīng)采用耐氧化材料；臭氧有毒，氣味難聞，必須設(shè)置尾氣破壞裝置，并采取防止臭氧泄漏的措施；宜采用后置生物過濾技術(shù)（如生物活性炭過濾）去除臭氧氧化中間產(chǎn)物（醛類物質(zhì)等）。

4.2臭氧－過氧化氫

利用臭氧－過氧化氫聯(lián)用技術(shù)對水中色度、嗅味及有毒有害有機物進行氧化去除。

（1）（適用范圍）適用于城鎮(zhèn)污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理。

（2）（技術(shù)特點）利用氧化能力比臭氧更強的羥基自由基進行氧化；運行方式靈活，根據(jù)實際情況可選擇單獨臭氧氧化、臭氧-過氧化氫聯(lián)用等方式，采用聯(lián)用方式時，可在多級臭氧接觸池的后段投加過氧化氫；與紫外-過氧化氫技術(shù)相比較而言，不受濁度影響，反應(yīng)時間短。

（3）（運行參數(shù)）臭氧投量宜為3-8mg/L，過氧化氫與臭氧的投加比一般為0.3-0.5（質(zhì)量比），接觸時間宜大于5min。

（4）（處理效果）色度、嗅味去除效果與單獨臭氧氧化相當(dāng)，比單獨臭氧氧化具有更強的氧化能力。

（5）（注意事項）與臭氧氧化相同，需要關(guān)注臭氧的氧化性和毒性；過氧化氫在高溫下容易分解，儲運要注意安全；出水中可能有過氧化氫殘留，對過氧化氫含量有要求時，需采用活性炭床進行過氧化氫分解處理。

4.3紫外－過氧化氫

利用紫外－過氧化氫聯(lián)用技術(shù)對水中色度、嗅味及有毒有害有機物進行氧化去除。

（1）（適用范圍）適用于城鎮(zhèn)污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理。

（2）（技術(shù)特點）利用氧化能力強的羥基自由基進行氧化，同時兼有消毒效果。

（3）（運行參數(shù)）紫外線有效劑量≥20mJ/cm2，過氧化氫投量宜為3-8mg/L，接觸時間宜大于30min。

（4）（處理效果）比臭氧具有更強的氧化能力，具有一定的除色除嗅效果。

（5）（注意事項）水中SS及紫外燈管表面的積垢易降低紫外線消毒效率；紫外燈管壽命一般為一年，會產(chǎn)生含重金屬的廢棄燈管，需采取相應(yīng)的安全處置措施。2100433B

深度處理的目的是進一步去除二級（強化）處理未能完全去除的有機污染物、SS、色度、嗅味和礦化物等。常見的深度處理技術(shù)包括混凝沉淀、介質(zhì)過濾（含生物過濾）、膜處理及氧化等，本指南將膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)也包括在深度處理技術(shù)中。

2020年11月19日，《難降解有機廢水深度處理技術(shù)規(guī)范》發(fā)布。

2021年10月1日，《難降解有機廢水深度處理技術(shù)規(guī)范》實施。

本書共8章，基于污染物去除這一城鎮(zhèn)污水資源綜合利用的前提，介紹了城鎮(zhèn)污水資源綜合利用的現(xiàn)狀、城鎮(zhèn)污水污染物去除與資源回收利用、城鎮(zhèn)污水資源利用途徑與方式、城鎮(zhèn)污水污泥特性與土地處置利用、城鎮(zhèn)污水污泥資源化利用技術(shù)、城鎮(zhèn)污水熱能的回收利用、城鎮(zhèn)污水熱能利用系統(tǒng)運行效能與利用潛力以及城鎮(zhèn)污水深度處理及資源利用工程實例。

本書理論聯(lián)系實際，具有較強的理論性、技術(shù)性和實用性，可供從事城鎮(zhèn)污水處理處置等領(lǐng)域的工程技術(shù)人員、科研人員和管理人員參考，也可供高等學(xué)校環(huán)境工程、市政工程及相關(guān)專業(yè)師生參閱。

本書共分兩篇，上篇為城鎮(zhèn)灑水處理及城鎮(zhèn)活水處理廠，包含3章，分別介紹城鎮(zhèn)污水的性質(zhì)與處理方法，城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)，城鎮(zhèn)持水處理廠工程設(shè)計：下篇為城鎮(zhèn)污水處理廠生產(chǎn)實習(xí)，包含7章，依次介紹城鎮(zhèn)污水處理廠生產(chǎn)實習(xí)的組織與實施，城鎮(zhèn)污水處理廠工藝運行管理生產(chǎn)實習(xí)，城鎮(zhèn)污水處理廠電氣、儀表與自動控制生產(chǎn)實習(xí)，城鎮(zhèn)污水處理廠機修生產(chǎn)實習(xí)，城鎮(zhèn)污水處理廠化驗實習(xí)，城鎮(zhèn)污水處理廠安全生產(chǎn)實習(xí)和其他生產(chǎn)實習(xí)。