HJ 2006-2010 污水混凝与絮凝处理工程技术规范.pdf

HJ 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 2006-2010 污水混凝与絮凝处理工程技术规范 Technical specifications for coagulation and flocculation process in wastewater treatment 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2010-12-17 发布 2011-03-01 实施 环 境 保 护 部环 境 保 护 部 发布 HJ 2006-2010 目 次 目 次 前 言前 言.II 1 适用范围适用范围.1 2 规范性引用文件规范性引用文件.1 3 术语和定义术语和定义.1 4 污染物与污染负荷污染物与污染负荷.2 5 总体要求总体要求.2 6 工艺设计工艺设计.2 7 主要工艺设备和材料主要工艺设备和材料.13 8 检测与过程控制检测与过程控制.13 9 主要辅助工程主要辅助工程.13 10 劳动安全与职业卫生劳动安全与职业卫生.13 11 施工与验收施工与验收.14 12 运行与维护运行与维护.14 IHJ 2006-2010 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国水污染防治法，规范污水混凝与絮凝处理工程建设，改善环境质量，制定本标准。本标准规定了污水处理工程中所采用的混凝与絮凝工艺的总体要求、工艺设计、设备选型、检测和控制、运行管理的技术要求。本标准为首次发布。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位：江苏省环境科学研究院、东南大学、江苏鹏鹞环境工程设计院、扬州澄露环境工程有限公司。本标准环境保护部 2010 年 12 月 17 日批准。本标准自 2011 年 3 月 1 日起实施。本标准由环境保护部负责解释。IIHJ 2006-2010 污水混凝与絮凝处理工程技术规范污水混凝与絮凝处理工程技术规范 1 适用范围 本标准规定了污水处理工程中所采用的混凝与絮凝工艺的总体要求、工艺设计、设备选型、检测和控制、运行管理的技术要求。本标准适用于城镇污水或工业废水处理工程采用混凝与絮凝工艺的设计、施工、验收、运行管理，可作为可行性研究、环境影响评价、工艺设计、施工验收、运行管理的技术依据。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 50141 给水排水构筑物工程施工及验收规范 GB 50334 城市污水处理厂工程质量验收规范 GB50204 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50205 钢结构工程施工质量验收规范 CJJ 60 城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程 CJ/T51 城市污水水质检验方法标准 HJ/T355 水污染源在线监测系统运行与考核技术规范（试行）GB 4482 水处理剂 三氯化铁 GB 15892 水处理剂 聚合氯化铝 GB 17514 水处理剂 聚丙烯酰胺 HG 2227 水处理剂 硫酸铝 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 混凝 coagulation 指投加混凝剂，在一定水力条件下完成水解、缩聚反应，使胶体分散体系脱稳和凝聚的过程。3.2 混合 mixing 指使投入的药剂迅速均匀地扩散于处理水中以创造良好的水解反应条件。3.3 絮凝 flocculation 指完成凝聚的胶体在一定水力条件下相互碰撞、聚集或投加少量絮凝剂助凝，以形成较大絮状颗粒的过程。3.4 混凝剂 coagulant 指为使胶体失去稳定性和脱稳胶体相互聚集所投加的药剂统称。3.5 助凝剂 coagulant aids 指在水的沉淀、澄清过程中，为改善絮凝效果，另投加的辅助药剂。3.6 穿孔旋流反应池 perforating rotational flow reactor 指水流通过设置的孔道在反应室之间形成旋流流态而完成絮凝过程的水池。3.7 机械反应池 mechanical reactor 指采用机械搅拌的絮凝反应池。3.8 折板反应池 folded plate reactor 指利用在水池中设置折板扰流单元以达到絮凝所要求的紊流状态的反应池。3.9 网格（栅条）反应池 grid reactor 指在沿流程一定距离的过水断面中设置栅条或网格，促使水流流态变化完成絮凝过程的 1HJ 2006-2010 反应池。3.10 药剂固定储备量 standby reserve 指为考虑非正常原因而在药剂仓库内存放的在一般情况下不准动用的储备量，简称药剂固定储备量。3.11 药剂周转储备量 current reserve 指考虑药剂消耗量与供应量的差异所需的储备量，简称药剂周转储备量。3.12 混凝沉淀法 coagulating sedimentation 指利用药剂完成混凝反应，使水中污染物凝聚成絮体，通过沉淀方法去除的组合方法。4 污染物与污染负荷 4.1 混凝工艺可用于各种水量的城镇污水处理和工业废水处理。4.2 混凝工艺对原水悬浮颗粒、胶体颗粒及相关有机物、色度物质、油类物质的浓度均无限制，处理效率则有所不同。4.3 混凝工艺对悬浮颗粒、胶体颗粒、疏水性污染物具有良好的去除效果；对亲水性、溶解性污染物也有一定的絮凝效果。此外：1）混凝工艺可用于不溶性大分子有机物的吸附凝聚处理。2）混凝工艺可用于色度物质、腐殖酸、富里酸、表面活性剂等物质的脱稳凝聚处理。3）混凝工艺可用于乳化液破乳、凝聚处理。5 总体要求 5.1 混凝与絮凝处理工艺建设规模由处理水量确定，设计水量由工程最大水量确定。5.2 混凝与絮凝处理工艺宜设置调节、隔油等预处理装置，后续工艺应设置沉淀池或气浮池等。当采用接触过滤时，混凝应直接连接滤池。5.3 完成混凝反应的 pH 值根据投药品种与投药量有较大差别，最佳 pH 值应为 78.5。5.4 混凝与絮凝处理工艺构筑物与沉淀或气浮配合时，高程布置时应设计水流自流进入后续设备。5.5 投药设备及药剂混合设备应尽可能接近混凝工艺设施。5.6 所有混凝设备、连接管道及投配、搅拌机械均应当有必要的防腐措施。5.7 混凝工艺的泥水分离由后续沉淀或气浮设备完成，应根据国家相关管理要求统一考虑污泥处理处置。5.8 原水中含有挥发性有害气体时应进行预处理。6 工艺设计 6.1 一般规定 6.1.1 当处理污水量不大时（如 Q100m3/h），混凝工艺宜与沉淀池或气浮池合建。6.1.2 投加药剂的种类及数量应根据原水水质（pH、碱度、SS 等）、污染物性质（如分子量、分子结构、密度、浓度、疏水性等）试验确定。6.1.3 混凝工艺应合理控制 pH，有条件时应设置 pH 自动控制仪，并与加药计量泵耦合。6.1.4 药剂混合设备的选择应根据污水量、污水性质、pH 值、水温等条件综合分析后决定，常用的混合设备有管式混合器、机械混合器、水泵混合装置等。6.1.5 反应池类型的选择应根据污水水质、设计生产能力、处理后水质要求，并考虑污水水温变化、进水水质水量均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定。6.1.6 当污水 SS 较高或投药量较大时，应在反应设备中设排泥装置。6.2 混凝剂与助凝剂的选择 2HJ 2006-2010 6.2.1 混凝剂 6.2.1.1 常用的混凝剂宜按照表 1 采用。表 1 常用的混凝剂及使用条件 混凝剂 水解产物 适用条件 硫酸铝 Al2(SO4)318 H20 Al3+、Al(OH)2+Al2(OH)n(6-n)+铝 盐 明矾 KAl(SO4)212H20 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 47 之间。去除水中悬浮物 pH 值宜控制在 6.58。适用水温 2040 三氯化铁 FeCl36H20 Fe(H20)63+Fe 2(OH)n(6-n)+铁 盐 硫酸亚铁 FeSO47H20 Fe(H20)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 78.5 之间。絮体形成较快，较稳定，沉淀时间短。聚合氯化铝 Al2(OH)n Cl6-nm PAC Al2(OH)n(6-n)+聚合 盐类 聚合硫酸铁 Fe2(OH)n(SO4)6-n m PFS Fe2(OH)n(6-n)+受 pH 和温度影响较小，吸附效果稳定。pH=69 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。6.2.1.2 混凝剂品种的选择及其用量，应根据污水混凝沉淀试验结果或参照相似水质条件下的运行经验等，经综合比较确定。6.2.1.3 铝盐混凝剂的选择 1）硫酸铝的质量应符合 HG 2227 要求，其中 Al2O3的有效成分是主要指标，使用前应加以验证。2）硫酸铝适用于原水 pH 高或碱度大的水质条件。3）聚合氯化铝应选用碱化度 B 较高的产品。4）聚合氯化铝的质量应符合 GB15892 要求，其中最重要的是碱化度 B，要求 B 值应在50%80%。碱化度 B 按公式（1）计算：100%3OHBAl=（1）式中：B 聚合氯化铝的碱化度；OH 聚合氯化铝的OH物质的量；Al 聚合氯化铝的Al物质的量。5）聚合氯化铝在混凝过程中消耗碱度少，适应的 pH 范围宽。6.2.1.4 铁盐混凝剂的选择 1）污水中含重金属离子时应优先选用铁盐混凝剂。2）铁盐混凝剂使用不能过量，并应控制 pH 等反应条件 3）三氯化铁腐蚀性强，防腐方法参见 6.3.2.3。4）三氯化铁的质量应符合 GB4482 要求，使用前应验证铁含量（以 Fe2O3计），且不得带入其它污染物。5）硫酸亚铁作混凝剂应保证原水具有足够的碱度和溶解氧。必要时应曝气充氧或投加氧化剂，通常控制 pH 大于 88.5。氯气可作为硫酸亚铁混凝的氧化剂，加氯量可按式（2）计算：通常为 FeSO47H2O 的 3HJ 2006-2010 l/8，8ac=+（2）式中：c Cl2投量，mg/L；硫酸亚铁投量，mg/L，以 FeSO47H2O 计；Cl2过投量，1.52 mg/L。6）使用铁盐混凝剂时应控制药剂中重金属离子及其他污染物，超过指标时不得使用。6.2.2 絮凝剂与助凝剂的选择 6.2.2.1 常用絮凝剂有聚丙烯酰胺（PAM）、活化硅酸、骨胶等，其中最常用的是 PAM。活化硅酸用于低温低浊水时有效，在混凝反应完成后投加，要有适宜的酸化度和活化时间，配制较复杂。骨胶一般和三氯化铁混合使用。6.2.2.2 PAM 的使用条件 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 0.30.5mg/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 4560min，药剂配置浓度应小于 2，水解时间 1224h，水解度 3040。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。6.2.2.3 助凝剂可选择氯（Cl2）、石灰（CaO）、氢氧化钠（NaOH）等。1）氯的使用条件：当需处理高色度水、破坏水中残存有机物结构及去除臭味时，可在投混凝剂前先投氯，以减少混凝剂用量；用硫酸亚铁作混凝剂时，可加氯促进二价铁氧化成三价铁。2）石灰的使用条件：需补充污水碱度时；需去除水中的 CO2，调整 pH 值时；需增大絮凝体密度，加速絮体沉淀时；需增强泥渣脱水性能时。3）氢氧化钠的使用条件：需调整水的 pH 值时。6.3 混凝药剂的投配系统 6.3.1 一般规定 1）混凝剂和助凝剂品种的选择及其用量，应根据污水特性进行试验确定。2）混凝剂投配系统的设备、管道应根据混凝剂性质采取相应的防腐措施。3）混凝剂的投配方法宜采用液体投加方式。4）混凝剂投加方式宜选择计量泵投加，也可采用泵前投加、水射器投加。5）混凝剂的投加系统通常包括：药剂的储存、调制、提升、储液、计量和投加。6.3.2 药剂的调制 6