HJ 2013-2012 升流式厌氧污泥床（UASB）反应器污水处理工程技术规范.pdf

HJ 20132012 1 升流式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范 1 适用范围 本标准规定了升流式厌氧污泥床（UASB）反应器污水厌氧生物处理工程的工艺设计、检测和控制、辅助工程、施工与验收、运行与维护的技术要求。本标准适用于采用升流式厌氧污泥床（UASB）反应器处理中、高浓度有机废水处理工程的设计、建设与运行管理，可作为环境影响评价、设计、施工、验收及建成后运行与管理的技术依据。2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是未注明日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB 3836 爆炸性气体环境用电气设备 GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB 12801 生产过程安全卫生要求总则 GB 12999 水质采样样品的保存和管理技术规定 GB 18918 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50014 室外排水设计规范 GB 50015 建筑给水排水设计规范 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50037 建筑地面设计规范 GB 50040 动力机器基础设计规范 GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50052 供配电系统设计规范 GB 50053 10 kV 及以下变电所设计规范 GB 50054 低压配电设计规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB 50069 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB 50108 地下工程防水技术规范 GB 50187 工业企业总平面设计规范 GB 50202 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB 50203 砌体工程施工质量验收规范 GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范 GB 50209 建筑地面工程施工质量验收规范 GB 50222 建筑内部装修设计防火规范 GB 50231 机械设备安装工程施工及验收通用规范 GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范 HJ 20132012 2 GB 50275 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范 GB/T 18883 室内空气质量标准 GBJ 19 工业企业采暖通风及空气调节设计规范 GBJ 22 厂矿道路设计规范 GBJ 87 工业企业噪声控制设计规范 GBJ 141 给水排水构筑物施工及验收规范 GBZ 1 工业企业设计卫生标准 GBZ 2 工作场所有害因素职业接触限值 CJ/T 51 城市污水水质检验方法标准 CJJ 60 城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程 HGJ 212 金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范 HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范 HJ/T 250 环境保护产品技术要求 旋转式细格栅 HJ/T 262 环境保护产品技术要求 格栅除污机 HJ/T 353 水污染源在线监测系统安装技术规范 HJ/T 354 水污染源在线监测系统验收技术规范 HJ/T 355 水污染源在线监测系统运行与考核技术规范 JGJ 37 民用建筑设计通则 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 NY/T 1220.3 沼气工程技术规范 第 3 部分：施工及验收 建设项目（工程）竣工验收办法（国家计委计建设19901215 号）建设项目竣工环境保护验收管理办法（2001 年国家环境保护总局令 第 13 号）3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 升流式厌氧污泥床反应器 upflow anaerobic sludge blanket reactor 指废水通过布水装置依次进入底部的污泥层和中上部污泥悬浮区，与其中的厌氧微生物进行反应生成沼气，气、液、固混合液通过上部三相分离器进行分离，污泥回落到污泥悬浮区，分离后废水排出系统，同时回收产生沼气的厌氧反应器（简称 UASB 反应器）。3.2 三相分离器 three-phase separator 指安装于厌氧污泥床中上部，收集反应区产生的沼气，并使悬浮物沉淀、出水排放，实现气体、固体、液体分离的装置。3.3 絮状污泥 flocculent sludge 也称厌氧活性污泥，是指由兼性菌和专性厌氧菌与废水中的有机和无机固形物混合在一起所形成的黑褐色絮状物。3.4 颗粒污泥 granular sludge 指通过生物自固定过程形成的细胞团聚体；厌氧颗粒污泥有一定形状、结构和表面积，粒径相对较HJ 20132012 3 大（d0.5 mm），并在沉速、强度、密度、空隙率等方面具有相对稳定的物理性质，其包含了降解废水有机污染物所必需的各种酶和菌群，并具有较高的产甲烷活性。3.5 容积负荷 volumetric loading rate 指反应器单位容积每日接受废水中有机污染物的质量，一般以 kgCODCr/（m3 d）表示。3.6 反应器启动 reactor start-up 指向厌氧反应器中投入接种物，通过控制进水条件驯化和培养接种物，使反应器中厌氧活性污泥的数量和活性逐步增加，并适应进水条件，直至反应器的运行效能稳定达到设计要求的全过程。4 设计水量和设计水质 4.1 设计水量 4.1.1 设计水量应根据工厂或工业园区总排放口实际测定的废水流量设计。测试方法应符合 HJ/T 91的规定。4.1.2 废水流量变化应根据工艺特点进行实测，确定流量变化系数。4.1.3 无法取得实际测定数据时，可参照国家现行工业用水量的有关规定折算确定，或根据同行业同规模同工艺现有工厂排水数据类比确定。4.1.4 工厂内或工业园区内的生活污水宜直接进入后续的好氧处理单元。生活污水量、沐浴污水量的确定，应符合 GB 50015 的有关规定。4.1.5 提升泵房、格栅井、沉砂池宜按最高日最高时废水量计算。4.1.6 UASB 反应器设计流量应按最高日平均时废水量设计，如厂区内设置调节池且停留时间大于 8 h，UASB 反应器设计流量可按平均日平均时设计。4.1.7 UASB 反应器前、后的水泵、管道等输水设施应按最高日最高时废水量设计。4.2 设计水质 4.2.1 设计水质应根据进入污水处理厂（站）的工业废水的实际测定数据确定，其测定方法和数据处理方法应符合 HJ/T 91 的规定。无实际测定数据时，可参照类似工厂的排放资料类比确定。4.2.2 UASB 反应器应符合下列进水条件：a）pH 值宜为 6.08.0；b）常温厌氧温度宜为 2025，中温厌氧温度宜为 3540，高温厌氧温度宜为 5055；c）营养组合比（CODCr氨氮磷）宜为（100500）51；d）BOD5/CODCr的比值宜大于 0.3；e）进水中悬浮物含量宜小于 1 500 mg/L；f）进水中氨氮质量浓度宜小于 2 000 mg/L；g）进水中硫酸盐质量浓度宜小于 1 000 mg/L；h）进水中 CODCr质量浓度宜大于 1 500 mg/L；i）严格控制重金属、氰化物、酚类等物质进入厌氧反应器的浓度。4.2.3 如果不能满足进水要求，宜采用相应的预处理措施。4.2.4 设计出水直接排放时，应符合国家或地方排放标准要求；排入下一级处理单元时，应符合下一级处理单元的进水要求。HJ 20132012 4 4.3 污染物去除率 UASB 反应器对污染物的去除效果可参照表 1。表 1 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%5 总体要求 5.1 一般规定 5.1.1 UASB 反应器设计除应执行本标准外，还应符合国家现行的有关标准和技术规范的规定。5.1.2 污水处理厂（站）建设、运行过程中产生的废气、废水、废渣及其他污染物的治理与排放，应执行国家环境保护法规和有关标准的规定，不得产生二次污染。5.1.3 污水处理厂（站）的设计、建设应采取有效的隔声、消声、绿化等降低噪声的措施，噪声和振动控制的设计应符合 GBJ 87 和 GB 50040 的规定，厂界环境噪声排放应符合 GB 12348 的规定，污水处理厂（站）周围应建设绿化带，并设有一定的防护距离，防护距离由环境影响评价确定。5.1.4 污水处理厂（站）应按照国家或当地的环境保护管理要求安装在线监测系统，在线监测系统的安装、验收和运行应符合 HJ/T 353、HJ/T 354 和 HJ/T 355 的规定。5.2 项目构成 5.2.1 UASB 污水处理厂（站）主要由预处理、UASB 反应器、后续处理、剩余污泥、沼气净化及利用系统组成。后续处理一般指好氧处理，此部分不在本规范范围内。5.2.2 UASB 反应器主要由布水装置、三相分离器、出水收集装置、排泥装置及加热和保温装置组成。5.2.3 UASB 污水处理厂（站）辅助工程包括：总图、建筑、结构、供配电、给排水、消防、暖通、检测与控制等。5.2.4 污水处理厂（站）应按照国家和地方的有关规定设置规范化排污口。5.3 厂（站）选址和总平面布置 5.3.1 污水处理厂（站）址和总体布置应符合GB 50014 的相关规定。总图设计应符合GB 50187 的规定。5.3.2 污水处理厂（站）的防洪标准不应低于城镇防洪标准。5.3.3 处理单元的竖向设计应充分利用原有地形，尽可能做到土方平衡和减少污水提升的次数。5.3.4 污水处理厂（站）分期建设时，应按远期处理规模进行总体布置和预留场地。管网和地下构筑物宜一次建成。5.3.5 污水处理厂（站）的各种管线应统筹安排，避免相互干扰，便于清通和维护，合理布置超越和放空管线。6 工艺设计 6.1 工艺流程 工艺流程见图 1。HJ 20132012 5 预处理进水UASB后续处理沼气净化污泥处理排放沼气利用 图 1 工艺流程图 6.2 预处理 6.2.1 预处理包括格栅、沉砂池、沉淀池、调节池、酸化池及加热保温等。格栅沉砂池沉淀池调节池酸化池加热保温进入UASB反应器pH、温度调节营养盐投加图例：推荐处理工艺单元可选处理工艺单元进水 图 2 预处理工艺流程 6.2.2 应根据需要设粗、细格栅或设细格筛。格栅和细格筛的设计应符合 GB 50014 和 HJ/T 250、HJ/T 262 的规定。6.2.3 处理畜禽粪便、屠宰和酒糟等含砂较多废水时，应设置沉砂池。沉砂池的设计应符合 GB 50014的规定。6.2.4 处理造纸、淀粉等含大量悬浮物的废水时，应设置沉淀池。沉淀池的设计应符合 GB 50014 的规定。6.2.5 应设置调节池。调节池的设计应满足以下要求：a）调节池容量应根据废水流量变化曲线确定；没有流量变化曲线时，调节池的容量应满足生产排水周期中水质水量均化的要求，停留时间宜为 612 h；如为间歇运行，调节池容量宜按 12个周期设置；b）宜在调节池内投加酸、碱、营养源（氮、磷等）等药品，可兼用作中和池；c）调节池内宜设置搅拌设施，搅拌机动力宜为 48 W/m3池容；d）调节池出水端应设置去除浮渣装置，池底宜设置除砂和排泥装置。6.2.6 pH 值调节及加药装置宜设在加药间内，其设计应符合下列要求：a）通过投加碱性或酸性物质来调节和控制 UASB 反应器内的 pH 值，碱性物质主要有 Na2CO3、NaHCO3、NaOH 等；酸性物质主要有盐酸、硫酸等；b）药剂应有一定的存储量，酸性物质贮存时间宜为 7 d 以上，碱性物质贮存时间宜为 15 d 以上；c）溶药宜采用专用的溶药罐和搅拌设备，投加宜采用计量泵自动定量投加；d）pH 值粗调宜在中和池或调节池中投加酸性物质或碱性物质进行，pH 值微调宜采用管道混合器和定量加酸加碱泵进行；e）在加药间宜同时设置营养盐（氮、磷等）等药品溶解和加药装置。6.2.7 当进水可生化性较差时，宜设置酸化池。酸化池设计应满足以下要求：HJ 20132012 6 a）宜采用底部布水上向流方式；b）宜根据地区气候条件不同，增加浮渣、沉渣、保温等处理设施；c）有效水深宜为 4.06.0 m；d）酸化池容积宜采用容积负荷计算法，按