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| 标准编号 | HJ 2006-2010 (HJ2006-2010) | | 中文名称 | 污水混凝与絮凝处理工程技术规范 | | 英文名称 | Technical specifications for coagulation and flocculation process in wastewater treatment | | 行业 | 环保行业标准 | | 中标分类 | Z23 | | 国际标准分类 | 13.060.30 | | 字数估计 | 20,292 | | 发布日期 | 2010-12-17 | | 实施日期 | 2011-03-01 | | 引用标准 | GB 4482; GB/T 22627-2008; GB/T 17514; GB 50141; GB 50334; GB 50204; GB 50205; HJ/T 335; CJJ 60; CJ/T 51; HG 2227 | | 标准依据 | 环境保护部公告2010年第94号 | | 发布机构 | 生态环境部 | | 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。 |
HJ 2006-2010: 污水混凝与絮凝处理工程技术规范
HJ 2006-2010 英文名称: Technical specifications for coagulation and flocculation process in wastewater treatment
中华人民共和国国家环境保护标准
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。
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 7~8.5。
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 Q<100 m3/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(如相对分子质量、
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
6.2.1 混凝剂
6.2.1.1 常用的混凝剂宜按照表 1采用。
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 GB 15892要求,其中最重要的是碱化度 B,要求 B值应在 50%~80%。
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 0.3~0.5 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 45~60 min,药剂配置浓度应小于 2%,
水解时间 12~24 h,水解度 30%~40%。
3)PAM溶解配置完成后超过 48 h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:
z 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;
z 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:
z 需补充污水碱度时;
z 需去除水中的 CO2,调整 pH值时;
z 需增大絮凝体密度,加速絮体沉淀时;
z 需增强泥渣脱水性能时。
3)氢氧化钠的使用条件:
z 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
6.3.2.1 药剂的调制方法
1)混凝剂的溶解和稀释方式应按投加量的大小、混凝剂性质确定,宜采用机械搅拌方式,也可采
用水力或压缩空气等方式。
2)水力调制的供水水压应大于 0.2 MPa。
3)压缩空气调制可用于较大水量的污水处理厂(站)的药剂调制。控制曝气强度在 3~5 L/(m2·s);
石灰乳液的调制不宜采用压缩空气方法。
6.3.2.3 调制设备
1)溶解池及溶液池底坡度应不小于 0.02,池底应有排渣管,池壁应设超高,以防止溶液溢出。
2)溶解池及溶液池内壁需进行防腐处理。一般内壁涂衬环氧玻璃钢、辉绿岩、耐酸胶泥贴瓷砖或
聚氯乙烯板等,当所用药剂腐蚀性不太强时,亦可采用耐酸水泥砂浆。
3)投药量较小时,亦可在溶液池上部设置淋溶斗以代替溶药池。
4)溶液池可高架式设置,以便能重力投加药剂。池周围应有工作台,在池内最高工作水位处宜设溢流装置。
5)投药量较小的溶液池可与溶药池合并。溶液池应设备用池。
6)药剂溶液池通常应设搅拌装置,搅拌转速一般为 10~15 r/min。
7)搅拌叶轮应根据需要安装转速调整装置。
6.3.3 药液的投加
6.3.3.1 药液提升应设药液提升设备,常用的有离心泵和水射器。
6.3.3.2 投加设备宜采用计量泵,并应设自动控制装置,自动调整加药量。
6.3.4 加药间及药库
6.3.4.1 一般规定
1)加药间宜与药库合并布置,室外储液池、加药间及药库位置应尽量靠近投药点,并设置在通风良好的地段。
2)药剂仓库和加药间应根据具体情况设置机械搬运设备。
6.3.4.2 加药间布置
1)加药间室内应设有冲洗设施,地坪应有排水沟。
2)药液输送管材一般可采用硬聚氯乙烯等塑料管。
3)溶液池边应设工作台,宽度以 1.5 m为宜。
6.3.4.3 药库布置
1)药剂的固定储备量可按最大投药量的 7~15 d用量计。
2)混凝剂堆放高度一般采用 1.5~2.0 m,当采用石灰时可为 1.5 m,当采用机械搬运设备时可适当增加。
3)必要时药库可设置电动葫芦或电动悬挂起重机等起重搬运设备。
4)应有良好的通风条件,并应防止药剂受潮。
6.4 混合设备的选择与设计
6.4.1 混合设备的选型
1)混合方式可采用管式混合器混合、水泵混合和机械混合。
2)混合设备的选型应根据污水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。
3)管式混合器混合适用于原水水量稳定、不含纤维类物质,水泵有富余水头可利用的情况。
4)水泵混合适用于原水泥沙含量少、悬浮物浓度低,水泵离反应设备近的情况。
5)机械混合适用于原水成分复杂、水质水量多变的情况,混合池可与絮凝反应池合建。
6.4.2 一般规定
1)混合设备应采用快速混合方式。
2)高分子絮凝剂等增大凝絮作用的助凝剂不得在混合设备投加。
3)混合时间一般为 10~30 s。搅拌速度梯度 G一般为 600~1 000 s−1。
4)混合设施与后续处理构筑物尽可能采用直接连接方式。
5)混合设施与后续处理构筑物连接管道的流速宜采用 0.8~1.0 m/s。
6.4.3 水泵混合
1)应在每一水泵的吸水管上安装药剂投加管,并设置装有浮球阀的水封箱。
2)腐蚀性药剂不宜采用水泵混合方式。
3)水泵与处理构筑物的距离一般应小于 60 m。
6.4.4 管式混合器
1)分节数一般为 2~3段,管中流速取 1.0~1.5 m/s。
2)重力投加时,管式混合器投加点应设在文丘里管或孔板的负压点。
3)投药点后的管内水头损失不小于 0.3~0.4 m。
4)投药点至管道末端絮凝池的距离应小于 60 m。
6.4.5 机械混合
6.4.5.1 机械混合的搅拌装置宜选用桨板式,也可选用螺旋桨式和透平式。
6.5 絮凝反应设备的选择与设计
6.5.1 絮凝反应设备的选型
1)反应池型式的选择应根据污水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。
2)污水处理中常用竖流折板反应池、网格(栅条)反应池、机械反应池。
3)竖流折板反应池应用较广泛,适用于水量变化不大的大中型污水处理厂(站)。
4)网格(栅条)反应池适用于中小水量污水絮凝处理,可与沉淀池或气浮池合建,含纤维类、油
类物质较多的污水不宜采用本反应池。
5)机械反应池适用于中小水量污水与各类工业废水混凝处理,可与沉淀池或气浮池合建;易于根
据水质水量的变化调整水力条件;可根据反应效果调整药剂投加点,改善絮凝效果。
6)旋流反应池和涡流反应池宜用于水质水量较稳定的情况。
6.5.2 一般规定
1)根据污水特性及反应池型式的不同,反应时间 T一般宜控制在 15~30 min。
2)反应池的平均速度梯度 G一般取 70~20 s−1,GT值应为 104~105,速度梯度 G及反应流速应逐渐由大到小。
3)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。
4)反应池出水穿孔墙的过孔流速宜小于 0.10 m/s。
5)反应池宜优先采用机械搅拌方式。
6.5.3 竖流折板反应池
6.5.3.1 主要设计参数
1)竖流折板反应池一般分为三段。三段中的折板布置可分别采用异波折板、同波折板及平行直板。
6.5.3.4 竖流波形折板反应池
1)反应池宜设计成三级连续反应室,三级的容积设计应逐级成倍递增:V1∶V2∶V3 =1∶2∶4;平
均流速成倍递减:v1∶v2∶v3 =4∶2∶1。
2)竖流波形折板反应器每格流速由 0.25 m/s 逐步递减至 0.05 m/s。反应室单位沿程水头损失相应
由 300 Pa/m递减至 50 Pa/m。
3)反应室的总水头损失约为 30~35 cm。
6.5.4 网格(栅条)反应池
6.5.4.1 主要设计参数
1)反应池分格数分成 6~12格;可大致按分格数均分成 3段。
2)网格或栅条数前段、中段、末段可分别为 16层、10层、4层。上下两层间距为 60~70 cm,每
格的竖向流速前段至末段由 0.20~0.10 m/s逐步递减。
3)三级反应池的网孔或栅孔流速分别为 0.25~0.30 m/s、0.22~0.25 m/s、0.10~0.22 m/s。
4)格栅反应池宜设排泥管,一般采用 DN100~150 mm的穿孔管,并安装快开排泥阀。
6.5.4.2 网格反应池的计算
6.5.5 机械反应池
6.5.5.1 主要设计参数
1)反应池一般应设三格以上。各格设相应档数的搅拌器,搅拌器多用垂直轴。
2)桨叶可为平板型、叶轮式,桨叶中心线速度应为 0.5~0.2 m/s,各格线速度应逐渐减小。
3)垂直轴式的上桨板顶端应设于池子水面下 0.3 m 处,下桨板底端设于距池底 0.3~0.5 m处,桨
板外缘与池侧壁间距不大于 0.25 m。
4)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。
5)垂直轴式机械反应池应在池壁设置固定挡板。
6)反应池单格宜建成方型,单边尺寸宜>800 mm,池深一般为 2.5~4 m,池边应设检修平台。
6.5.5.2 机械反应池计算
7 主要工艺设备和材料
7.1 机械混合与机械反应搅拌机的功率与转速应根据 6.4.4及 6.6.4设计要求选用,宜采用无级变速搅拌机。
7.2 管式混合器应安装文丘里管或孔板装置。
7.3 机械混合反应池采用钢板制作或混凝土浇筑时,都应考虑防腐,方法见 6.3.2.3。
7.4 计......
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