城镇污水再生利用技术指南（试行）.pdf

城镇污水再生利用技术指南 城镇污水再生利用技术指南 （试行）（试行）中华人民共和国住房和城乡建设部 二一二年十二月 前 言 城镇污水再生利用不仅是缓解区域水资源短缺的有效途径，也能有效减轻污水排放对生态环境的压力。为进一步规范城镇污水再生利用，推动城镇节水减排，依据中华人民共和国城乡规划法、中华人民共和国水法、中华人民共和国循环经济促进法、中华人民共和国水污染防治法和城市节约用水管理规定等法律法规和规章，根据原建设部、科学技术部发布的城市污水处理再生利用技术政策，编制本指南。本指南提出我国城镇污水再生利用的原则框架，用于指导我国城镇污水处理再生利用的规划，设施建设、运行、维护及管理。在编制过程中，借鉴了国外的先进经验，广泛征求了有关方面的意见，对主要问题开展了专题论证，对具体内容进行了反复讨论和修改，总体上反映了近年来我国城镇污水再生利用的实践经验和研究成果。本指南的主要内容包括总则、城镇污水再生利用技术路线、城镇污水再生处理技术、城镇污水再生处理工艺方案、城镇污水再生利用工程建设与设施运行维护、城镇污水再生利用风险管理，共六章。本指南由中华人民共和国住房和城乡建设部组织编制。本指南主要起草单位：中国科学院生态环境研究中心、住房和城乡建设部城镇水务管理办公室、清华大学、天津中水有限公司、北京城市排水集团有限责任公司、天津大学、天津工业大学、天津城市建设学院。本指南由住房和城乡建设部城市建设司负责管理，中国科学院生态环境研究中心负责技术解释。请各单位在使用过程中，总结实践经验，提出意见和建议。目 录 第一章第一章 总总 则则.1 第二章第二章 城镇污水再生利用技术路线城镇污水再生利用技术路线.2 第一节 城镇污水再生利用基本原则.2 第二节 再生水利用需求分析.2 第三节 规划布局.3 第四节 利用途径及单元技术选择.4 第三章第三章 城镇污水再生处理技术城镇污水再生处理技术.7 第一节 常规处理技术.7 第二节 深度处理技术.9 第三节 消毒技术.14 第四章第四章 城镇污水再生处理工艺方案城镇污水再生处理工艺方案.16 第一节 工业利用.16 第二节 景观环境利用.18 第三节 绿地灌溉利用.20 第四节 农田灌溉利用.21 第五节 城市杂用.23 第六节 地下水回灌.24 第五章第五章 城镇污水再生利用工程建设与设施运行维护城镇污水再生利用工程建设与设施运行维护.26 第一节 城镇污水再生利用工程建设.26 第二节 设施运行维护管理.29 第六章第六章 城镇污水再生利用风险管理城镇污水再生利用风险管理.30 第一节 生产风险管理.30 第二节 终端用户风险管理.31 第三节 科学研究和公众参与.32 附附 录录.35 第一章 总 则 1 适用范围适用范围 本指南适用于城镇集中型污水处理再生利用技术方案选择，涵盖城镇污水从收集、处理到再生利用全过程的管理，指导城镇污水再生利用的规划以及设施的建设、运行、维护及管理。再生水的主要用途包括工业、景观环境、绿地灌溉、农田灌溉、城市杂用和地下水回灌等。2 总体目标总体目标 城镇污水再生利用的总体目标是充分利用城镇污水资源、削减水污染负荷、促进水的循环利用，缓解区域水资源短缺，推动城镇节水减排，提升我国城镇水资源综合利用效率和水平，推动资源节约型和环境友好型社会的建设。3 指导思想指导思想 本指南的指导思想是针对我国城镇污水再生利用的实际需求，结合相关政策的要求和现有城镇污水再生利用设施的运行实践，借鉴国际相关成果和经验，体现系统性、整体性、合理性、前瞻性和水质安全性，科学确定城镇污水再生利用规划以及设施建设、运行、维护及管理的技术要求。系统性：城镇污水再生利用应涵盖从污水收集、处理到利用的全过程，城镇污水处理厂的建设和改造应统筹考虑污水再生利用。整体性：城镇污水再生利用应纳入城镇排水与污水处理的整体规划。合理性：城镇污水处理、再生及输配等设施的布局，应充分考虑再生利用的便利性，根据再生水用户的需求进行合理布局。前瞻性：城镇污水再生利用的规划和建设应具有一定的前瞻性，充分借鉴国内外取得的科研和实践成果。水质安全性：城镇污水再生利用的核心问题是水质安全。应加强源头管理，确保排入下水道的污水达到污水排入城镇下水道水质标准，同时要提高再生处理工艺及输配过程的可靠性，从系统上保障再生水水质安全。1 第二章 镇污水再生利用技术路线 城第一节 城镇污水再生利用基本原则为保障城镇污水再生利用工作的顺利开展，集中型城镇污水再生利用应遵循以下基本原则：（1）城镇污水再生利用规划应以系统的调研和现状分析为基础，包括污水水源、城镇污水排放和处理情况、城镇再生水生产与使用现状等，并对制约城镇污水再生利用的各种因素进行分析，明确需要重点解决的问题。（2）城镇污水再生利用规模与布局应根据城镇的自身特点和客观需求确定。资源型缺水城镇应以增加水源为主要目标，水质型缺水城镇应以削减水污染负荷、提高城镇水环境质量和改善人居环境为主要目标。（3）再生水应优先用于需水量大、水质要求相对较低、综合成本低、经济和社会效益显著的用水途径。选择处理工艺时应考虑不同再生水利用途径水质需求的差异，以及从常规处理到深度处理和后续消毒工艺流程的整体性，同时需兼顾远期发展的需要。第二节 再生水利用需求分析 城镇污水再生利用需求分析包括现状分析和水质水量需求分析。其中现状分析包括：（1）污水水源分析：包括产业结构、主要排水大户的水质特性及水量变化特点等。（2）城镇污水排放和处理情况分析：包括污水排放量及变化趋势、污水处理设施的工艺特点、处理能力、运行状况和出水水质等。（3）城镇再生水生产现状分析：包括城镇污水再生处理设施的工艺类型、生产规模、运行状况和再生水水质，以及再生水输配方式、输配设施布局和运行状况等。（4）城镇再生水使用现状分析：包括主要用户分布、再生水主要利用途径及再生水使用量变化等。（5）问题分析：对制约城镇污水再生利用的各种因素进行分析，明确需要重点解决的问题。2 需求分析应依据城市水资源供需现状及变化趋势、潜在用户分布，确定不同用途的再生水水质水量需求。具体包括：（1）工业：宜在对当地产业结构以及工业用水大户的用水特点与现状进行充分调研的基础上确定工业用再生水的水质水量需求。（2）景观环境：宜根据水体功能、环境及质量标准、容量、蒸发耗散量、换水周期、地下渗透量、水体流动性（流速）、封闭或开放性等因素确定景观环境用再生水的水质水量需求。（3）绿地灌溉：宜根据当地的气候条件、土壤特征、绿地类型以及灌溉面积和灌溉周期等确定绿地灌溉用再生水的水质水量需求。（4）农田灌溉：宜统筹考虑气候条件、地理位置、土壤性质、农作物类型以及灌溉面积和灌溉周期等因素确定农业灌溉用再生水的水质水量需求。（5）城市杂用：宜在对现有城市杂用水量调查的基础上，根据不同利用途径的特征和季节变化确定城市杂用再生水的水质水量需求，其中冲厕等用水量宜根据可接管用户数量进行确定。（6）地下水回灌：宜根据水文地质条件、地下水资源现状、回灌方式等确定地下回灌用再生水的水质水量需求。第三节 规划布局 城镇污水再生利用规划是城镇排水与污水处理规划的重要内容，其制定应依据城镇总体规划，与城镇供水、排水、节水、市容环卫、园林绿化、暴雨内涝防治等有关规划相协调，并遵循国家及地方现有的法律、法规、规范及标准。规划应遵循因地制宜、经济合理的原则，根据城镇的自身特点和客观需求，统一规划、合理布局。再生处理设施规模和技术的选择应依据水源和用户需求确定，以满足近期再生利用需求为主，同时兼顾远期发展需要。应确保再生水水源水质水量满足再生水生产与供给的可靠性、稳定性和安全性要求，符合现行的相关标准，并对后续再生利用过程不产生危害。城镇污水处理厂的建设应考虑再生利用的需求，统一规划、统筹建设，对于暂时没有再生水需求的地方可以在污水处理厂规划过程中预留深度处理设施位置和接口。3 污水处理工艺的选择应考虑与再生利用途径相匹配。城镇污水再生处理水质目标和处理工艺的确定应考虑不同用户的需求。在不能同时满足不同用户需求时，应进行技术经济比选，确定优先利用方向。污水再生处理、储存和输配设施的布局应综合考虑水源和再生水用户的分布，统筹规划。再生水可通过压力管网、河道或供水车等方式输送至用户，管网的布置形式可选择环状或枝状管网，枝状管网末端需设置泄水设施；应考虑输配过程的加压、消毒及维护抢修站点用地等。再生水的储存和输配可充分利用城市景观水系。第四节 利用途径及单元技术选择 城镇污水再生利用主要途径包括工业、景观环境、绿地灌溉、农田灌溉、城市杂用和地下水回灌。水质要求分别详见有关国家标准 GB/T 19923-2005、GB/T 18921-2002、GB/T 25499-2010、GB 20922-2007、GB/T 18920-2002、GB/T 19772-2005。不同用途应重点关注的水质指标见表 2-1。表表 2-1 不同利用途径应重点关注的再生水水质指标不同利用途径应重点关注的再生水水质指标 主要用途主要用途 应重点关注的水质指标应重点关注的水质指标 冷却和洗涤用水 氨氮、氯离子、溶解性总固体（TDS）、总硬度、悬浮物（SS）、色度等指标。锅炉补给水 TDS、化学需氧量（COD）、总硬度、SS 等指标。工业 工艺与产品用水 COD、SS、色度、嗅味等指标。观赏性景观环境用水 营养盐及色度、嗅味等指标。景观环境 娱乐性景观环境用水 营养盐、病原微生物、有毒有害有机物、色度、嗅味等指标。非限制性绿地 病原微生物、浊度、有毒有害有机物及色度、嗅味等指标。绿地灌溉 限制性绿地 浊度、嗅味等感官指标。直接食用作物 重金属、病原微生物、有毒有害有机物、色度、嗅味、TDS 等指标。间接食用作物 重金属、病原微生物、有毒有害有机物、TDS 等指标。农田灌溉 非食用作物 病原微生物、TDS 等指标。城市杂用 病原微生物、有毒有害有机物、浊度、色度、嗅味等指标。地表回灌 重金属、TDS、病原微生物、SS 等指标。地下水回灌 井灌 重金属、TDS、病原微生物、有毒有害有机物、SS 等指标。4 为了达到不同用途的水质要求，需要将各种污水再生处理单元技术进行有机组合。主要单元技术功能和特点见表 2-2。具体单元技术要求及特点等详见第三章。表表 2-2 污水再生利用主要单元技术功能和特点污水再生利用主要单元技术功能和特点 单元技术单元技术 主要功能及特点主要功能及特点 一级处理 去除 SS，提高后续处理单元的效率，主要包括格栅、沉砂池和初沉池。二级处理 去除易生物降解有机污染物和 SS，主要为生物处理工艺，如传统活性污泥法。常规处理 二级强化处理 强化营养盐（氮、磷）的去除，如厌氧/缺氧/好氧（AAO）工艺。混凝沉淀 强化 SS、胶体颗粒、有机物、色度和总磷（TP）的去除，保障后续过滤单元处理效果。砂滤 进一步过滤去除 SS、TP，稳定、可靠，占地和水头损失较大。滤布滤池 进一步过滤去除 SS、TP，占地和水头损失较小。介质过滤 生物过滤*进一步去除氨氮或总氮以及部分有机污染物。膜生物反应器 传统生物处理工艺与膜分离相结合以提高出水水质，占地小，成本较高。微滤/超滤膜过滤 高效去除 SS 和胶体物质，占地小，成本较高。膜处理 反渗透 高效去除各种溶解性无机盐类和有机物，水质好，但对进水水质要求高，能耗较高。臭氧氧化 氧化去除色度、嗅味和部分有毒有害有机物。臭氧-过氧化氢 比臭氧具有更强的氧化能力，对水中色度、嗅味及有毒有害有机物进行氧化去除。深度处理 氧化 紫外-过氧化氢 比臭氧具有更强的氧化能力，对水中色度、嗅味及有毒有害有机物进行氧化去除。比臭氧-过氧化氢反应时间长。氯消毒 有效灭活细菌、病毒，具有持续杀菌作用。技术成熟，成本低，剂量控制灵活可变。易产生卤代消毒副产物。二氧化氯 现场制备，有效灭活细菌、病毒，具有一定的持续杀菌作用。产生亚氯酸盐等消毒副产物。紫外线 现场制备，有效灭活细菌、病毒和原虫。消毒效果受浊度的影响较大，无持续消毒效果。消毒 臭氧 现场制备，有效灭活细菌、病毒和原虫，同时兼有去除色度、嗅味和部分有毒有害有机物的作用。无持续消毒效果。*本指南将生物过滤也包括在介质过滤中。5 城镇污水再生处理工艺方案应根据再生水的用途选择不同的单元技术进行组合，并考虑工艺的可行性、整体流程的合理性、工程投资与运行成本以及运行管理方便程度等多方面因素，同时宜具有一定的前瞻性。对于向服务区域内多用户供水的城镇污水再生处理设施，供水水质应符合用水量最大的用户的水质要求；个别水质要求更高的用户，可自行增加处理措施，直至达到其水质要求。具体工艺方案建议详见第四章。6 第三章 城镇污水再生处理技术城镇污水再生处理技术主要包括常规处理、深度处理和消毒。常规处理包括一级处理、二级处理和二级强化处理。主要功能为去除 SS、溶解性有机物和营养盐（氮、磷）。深度处理包括混凝沉淀、介质过滤（含生物过滤）、膜处理、氧化等单元处理技术及其组合技术，主要功能为进一步去除二级（强化）处理未能完全去除的水中有机污染物、SS、色度、嗅味和矿化物等。消毒是再生水生产环节的必备单元，可采用液氯、氯气、次氯酸盐、二氧化氯、紫外线、臭氧等技术或其组合技术。城市污水再生处理系统应优先发挥常规处理在氮磷去除方面的功能，一般情况下应避免在深度处理中专门脱氮。第一节 常规处理技术 常规处理技术包括一级处理、二级处理和二级强化处理。1 一级处理一级处理 是以去除水中呈悬浮状态的固体污染物质为主的处理过程，一般采用物理处理方法，主要处理单元包含格栅、沉砂池、初沉池。（1）（适用范围）一级处理宜作为二级处理的预处理步骤。（2）（技术特点）去除SS为主，可部分去除生化需氧量（BOD5）。（3）（运行参数）格栅：过栅流速宜采用 0.6-1.0 m/s；平流沉砂池：流速宜为 0.15-0.3 m/s，最高时流量时停留时间不小于 30 s；曝气沉砂池：水平流速宜为 0.1 m/s，最高流量时停留时间应大于 2 min，处理每立方米污水的曝气量宜为 0.1-0.2 m3；旋流沉砂池：最高流量时停留时间不应小于 30 s，水力表面负荷宜为 150-200 m3/(m2h)；初沉池：水力表面负荷宜为 1.5-4.5 m3/(m2h)。（4）（处理效果）正常运行条件下，以生活污水为主的城镇污水经过一级处理后，BOD5可去除 30%左右，SS可去除 50%左右。2 二级处理二级处理 以去除悬浮态和溶解态有机污染物为主要目的生物处理技术，包括普通活性污泥 7 法、吸附再生法、生物接触氧化法等。（1）（适用范围）适用于对营养盐去除要求不高的城镇污水再生处理。（2）（技术特点）可有效去除BOD5、SS和氨氮。（3）（运行参数）BOD5污泥负荷（Ls）宜为 0.2-0.5 kg BOD5/(kgMLSSd)，污泥回流比宜为 25-100%。（4）（处理效果）正常运行条件下，城镇污水经过二级处理后出水水质可达到：CODCr60 mg/L，BOD520 mg/L，SS20 mg/L，氨氮15 mg/L，总氮50 mg/L，总磷5 mg/L。3 二级强化处理二级强化处理 以强化氮、磷或同时强化氮磷去除为主要目的生物处理工艺，主要包括活性污泥法中的缺氧好氧（ANO）生物脱氮法、厌氧好氧（APO）生物除磷法、厌氧/缺氧/好氧（AAO，又称A2O）生物脱氮除磷法、氧化沟、序批式活性污泥法（SBR）等，目前主流工艺是兼具脱氮除磷功能的A2O、氧化沟和SBR等，其中氧化沟和SBR宜用于中小规模污水再生处理。（1）（适用范围）适用于对营养盐去除要求较高的城镇污水再生处理。（2）（技术特点）可有效去除BOD5、SS、氮和磷等。（3）（运行参数）宜根据试验资料确定；无试验资料时，ANO、APO 和A2O可按表 3-1 的规定取值，兼具脱氮或除磷或同时除磷脱氮功能的氧化沟和SBR的运行参数可分别参照此表ANO、APO和A2O取值。表表 3-1 二级强化处理技术运行参数参考值二级强化处理技术运行参数参考值 运行参数运行参数 技术技术 BOD5污泥负荷污泥负荷Ls（kgBOD5/kgMLSSd）污泥浓度污泥浓度MLSS（g/L）污泥龄污泥龄C（d）污泥回流比污泥回流比 R（%）混合液回流比混合液回流比 Ri（%）ANO 0.05-0.15 2.5-4.5 11-23 50-100 100-400 APO 0.4-0.7 2.0-4.0 3.5-7 40-100 A2O 0.1-0.2 2.5-4.5 10-20 20-100 200（4）（处理效果）正常运行条件下，城镇污水经过二级强化处理后出水水质可达到：CODCr50 mg/L，BOD510 mg/L，SS20 mg/L，氨氮1 mg/L，总氮15 mg/L，总磷1 mg/L，色度30 度。8 第二节 深度处理技术深度处理的目的是进一步去除二级（强化）处理未能完全去除的有机污染物、SS、色度、嗅味和矿化物等。常见的深度处理技术包括混凝沉淀、介质过滤（含生物过滤）、膜处理及氧化等，本指南将膜生物反应器（MBR）技术也包括在深度处理技术中。1 混凝沉淀技术混凝沉淀技术 利用混凝剂使水中的悬浮颗粒物和胶体物质凝聚形成絮体，然后通过沉淀的方式去除絮体。混凝剂混合反应方式可采用管道混合或机械搅拌等方式。宜选择铝盐和铁盐为主的混凝剂，必要时可投加有机高分子助凝剂。沉淀设施主要有平流、竖流、辐流和斜板（管）沉淀池，也可利用澄清池去除絮体。（1）（适用范围）适用于城镇污水二级处理/二级强化处理出水的深度处理，同时也可作为预处理技术，保障后续处理工艺过程稳定运行。（2）（技术特点）经济、简便、适用范围广，对浊度、磷及表观色度均有较好的去除效果。（3）（运行参数）混凝剂投量与进出水水质、混凝剂种类有关，一般运行情况下宜为 2-10 mg/L（以铁或铝计）；混合反应时间宜为 10-15 min，沉淀时间宜为 60-120 min。（4）（处理效果）以二级处理出水为进水，混凝沉淀出水浊度可达到 1-5 NTU；CODCr去除率约为 10-30%；根据来水总磷浓度，总磷去除率通常为 40-80%。2 介质过滤技术介质过滤技术 包括砂滤、滤布滤池等 SS 去除技术，本指南将生物过滤也包括在介质过滤中。2.1 砂滤砂滤 利用一定粒径的石英砂等无机介质过滤截留悬浮物、胶体物质。（1）（适用范围）适用于混凝沉淀出水或其他有除浊要求水的深度处理。城镇污水二级处理/二级强化处理出水浊度较低时可采用微絮凝-过滤。常用的砂滤池有 V 型滤池等。（2）（技术特点）简单、经济、实用，运行稳定可靠，其中微絮凝-过滤具有一定的除磷效果。（3）（运行参数）粒径、滤层厚度及滤速等运行参数与采用的滤池形式有关。当采用 V 型滤池时，均质滤料滤层厚度宜为 1.0-1.5 m 左右，滤速宜采用 4-8 m/h，根据 9 来水浊度确定反冲洗周期。（4）（处理效果）砂滤出水浊度2 NTU；微絮凝-过滤对磷的去除与进水浓度以及絮凝剂投加量有关，去除率通常为 20-50%。（5）（注意事项）采用微絮凝-过滤时，设计操作不当可能导致滤池反冲洗周期缩短、出水浊度升高。2.2 滤布滤池滤布滤池 利用一定孔径的滤布过滤去除总悬浮固体。滤布滤池技术为表面过滤技术，可以替代传统的深床过滤。（1）（适用范围）适用于混凝沉淀出水或其他有除浊要求水的深度处理。（2）（技术特点）节省能耗，一般是常规气水反冲滤池能耗的 1/3；过滤水头小；占地面积小，维护使用简便。（3）（运行参数）水力负荷宜为 6-16 m3/(m2h)，滤盘直径一般为 0.90-3.00 m，滤盘反洗转速一般为 0.5-1.0 r/min。（4）（处理效果）对 SS 的去除率可达 50%以上。（5）（注意事项）当 SS 过高或黏附性较强时，滤布易发生污染和堵塞。2.3 生物过滤生物过滤 利用滤料及其表面附着的生物膜去除氮、有机污染物和悬浮物。根据处理目标不同分为曝气生物滤池和反硝化滤池。（1）（适用范围）适用于以城镇污水二级处理/二级强化处理出水的深度处理，也可用于臭氧氧化出水的后处理。曝气生物滤池适用于氨氮的去除，反硝化滤池适用于硝态氮的去除。（2）（技术特点）去除氨氮（或总氮）和有机污染物。（3）（运行参数）曝气生物滤池以氨氮为去除目标时，容积负荷一般为 0.2-0.6 kg氨氮/(m3滤料d)，滤速宜为 3-6 m/h，供气量宜为 70 m3/kg氨氮左右；处理臭氧氧化出水时，滤速宜为 4-10 m/h；反硝化滤池容积负荷一般为 1-1.5 kg硝态氮/(m3滤料d)，滤速宜为 5-8 m/h，外加碳源可按去除硝态氮的 5-6 倍（CODCr/N）计。（4）（处理效果）以二级处理出水为进水时，曝气生物滤池氨氮去除率可达 90以上，CODCr的去除率可达 10-30，出水SS一般15 mg/L；以臭氧氧化出水为进水 10 时，可有效去除臭氧氧化产生的小分子有机物，如醛类等；反硝化滤池硝态氮去除率主要取决于投加的碳源量，一般为 50-90。（5）（注意事项）曝气生物滤池在水温低时硝化效率会下降；反硝化滤池对碳源投加控制要求高，供应不足时会产生亚硝酸盐积累，过量时会导致出水有机物含量升高，而且应注意因生物生长而导致的滤床堵塞问题；原则上氮的去除应优先在二级强化处理单元完成。3 膜处理技术膜处理技术 本指南所指膜处理技术包括基于微滤和超滤的固液分离技术，以及基于反渗透的脱盐及溶解性污染物去除技术。具体包括：膜生物反应器（MBR）技术、微滤/超滤膜过滤技术；反渗透（RO）技术等。3.1 膜生物反应器膜生物反应器 将膜分离技术与活性污泥生物处理单元相结合，以膜过滤取代传统二沉池的水处理技术。常用组件类型主要有板式和中空纤维两种。（1）（适用范围）适用于以城镇污水为水源的污水再生处理。（2）（技术特点）可克服传统活性污泥法的污泥流失和膨胀问题；容积负荷高，处理效果稳定，出水水质总体上优于常规生物处理技术。（3）（运行参数）膜通量一般为 10-20 L/(m2h)，操作压力宜小于 0.05 Mpa，气水比宜为 10-30。（4）（处理效果）出水CODCr30 mg/L，浊度1 NTU。（5）（注意事项）容易出现膜污染问题，对运行管理要求高，检修及化学清洗较复杂，需进行定期在线清洗和离线清洗；膜组件采用中空纤维更换周期一般为 3-5 年，采用板式更换周期一般为 5-8 年，需要考虑膜组件更换费用；由于受膜通量限制，遇到水力冲击负荷时调节余量较小；反应器内污泥浓度高，膜组件出现损坏等问题时，需注意出水的水质安全。3.2 微滤微滤/超滤膜过滤超滤膜过滤 利用微滤膜或超滤膜去除水中 SS 和胶体物质的处理技术，主要包括外置式和浸没式两种应用方式。常用组件类型主要有板式、管式和中空纤维三种。（1）（适用范围）适用于以城镇污水二级处理/二级强化处理出水的深度处理。11（2）（技术特点）可替代常规的沉淀-过滤工艺，具有高效去除悬浮物和胶体物质的能力，出水水质优于常规介质过滤；占地面积小，自动化程度高；浸没式适用于使用沉淀-过滤工艺的城镇污水再生处理设施的升级改造。（3）（运行参数）运行参数与膜的过滤方式有关。外置式：操作压力宜0.2 Mpa，膜通量宜为40-70 L/(m2h)，反冲洗周期宜为30-60 min；浸没式：操作压力宜0.05 Mpa，膜通量宜为 30-50 L/(m2h)，反冲洗周期宜为 30-60 min。（4）（处理效果）CODCr去除率约为 5-30%，浊度0.2 NTU，水回收率90%。（5）（注意事项）浸没式采用负压抽吸方式出水，运行成本较外置式低 20-50%；外置式具有产水通量大，相同处理规模使用膜面积少，投资节省的优点。需定期进行在线和离线化学清洗，膜组件更换周期约为 3-5 年。3.3 反渗透技术反渗透技术 利用只能透过水而不能透过溶质的反渗透膜进行水中溶解性物质去除的膜分离技术。（1）（适用范围）适用于对溶解性无机盐类和有机物含量有特殊要求的再生水生产。（2）（技术特点）出水水质好，有机质和无机盐含量远低于其他膜处理技术的出水；可通过对反渗透浓水回收提高产水率。（3）（运行参数）进水污染指数（SDI15）3，运行压力2.0 Mpa。（4）（处理效果）一级两段反渗透产水率可大于 70%，一级 RO 系统的脱盐率可大于 95%，二级 RO 的脱盐率可大于 97%。（5）（注意事项）反渗透对预处理要求高，一般要求有超滤或微滤预处理，并使用一次性的保安过滤器（一般采用 5 微米滤元）；反渗透出水 pH 值偏低，需根据水质需求进行调整；有大量浓水产生，浓水无机盐和有机质含量高，其处理处置需要给予充分的考虑；反渗透膜用于污水再生处理容易产生膜污染问题，每年需进行 2-6 次膜的化学清洗，3-5 年需更换膜组件；实际运行中，进水泵不能停水，冬季低温期需采取适当的保温措施。4 氧化技术氧化技术 利用臭氧等强氧化剂对水中色度、嗅味及有毒有害有机物等进行氧化去除的技术，12 根据来水水质状况和出水水质要求还可以采用臭氧过氧化氢、紫外过氧化氢等高级氧化技术。4.1 臭氧氧化臭氧氧化 利用臭氧作为氧化剂对水中色度、嗅味及有毒有害有机物进行氧化去除。（1）（适用范围）主要用于水中色度、嗅味及有毒有害有机物等的去除。适用于城镇污水二级处理/二级强化处理出水的深度处理。（2）（技术特点）现场制备，操作简便，可综合改善水质，并强化病原微生物的去除。（3）（运行参数）臭氧投量宜为 3-8 mg/L，接触时间宜为 5-10 min。（4）（处理效果）对色度、嗅味以及含不饱和键的有毒有害有机物去除效果显著，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）（注意事项）具有强氧化性，与臭氧接触的相关设施应采用耐氧化材料；臭氧有毒，气味难闻，必须设置尾气破坏装置，并采取防止臭氧泄漏的措施；宜采用后置生物过滤技术（如生物活性炭过滤）去除臭氧氧化中间产物（醛类物质等），详见本指南 2.3。4.2 臭氧过氧化氢臭氧过氧化氢 利用臭氧过氧化氢联用技术对水中色度、嗅味及有毒有害有机物进行氧化去除。（1）（适用范围）适用于城镇污水二级处理/二级强化处理出水的深度处理。（2）（技术特点）利用氧化能力比臭氧更强的羟基自由基进行氧化；运行方式灵活，根据实际情况可选择单独臭氧氧化、臭氧-过氧化氢联用等方式，采用联用方式时，可在多级臭氧接触池的后段投加过氧化氢；与紫外-过氧化氢技术相比较而言，不受浊度影响，反应时间短。（3）（运行参数）臭氧投量宜为 3-8 mg/L，过氧化氢与臭氧的投加比一般为 0.3-0.5（质量比），接触时间宜大于 5 min。（4）（处理效果）色度、嗅味去除效果与单独臭氧氧化相当，比单独臭氧氧化具有更强的氧化能力。（5）（注意事项）与臭氧氧化相同，需要关注臭氧的氧化性和毒性；过氧化氢在高温下容易分解，储运要注意安全；出水中可能有过氧化氢残留，对过氧化氢含量有 13 要求时，需采用活性炭床进行过氧化氢分解处理。4.3 紫外过氧化氢紫外过氧化氢 利用紫外过氧化氢联用技术对水中色度、嗅味及有毒有害有机物进行氧化去除。（1）（适用范围）适用于城镇污水二级处理/二级强化处理出水的深度处理。（2）（技术特点）利用氧化能力强的羟基自由基进行氧化，同时兼有消毒效果。（3）（运行参数）紫外线有效剂量20 mJ/cm2，过氧化氢投量宜为 3-8 mg/L，接触时间宜大于 30 min。（4）（处理效果）比臭氧具有更强的氧化能力，具有一定的除色除嗅效果。（5）（注意事项）水中 SS 及紫外灯管表面的积垢易降低紫外线消毒效率；紫外灯管寿命一般为一年，会产生含重金属的废弃灯管，需采取相应的安全处置措施。第三节 消毒技术 消毒以灭活水中病原微生物为目的，常见消毒方式包括氯消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒、臭氧消毒或其组合技术。1 氯消毒氯消毒 利用液氯、次氯酸钠或次氯酸钙等消毒剂灭活致病细菌和病毒。（1）（适用范围）适用于污水再生处理设施出水的消毒及管网末梢的余氯保持等。（2）（技术特点）技术成熟，成本低，具有广谱的微生物灭活效果，余氯具有持续杀菌作用，剂量控制灵活可变。（3）（运行参数）常规消毒投加量宜为 6-15 mg/L（以有效氯计），氯与再生水的接触时间应不小于 30 min，再生水余氯含量及管网末端余氯含量应符合国家有关标准要求。（4）（注意事项）使用液氯消毒应注意储存与运输安全；再生水用于补给景观水体和观赏性水生动、植物养殖，在保证消毒效果的同时应避免过度消毒，防止余氯及消毒副产物对水生生物影响，在条件许可的情况下建议采用臭氧或紫外消毒技术；氯消毒对病原性原虫灭活效果差，可考虑采用联合消毒方式提高病原性原虫灭活效果，降低卤代消毒副产物生成量。14 2 二氧化氯消毒二氧化氯消毒 利用二氧化氯的强氧化性，灭活水中各类病原微生物。（1）（适用范围）适用于污水再生处理设施出水消毒。（2）（技术特点）现场制备，具有优良的广谱微生物灭活效果和氧化作用。（3）（运行参数）二氧化氯与水应充分混合，投加量宜为 4-10 mg/L（以有效氯计），与再生水的有效接触时间应不少于 30 min。（4）（注意事项）使用氯酸钠和盐酸制备二氧化氯时应注意储存与运输安全；二氧化氯消毒产生亚氯酸、氯酸等消毒副产物。3 紫外线消毒紫外线消毒 利用低压或中压紫外线灯灭活水中各类病原微生物。（1）（适用范围）适用于污水再生处理设施出水消毒。（2）（技术特点）不使用化学药品，具有广谱的微生物灭活效果；接触时间短，基本上不产生消毒副产物。（3）（运行参数）紫外线有效剂量参照城市给排水紫外线消毒设备（GB/T19837-2005），接触时间宜为 5-30 s。（4）（注意事项）不具有持续消毒效果，输配时宜采取投加次氯酸钠等措施，防止病原微生物的复活和再生长；其他注意事项与紫外-过氧化氢氧化技术相同。4 臭氧消毒臭氧消毒 利用臭氧作为消毒剂，灭活水中各类病原微生物。（1）（适用范围）适用于污水再生处理设施出水消毒。（2）（技术特点）现场制备，具有广谱的微生物灭活效果；同时兼有去除色度、嗅味和部分有毒有害有机物的作用。（3）（运行参数）臭氧投加量宜为 8-15 mg/L，接触时间宜为 10-20 min。（4）（注意事项）不具有持续消毒效果，输配时宜采取投加次氯酸钠等措施，防止病原微生物的复活和再生长；其他注意事项与臭氧氧化技术相同。15 第四章 城镇污水再生处理工艺方案 在污水再生处理工程中单独使用某项单元技术很难满足用户对水质的要求，应针对不同的水质要求采用相应的组合工艺进行处理。根据国内外城镇污水再生处理与利用研究成果和实践经验，本章针对不同再生水利用途径推荐相应的主要组合工艺方案，以供参考。本章建议采用的工艺流程中括号内单元技术表示为可选，“/”表示应从两个或多个技术中选择一种技术。第一节 工业利用 城镇污水再生后作为工业用水有如下用途：冷却用水、洗涤用水、锅炉补给水、工艺与产品用水，水质应满足城市污水再生利用 工业用水水质（GB/T19923-2005）要求。用户可根据需要采取进一步的处理措施。1 冷却和洗涤用水冷却和洗涤用水 1.1 应重点关注的水质指标应重点关注的水质指标 用于冷却水和洗涤用水时，应考虑防止结垢、腐蚀、生物孳生等，重点关注氨氮、氯离子、TDS、总硬度、SS、色度等指标，循环冷却水应考虑盐度和硬度的控制。1.2 建议采用工艺建议采用工艺 表表 4-1 冷却和洗涤用水建议工艺冷却和洗涤用水建议工艺 工艺工艺 处理效果处理效果 特点特点 城镇污水二级处理/二级强化处理出水（臭氧）消毒 一般；使用臭氧可去除色嗅。投资运行成本低；出水可以用于直流冷却水和一般洗涤用水。城镇污水二级处理/二级强化处理出水（混凝沉淀）介质过滤（臭氧）消毒 使用介质过滤对 SS有一定去除效果；使用臭氧可去除色嗅。投资运行成本低。城镇污水二级处理/二级强化处理出水（混凝）超滤/微滤（臭氧）消毒 使用超滤/微滤对SS去除效果好；使用臭氧可去除色嗅。投资运行成本较高；需关注膜污染和膜寿命。城镇污水二级处理/二级强化处理出水（混凝）超滤/微滤反渗透（臭氧）消毒 使用反渗透对无机盐和各种污染物均有良好去除效果。投资运行成本高；适合用于高含盐量地区和高品质再生水的生产要求；需关注膜污染、膜寿命及浓盐水排放。16 工艺工艺 处理效果处理效果 特点特点 城镇污水膜生物反应器出水（臭氧）消毒 使用膜生物反应器对 SS 去除效果好；使用臭氧可除色嗅。投资运行成本较高；膜生物反应器占地面积小；运行过程需关注膜污染和膜寿命。2 锅炉补给水锅炉补给水 2.1 应重点关注的水质指标应重点关注的水质指标 应考虑防止结垢、腐蚀等，重点关注 TDS、COD、总硬度、SS 等指标。用于锅炉补给水的水质与锅炉压力有关，锅炉蒸汽压力越高对水质要求越高，用户可根据需要采取进一步的脱盐和软化处理措施。2.2 建议采用工艺建议采用工艺 表表 4-2 锅炉补给水建议工艺锅炉补给水建议工艺 工艺工艺 处理效果处理效果 特点特点 城镇污水二级处理/二级强化处理出水混凝沉淀介质过滤消毒 使用介质过滤对 SS有一定去除效果。投资运行成本低。城镇污水二级处理/二级强化处理出水（混凝）超滤/微滤消毒 使用超滤/微滤对 SS去除效果好。投资运行成本较高；需关注膜污染和膜寿命。城镇污水膜生物反应器出水消毒 使用膜生物反应器对SS 去除效果好。投资运行成本较高；膜生物反应器占地面积小；运行过程需关注膜污染和膜寿命。城镇污水二级处理/二级强化处理出水（混凝）超滤/微滤反渗透消毒 使用反渗透对无机盐和各种污染物均有良好去除效果。投资运行成本高；适合用于高含盐量地区和高品质再生水的生产要求；需关注膜污染、膜寿命及浓盐水排放。3 工艺与产品用水工艺与产品用水 3.1 应重点关注的水质指标应重点关注的水质指标 不同工艺与产品用水水质需求差异较大，通常需关注 COD、SS、色度、嗅味等指标。3.2 建议采用工艺建议采用工艺 17 表表 4-3 工艺与产品用水建议工艺工艺与产品用水建议工艺 工艺工艺 处理效果处理效果 特点特点 城镇污水二级处理/二级强化处理出水（混凝沉淀）介质过滤（臭氧）消毒 使用介质过滤对 SS 有一定去除效果；使用臭氧可去除色嗅。投资运行成本低。城镇污水二级处理/二级强化处理出水（混凝）超滤/微滤（臭氧）消毒 使用超滤/微滤对 SS 去除效果好；使用臭氧可去除色嗅。投资运行成本较高；需关注膜污染和膜寿命。城镇污水膜生物反应器出水（臭氧）消毒 使用膜生物反应器对 SS去除效果好；使用臭氧可去除色嗅。投资运行成本较高；膜生物反应器占地面积小；运行过程需关注膜污染和膜寿命。城镇污水二级处理/二级强化处理出水（混凝）超滤/微滤反渗透（臭氧）消毒 使用反渗透对无机盐和各种污染物均有良好去除效果。投资运行成本高；适合用于高含盐量地区和高品质再生水的生产要求；需关注膜污染、膜寿命及浓盐水排放。4 注意事项注意事项 为保证工业生产过程的连续性和安全性，当再生水供应可靠性不能保证时，工业用户应设有备用水源或应急供水方案。第二节 景观环境利用 城镇污水再生作为景观环境水体补水可分为：观赏性景观环境用水和娱乐性景观环境用水，水质应满足城市污水再生利用 景观环境用水水质（GB/T 18921-2002）要求。1 观赏性景观环境用水观赏性景观环境用水 1.1 应重点关注的水质指标应重点关注的水质指标 观赏性景观环境用水应重点关注营养盐及色度、嗅味等指标。1.2 建议采用工艺建议采用工艺 18 表表 4-4 观赏性景观环境用水建议工艺观赏性景观环境用水建议工艺 工艺工艺 处理效果处理效果 特点特点 城镇污水二级强化处理出水（混凝沉淀）（介质过滤）（臭氧）消毒 采用二级强化处理以强化氮和/或磷去除；使用混凝沉淀过滤进一步去除总磷和 SS；使用臭氧可去除色嗅。投资成本低；运行管理简便。城镇污水二级强化处理出水臭氧（生物过滤）消毒 采用二级强化处理以强化氮和/或磷去除；使用臭氧可去除色嗅；使用生物过滤可进一步脱氮。投资运行成本较高。城镇污水膜生物反应器出水臭氧（生物过滤）消毒 使用膜生物反应器对 SS 去除效果好；使用臭氧可去除色嗅；使用生物过滤可消除臭