城镇污水再生利用技术指南(试行).docx

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1、城镇污水再生利用技术指南(试行)介绍时间：2013-06-28 来源：中科院生态环境研究中心 作者：苑宏英一、城镇污水再生利用技术指南（试行）编制背景2012年12月28日，住建部发布了城镇污水再生利用技术指南(试行)，该指南是由中国科学院生态环境研究中心、清华大学、天津中水公司、北京城市排水集团有限责任公司、天津大学、天津工业大学、天津城市建设学院以及住建部城镇水务管理办公室在以下背景下共同编制。1、水资源短缺众所周知，中国水资源短缺的形势日趋严重，特别是北方的一些城市，情况更为突出。如何在短期内解决这一问题，也就成为了关系到国计民生的重大课题。2、政策要求“十二五”全国城镇污水处理及再生利

2、用设施建设规划中规划，“十二五”期间，全国规划建设污水再生利用设施规模2676万立方米/日。其中，设市城市2077万立方米/日，县城477万立方米/日，建制镇122万立方米/日；东部地区1258万立方米/日，中部地区706万立方米/日，西部地区712万立方米/日。全部建成后，我国城镇污水再生利用设施总规模接近4000万立方米/日，其中设市城市超过3000万立方米/日，有效缓解用水矛盾，城镇污水再生利用，已经提升到了政策高度。3、再生水的战略地位再生水由于其自身的特点，推广普及再生水技术利用，已经成为了推动城镇节水减排、改善人居环境的重要途径。城镇污水再生利用技术指南（试行）主要从再生水的规划及

3、设施的建设、运行、维护及管理，进一步规范城镇污水再生利用。二、国内外现状与发展趋势1、美国早在1906年，加州健康局首次公布了与公众健康相关的污水回用水质概念。1960年，加州在水法中鼓励污水回用。1992年，美国环保局和国际发展机构发布了污水再生利用指南在2004年又对该指南进行了修订，进一步规范污水再生利用相关工作。截止2004年，美国已经有25个州制定了关于污水再生利用的法规，其中包括冲厕；森林灌溉；粮食作物灌溉；直接接触的景观；不直接接触的景观；建筑工地用水；工业冷却水；地下水补水等15种用途。在美国2004年修订后的污水再生利用指南中，对不同回用用途的再生水水质例如我们常见的指标，比

4、如BOD5、余氯、浊度等等，也有一些微生物的指标，还有一些总有机碳、总有机卤代物等非常规的指标都做了要求。2、日本在日本，1980年，日本国土交通省制定了污水处理水循环利用技术方针。在此基础上，1981年，日本下水道协会又制定了有关冲厕、绿化的污水处理水循环利用技术指南。1990年，日本国土交通省又出台了污水处理水的景观、戏水利用水质研讨指南，一年之后，日本建设省又在这个研讨指南的基础上制定了污水处理水中景观、戏水用水水质指南。此后，日本的一些县和郡，也纷纷出台了有关再生水利用的相关政策和条例，比如，1995年，东京都颁布的再生水利用事业实施纲要，以及2003年，福冈市制定的再生水利用下水道事

5、业条例。在2005年，日本国土交通省，开始制定一系列的污水处理水的再利用水质标准。在2005年日本国土交通省制定的再生水水质标准及处理设施标准中除了规定一些常规的标准，如浊度、色度等，也对处理设施进行了进一步的规定和要求。3、中国1987年，北京颁发60号文制定了中水设施建设管理试行办法 。1989年，原建设部发布了生活杂用水水质标准（CJ25.1-1989）。1991年，中国工程建设标准化委员会颁发了建筑中水设计规范（CECS30：91），对建筑中水的使用进行了相应的规定。在1999年，建设部发布生活杂用水水质标准(CJ/48-1999)，进一步修缮了1989年版的水质标准。从2002年到2

6、010年，国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布了一系列有关城市污水再生利用的国家标准。在2012年，住建部发布了城市污水再生利用技术指南（建城2012197号）。三、编制思路与指南主要内容介绍整个城市污水再利用的核心问题，是用户安全利用，围绕着这个问题，技术指南在单元处理技术、组合工艺、工程建设与设施运行维护以及风险管理等各个方面，都做了相关的规定。也就是说，为了进一步规范城镇污水再生利用，推动城镇节水减排，编制本指南。从而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。技术指南主要分为六大部分。分别是：总则；城镇污水再生利

7、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；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。下面根据这六大部分，进行一下简单的介绍。1、总则总则部分主要包含以下三部分的内容：（1）适用范围技术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。（2）总体目标城镇污水再利用的总体目标是，要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，从而推动资源节约型和环境友好型社会的建设。（3）

8、指导思想技术指南的指导思想，可以概括为，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，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。2、污水再生利用技术路线有关技术路线，主要有四方面的内容，其中，包括城镇污水再利用的基本原则、再生水利用需求分析、规划布局以及单元技术选择。（1）基本原则对于基本原则来说，核心问题是，城镇污水再利用的规划应以系统的调研和现状为基础。其规模与布局应根据城镇自身特点和客观需求确定。应用原则应优先用于需求量大、水质要求相对较低等途径。（2）再生水利用需求分析进行再生水需求分析时，要充分考虑

9、现状分析，包括水源、排放与处理情况、生产、使用等方面的分析。而对水质水量需求分析，则要依据不同用途来进行。（3）规划布局再生处理设施规模和技术的选择，不仅要满足近期需求，同时也要兼顾远期需求。城镇污水处理厂的建设应充分考虑再生利用的需求。而再生处理、储存、输配设施布局，则应综合考虑水源和用户分布。（4）单元技术选择单元技术选择包含两个核心问题：不同利用途径应重点关注的再生水水质指标；污水再生利用主要单元技术功能和特点。利用表1、表2可以更清晰地了解这两个核心问题的重点。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 1

10、9923-2005、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1。表1 不同利用途径应重点关注的再生水水质指标主要用途重点关注的水质指标工业冷却和洗涤用水应重点关注氨氮、氯离子、悬浮物（SS）、色度等指标。锅炉补给水应重点关注溶解性总固体（TDS）、化学需氧量（COD）、SS等指标。工艺与产品用水应重点关注COD、SS、色度、嗅味等指标。景观环境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。娱乐性景观环境用水应重点关注营养盐、病原微生物、有毒

11、有害有机物及色度、嗅味等指标。绿地灌溉非限制性绿地应重点关注病原微生物、浊度、有毒有害有机物及色度、嗅味等指标。限制性绿地应重点关注浊度、嗅味等感官指标。农田灌溉直接食用作物应重点关注重金属、病原微生物、有毒有害有机物、色度、嗅味、TDS等指标。间接食用作物应重点关注重金属、病原微生物、有毒有害有机物、TDS等指标。非食用作物应重点关注病原微生物、TDS等指标。城市杂用应重点关注病原微生物、有毒有害有机物、浊度、色度、嗅味等指标。地下水回灌地表回灌应重点关注重金属、TDS、病原微生物、SS等指标。井灌应重点关注重金属、TDS、病原微生物、有毒有害有机物、SS等指标。为了达到不同用途的水质要求，

12、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。表2 污水再生利用主要单元技术功能和特点单元技术主要功能及特点常规处理一级处理去除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。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。深度处理混凝沉淀强化SS、胶体颗粒、有机物、色度和TP的去除，保障后续过滤单元处理效果。介质过滤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。生物过滤*进一步去除

13、氨氮或总氮以及部分有机污染物。膜处理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。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。氧化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。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。消毒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

14、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。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。注：*本指南将生物过滤也包括在介质过滤中。3、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

15、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。技术指南中提到，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。4、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。在技术指南中，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。针对不同再生水利用途径推荐相应的主要组合工艺。（1）工业利用在工业利用方面，常见的方式有冷却

16、和洗涤用水、锅炉补给水以及工艺与产品用水。各种利用方式的指标有很大不同，针对各种用途的差别，技术指南也对各工业利用用水进行了相应的工艺建议。冷却和洗涤用水：应考虑防止结垢、腐蚀、生物孳生等，重点关注氨氮、氯离子、SS、色度等指标，循环冷却水应考虑盐度和硬度的控制（见表3）。表3 冷却和洗涤用水建议工艺工艺处理效果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

17、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。锅炉补给水：应考虑防止结垢、腐蚀等，重点关注TDS、COD、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（见表4）。表4 锅炉补给水建议工艺工艺处理效果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

18、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。工艺与产品用水：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（见表5）。表5 工艺与产品用水建议工艺工艺处理效果特点城镇污

19、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；适合用于高品质再生

20、水的生产要求；需关注膜污染、膜寿命及浓盐水排放。（2）景观环境用水景观环境用水包含观赏性景观用水和娱乐性景观用水，两者在推荐工艺上也有很多不同。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。娱乐性景观环境用水：应考虑人体接触的健康风险及水体富营养化的风险，因此应重点关注营养盐、病原微生物、有毒有害有机物及色度、嗅味等指标。（3）绿地灌溉利用绿地灌溉利用主要分为，非限制性绿地用水和限制性绿地用水。非限制性绿地是对公众完全开放的环境，所以其重点关注的指标，与限制性绿地会有所区别，在推荐工艺上也有很多差别。非限制性绿地用水：应重点关注病原微生物、浊度、有毒有害有机物及色度、嗅味等指标。限制

21、性绿地用水：应重点关注浊度、嗅味等感官指标。（4）农田灌溉利用农田灌溉利用主要分为直接食用作物、间接食用作物和非食用作物，在技术指南中，也根据各作物种类的不同，对处理工艺做了不同的推荐。直接食用作物：应重点关注重金属、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：应重点关注重金属、病原微生物、有毒有害有机物、TDS等指标。非食用作物：应重点关注病原微生物和TDS等指标。（5）城市杂用城镇污水再生水作为城市杂用有以下用途：冲厕、道路清扫、车辆冲洗等。应重点关注病原微生物、有毒有害有机物、浊度、色度、嗅味等指标。技术指南根据水质的不同要求，推荐了相应的工艺。（6）地下水回灌地

22、下水回灌分为地表回灌和井灌，针对水质要求的不同，技术指南中也有不同的推荐工艺。其中，井灌要求较高，推荐工艺也相应有许多要求。地表回灌：应重点关注重金属、TDS、病原微生物和SS等指标。井灌：应重点关注重金属、TDS、病原微生物、有毒有害有机物、SS等指标。5、城镇污水再生利用工程建设与设施运行维护（1）城镇污水再生利用工程建设再生处理设施建设：从选址、设计、设备选型、施工与验收等方面进行了规定。储存设施建设：从分类、标识等方面进行了规定。输配管网建设：再生水管材特性及选择建议方案。（2）设施运行维护管理再生处理设施运行维护管理储存设施及输配管网运行维护管理技术指南中，对常用再生水管的各项性能指

23、标都做了规定（见表6）。表6 常见再生水管材特性及选择建议方案管材类型抗腐蚀性能水质适应性机械性能应用情况建议管径范围球墨铸铁管需用于再生水输配要内外防腐蚀处理水泥内衬不适合低pH值、低碱度水和软水，环氧树脂涂层可提高其水质适应性承压能力强，韧性好、施工维修方便广泛应用于饮用水和再生水的输配DN300-DN1200钢管用于再生水输配需做内外防腐蚀处理环氧树脂涂层可提高其水质适应性机械性能好、施工维修方便用于大口径输水管道，局部施工较复杂DN600预应力钢筒混凝土管（PCCP）具有较好的抗腐蚀性能水泥砂浆与水接触，不适合低pH、低碱度水及软水承压能力强，抗震性能好、施工维修方便一种新型的刚性管材，抢修、维护比较困难DN1200高密度聚乙烯（HDPE）管耐腐蚀水质适应范围广重量轻、易施工新型管材，价格较高、适合DN300以下的管道DN300玻璃钢夹砂管（RPMP）耐腐蚀水质适应范围广相对较轻，拉伸强低于钢管、高于球墨管和混凝土管适用于大口径输水管道范围较广硬聚氯乙烯（UPVC）管耐腐蚀水质适应范围广重量轻、施工连接方便、强度相对较低常用的输水管材，不适合承压大的施工环境，易脆DN3006、城镇污水再生利用风险管理城镇污水再生利用风险管理应注意生产风险管理、终端用户风险管理以及加强科学研究和公众参与的管理。