膜分离法污水处理工程技术规范(HJ579-2010).pdf
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1、中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 5792010 膜分离法污水处理工程技术规范 Technical specifications for membrane separation process in wastewater treatment 2010-10-12 发布 2011-01-01 实施 环 境 保 护 部 发 布 HJ 5792010 中华人民共和国国家环境保护标准 膜分离法污水处理工程技术规范 HJ 5792010*中国环境科学出版社出版发行(100062 北京东城区广渠门内大街 16 号)网址:http:/ 电话:010-67112738 北京市联华印刷厂印刷 版权所有 违者
2、必究*2011 年 1 月第 1 版 开本 8801230 1/16 2011 年 1 月第 1 次印刷 印张 1.25 字数 50 千字 统一书号:135111109 定价:18.00 元 HJ 5792010 中华人民共和国环境保护部 公 告 2010 年 第 73 号 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,规范污染治理工程建设与运行,现批准酿造工业废水治理工程技术规范等 6 项标准为国家环境保护标准,并予发布。标准名称、编号如下:一、酿造工业废水治理工程技术规范(HJ 5752010)二、厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范(HJ 5762010)三、序批
3、式活性污泥法污水处理工程技术规范(HJ 5772010)四、氧化沟活性污泥法污水处理工程技术规范(HJ 5782010)五、膜分离法污水处理工程技术规范(HJ 5792010)六、含油污水处理工程技术规范(HJ 5802010)以上标准自 2011 年 1 月 1 日起实施,由中国环境科学出版社出版,标准内容可在环境保护部网站()查询。特此公告。2010 年 10 月 12 日 i HJ 5792010 目 次 前 言.iv 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 设计水质与膜单元适宜性.2 5 预处理.3 6 膜分离法污水处理系统设计.4 7 系统安装与调试.8 8
4、 工程验收.9 9 运行管理.9 附录 A(资料性附录)原水分析表.11 附录 B(资料性附录)系统设计资料.12 附录 C(资料性附录)膜元件污染与化学清洗.13 iii HJ 5792010 iv 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,规范膜分离法污水处理工程建设与运行管理,防治环境污染,保护环境和人体健康,制定本标准。本标准规定了膜分离法污水处理工程的设计参数、系统安装与调试、工程验收、运行管理以及预处理、后处理工艺的选择。本标准的附录 A附录 C 为资料性附录。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:江西金达莱环保研发中心有限公司、华中科
5、技大学、北京市环境保护科学研究院。本标准环境保护部 2010 年 10 月 12 日批准。本标准自 2011 年 1 月 1 日起实施。本标准由环境保护部解释。HJ 5792010 膜分离法污水处理工程技术规范 1 适用范围 本标准规定了膜分离法污水处理工程的设计参数、系统安装与调试、工程验收、运行管理,以及预处理、后处理工艺的选择。本标准适用于以膜分离法进行污水处理及深度处理回用的工程,可作为环境影响评价、环境保护设施设计与施工、建设项目竣工环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。本标准所指膜分离法为:微滤、超滤、纳滤及反渗透膜分离技术。本标准不适用于以膜生物反应器法和荷电膜进行污水处理及
6、回用的膜分离工程。2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。GB 50235 工业金属管道工程施工及验收规范 GB/T 985.1 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口 GB/T 1804 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T 3797 电器控制设备 GB 5226.1 机械电气安全 机械电器设备 第 1 部分:通用技术条件 GB/T 19249 反渗透水处理设备 GB/T 20103 膜分离技术 术语 HJ/T 270 环境保护产品技术要求 反渗透水处理装置 JB/T 2932 水处理设备技术条件 HG 2
7、0520 玻璃钢/聚氯乙烯(FRP/PVC)复合管道设计规定 建设项目竣工环境保护验收管理办法(国家环境保护总局令 第 13 号)3 术语和定义 膜分离技术 术语(GB/T 20103)规定的术语及下列术语和定义适用于本标准。3.1 膜分离法 membrane separation 以压力为驱动力,以膜为过滤介质,实现溶剂与溶质分离的方法。3.2 膜降解 membrane degradation 指膜被氧化或水解造成膜性能下降的过程。3.3 膜堵塞 membrane fouling 指膜因有机污染物、微生物及其代谢产物的沉积造成膜性能下降的过程。1 HJ 5792010 3.4 膜结垢 mem
8、brane scaling 指盐类的浓度超过其溶度积在膜面上的沉淀。4 设计水质与膜单元适宜性 4.1 进水水质要求 4.1.1 在设计膜系统时,应符合进水要求,选择合适的膜元件。4.1.2 内压式中空纤维微滤、超滤系统进水,水质要求可参考表 1。表 1 内压式中空纤维微滤、超滤系统进水参考值 膜材质 参考值 浊度/NTU SS/(mg/L)矿物油含量/(mg/L)聚偏氟乙烯(PVDF)20 30 3 聚乙烯(PE)30 50 3 聚丙烯(PP)20 50 5 聚丙烯腈(PAN)30(颗粒物粒径5 m)不允许 聚氯乙烯(PVC)200 30 8 聚醚砜(PES)200 150 30 进水水质超
9、过表 1 参考值时,须增加预处理工艺。4.1.3 外压式中空纤维微滤、超滤组件品种较少,进水要求可参考表 2。表 2 外压式中空纤维微滤、超滤系统进水参考值 膜材质 参考值 浊度/NTU SS/(mg/L)矿物油含量/(mg/L)聚偏氟乙烯(PVDF)50 300 3 聚丙烯(PP)30 100 5 4.1.4 设计卷式膜微滤、超滤系统进水时,可参照表 3 的规定。4.1.5 纳滤、反渗透系统进水,应符合表 3 的规定。表 3 纳滤、反渗透系统进水限值 膜材质 限值 浊度/NTU SDI 余氯/(mg/L)聚酰胺复合膜(PA)1 5 0.1 醋酸纤维膜(CA/CTA)1 5 0.5 在设计纳滤
10、、反渗透膜分离系统时,应对进水水质进行分析,常规分析项目见附录 A。进水水质超过表 3 限值时,须增加预处理工艺。4.2 膜单元适宜性 各种膜单元功能适宜性见表 4。2 HJ 5792010 表 4 各种膜单元功能适宜性 膜单元种类 过滤精度/m 截留分子量质量/u 功能 主要用途 微滤(MF)0.110 100 000 去除悬浮颗粒、细菌、部分病毒及大尺度胶体 饮用水去浊,中水回用,纳滤或反渗透系统预处理 超滤(UF)0.0020.1 10 000100 000去除胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物 饮用水净化,中水回用,纳滤或反渗透系统预处理 纳滤(NF)0.0010.003 2001 0
11、00 去除多价离子、部分一价离子和分子量2001 000 Daltons的有机物 脱除井水的硬度、色度及放射性镭,部分去除溶解性盐。工艺物料浓缩等反渗透(RO)0.000 40.000 6 100 去除溶解性盐及分子量大于100 Daltons 的有机物 海水及苦咸水淡化,锅炉给水、工业纯水制备,废水处理及特种分离等 5 预处理 5.1 一般规定 5.1.1 为防止膜降解和膜堵塞,须对进水中的悬浮固体、尖锐颗粒、微溶盐、微生物、氧化剂、有机物、油脂等污染物进行预处理。5.1.2 预处理的深度应根据膜材料、膜组件的结构、原水水质、产水的质量要求及回收率确定。5.1.3 进水温度范围:当 pH 2
12、10 时,运行温度 545;当 pH 值大于 10 时,运行温度应小于35。5.2 微滤、超滤系统的预处理 5.2.1 去除进水中悬浮颗粒物和胶体物,可采取混凝沉淀过滤工艺。可加入有利于提高膜通量,并与膜材料有兼容性的絮凝剂。5.2.2 微滤、超滤系统之前宜安装细格栅及盘式过滤器。在内压式膜系统之前,盘式过滤器过滤精度应小于 100 m;在外压式膜系统之前,盘式过滤器过滤精度应小于 300 m。5.2.3 当进水含矿物油超过表 1 数值或动植物油超过 50 mg/L 时,应增加除油工艺。5.3 纳滤、反渗透系统的预处理 5.3.1 防止膜化学氧化损伤,可采用活性炭吸附或在进水中添加还原剂(如亚
13、硫酸氢钠)去除余氯或其他氧化剂,控制余氯含量小于等于 0.1 mg/L。5.3.2 预防铁、铝腐蚀物形成的胶体、黏泥和颗粒污堵,可采用以无烟煤和石英砂为过滤介质的双介质过滤器去除。5.3.3 预防微生物污染,可对进水进行物理法或化学法杀菌消毒处理。5.3.4 控制结垢,加酸可有效控制碳酸盐结垢;投加阻垢剂或强酸阳离子树脂软化,可有效控制硫酸盐结垢。5.3.5 微滤或超滤能除去所有的悬浮物、胶体粒子及部分有机物,出水达到淤泥密度指数(SDI)3,浊度1 NTU,可有效预防胶体和颗粒物污染和堵塞膜组件。3 HJ 5792010 6 膜分离法污水处理系统设计 6.1 一般规定 6.1.1 应依据原水
14、水量、水质和产水要求、回收率等资料,选择膜分离法污水处理工艺。设计资料调查表见附录 B。6.1.2 采用接触过滤工艺处理低浊度污水时,投药点与过滤器入口应有 1.0 m 距离。6.1.3 采用活性炭吸附工艺时,活性炭过滤器的进口处应投加杀菌剂。6.1.4 还原剂和(或)阻垢剂,应投加在保安(过滤精度小于等于 5 m)过滤器之前。保安过滤器须安装压力表。6.1.5 为防止预处理加酸、加氯造成管道及设备的腐蚀,在纳滤、反渗透系统的低压侧,应采用 PVC管材及连接件,在高压侧应采用不锈钢管材及连接件。6.1.6 膜分离系统浓水,应处理后达标排放。6.1.7 一级多段纳滤、反渗透系统压力容器排列比,宜
15、为 21 或 32 或 421 或按比例增加。6.2 微滤、超滤系统设计 6.2.1 工艺设计参数包括:1)处理水量,m3/d;2)处理水质;3)膜通量,m3/(m2d);4)操作压力,MPa;5)反洗周期,h;6)每次反洗时间,min。6.2.2 工艺流程:微滤、超滤系统的运行方式可分为间歇式和连续式;组件排列形式宜为一级一段,并联安装。推荐基本工艺流程如图 1。进水池盘式过滤器微滤/超滤产水池反冲洗浓水/反冲洗水排放/回用/深度处理原污水收集池 图 1 微滤、超滤系统基本工艺流程图 6.2.3 基本设计计算 6.2.3.1 产水量按式(1)计算:smmqCSqo=(1)式中:qs单支膜元件
16、的稳定产水量,L/h;qo单支膜元件的初始产水量,L/h;Cm组装系数,取值范围为 0.900.96;Sm稳定系数,取值范围为 0.60.8。设计温度 25,实际温度的波动,可用式(2)修正产水量的计算:4 HJ 5792010 25sts(10.0215)tqq=+(2)6.2.3.2 膜组件数按式(3)计算:sQnq=3()式中:Q设计产水量,L/h。式(4)计算:6.2.3.3 浓缩液的浓度、体积可按00RVV=(4)式中:浓缩液的质量浓度,mg/L;6.3 纳滤、6.3.1 工艺流程 一级一段系统工艺流程:进水一次通过纳滤或反渗透系统即达到产水要求。有一级一段批处0进料液的质量浓度,m
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