中水设计要点、适用条件、处理流程特点

适用条件和设计要点

1优质杂排水或杂排水

    杂排水水质次于优质杂排水，它包含厨房废水，浓度较高，其水质BOD、COD及SS与生活污水基本相当，应增设隔油和气浮除油预处理。

1.1絮凝沉淀(或气浮)+过滤消毒

1.1.1流程特点：

    设备体积小，占地省，可间歇运行。纯物化处理方法，无生物的培养和维护问题。

1.1.2适用范围：

水中有机物较低(CODer45mg／L，BOD525mg／L和LAS浓度不超过3mg／L)，住房率浮动较大，或间隙性使用的建筑物，特别是有些高档的公寓洗浴废水；

1.1.3设计要点：

  1)一般是采用絮凝气浮，而不是絮凝沉淀，絮凝气浮可以设备化，地小，适用于层高较小的地下室等。

  2)气浮和过滤对悬浮物去除是有效的，对溶解性有机物的去除效果较差，但对洗涤剂有一定效果。

  3)为了保证水质处理的效果，对高级公寓，最好在气浮和过滤后，增加活性炭吸附，并在设计中明确，视实际水质情况，要在半年至1年内进行更换；

1.2一段生物处理(主要采用接触氧化法)十过滤消毒

1.2.1特点和适用范围：

    接触氧化法经过30多年的广泛使用，已经发展到一个比较成熟的阶段。它运行管理方便，对操作管理水平的要求较低。特别是由于新型填料的发展，不仅价格下降而且可靠性有了提高，从而使生物接触氧化法为为一种较为经济而广泛适用的、实用性工艺，除了杂排水外，对生活污水和二级出水同样适用；

1.2.2填料的选用：

建议采用弹性立体填料，使用寿命长，价格便宜；如在条件可能的情况下，采用球形填料，可使安装和维修较为方便。

1.2.3设计要点：

1)注意接触氧化池的曝气应尽量使布气均匀。

2)生物膜的更新脱落是生物膜法工作得到有效保证的重要条件。为此，接触氧化法，在单位面积上要有足够的曝气强度，可参考一些工程实例进行设计。球形填料曝气强度要求比固定填料小，因为其本身的漂移运动有利生物膜的脱落。

3)生物接触氧化法的设计的一个误区，是水力停留时间过长，池子表面积过大，导致可满足生物氧化需要的供气量，远小于搅动强度的需要，因而在搅动不足区域生物膜更新慢，活性差，剩余生物膜积聚并发生厌氧状况，进而引发水质恶化。如果氧化池面积过大，则氧化池供气量的设计，要依据曝气强度的需要来设计。在条件许可时，尽量增加池深，以提高单位面积上的曝气强度，减少供气量。

1.3预处理+超滤+消毒

1.3.1适用范围：

    适用于优质杂排水，建议在可回收水量大，中水站空间小而设置其它工艺有困难的情况下选用。由于超滤膜的寿命和膜的清洗工作及自动化，受国内技术水平所限；因此，最好用国外好产品，但投资会增加较多；预期在国内膜的生产和使用技术水平提高后，将会推广采用，因此在当前不是太适用。

1.3.2设计要点：

1)超过滤的组件的形式：有管式、平板式、螺旋卷式和中空纤维超过滤膜，目前主要采用的是中空纤维，因其过水表面积较大；

2)预处理主要采用微絮凝过滤等工艺； 

3)超滤的缺点是水的回收率较低，有一股浓水循环到一定程度要废弃。对原水有浪费。回收率只能  ：在75％左右；

4)超过滤孔径在0．02(m以上，主要去除的是大分子物质和微粒，不能去除溶解性的小分子化合物，但对一般的洗涤剂仍是有效的。

1.4膜生物反应器十消毒

1.4.1适用范围：

    膜生物反应器主要应用在生活污水和浓度较高的洗浴废水，由于活性污泥在废水浓度较低时，培养较为困难，故废水浓度太低，需较长的启动时间。膜生物反应器同样受到超滤膜的质量和价格的，可望在国内膜的生产和使用技术提高后，会获得推广应用，在当前作为普遍采用的工艺是不适用的。

1.4.2工艺特点：

1)是一种新工艺，它是在活性污泥法的曝气池设置超滤膜，用超滤膜替代二沉池和后续的过滤及部分消毒装置；

2)具有对有机污染物去除效率高，出水水质好，不需要过滤，流程简单，结构紧凑，后续消毒剂用量可减少等优点。另外，它对氮磷污染有较高的去除率，污泥产量少，对小区污水处理来讲，降低了对剩余污泥处置的费用。

1.4.3设计要点：

    1)部分消毒是指对水的消毒，而不能取代余氯的补加；

    2)膜生物反应器主要问题是膜的寿命，它影响了整个设备的运行成本，要尽量采用质量好，寿命长的膜；

    3)可采用抽吸出水的办法降低动力消耗；

    4)一般采用曝气直接冲刷和在线化学清洗的办法，延长使用周期和保持膜的通水量。

    5)尽量采用板式膜，便于清洗和管理。

2  生活污水

2.1二段生物处理+微絮凝过滤消毒

2.1.1适用范围：

    主要用于适应浓度较高和浓度变化较大的生活污水。当然在有调节池的情况下，浓度冲击不大，主要是负荷高了，需延长反应时间。规范提出宜采用两段生物法，目的是为减少氧化池的短流，使运行效果较为稳定可靠。一些有经验的设计单位，也可以改成一段法，只要生物反应时间够就可以。

2.1.2二段法设计要点：

    1)二段生物法可以是接触氧化法，也可以是活性污泥法如A／O法。为了操作简便，最好是采用生物接触氧化法。

2)如果采用二段法生物接触氧化法，可以省去初沉池，但必须设中间沉淀池。关于水力停留时间(实际应是在填料区的水力停留时间或称有效水力停留时间)，规范建议采用3-4小时，但目前有不少实例说明，二段法处理生活污水或综合污水只需1个小时左右，说明只要设计合理，水力停留时间是可以缩短的(见中国给水排水，2002，18(12)：28)。

    3)在必须对所产生污泥进行处理的场合，也可采用延时接触氧化法，延长接触时间至8—9小时，减少污泥产量，甚至基本不产生污泥，可免去小型污水处理的麻烦，虽然增加了好氧处理的投资，但免去了污泥处理的投资，投资可能不增加或增加的不多。

2.1.3 CASS法特点和适用范围：

    是活性污泥法中改良序批法的一种，具有系统组成简单，运行灵活和可靠性好等优点的废水处理新工艺，具有除磷或脱氮功能，适用于各种污水处理及可满足脱氮除磷要求。

2.1.4CASS法设计要点：

    1)主要由前端的生物选择器和后部的主反应器组成，生物选择器宜控制在厌氧或缺氧条件下运行并确保完全混合，以充分发挥其自我调节的功能；主反应器的反硝化功能，是在停止曝气的泥水分离阶段和在曝气过程中使污泥结构内部处于缺氧状态而实现的。因而，反应器中溶解氧(DO)浓度的控制——即生物速率的控制十分重要。DO的控制主要靠池内溶解氧探头仪控制DO。

    2)充水比(滗水量与池内最低水位时容积之比)，一般为30％-50％，但在实际应用中宜通过试验确定。

    3)小型污水处理中，CASS法的滗水器可选择虹吸的方法，较为简易可靠。

2.2厌氧调节池+土地处理    ．

2.2.1工艺原理和特点：

    土地处理包括有多种形式，当前比较适用于中水系统的形式主要是两种：潜流式人工湿地和地下渗滤(毛管浸润式)。这两种在地面上无污水，卫生条件较好，适宜于建筑物和建筑小区的中水处理回用。潜流式人工湿地由人工改良的土壤和根系发达的植物组成，污水在地面下流过，是一种对周围环境不产生不良影响的新型土地处理工艺。该工艺在目前用得不多，但由于其不占地面，投资和运行费用低，能直接给地面绿化补水，其应用前景非常看好。

  2.2.2适用范围：

    适用于分散的居民点、休假村、疗养院、机关和学校等小规模的污水处理地点，并与绿化相结合。除处理生活污水外，对于优质杂排水更为方便。

  2.2.3对水文地质的要求：  

    地下水位较低，规模不宜过大，要求土壤的渗透率为O.025-0.35cm／h。

  2.2.4设计要点：

在渗滤系统前，须设置预处理构筑物，以便有效降低系统的SS负荷和防止堵塞。如生活污水预处理构筑物可以是格栅、沉淀池和各种厌氧、好氧的简易污水处理构筑物，如化粪池或沉淀池和一段接触氧化法。

每个渗滤区均应设计为的封闭系统，底部及四周宜采用隔水材料制成不透水层，以便于再生中水的回收和防止污染地下水。

为保证渗滤区每支散水管进水流量的均匀性，宜在渗滤区前设一级或二级配水槽。配水槽分级原则为：单区小型渗滤区(散水管支数>6)可只设一级配水槽；多区型小型渗滤区或大型渗滤区(散水管支数>12)宜设二级配水槽。配水槽高水位上部应设溢流管，以便水位过高时，有组织地回流到集水池中。

    格栅间隙为16mm，沉淀池表面负荷为1.5-3.0m3／(m2·h)，沉淀池停留时间1.5-2.0小时。

2.3预处理十曝气生物滤池

2.3.1工艺特点：

  1)是生物膜法的一种，与生物接触氧化法不同的是：它采用孔隙率小和颗粒小的球形滤料作为生物载体，不仅具有生物膜工艺技术的优势，同时也起着有效的空间滤池的作用；因而在运行过程中需要反冲洗。而接触氧化法，则采用大孔隙率，对SS的截留作用小，如果布气均匀时，一般不需要反冲洗。

  2)目前曝气生物滤池形式主要有三种：BIOFOR、BIOSTYR和BIOPUR；BIOFOR为比重大于l的颗粒滤料，BIOSTYR是比重小于1的轻质滤料，BIOPUR采用波纹板填料去除碳源性有机物，如果要求脱氮，在其后增加一级陶粒滤料的曝气滤池，以形成A／O系统曝气生物滤池。

  3)不需二沉池；

  4)该工艺流程简单，占地少，投资省，处理效率高，对污水浓度和水量的变化适应性强。

2.3.2适用范围：

    1)除生活污水外，杂排水、二级出水和三级处理均适用，

    2)可以用于硝化和反硝化，但除磷的效果较差，需补充化学除磷，如可在进水中投加三氯化铁。

2.3.3设计要点：

    1)要求有前处理，对来水中的悬浮固体去除比较完善，否则滤池反洗太频繁，因此在曝气生物滤池前，必须有初沉池，必要时在初沉池前加絮凝剂，以强化一级处理；只有在进水中悬浮固体较少时，才可以省去初沉池。

    2)滤料要求：为细菌生长提供理想的表面，促进气、水的平均分配，保证能截留固体悬浮物，具有机械耐久性，易于进行反冲洗；如国内有采用多孔的陶粒滤料，其硬度和耐磨性可使滤料保持多年颗粒大小和形状不变，其多孔性为菌胶团提供最佳生长条件。

    3)曝气滤池的工艺稳定性和运行能力取决于正确的配气设计和实际运行时的情况。

    4)多数采用上向流，纳污能力强，工作周期长。

3  二级处理出水

    由于水质较好，处理方法比较简单，运行也比较稳定

    水质特点是有机物较低，可生化性能较差，因此多用的是物化法。

3.1.混凝沉淀+过滤

3.1.1工艺特点：

    工艺成熟，运行稳定，但占地较多，操作不便。

3.1.2适用范围：

    城市污水处理二级出水中用得比较普遍，小区二级处理出水也可采用。

3.1.3设计要点：

   1)原水中的悬浮固体主要是生物絮体，因为生物絮体轻而易碎，所以在采用澄清池时，污水的澄清池上升流速要比给水的澄清池低，以0．4-0．6mm／s为宜。

2)滤池的进水浊度宜小于10度。滤池宜采用双层滤料滤池，滤料可采用无烟煤和石英砂。滤池宜设气水冲洗或表面冲洗辅助系统。

3.2微絮凝过滤+生物炭

3.2.1原理和特点：

    1)微絮凝过滤是指在过滤前加絮凝剂，使絮凝剂直接在过滤器内进入滤料前发生微絮凝，因此又称为直接过滤，在过滤前无初沉池。其特点是投资和运行费用低。

    2)生物炭是指在活性炭吸附器的下方，用布气的方式增加供氧，在炭粒表面生长微生物，在吸附的同时，有生物降解发生，也可说在吸附的物质往往很快被生物所分解，使活性炭获得再生，提高了活性炭的吸附能力，或者说延长了活性炭的使用周期。

3.2.2适用范围：

    适用于二级出水，也适用于优质杂排水，要求在水中悬浮物含量小于70mg／L，COD小于等于200mg／L，水质稳定变化较小的。

3.2.3设计要点：

  1)尽管有不加药剂，采用“过滤(生物炭”的工程使用情况。但设计规范还是提出“微絮凝过滤”，以保证效果。

  2)生物炭关键是活性炭下的布气要均匀，以避免气量集中，造成对炭层的局部冲刷，使出水中COD和SS增加，同时使生物炭的效率降低，因为，布气不均匀造成局部的炭层缺氧，发生厌气，甚至使水质发生臭味。

  3)生物炭的停留时间为0.5-1小时，反洗周期为8—16小时, 反洗强度为8—10L／(m2·s)，供气量为(3—4)：1。

  4)生物炭之后不再需要过滤设施。

  5)必须仔细控制直接过滤的絮凝过程，否则达不到预期效果。

  6)为了防止悬浮固体的泄漏，必须直接过滤中采用双层或三层滤料；同时采用聚合物为主的混凝剂或助凝剂以加强絮体的强度。在设计时，要正确把握?昆合时间和絮凝时间。

3.3微过滤(CMF)

3.3.1工艺原理和特点：

  1)微过滤和常规过滤过程十分相似。微滤膜(主要依靠进口的膜柱和自控系统)具有均匀、整齐的多孔结构。微滤的基本原理属于筛网过滤。该工艺具有出水水质好，占地少，操作全自动，水的回收率高，回收率可达95％，远高于超滤和反渗透。

  2)微过滤得以在工程中获得应用，是采用高强度的膜和高反冲洗压力，解决了膜的堵塞问题。

  3)连续式微过滤由微滤柱、压缩空气系统和反冲洗系统以及PLC自动控制系统组成。由于膜的强度大，可承受600kPa的反冲压力，使膜面上的污垢很好地清洗掉。

    4)采用直流式过滤，使处理效果不受进水水质的影响；灵活的结构设计有利于膜组件的更换和增容；利用空气对滤膜较小反冲洗，提高膜分离效果和膜组件的寿命；在线膜完整性测试，在任何时间均能保证出水水质；采用内含故障诊断，保证系统的全自动运行；系统占地少，可以在现有的建筑物内安装，安装费用低。

3.3.2对生产厂商的要求：

    微滤技术属于高科技集成技术，因此，宜采用经过验证的微滤系统，设备厂商需要有不少于3年的制作运行系统经验。  

3.3.3技术要点：  

    由于大部分设备是进口成套设备，由国外厂商负责设计。国内对这方面的技术掌握的比较少。