HJ 2021-2012
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标准简介
HJ 2021-2012.Technical specifications of internal circulation aerobic biological fluidized bed for wastewater treatment.
1适用范围
HJ 2021规定了内循环好氧生物流化床污水处理工程的工艺设计、主要设备、检测和控制、运行管理的技术要求。
HJ 2021适用于采用内循环好氧生物流化床工艺的城镇污水或工业废水处理工程,可作为环境影响评价、设计、施工、环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。
2规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是未注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB 3096城市区域环境噪声标准
GB 12348工业企业厂界环境噪声排放标准
GB 12523建筑施工场界环境噪声排放标准
GB 12801生产过程安全卫生要求总则
GB 18597危险废物贮存污染控制标准
GB 18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB 18918城镇污水处理厂污染物排放标准
GB 50014室外排水设计规范
GB 50015建筑给水排水设计规范
GB 50016建筑设计防火规范
GB 50040动力机器基础设计规范
GB 50053 10kV及以下变电所设计规范
GB 50187工业企业总平面设计规范
GB 50204混凝土结构工程施工质量验收规范
GB 50222建筑内部装修设计防火规范
GB 50231机械设备安装工程施工及验收通用规范
GB 50235工业金属管道工程施工及验收规范
GB 50268给水排水管道工程施工及验收规范
GB 5226.1机械安全机械电气设备第1部分:通用技术条件
GB/T 3797电控设备第二部分:装有电子器件的电控设备
标准内容
中华人民共和国国家环境保护标准HJ2021-2012
内循环好氧生物流化床
污水处理工程技术规范
Technical specifications of internal circulation aerobic biological fluidized bedforwastewatertreatment
本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2012-10-17发布
环境保护部
2013-1-1实施
适用范围,
规范性引用文件
术语和定义
设计水量和设计水质
总体要求
工艺设计
检测与过程控制
主要辅助工程
施工与验收,
10运行与维护
附录A(规范性附录)流化床生物量的测定目
附录B(规范性附录)载体生物膜厚度及活性的测定次
微电极法
为贯彻《中华人民共和国水污染防治法》,防治水污染,规范内循环好氧生物流化床在污水处理工程中的应用,制定本标准。本标准规定了内循环好氧生物流化床污水处理工程的工艺设计、主要设备、检测和控制、运行管理的技术要求。
本标准为首次发布。
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:中国环境保护产业协会、清华大学、北京市环境保护科学研究院、江苏一环集团有限公司、浙江双益环保科技发展有限公司。本标准环境保护部2012年10月17日批准本标准自2013年1月1日起实施。本标准由环境保护部解释。
1适用范围
内循环好氧生物流化床污水处理工程技术规范本标准规定了内循环好氧生物流化床污水处理工程的工艺设计、主要设备、检测和控制、运行管理的技术要求。
本标准适用于采用内循环好氧生物流化床工艺的城镇污水或工业废水处理工程,可作为环境影响评价、设计、施工、环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。2规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是未注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。GB3096
GB12348
GB12523
GB12801
GB18597
GB18599
GB18918
GB50014
GB50015
GB50016
GB50040
GB50053
GB50187
GB50204
GB50222
GB50231
GB50235
GB50268
GB/T3797
城市区域环境噪声标准
工业企业厂界环境噪声排放标准建筑施工场界环境噪声排放标准生产过程安全卫生要求总则
危险废物贮存污染控制标准
一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准城镇污水处理厂污染物排放标准室外排水设计规范
建筑给水排水设计规范
建筑设计防火规范
动力机器基础设计规范
10kV及以下变电所设计规范
工业企业总平面设计规范
混凝土结构工程施工质量验收规范建筑内部装修设计防火规范
机械设备安装工程施工及验收通用规范工业金属管道工程施工及验收规范给水排水管道工程施工及验收规范机械安全机械电气设备第1部分:通用技术条件电控设备第二部分:装有电子器件的电控设备1
GBJ141
HG20520
HJ2007-2010
HJ/T91
HJ/T251
HJ/T252
HJ/T278
HJ/T283
HJ/T335
工业企业噪声控制设计规范
给水排水构筑物施工及验收规范工业企业设计卫生标准
工作场所有害因素职业接触限值城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程玻璃钢/聚氯乙烯(FRP/PVC)复合管道设计规定污水气浮处理工程技术规范
地表水和污水监测技术规范
环境保护产品技术要求罗茨鼓风机环境保护产品技术要求中、微孔曝气器环境保护产品技术要求单级高速曝气离心鼓风机环境保护产品技术要求厢式过滤机和板框过滤机环境保护产品技术要求污泥浓缩带式脱水一体机《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)《建设工程质量管理条例》(中华人民共和国国务院令第279号)《建设项目(工程)竣工验收办法》(计建设[1990]1215号)3术语和定义
GB50014界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1内循环好氧生物流化床internalcirculationaerobicbiologicalfluidizedbed指用陶粒、橡胶和塑料类载体等作为微生物载体,通入一定流速的空气或纯氧,使污水、压缩空气和微生物载体在升流区向上流动、降流区向下流动,形成水力循环,并利用载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化并分解污水中的有机物及营养物质,从而去除污水中污染物的工艺。以下简称流化床。
3.2微生物载体microbialcarrier指为微生物提供稳定附着生长固定界面的材料,具有在冲击负荷下保护微生物和保持生物量的功能。以下简称载体。
3.3载体分离器carrier separator指将悬浮流化状态的载体限制在反应区,防止载体和附着在载体上的微生物进入固液分离区的2
装置。
3.4预处理pretreatment
指改善流化床进水物理指标的工艺,如格栅、沉砂池、初沉池等。preprocessing
3.5前处理
指改善流化床进水生化指标的工艺,如缺氧池、庆氧池等4设计水量和设计水质
设计水量
城镇污水设计流量
城镇旱流污水设计流量应按下式计算:Qar=Qa+Om
式中:
旱流污水设计流量,m/d
设计综合生活污水量,m/d:
设计工业废水量,m/d。
城镇合流污水设计流量应按下式计算:Q=Qa+Qm +Q,=Qr +Q
式中:
一污水设计流量(合流制),m/d设计综合生活污水量,m3/d;
Qm——设计工业废水量,m/d;
Q设计雨水量,m2/d;
旱流污水设计流量,m/d。
4.1.1.3设计综合生活污水量为服务人口和相对应的综合生活污水定额之积,综合生活污水定额应根据当地的用水定额,结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定。可按当地相关用水定额的80%~90%设计。4.1.1.4综合生活污水量总变化系数应根据当地综合生活污水实际变化量的测定资料确3
定,没有测定资料时,可按GB50014中的相关规定取值。如表1。表1综合生活污水量总变化系数
平均日流量(L/s)
总变化系数
≥1000
4.1.1.5排入市政管网的工业废水设计流量应根据城镇市政排水系统覆盖范围内工业污染源废水排放统计调查资料确定。4.1.1.6设计雨水量参照GB50014的相关规定确定。4.1.1.7在地下水位较高的地区,应考虑渗入地下水量,渗入地下水量宜根据实际测定资料确定。
4.1.2工业废水设计流量
4.1.2.1工业废水设计流量应按工厂或工业园区总排放口实际测定的废水流量设计。测试方法应符合HJ/T91的规定。
4.1.2.2工业废水流量变化应根据工艺特点进行实测。4.1.2.3不能取得实际测定数据时可参照国家现行工业用水量的有关规定折算确定。或根据同行业同规模同工艺现有工厂排水数据类比确定。4.1.2.4考虑工业废水与生活污水合并处理时,工厂内或工业园区内的生活污水量、沐浴污水量的确定,应符合GB50015的有关规定。4.1.2.5工业园区集中式污水处理厂设计流量的确定可参照城镇污水设计流量的确定方法。
4.1.3单元构筑物的设计流量
4.1.3.1提升泵站、格栅井、沉砂池宜按合流污水设计流量计算。4.1.3.2初沉池宜按旱流污水流量设计,并用合流污水设计流量校核。对于生活污水处理系统初沉池校核的沉淀时间不宜小于60min;对合流制污水处理系统,应按降雨时的设计流量核算,沉淀时间不宜小于30min。对于工业废水处理系统初沉池的沉淀时间需根据沉淀试验确定。
4.1.3.3流化床应按旱流污水量计算。4.1.3.4流化床前、后的水泵、管道等输水设施应按最高日最高时污水流量设计。4.2设计水质
4.2.1城镇污水的设计水质应根据实际测定的调查资料确定,其测定方法和数据处理方法应符合HJ/T91的规定。无调查资料时,可按下列标准折算确定:1)生活污水的五日生化需氧量按每人每天25g~50g计算;2)生活污水的悬浮固体量按每人每天40g~65g计算:3)生活污水的总氮量按每人每天5g~11g计算:4)生活污水的总磷量按每人每天0.7g~1.4g计算。4.2.2工业废水的设计水质,应根据工业废水的实际测定数据确定,其测定方法和数据处理方法应符合HJ/T91的规定。无实际测定数据时,可参照同一行业类似工厂的排放资料类比确定。4.2.3流化床的进水应符合下列条件:1)水温宜为10℃~37℃、pH宜为6.0~9.0、BODs/CODcr值宜大于0.3、营养组合比(BODs氮:磷)宜为100:5:1、进水CODc浓度宜低于1000mg/L;2)有去除氨氮要求时,进水总碱度(以CaCO;计)/氨氮值宜≥7.14,不满足时应补充碱度:3)有脱除总氮要求时,反硝化要求进水的碳源BODs/总氮值宜≥4.0,总碱度(以CaCO3计)/氨氮值宜≥3.6,不满足时应补充碳源或碱度;4)有除磷要求时,污水中的五日生化需氧量(BODs)/总磷的比值宜大于17:1:5)要求同时除磷、脱氮时,宜同时满足3)和4)的要求。4.3污染物去除率
流化床污水处理工艺的污染物去除率可按照表2计算。表2流化床污水处理工艺的污染物去除率污水
主体工艺
初次沉淀+流化床
预/前处理+流化床
悬浮物
五日生化需氧量
污染物去除率(%)
化学耗氧量
(CODe)
(NH4-N)
注:应根据出水水质要求,决定是否在流化床后设置过滤池等后续处理构筑物。5总体要求
(有缺
氧区)
(不加除磷剂)
(加除磷剂)
5.1流化床宜用于小型城镇污水和工业废水处理工程,其污水处理量宜小于10000m/d5.2采用流化床工艺的污水处理厂(站)应遵守以下规定:1)污水处理厂厂址选择和总体布置应符合GB50014的相关规定。总图设计应符合GB50187的规定。
2)污水处理厂(站)的防洪标准不应低于城镇防洪标准,且具有良好的排水条件。5
3)污水处理厂(站)建筑物的防火设计应符合GB50016和GB50222的规定。4)污水处理厂(站)堆放污泥、药品的贮存场应符合GB18599和GB18597的规定5)污水处理厂(站)建设、运行过程中产生的废水、废气、废渣及其它污染物的治理与排放,应贯彻执行国家现行的环境保护法规和标准的有关规定,防正二次污染6)污水处理厂(站)的设计、建设应采取有效的隔声、消声、绿化等降低噪声的措施。噪声和振动控制的设计应符合GBJ87和GB50040的规定:机房内、外的噪声应分别符合GBZ2和GB3096的规定;厂界环境噪声排放应符合GB12348的规定。7)污水处理厂(站)的设计、建设和运行过程中应重视职业卫生和劳动安全,严格执行GBZ1、GBZ2和GB12801的规定。在污水处理厂(站)建成运行的同时,安全和卫生设施应同时建成运行,并制定相应的操作规程。5.3污水处理厂(站)应按照GB18918的相关规定安装在线监测系统,其他污水处理工程应按照国家或当地的环境保护管理要求安装在线监测系统。6工艺设计
6.1一般规定
6.1.1流化床出水直接排放时,应符合国家或地方排放标准要求;排入下一级处理单元时,应符合下一级处理单元的进水要求。6.1.2根据脱氮除磷要求,宜在流化床内设置缺氧区、化学除磷区或是在工艺中单独设置缺氧池和除磷设施。
6.1.4单台流化床的最大污水处理能力为2500m/d,当处理水量大于2500m2/d时,宜采用多台流化床联合运行的方式,但最多不宜超过4台,多台布置时宜设置配水设施。6.1.5当进水水质不符合4.2.3规定的条件时,应根据进水水质采取适当的前处理和预处理工艺。6.1.6酸碱药剂、碳源药剂和除磷药剂储存罐容量应按理论加药量的4d~7d的投加量设计,加药系统不宣少于2个,宣采用计量泵投加。6.2工艺流程
6.2.1用于城镇污水处理时,宜采用图1所示的工艺流程。6
,前处理
预处理
机械格栅
杂质外运
药剂!
缺氧池
沉砂池
砂水分离器
干砂外运
上清液回流
集水井
回流污泥
初沉池
鼓风机房
流化床
欧泥池
污泥脱水机
初沉污泥污泥堆棚
混饼外运
图1城镇污水处理工艺流程图
6.2.2用于工业废水处理时,宜采用图2所示的工艺流程。前处理
预处理
调节池
缺氧池
物化处理池
上清液回流
集水井
国流污部
沉淀池
鼓风机房
,除磷
流化床
贮泥泡上一
污泥脱水机
储泥池
污泥堆栅
泥饼外运
除磷设施!
气浮池
除磷设施
气浮池
工业废水处理工艺流程图
消毒设施
接触消毒池
消毒设施
一接触消毒港
一出水
6.2.3生活污水与工业废水混合处理时,如BODs/CODc>0.3,宜采用图1所示的工艺流程,如BODs/CODcr<0.3,宜采用图2所示的工艺流程。6.3预处理和前处理
6.3.1进水系统前应设置格栅。进水泵房及格栅设计应符合GB50014的相关规定。6.3.2流化床工艺应在格栅后设置沉砂池,沉砂池的设计应符合GB50014的相关规定。6.3.3当进水悬浮物(SS)高于200mg/L时,宜在流化床前设置初沉池,参见图1,初沉池的设计应符合GB50014的相关规定。
当水质或水量的日变化最大值为最小值的两倍或两倍以上时,应设置调节池,参见图2。调6.3.4
节池的设计应满足以下要求:
a)调节池容量应根据废水流量变化曲线确定:没有流量变化曲线时,调节池的容量应满足生7
产排水周期中水质水量均化的要求,停留时间宜为6h~12h:b)调节池内宜设置搅拌装置,宜采用搅拌机或曝气搅拌方式:c)调节池出水端应设置去除浮渣装置,池底宣设置除砂和排泥装置。6.3.5pH调节应符合下列规定:www.bzxz.net
a)当进水pH<6.0或pH>9.0时,应及时补充适量酸碱药剂;b)药剂种类、剂量和投加点宜通过现场试验确定:c)酸碱药剂可采用稀盐酸、稀硫酸、石灰或碳酸钠等;d)接触酸碱腐蚀性物质的设备和管道应采取防腐蚀措施。6.3.6碳源调节应符合下列规定:a)当进水碳源BODs/总氮值<4.0时,应及时补充适量碳源;b)药剂种类、剂量和投加点宜通过现场试验确定:c)碳源药剂可采用甲醇、乙酸或食物酿造厂等排放的高浓度有机废水:d)存储和使用甲醇作为碳源时,应做相应的防毒保护:e)接触乙酸腐蚀性物质的设备和管道应采取防腐蚀措施;f)碳源投加量宜按下式计算:
BOD,=2.86×(N,-No)×g
式中:
BODs投加的碳源对应的BODs量,mg/LN—氨氮达标情况下,未补充碳源时,处理出水的总氮浓度,mg/L;N—标准要求的出水总氮浓度,mg/L:9污水设计流量,m2/d。
6.4流化床设计
6.4.1流化床结构
(3)
6.4.1.1好氧生物流化床的结构如图3a所示;有反硝化脱氮要求时,流化床内可设置缺氧区和好氧区,结构如图3b所示,其中心筒处为缺氧区、其它区域为好氧区。流化床中,载体分离器以上部分为分离区,载体分离器以下部分为反应区,图3a和3b中箭头方向表示水流方向。8
出水管
溶气水
1进气管
集混槽
释放器
NNNNNN
载体分离器
集泥管
排泥管
尺进水管
曝气头
流化床的一般结构
出水管
溶气水
进气管
进水管
集泥槽
集水管
释放器
分离器
气提管
集泥管
排泥管
进水管
曝气头
图3b有缺氧区的流化床结构
6.4.1.2降流区与升流区面积之比(Ad/A)宜为1~1.5,其中降流区面积AaFAai+Aa2+Aa3+Ad4,升流区面积A,=A,i+Ar2+Ar3。
6.4.1.3好氧反应区隔板下端距流化床底部的底隙(B)宜为600mm。载体分离器下部空间距离(E)宜为B值的1.01.2倍。6.4.1.4
6.4.1.5载体分离器上部空间距离(G)宜为E值的0.3~0.5倍。气液分离区直径(D,)宜为进水管管径的3~5倍,K≥200mm,J≥150mm。6.4.1.6
固液分离区Hl、H,和H3设计可参照HJ2007-2010中加压溶气气浮的相关规定。好氧反应区容积
根据流化床的容积负荷来确定好氧反应区容积时,应按下式计算:V=O(S-S)/N
式中:
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