1、中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 2006 2010 污水混凝与絮凝处理工程技术规范 Technical specifications for coagulation and flocculation process in wastewater treatment 2010-12-17 发布 2011-03-01 实施 环 境 保 护 部 发 布 HJ 20062010 中华人民共和国国家环境保护标准 污水混凝与絮凝处理工程技术规范 HJ 2006 2010*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
2、联华印刷厂印刷 版权所有 违者必究*2011 年 3 月第 1 版 开本 8801230 1/16 2011 年 3 月第 1 次印刷 印张 1.5 字数 60 千字 统一书号:135111 140 定价:23.00 元 HJ 2006 2010 中华人民共和国环境保护部 公 告 2010 年 第 94 号 为贯彻中 华人民共和 国环境保护 法,规范污 染治理工程 建设与运行,现批准 大气污染治 理工程技术导则等 9 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、大气污染治理工程技术导则(HJ 2000 2010)二、火电厂烟气脱硫工程技术规范 氨法(HJ 2001 2010)
3、三、电镀废水治理工程技术规范(HJ 2002 2010)四、制革及毛皮加工废水治理工程技术规范(HJ 2003 2010)五、屠宰与肉类加工废水治理工程技术规范(HJ 2004 2010)六、人工湿地污水处理工程技术规范(HJ 2005 2010)七、污水混凝与絮凝处理工程技术规范(HJ 2006 2010)八、污水气浮处理工程技术规范(HJ 2007 2010)九、污水过滤处理工程技术规范(HJ 2008 2010)以上标准自 2011 年 3 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 12 月 17 日 i HJ 2006 20
4、10 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 污染物与 污染负荷.2 5 总体要求.2 6 工艺设计.3 7 主要工艺 设备和材料.13 8 检测与过 程控制.13 9 主要辅助 工程.13 10 劳动安 全与职业卫生.14 11 施工与 验收.14 12 运行与 维护.14 iii HJ 2006 2010 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 污水混凝与 絮凝处理工程建设,使其连续稳定运行、达标排放,防治水污染,改善环境质量,制定本标准。本标准规定了污水处理工程中所采用的混凝与絮凝工艺
5、的总体要求、工艺设计、设备选型、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:江苏省环境科学研究院、东南大学、江苏鹏鹞环境工程设计院、扬州澄露环境工程有限公司。本标准环境保护部 2010 年 12 月 17 日批准。本标准自 2011 年 3 月 1 日 起实施。本标准由环境保护部负责解释。HJ 2006 2010 污水混凝与絮凝处理工程技术规范 1 适用范围 本标准规定了污水处理工程中所采用的混凝与絮凝工艺的总体要求、工艺设计、设备选型、检测和控制、运行管理的技术要求。本标准适用于城镇污水或工业废水处理工程采用混凝与絮凝工艺的设计
6、、施工、验收、运行管理,可作为可行性研究、环境影响评价、工艺设计、施工验收、运行管理的技术依据。2 规范性引 用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 4482 水 处理剂 氯化 铁 GB/T 22627 2008 水 处理剂 聚 氯化铝 GB/T 17514 水处理剂 聚丙烯酰胺 GB 50141 给水排水构筑物工程施工及验收规范 GB 50334 城市污水处理厂工程质量验收规范 GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范 HJ/T 355 水 污染源在线监测系统运行与
7、考核技术规范(试行)CJJ 60 城市 污水处理厂运行、维护及其安全技术规程 CJ/T51 城 市污水水质检验方法标准 HG 2227 水 处理剂 硫酸 铝 3 术语和定 义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 混凝 coagulation 指投加混凝剂,在一定水力条件下完成水解、缩聚反应,使胶体分散体系脱稳和凝聚的过程。3.2 混合 mixing 指使投入的药剂迅速均匀地扩散于处理水中以创造良好的水解反应条件。3.3 絮凝 flocculation 指完成凝聚的胶体在一定水力条件下相互碰撞、聚集或投加少量絮凝剂助凝,以形成较大絮状颗粒的过程。1 HJ 2006 2010 3.4 混凝剂 co
8、agulant 指为使胶体失去稳定性和脱稳胶体相互聚集所投加的药剂统称。3.5 助凝剂 coagulant aids 指在水的沉淀、澄清过程中,为改善絮凝效果,另投加的辅助药剂。3.6 穿孔旋流反应池 perforating rotational flow reactor 指水流通过设置的孔道在反应室之间形成旋流流态而完成絮凝过程的水池。3.7 机械反应池 mechanical reactor 指采用机械搅拌的絮凝反应池。3.8 折板反应池 folded plate reactor 指利用在水池中设置折板扰流单元以达到絮凝所要求的紊流状态的反应池。3.9 网格(栅条)反应池 grid reac
9、tor 指在沿流程一定距离的过水断面中设置栅条或网格,促使水流流态变化完成絮凝过程的反应池。3.10 药剂固定储备量 standby reserve 指为考虑非正常原因而在药剂仓库内存放的在一般情况下不准动用的储备量,简称药剂固定储备量。3.11 药剂周转储备量 current reserve 指考虑药剂消耗量与供应量的差异所需的储备量,简称药剂周转储备量。3.12 混凝沉淀法 coagulating sedimentation 指利用药剂完成混凝反应,使水中污染物凝聚成絮体,通过沉淀方法去除的组合方法。4 污染物与 污染负荷 4.1 混凝工 艺可用于各种水量的城镇污水处理和工业废水处理。4.
10、2 混凝工 艺对原 水悬 浮颗粒、胶 体颗粒 及相 关有机 物、色度物 质、油类物 质的 浓度均 无限 制,处理效率则有所不同。4.3 混凝工 艺对悬 浮颗 粒、胶 体颗 粒、疏 水性 污染物 具有 良好的 去除 效果;对亲 水性、溶解 性污染物也有一定的絮凝效果。此外:1)混凝工艺 可用于不溶性大分子有机物的吸附凝聚处理。2)混凝工艺 可用于色度物质、腐殖酸、富里酸、表面活性剂等物质的脱稳凝聚处理。3)混凝工艺 可用于乳化液破乳、凝聚处理。5 总体要求 5.1 混凝与 絮凝处理工艺建设规模由处理水量确定,设计水量由工程最大水量确定。2 HJ 2006 2010 5.2 混凝与 絮凝处 理工
11、艺宜设 置调 节、隔 油等 预处理 装置,后续 工艺 应设置 沉淀 池或气 浮池 等。当采用接触过滤时,混凝应直接连接滤池。5.3 完成混 凝反应的 pH 值根据投药品种与投药量有较大差别,最佳 pH 值应为 7 8.5。5.4 混凝与 絮凝处理工艺构筑物与沉淀或气浮配合时,高程布置时应设计水流自流进入后续设备。5.5 投药设 备及药剂混合设备应尽可能接近混凝工艺设施。5.6 所有混 凝设备、连接管道及投配、搅拌机械均应当有必要的防腐措施。5.7 混凝工艺的泥水分离由后续沉淀或气浮设备完成,应根据国家相关管理要求统一考虑污泥处理处置。5.8 原水中 含有挥发性有害气体时应进行预处理。6 工艺设
12、计 6.1 一般规 定 6.1.1 当处 理污水量不大时(如Q 100 m3/h),混凝工艺宜与沉淀池或气浮池合建。6.1.2 投加 药剂的种类及数量应根据原水水质(pH、碱度、SS 等)、污染物性质(如相对分子质量、分子结构、密度、浓度、疏水性等)试验确定。6.1.3 混凝 工艺应合理控制 pH,有条件时应设置 pH 自动控 制仪,并与加药计量泵耦合。6.1.4 药剂 混合设备的选择应根据污水量、污水性质、pH 值、水温等条件综合分析后决定,常用的混合设备有管式混合器、机械混合器、水泵混合装置等。6.1.5 反应池类型的 选 择应根据 污 水水质、设 计生产能 力、处理后 水 质要求,并 考
13、虑污水 水 温变化、进水水质水量均匀程度以及是否连续运转等因素,结合当地条件通过技术经济比较确定。6.1.6 当污 水 SS 较高或投药量较大时,应在反应设备中设排泥装置。6.2 混凝剂 与助凝剂的选择 6.2.1 混凝 剂 6.2.1.1 常 用的混凝剂宜按照表 1 采用。表1 常用的 混凝剂及使用条件 混凝剂 水解产物 适用条件 铝 盐 硫酸铝 Al2(SO4)318 H2O Al3+、Al(OH)2+Al2(OH)n(6 n)+适用于 pH 高、碱度大的原水。破乳及去除水中有机物时,pH 宜在 47 之间。去除水中悬浮物 pH 值宜控制 在 6.5 8。适用水温 2040 明矾 KAl(
14、SO4)212H2O Al3+、Al(OH)2+Al2(OH)n(6 n)+铁 盐 三氯化铁 FeCl36H2O Fe(H2O)63+Fe2(OH)n(6 n)+对金属、混凝土、塑料均有腐蚀性。亚铁离子须先经氧化成三价铁,当 pH 较 低时须曝气充氧或投加助凝剂氯氧化。pH 值的适用范 围宜在 78.5 之间。絮体形成较快,较稳定,沉淀时间短 硫酸亚铁 FeSO47H2O Fe(H2O)63+Fe2(OH)n(6 n)+聚合 盐类 聚合氯化铝 Al2(OH)nCl6nm PA C Al2(OH)n(6 n)+受 pH 和温度影 响较小,吸附效果稳定。pH 为 69 适 应范围宽,一般不必投加碱
15、剂。混凝效果 好,耗药量少,出 水浊度低、色 度小,原 水高浊度时尤为显著。设备简单,操作方便,劳动条件好 聚合硫酸铁 Fe2(OH)n(SO4)6 nm PFS Fe2(OH)n(6 n)+3 HJ 2006 2010 6.2.1.2 混 凝剂品种的选择及其用量,应根据污水混凝沉淀试验结果或参照相似水质条件下的运 行 经验等,经综合比较确定。6.2.1.3 铝 盐混凝剂的选择 1)硫酸铝的 质量应符合 HG 2227 要 求,其中 Al2O3的有效成分是主要指标,使用前应加以验证。2)硫酸铝适 用于原水 pH 高或碱度大的水质条件。3)聚合氯化 铝应选用碱化度B 较高 的产品。4)聚合氯化铝
16、的质量应符合 GB 15892 要求,其中最重要的是碱化度B,要求B 值应在 50%80%。碱化度B 按式(1)计算:(OH)100%3(Al)mBm=(1)式中:B 聚合氯化铝的碱化度;m(OH)聚 合氯化铝的OH 物质的量;m(Al)聚 合氯化铝的Al 物质的量。5)聚合氯化 铝在混凝过程中消耗碱度少,适应的 pH 范围宽。6.2.1.4 铁 盐混凝剂的选择 1)污水中含 重金属离子时应优先选用铁盐混凝剂。2)铁盐混凝 剂使用不能过量,并应控制 pH 等反 应条件。3)三氯化铁 腐蚀性强,防腐方法参见 6.3.2.3。4)三氯化铁的质量应符合 GB 4482 要求,使用前应验证铁含量(以
17、Fe2O3计),且不得带入其他污染物。5)硫酸亚铁 作混凝剂应 保证原水具 有足够的碱 度和溶解氧。必要时应 曝气充氧或 投加氧化剂,通常控制 pH 大于 8 8.5。氯气可作为硫酸亚铁混凝的氧化剂,加氯量可按式(2)计 算:通常为 FeSO47H2O 的 1/8,8c=+(2)式中:c Cl2投量,mg/L;硫酸亚铁投量,mg/L,以 FeSO47H2O 计;Cl2过 投量,1.5 2 mg/L。6)使用铁盐 混凝剂时应控制药剂中重金属离子及其他污染物,超过指标时不得使用。6.2.2 絮凝 剂与助凝剂的选择 6.2.2.1 常 用絮凝剂有聚丙烯酰胺(PA M)、活 化硅酸、骨胶等,其中最常用
18、的是 PA M。活化硅酸用于低温低浊水时有效,在混凝反应完成后投加,要有适宜的酸化度和活化时间,配制较复杂。骨胶一般和三氯化铁混合使用。6.2.2.2 PA M 的使用条 件 1)PA M 应用于铝盐、铁盐混凝反应完成后的絮凝;其用量通常应小于 0.3 0.5 mg/L,投加点在反应池末端。2)PA M 应设专用的溶解(水解)装置,溶解时间应控制在 45 60 min,药剂配置浓度应小于 2%,水解时间 12 24 h,水解 度 30%40%。3)PA M 溶解 配置完成后超过 48 h 不 能继续使用。4)PA M 常温 下保存、贮存应考虑防冻措施。6.2.2.3 助 凝剂可选择氯(Cl2)
19、、石 灰(CaO)、氢氧化钠(NaOH)等。1)氯的使用 条件:4 HJ 2006 2010 当需处理高色度水、破坏水中残存有机物结构及去除臭味时,可在投混凝剂前先投氯,以减少混凝剂用量;用硫酸亚铁作混凝剂时,可加氯促进二价铁氧化成三价铁。2)石灰的使 用条件:需补充污水碱度时;需去除水中的 CO2,调 整 pH 值时;需增大絮凝体密度,加速絮体沉淀时;需增强泥渣脱水性能时。3)氢氧化钠 的使用条件:需调整水的 pH 值时。6.3 混凝药 剂的投配系统 6.3.1 一般 规定 1)混凝剂和 助凝剂品种的选择及其用量,应根据污水特性进行试验确定。2)混凝剂投 配系统的设备、管道应根据混凝剂性质采
20、取相应的防腐措施。3)混凝剂的 投配方法宜采用液体投加方式。4)混凝剂投 加方式宜选择计量泵投加,也可采用泵前投加、水射器投加。5)混凝剂的 投加系统通常包括:药剂的储存、调制、提升、储液、计量和投加。6.3.2 药剂 的调制 6.3.2.1 药 剂的调制方法 1)混凝剂的 溶解和稀释 方式应按投 加量的大小、混凝剂性 质确定,宜 采用机械搅 拌方式,也 可采用水力或压缩空气等方式。2)水力调制 的供水水压应大于 0.2 MPa。3)压缩空气 调制可用于较大水量的污水处理厂(站)的药剂调制。控制曝气强度在 3 5 L/(m2s);石灰乳液的调制不宜采用压缩空气方法。6.3.2.2 溶 解池与溶
21、液池的容积分别按式(3)、式(4)计 算:12W(0.2 0.3)W=(3)224 1001000 1000 417aQ aQWcn cn=(4)式中:W1 溶解池容积,m3;W2溶液 池容积,m3;混凝剂最大投加量,按无水产品计,mg/L,石灰最大用量按 CaO 计;Q 处理的水量,m3/h;c 溶液浓 度,%,一般采用 5 20(按混凝剂固体重量计算),或采用 5 7.5(扣除结 晶水计),石灰乳采用 2 5(按纯 CaO 计);n 每日调 制次数,应根据混凝剂投加量和配制条件等因素确定,一般不宜超过 3 次。6.3.2.3 调 制设备 1)溶解池及 溶液池底坡度应不小于 0.02,池底应
22、 有排渣管,池壁应设超高,以防止溶液溢出。2)溶解池及 溶液池内壁 需进行防腐 处理。一般 内壁涂衬环 氧玻璃钢、辉绿岩、耐 酸胶泥贴瓷 砖或聚氯乙烯板等,当所用药剂腐蚀性不太强时,亦可采用耐酸水泥砂浆。5 HJ 2006 2010 3)投药量较 小时,亦可在溶液池上部设置淋溶斗以代替溶药池。4)溶液池可 高架式设置,以便能重 力投加药剂。池周围应 有工作台,在池内最高 工作水位处 宜设溢流装置。5)投药量较 小的溶液池可与溶药池合并。溶液池应设备用池。6)药剂溶液 池通常应设搅拌装置,搅拌转速一般为 10 15 r/min。7)搅拌叶轮 应根据需要安装转速调整装置。6.3.3 药液 的投加
23、6.3.3.1 药 液提升应设药液提升设备,常用的有离心泵和水射器。6.3.3.2 投 加设备宜采用计量泵,并应设自动控制装置,自动调整加药量。6.3.4 加药 间及药库 6.3.4.1 一 般规定 1)加药间宜 与药库合并 布置,室外 储液池、加 药间及药库 位置应尽量 靠近投药点,并设置在 通风良好的地段。2)药剂仓库 和加药间应根据具体情况设置机械搬运设备。6.3.4.2 加 药间布置 1)加药间室 内应设有冲洗设施,地坪应有排水沟。2)药液输送 管材一般可采用硬聚氯乙烯等塑料管。3)溶液池边 应设工作台,宽度以 1.5 m 为宜。6.3.4.3 药 库布置 1)药剂的固 定储备量可按最
24、大投药量的 7 15 d 用量计。2)混凝剂堆 放高度一般采用 1.5 2.0 m,当采用 石灰时可为 1.5 m,当采用 机械搬运设备时可适当增加。3)必要时药 库可设置电动葫芦或电动悬挂起重机等起重搬运设备。4)应有良好 的通风条件,并应防止药剂受潮。6.4 混合设 备的选择与设计 6.4.1 混合 设备的选型 1)混合方式 可采用管式混合器混合、水泵混合和机械混合。2)混合设备 的选型应根据污水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。3)管式混合 器混合适用于原水水量稳定、不含纤维类物质,水泵有富余水头可利用的情况。4)水泵混合 适用于原水泥沙含量少、悬浮物浓度低,水泵离反应设备近
25、的情况。5)机械混合 适用于原水成分复杂、水质水量多变的情况,混合池可与絮凝反应池合建。6.4.2 一般 规定 1)混合设备 应采用快速混合方式。2)高分子絮 凝剂等增大凝絮作用的助凝剂不得在混合设备投加。3)混合时间 一般为 10 30 s。搅拌速 度梯度G 一般为 600 1 000 s1。4)混合设施 与后续处理构筑物尽可能采用直接连接方式。5)混合设施 与后续处理构筑物连接管道的流速宜采用 0.8 1.0 m/s。6 HJ 2006 2010 6.4.3 水泵 混合 1)应在每一 水泵的吸水管上安装药剂投加管,并设置装有浮球阀的水封箱。2)腐蚀性药 剂不宜采用水泵混合方式。3)水泵与处
26、 理构筑物的距离一般应小于 60 m。6.4.4 管式 混合器 1)分节数一 般为 2 3 段,管中流速取 1.0 1.5 m/s。2)重力投加 时,管式混合器投加点应设在文丘里管或孔板的负压点。3)投药点后 的管内水头损失不小于 0.3 0.4 m。4)投药点至 管道末端絮凝池的距离应小于 60 m。6.4.5 机械 混合 6.4.5.1 机 械混合的搅拌装置宜选用桨板式,也可选用螺旋桨式和透平式。6.4.5.2 搅 拌池有效容积V 按式(5)计算:VQ t=(5)式中:V 有效容积,m3;Q 混合搅 拌池流量,m3/s;t 混合时间,一般可采用 10 30 s。6.4.5.3 搅 拌池当量
27、直径D 按式(6)计算:当搅拌池为矩形时,其当量直径为:4LBD=(6)式中:D 搅拌池当量直径,m;L 搅拌池长度,m;B 搅拌池宽度,m。6.4.5.4 混 合有效功率NQ按式(7)进行计算:21000QQtGN=(7)式中:NQ混合搅拌的有效功率,kW;水的动 力黏度,Pas;Q 混合搅拌池流量,m3/s;t 混合时 间,s;G 速度梯度,s1。6.4.5.5 搅 拌器直径d 按式(8)计 算:1233d=D(8)式中:d 搅拌器直径,m;D 搅拌池当量直径,m。6.4.5.6 搅 拌器外缘线速度v=2 3 m/s。6.4.5.7 搅 拌器功率N 按式(9)计 算:7 HJ 2006 2
28、010 34sin8SlRNn Cg=2vd=(9)式中:N 搅拌器功率,kW;CS阻力 系数,CS0.2 0.5;水的密度,kg/m3;搅拌器 旋转角速度,rad/s;n 搅拌器 桨叶数,片;l 搅拌器 桨叶长度,m;R 搅拌器半径,m;g 重力加 速度,9.8 m/s2;桨板折角,()。6.4.5.8 电 动机功率NA按式(10)计算:AKNN=(10)式中:NA电动机功率,kW;K 电动机 工况系数,连续运行时,取 1.2;机械传 动总效率,%,=0.5 0.7。6.5 絮凝反 应设备的选择与设计 6.5.1 絮凝 反应设备的选型 1)反应池型 式的选择应根据污水水质情况和相似条件下的运
29、行经验或通过试验确定。2)污水处理 中常用竖流折板反应池、网格(栅条)反应池、机械反应池。3)竖流折板 反应池应用较广泛,适用于水量变化不大的大中型污水处理厂(站)。4)网格(栅 条)反应池 适用于中小 水量污水絮 凝处理,可 与沉淀池或 气浮池合建,含纤维类、油类物质较多的污水不宜采用本反应池。5)机械反应 池适用于中 小水量污水 与各类工业 废水混凝处 理,可与沉 淀池或气浮 池合建;易 于根据水质水量的变化调整水力条件;可根据反应效果调整药剂投加点,改善絮凝效果。6)旋流反应 池和涡流反应池宜用于水质水量较稳定的情况。6.5.2 一般 规定 1)根据污水 特性及反应池型式的不同,反应时间
30、T 一般宜控制在 1530 min。2)反应池的 平均速度梯度G 一般取 7020 s1,GT 值应为 104105,速 度 梯 度 G 及反应流速应逐渐由大到小。3)反应池应 尽量与沉淀池或者气浮池合并建造。如确需用管道连接时,其流速应小于 0.15 m/s。4)反应池出 水穿孔墙的过孔流速宜小于 0.10 m/s。5)反应池宜 优先采用机械搅拌方式。6.5.3 竖流 折板反应池 6.5.3.1 主 要设计参数 1)竖流折板反应池一般分为三段。三段中的折板布置可分别采用异波折板、同波折板及平行直板。8 HJ 2006 2010 2)各段的G 值、T 值及v 值可参考下列数据:第一段(异波折板
31、):G=80 s1,T 240 s,v=0.25 0.35 m/s;第二段(同波折板):G=50 s1,T 240 s,v=0.15 0.25 m/s;第三段(平行直板):G=25 s1,T 240 s,v=0.10 0.15 m/s。3)折板夹角:可采用 90 120,折 板长度:可采用 0.81.5 m。6.5.3.2 单 格池容W 按 下列公式计算:60QTWn=(11)式中:W 单格池容,m3;Q 设计水量,m3/h;T 反应时间,取 1530 min;n 池数,个。6.5.3.3 折 板反应池水头损失计算:1)异波折板 水头损失H1按式(12)计算:1112()Hnhhh3=+(12
32、)式中:H1总水头损失,m;n1缩放组 合的个数;h1渐放段 水头损失,m,见式(13);h2渐缩段 水头损失,m,见式(14);h3转弯或 孔洞的水头损失,m,见 式(15)。2212112vvhg=(13)式中:h1 渐放段水头损失,m;1渐放段 阻力系数 1=0.5;v1峰速 0.25 0.35 m/s;v2谷速 0.1 0.15 m/s;g 重力加 速度,9.8 m/s2。221122212FvhFg=+(14)式中:h2 渐缩段水头损失,m;2渐缩段 阻力系数,2=0.1;F1相对 峰的断面积,m2;F2相对 谷的断面积,m2;v1同式(12);g 重力加 速度,9.8 m/s2。2
33、032 32vhng=(15)式中:h3 转弯或孔洞的水头损失,m;n2转弯个 数;9 HJ 2006 2010 3转弯或 孔洞处的阻力系数,上转弯 3=1.8,下转弯或孔洞 3=3.0;v0转弯或 孔洞处流速,m/s;g 重力加 速度,9.8 m/s2。2)同波折板 水头损失H2按式(16)计算:2Hn hh3=+(16)式中:H2总水头损失,m;n 90 转 弯的个数;h 板间水 头损失,m;见式(17);h3上下转 弯损失,m;见式(18)。22vhg=(17)式中:h 板间水头损失,m;每一 90 弯道的阻力系数=0.5;v 板间流 速=0.15 0.25 m/s;g 重力加 速度,9
34、.8 m/s2。2032 32vhng=(18)式中:h3 转弯或孔洞的水头损失,m;n2转弯个 数;3转弯或 孔洞处的阻力系数,上转弯 3=1.8,下转弯或孔洞 3=3.0;v0转弯或 孔洞处流速,m/s;g 重力加 速度,9.8 m/s2。3)平行直板 水头损失H3按式(19)计算:3Hn h=(19)式中:H3总水头损失,m;n 180 转弯个数;h 板间水 头损失,m;见式(20)。22vhg=(20)式中:h 板间水头损失,m;v 平均流速,0.1 0.15 m/s;转弯处 阻力系数,=3.0;g 重力加 速度,9.8 m/s2。4)折板反应 池总水头损失H 按式(21)计算:H=H
35、1+H2+H3(21)式中:H 反应池的总水头损失,m;H1第一段(异波折板)总水头损失,m;H2第二段(同波折板)总水头损失,m;H3第三段(平行直板)总水头损失,m。10 HJ 2006 2010 6.5.3.4 竖 流波形折板反应池 1)反应池宜设计成三级连续反应室,三级的容积设计应逐级成倍递增:V1V2V3=1 2 4;平均流速成倍递减:v1v2v3=4 2 1。2)竖流波形 折板反应器每格流速由 0.25 m/s 逐步 递减至 0.05 m/s。反应室 单位沿程水头损失相应由 300 Pa/m 递减至 50 Pa/m。3)反应室的 总水头损失约为 30 35 cm。6.5.4 网格(
36、栅条)反应池 6.5.4.1 主 要设计参数 1)反应池分 格数分成 6 12 格;可大 致按分格数均分成 3 段。2)网格或栅 条数前段、中段、末段 可分别为 16 层、10 层、4 层。上下两 层间距为 60 70 cm,每格的竖向流速前段至末段由 0.20 0.10 m/s 逐步递减。3)三级反应 池的网孔或栅孔流速分别为 0.25 0.30 m/s、0.22 0.25 m/s、0.10 0.22 m/s。4)格栅反应 池宜设排泥管,一般采用 DN100 150 mm 的穿 孔管,并安装快开排泥阀。6.5.4.2 网 格反应池的计算 1)池体积V 按式(22)计算:60QTV=(22)式
37、中:V 池体积,m3;Q 流量,m3/h;T 反应时间,min,15 20 min。2)池面积A 按式(23)计算:VAH=(23)式中:A 池面积,m2;V 同式(22);H 有效水 深,m,2 3 m。3)分格面积f 按式(24)计算:0Qfv=(24)式中:f 分格面积,m2;Q 流量,m3/h;v0竖井流 速,m/s。4)总水头损 失H 按式(25)计算:2211222vH2vg g=+(25)式中:H 总水头损失,m;1网格阻 力系数,前、中、后段分别取 1.0、0.9、0.6;v1各段过 网流速,m/s;2孔洞阻 力系数,取 3.0;v2各段孔 洞流速,m/s;g 重力加 速度,9
38、.8 m/s2。11 HJ 2006 2010 6.5.5 机械 反应池 6.5.5.1 主 要设计参数 1)反应池一 般应设三格以上。各格设相应档数的搅拌器,搅拌器多用垂直轴。2)桨叶可为 平板型、叶轮式,桨叶中心线速度应为 0.5 0.2 m/s,各格线 速度应逐渐减小。3)垂直轴式 的上桨板顶端应设于池子水面下 0.3 m 处,下桨 板底端设于距池底 0.3 0.5 m 处,桨板外缘与池侧壁间距不大于 0.25 m。4)每根搅拌轴上桨板总面积宜为水流截面积的 10%20%,不宜超过 25%,桨板的宽长比为 1/15 1/10。5)垂直轴式 机械反应池应在池壁设置固定挡板。6)反应池单 格
39、宜建成方型,单边尺寸宜800 mm,池深一般 为 2.5 4 m,池边应设检修平台。6.5.5.2 机 械反应池计算 1)每池容积W 按式(26)计算:60QTWn=(26)式中:W 每池容积,m3;Q 设计水量,m3/h;T 反应时间,一般为 15 30 min;n 池数,个。2)单格池边 长L 按式(27)计算:WLH=(27)式中:L 单格池边长,m;W 每池 容积,m3;H 平均水深,m。3)搅拌器转 数n0按式(28)计算:0060vnD=(28)式中:n0 搅拌器转数,r/min;v 叶轮桨板中心点线速度,m/s;D0 叶轮桨板中心点旋转直径。4)搅拌器消 耗的功率N0按式(29)
40、计算:344021(8nklNr=1)r(29)式中:N0 搅拌器消耗的功率,kW;y 每个叶 轮上的桨板数目,个;l 桨板长 度,m;r2叶轮外 缘半径,m;r1叶轮内 缘半径,m;叶轮旋 转的角速度,rad/s;k 系数,当l/(r2r1)1 时,k=1.1;污水的密度,kg/m3。5)每个叶轮 所需电动机功率N 按式(30)计算:12 HJ 2006 2010 012NN=(30)式中:N 每个叶轮所需电动机功率,kW;N0搅拌 器消耗的功率,kW;1搅拌 器机械总效率,采用 0.75;2传动 效率采用 0.6 0.95。7 主要工艺 设备和材料 7.1 机械混 合与机械反应搅拌机的功率
41、与转速应根据 6.4.4 及 6.6.4 设计 要求选用,宜采用无级变速搅拌机。7.2 管式混 合器应安装文丘里管或孔板装置。7.3 机械混 合反应池采用钢板制作或混凝土浇筑时,都应考虑防腐,方法见 6.3.2.3。7.4 计量泵 选择与控制 1)计量泵一 般采用隔膜泵,投加压力较高的场合宜采用柱塞泵。2)计量泵应 有备用,并尽量采用相同的型号和规格。3)混凝剂或 助凝剂的投加宜选用自动控制计量泵。4)溶液投配 管配备必要的溶液过滤器,防止计量仪表堵塞。5)投加特殊药剂(加碱、酸、三氯化铁等)的加注系统应注意计量泵及系统配件材质的耐腐蚀要求。8 检测与过 程控制 8.1 采用混 凝与絮凝工艺的
42、污水处理厂(站)正常运行检测的项目和周期应符合 CJJ 60 的规 定,化验检测方法应符合 CJ/T 51 的规定。8.2 操作人 员应经培训后持证上岗,并定期进行考核和抽检。操作人员应熟悉本标准规定的技术要求、单元混凝与絮凝工艺的技术指标及混凝与絮凝设施设备的运行要求,并按照混凝与絮凝工艺的操作和维护规程做好值班记录。8.3 检测人 员应经 培训 后持证 上岗,应定 期进 行考核 和抽 检。检 测人 员应定 期检 测进出 水水 质,对检测仪器、仪表进行校验。8.4 工业废 水的混凝反应池宜设置 pH 在线监测系统。8.5 混凝与 絮凝工艺主要检测项目:进出水 COD、SS、pH 等,必要时增
43、加色度、表面活性剂、油、原水 电位的 测试。8.6 混凝与 絮凝工艺的水质检测应由污水处理厂(站)化验室统一负责。9 主要辅助 工程 9.1 供电系 统需保证足够的供电可靠性,并设置相应的继电保护装置。9.2 设备选 型应考虑污水处理工艺的环境条件,应选择抗腐蚀,性能稳定,安全可靠的产品。9.3 构筑物 宜按照二类防雷保护设计。9.4 控制系 统宜采用 IPC 和 PLC 组 成的集散型监控系统,一般由中控室和 PLC 控 制站组成。13 HJ 2006 2010 10 劳动安全与职业卫生 10.1 生产过程应采取相应的措施,避免水环境、大气、噪声以及固体废弃物的二次污染。10.2 供电系统应
44、设置相应的保护措施。10.3 污水处理厂(站)应建立健全的安全生产规章制度,专人专职具体监督防范,以确保正常生产和工人的人身安全。10.4 敞开式水池应设计安全栏杆及防滑扶梯,并配备救生衣及救生圈。10.5 按消防的有关规定配备必要的消防装置,严格执行建筑防火规范,留有足够的防火距离。10.6 电力设施的选型与保护按国家有关规定进行,露天电气设备的安全防护按国家现行的有关规定执行。11 施工与验收 11.1 混凝与絮凝工艺的施工与验收应符合 GB 50141、GB 50204 和 GB 50205 规定。11.2 根据设计的进水水质、出水水质要求,检验相应的水质指标,如 COD、pH、色度、油
45、、SS、浊度等,并应提交相关检测报告。12 运行与维护 12.1 运行控制 12.1.1 进水 水质调试 1)当进水的 pH 过高(或过低)时,宜加入酸(或碱)调节进水 pH。2)当进水的 温度过低,应适当增加混凝剂或助凝剂的投加量。3)当进水碱 度不足,应投加石灰、氢氧化钠或苏打增加碱度。4)乳化液废 水混凝破乳反应、印染废水脱色反应宜选择无机盐混凝剂,如硫酸铝或三氯化铁。5)造纸白水 的纸浆回收、化工废水 中的大分子 有机物以及 涂装废水中 涂料的凝聚 等宜采用聚 合氯化铝。12.1.2 工艺 调试 1)观察溶解 池和溶液池有无沉淀,如产生结晶沉淀,应调整溶解池配药浓度,必要时进行排污。2
46、)测试计量 泵的读数与投加量的标准曲线,核对计量泵的投加量,必要时做机械调整。3)调整搅拌 机转速、浆板(叶轮)半径等参数以保证混凝效果。4)根据混凝 效果或水的 电位,调整合理的药剂投加点。5)尽可能少 加 PA M 等高分子助凝剂。6)根据形成 矾花的大小、形态,合理调整混凝剂及助凝剂的投加量,调整搅拌机相关运行参数。7)根据污水的特性(成分、浓度等)定时做烧杯试验,调整混凝剂种类、剂量、pH 值或搅拌机转速、桨板(叶轮)的大小及中心距等参数。8)工业废水 应根据进出水效果,调节混凝、助凝药剂投量。12.2 维护保养 1)操作人员 应严格执行 设备操作规 程,定时巡 视设备运转 是否正常,包括温升、响声、振动、电压、电流等,发现问题及时检查排除,并做好设备维修保养记录。14 HJ 2006 2010 15 2)应注意观 测搅拌机运转是否正常,搅拌轴及叶轮有否锈蚀或损坏。3)应注意观 测计量泵运转是否正常,计量仪表显示是否正确。4)应注意检 查检测与控制设备是否运行正常。5)应保持设 备各运转部位的润滑状态,及时添加润滑油、除锈;发现漏油、渗油情况应及时解决。6)检查反应 池内是否有积泥现象,必要时调整隔板的间距或排泥。