基于地表Ⅳ类水标准的再生水集成工艺技术

基于地表Ⅳ类水标准的再生水集成工艺技术
适用范围
城市高品质再生水生产工艺的新建或改造。
基本原理
基于地表Ⅳ类水标准的再生水集成工艺技术主要包括“超滤膜+臭氧”集成技术和“反硝化滤池+曝气生物滤池+臭氧”集成技术，可针对不同二级出水水质，如较低的有机物浓度及水温等，利用膜工艺的截留作用、生物滤池的生物降解作用和臭氧的化学氧化作用，对TN、难降解CODCr、胶体、悬浮物、微量有毒有机污染物等物质进行有效去除，主要出水水质达到地表IV类标准。
工艺流程
对于难降解COD和胶体及微量有毒有机污染物高的二级处理出水，采用UF+O3再生水深度处理技术进行处理，通过膜单元的过滤作用截留水中绝大部分颗粒物、病原微生物及部分大分子有机物，臭氧处理单元进一步氧化水中残留的有毒有害有机物质以保证出水色、嗅及有机物达到再生水水质要求。该组合处理技术可以起到“多级屏障”的作用，对二级水中的毒害微生物、有机物等进行多层次的去除。针对北方地区二级污水有机物浓度及水温较低的水质特点，采用反硝化生物滤池+曝气生物滤池+臭氧工艺再生水集成技术，利用开发的快速启动方法，系统启动周期可大大缩短，通过工艺单元的调控策略和反硝化滤池碳源投加策略，可实现再生水深度脱氮、去除有机物，同时实现良好的脱色除味功效。
关键技术或设计特征
采用两级生物滤池/超滤膜与臭氧单元串联的形式，进行工艺组合。针对不同的二级出水氨氮和硝态氮浓度，可以灵活调整硝化和反硝化生物滤池的布置方式，并配以相应的碳源投加控制系统、反冲洗控制系统和回流系统。
典型规模
适用于处理规模为5万吨/日以上的再生水厂。
推广情况
已在北京多座再生水厂进行了技术推广，如北京卢沟桥再生水厂(10万吨/日)、清河再生水厂(40万吨/日)、吴家村再生水厂(8万吨/日)、酒仙桥再生水厂(20万吨/日)、高碑店再生水厂(100万吨/日，在建)、小红门再生水厂(60万吨/日，在建)，处理效果稳定。
典型案例
(一)项目概况
卢沟桥再生水示范工程建于北京市卢沟桥污水处理厂内，以污水处理厂二级处理出水为水源，工程规模为10万吨/日，2011年建设完成并投入运行。采用反硝化滤池+曝气生物滤池+臭氧氧化处理工艺，由碳源投加系统、反硝化滤池、曝气生物滤池及臭氧氧化处理单元组成，通过生物滤池和臭氧氧化有效控制出水营养盐、浊度和色度。
(二)技术指标
经该工程处理后的排放水质满足景观环境用水水质及城市杂用水水质要求，主要指标达到地表IV类水体的水质标准。住建部水专项实施管理办公室和北京市水务局组织的第三方评估认为，应用课题研发的“反硝化滤池+曝气生物滤池+臭氧氧化”集成技术，达到了预期效果，形成了基于地表Ⅳ类水标准的再生水集成工艺技术的标志性成果。卢沟桥再生水示范工程每年可为永定河、凉水河等提供高品质再生水量约3000万吨，具有较好的经济、社会和环境效益。