条文说明

6.1.1 本条提出中水处理工艺确定的依据。处理工艺主要是根据中水原水的水量、水质和要求的中水水量、水质与当地的自然环境条件适应情况，经过技术经济比较确定。
    中水处理工艺按组成段可分为预处理、主处理及后处理部分。预处理包括格栅、调节池；主处理包括混凝、沉淀、气浮、活性污泥曝气、生物膜法处理、二次沉淀、过滤、生物活性炭以及土地处理等主要处理工艺单元；后处理为膜滤、活性炭、消毒等深度处理单元；也有将其处理工艺方法分为以物理化学处理方法为主的物化工艺，以生物化学处理为主的生化处理工艺，生化与物化处理相结合的处理工艺以及土地处理(如有天然或人工土地生物处理和人工土壤毛管渗滤法等)四类。由于中水回用对有机物、洗涤剂去除要求较高，而去除有机物、洗涤剂有效的方法是生物处理，因而中水的处理常用生物处理作为主体工艺。
    中水处理工艺，对原水浓度较高的水宜采用较为复杂的人工处理法，如二段生物法或多种物化法的组合，如原水浓度较低，宜采用较简单的人工处理法。不同浓度的污水均可采用土壤毛管渗滤等自然处理法。
    处理工艺的确定除依据上面提到的基本条件和要求外，通常还要参考已经应用成功的处理工艺流程，原《建筑中水设计规范》GB 50336-2002按原水种类给出的10种工艺流程应用中仍可参考，但技术总是不断发展的，此次修订的工艺流程也是在此基础上的新发展。下面介绍北京城市节约用水办公室组织编写的《北京市中水工程实例选编与评析》中的流程总结，如表19所示。提出此表一方面供确定流程时参考，另一方面也说明本标准第6.1.2条、第6.1.3条提出的10个流程是有实践依据的。 6.1.2 当以盥洗排水、污水处理厂(站)二级处理出水或其他较为清洁的污水作为中水原水时，可采用较简易的处理工艺。
    1 絮凝沉淀或气浮工艺流程。原水中有机物浓度较低和LAS较低时可采用物化方法，如混凝沉淀(气浮)加过滤或微絮凝过滤。物化处理工艺虽对溶解性有机物去除能力较差，但消毒剂的化学氧化作用对水中耗氧物质的去除有一定的作用，混凝气浮对洗涤剂也有去除作用。因此，对于有机物浓度和LAS较低的原水可采用物化工艺，该工艺具有可间歇运行的特点，适用于客房使用率波动较大，原水水量变化较大，或间歇性使用的建筑物。
    2 微滤或超滤膜分离工艺流程。膜滤法是当今世界上发展较快的一种污水处理的先进技术，日本应用较多，国内也在开始推广应用。但膜滤法是深度处理工艺，必须有可靠水质保障的预处理和方便的膜的清洗更换为保障。
    微滤是一种与常规过滤十分相似的过程。不同的是被处理的水不是通过由分散滤料形成的空隙而是通过具有微孔结构的滤膜实现净化的，微滤膜具有比较整齐、均匀的多孔结构。微滤的基本原理属于筛网过滤，在静压差作用下，小于微滤膜孔径的物质通过微滤膜，而大于微滤膜孔径的物质则被截留到微滤膜上，使大小不同的组分得以分离。
    微滤工艺在国内外许多污水回用工程中得到了实际的应用，例如：澳大利亚悉尼亚运村污水再生回用、新加坡务德区污水厂污水再生回用、日本索尼显示屏污水再生回用、美国West Basin市污水再生回用以及我国天津开发区污水厂污水再生回用等工程都是如此。
    由于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，设备生产商需有不少于3年制作运行系统经验。
    采用微滤处理工艺设计时应符合下列要求：
    1) 微滤膜孔径应选择0.2μm或0.2μm以下；
    2) 微滤膜前应根据需要考虑是否采用预处理措施；
    3) 微滤出水仍然需要经过杀灭细菌处理；
    4) 在二级处理出水进入微滤装置前，应投加少量抑菌剂；
    5) 微滤系统宜设置自动气水反冲系统，空气反冲压力宜为600kPa，同时用二级处理出水辅助表面冲洗。
6.1.3 当以含有洗浴排水的优质杂排水、杂排水或生活污水作为中水原水时，由于其浓度高，水质成分也相应要复杂些，因此在处理工艺的选用上要采用较复杂或流程较长的人工处理方法，以便承受较高的冲击负荷，保证处理出水水质，增强工程的可靠性。处理工艺如：
    1 生物处理和物化处理相结合的工艺流程
    当洗浴废水含有较低的有机污染浓度(BOD₅在60mg/L以下)，宜采用生物接触氧化法，生物膜的培养和操作管理方便，但需要较为稳定的连续的运行，当采用一班制或二班制运行时，在停止进水时要采用间断曝气的方法来维持生物活性。当前在北京地区最常采用的是，快速一段法生物处理即反应时间在2h以内的生物接触氧化法加过滤、消毒等物化法或加微絮凝过滤、活性炭和消毒的工艺。对于杂排水因包括厨房及清洗污水，水质含油，应单独设置有效的隔油装置，然后与优质杂排水混合进入中水处理设备，一般也采用一段生物处理流程，但在生物反应时间上比优质杂排水应适当延长。
    曝气生物滤池是一项好氧生物处理新工艺，该工艺同传统的生物滤池相比，采用了人工曝气供氧，与生物接触氧化工艺具有更多的共同点，但比传统的生物接触氧化池填料的尺寸更小，具有处理能力强、处理效果好、占地少等特点。该工艺在国外发展较快，近年来在我国已开始应用，安徽华骐环保科技股份有限公司等单位在曝气生物滤池处理工艺方面业绩较为突出。
    CASS是间歇式活性污泥法的改进工艺，连续进水，间断排水，在一个池内完成水质均化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀。污水中有机物好氧、兼氧、厌氧不断交替运行。本工艺不单设调节池，将调节池与CASS合建在一起，统称CASS池。
    流离生化技术在生活污水处理中的应用起源于日本，由于其具有投入成本低、易实施、运行稳、效果佳等特点，至今在日本一直受到水处理行业的追捧。流离生化技术是将流体力学中的“流离”原理与微生物处理技术结合在一起，形成的一种新型污水处理技术，利用特殊的固-液-气三相运动，使污水中的悬浮固体颗粒聚集在载体-流离生化球外部，而流离生化球内外部繁殖形成完整生物链及反复进行的好氧-厌氧-好氧的生物处理系统。其核心是“速分生化球”，是采用加入诱导材料的特殊矿石装在塑料壳体内组成的球体。流离生化球填充在流离生化池内，作为生物载体，可正常使用30年而无需更换，比传统的生物填料节约了大量的更换、维护费用。通过与传统生化处理工艺流程的比较，可以总结出速分生化技术的优势如下：
    1) 不设初沉池和二沉池，节约了基建投资；
    2) 不设污泥处理系统，节约了基建投资和运行费用；
    3) 流程简单，运行管理方便，占地面积小；
    4) 不设污泥回流系统，使得运行费用大大降低。
    该项技术对于优质杂排水、杂排水、生活污水、粪便污水等各种原水均具有很好的适应性，实践表明，经本技术处理后的出水水质优良，COD_cr去除率达70％～98％，BOD₅去除率达到85％以上，效果达到《污水综合排放标准》GB 8978-1996一级标准，而且污水处理站可以长期不排除剩余污泥，省去污泥脱水设备，避免污泥处理的二次污染。北京禹辉净化技术有限公司等单位在流离生化工艺方面业绩较为突出。
    采用生活污水为原水时，或来水的水质变化较大时，用简单的处理方法是很难到达要求的，因此通常说的三级处理是需要的。规模愈小则水质水量的变化愈大，因而，必须有比较大的调节池进行水质水量的平衡，以保证后续处理工序有较稳定的处理效果；或在生化处理时采用较长的反应时间，对污水负荷的变化有较大的缓冲能力；或采用较长的工艺流程来提高处理设施的缓冲能力，如两段生物处理的A/O法加过滤、消毒，或一段生化后加混凝气浮(或沉淀)、过滤(微滤、超滤)和消毒的工艺流程。生化处理可以是活性污泥法，也可以是接触氧化法。当前已经普及的宾馆饭店小型污水处理采用生物接触氧化法的居多数，因为生物接触氧化法的操作比较简单。对于小区中水日处理规模达到万吨以上的，接触氧化法就不一定适用。
    另外要提醒一点的是，在生物处理工艺中尽量少采用生物转盘，因为有部分盘面暴露在空气中，对周围的环境带来较大的气味。如北京某饭店的生物转盘因此而停用，北京另两个宾馆的中水已由生物转盘改为生物接触氧化。
    2 膜生物反应器工艺流程
    膜生物反应器是一种将膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术，它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能，使活性污泥浓度大大提高，其水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)可以分别控制。
    在传统的污水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般为1.5g/L～3.5g/L，从而限制了生化反应速率。水力停留时间(HRT)与污泥龄(SRT)相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的25％～40％。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。MBR工艺通过将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，不仅省去了二沉池的建设，而且大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低F/M比减少剩余污泥产生量(甚至为零)，从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。
    MBR工艺对于优质杂排水、杂排水、生活污水、粪便污水等各种原水均具有很好的适应性，出水水质优良稳定，可以用于城市杂用水、景观环境用水、工业循环冷却水等多种用途，而且中水处理站可以长期不排除剩余污泥，省去污泥脱水设备，避免污泥处理带来臭味等二次污染。北京汉青天朗水处理科技有限公司等单位在膜生物反应器工艺中业绩较为突出。
    3、4 生物处理与生态处理相结合的工艺流程或以生态处理为主的工艺流程
    氧化塘、土地处理等比较合适小区中水的处理系统。土地处理系统有自然土地处理和人工土地处理之分，人工土地处理中有毛细管渗透土壤净化系统(简称毛管渗滤系统)。它是充分利用在地表下的土壤中栖息的土壤动物、土壤微生物、植物根系，以及土壤所具有的物理、化学特性将污水净化的工程方法。毛管渗滤系统充分利用了大自然的天然净化能力，因而具有基建费用低、运行费用低、操作简单的优点。该系统不仅能够处理污水减轻污染，而且还能够充分利用其水肥资源，将污水处理与绿化相结合，美化和改造生态环境，在北方缺水地区该系统具有特别的推广意义。毛管渗滤系统同其他污水处理系统相比，具有以下优点：
    1) 整个系统装置在地表下，不与人直接接触，对环境、景观、卫生安全，不仅不会造成影响，而且在冬天可使草木长青，延长绿化期；
    2) 不受外界气温影响，或影响很小，净化出水水质良好，稳定；
    3) 在去除生物需氧量的同时能去除氮磷；
    4) 建设容易，维护简单，基建投资少，运行费低；
    5) 将污水处理同绿化和污水资源化相结合，在处理污水的同时绿化了环境，节约了水资源。
    毛管渗滤系统在国外应用相当普遍。在20世纪60年代日本开始采用地下土壤净化污水的技术，最后开发了土壤毛管浸润沟污水净化工艺。该系统的处理出水优于二级处理，甚至达到三级处理的效果。在日本已获专利，迄今已建有20000多套。在美国约有36％的农村及零星分散建造的家庭住宅采用了毛管渗透系统。在我国则刚起步，北京市环科院在交通部公路交通工程综合试验场建造了一个日处理100t规模的污水毛管渗滤系统，已取得了满意的效果。
    一个典型的毛管渗滤系统可以由预处理、提升输送、渗滤场几部分组成。以绿地为回用目标时，就把污水处理和利用结合在一起。其工艺流程如下：
    如与绿化结合，流程到渗滤场为止。其中预处理是比较重要的工艺。污水中含有较多的固态粪便、废渣之类，易堵塞管道，影响运行。有几种预处理工艺是：沉淀池、化粪池、水解池、发酵池等，可供选用。此外，在渗滤场的布水管系要有清洗措施，以防堵塞。
    渗滤场由单个或多个地下渗滤沟组成。一般情况下，渗滤沟的上部宽度为1m，沟深为0.6m，沟与沟的中心间距为1.5m。沟组成由下向上为：塑料或黏土防渗层、设有布水管的砂砾层、无纺布的隔离层、用当地土壤和泥炭及炉渣按一定比例掺和的特殊土壤层、由较肥沃的耕作土壤组成的草坪和植物生长的表层。
    渗滤场的水力负荷一般为0.03m³/(㎡·d)～0.04m³/(㎡·d)，而BOD5负荷为1g/(㎡·d)～10g/(㎡·d)。按日本的资料，设在绿地下，也可按3㎡/(人·d)～6㎡/(人·d)设置。
6.1.4 循环冷却水、供暖系统补水等对水质的主要指标为含盐量，上述处理工艺产出中水达不到要求，为确保此类用水，应对中水进一步深度处理。常用的软化除盐工艺为离子交换树脂。
6.1.5 膜处理工艺在工程应用中面临的最大难题就是因膜污染而导致的膜通量迅速下降。膜污染不但会降低产水速率，而且由于膜组件需要频繁的停止运行，通过反冲洗、化学清洗等措施以恢复膜通量而使操作程序变得异常复杂，中水处理站的实际处理能力随之下降，维护与运行费用也相应地提高。所以本条要求有保障其进水水质的可靠预处理工艺，而且要有保障膜滤法能正常运行的膜清洗工艺。膜的清洗、再生工艺也应尽量在操作上简便可行。
6.1.6 随着环保技术的发展，近年来，污水处理工艺出现了经实践检验的处理效果好的新工艺流程。
    移动床生物膜反应器(Moving-Bed-Biofilm-Reactor，简称MBBR)吸取了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点而成为一种新型、高效的复合工艺处理方法。其核心部分就是以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，当微生物附着在载体上，漂浮的载体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动，从而达到污水处理的目的。作为悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，MBBR法兼具两者的优点：占地少——在相同的负荷条件下它只需要普通氧化池20％的容积；微生物附着在载体上随水流流动所以不需活性污泥回流或循环反冲洗；载体生物不断脱落，避免堵塞；有机负荷高、耐冲击负荷能力强，所以出水水质稳定；水头损失小、动力消耗低，运行简单，操作管理容易；同时适用于改造工程等。
6.1.7 污泥脱水前应经过污泥浓缩池，然后再进行机械脱水。小型处理站可将污泥直接排入化粪池处理。