□文/劉文亞 唐福生 姜威 張麟
天津是一座資源型和水質型缺水城市,人均水資源占有量僅160m3,為全國人均占有量的1/15,世界人均占有量的1/60,遠遠低于世界公認人均占有量1000m3的缺水警戒線,屬重度缺水地區。水資源的短缺嚴重制約了天津市國民經濟和社會生活的可持續發展。為解決缺水問題,天津市在引灤入津、南水北調跨流域引水的同時,始終堅持“開源與節流并重、節流優先、治污為本、科學開源、綜合利用”的原則,將城市污水資源化、再生水利用產業化作為解決水資源短缺的重要措施之一。2002年底,天津市紀莊子污水回用工程竣工并投入使用,標志著天津市再生水利用進入推廣應用階段。目前,天津市中心城區已建成紀莊子、咸陽路、北辰和東郊4座再生水廠,總處理規模17×104t/d。隨著再生水工程的建設和運營,天津市再生水利用將逐步擴大。
為對天津市現有及擬建再生水廠的運行、維護、操作等進行更加規范化、科學化管理,急需建立一套完整的針對城鎮再生水廠運行、維護、安全等方面的技術規程。與供水和排水行業相比,再生水行業在水源、處理工藝、核心處理設備、供水標準、用戶類型等方面都具有特殊性,不能照搬供水和排水行業的相關標準。因此,編制了DB/T29-194-2010《城鎮再生水廠運行、維護及安全技術規程》,希望對再生水廠的運行和管理起到積極的作用,也對今后再生水行業其他相關標準的制定起到指導和借鑒作用。
DB/T29-194-2010的編制以GB50335-2002《污水再生利用工程設計規范》、CJJ60-1994《城鎮污水處理廠運行、維護及其安全技術規程》、CJJ 58-2007《城鎮供水廠運行、維護及安全技術規程》、GB 50336-2002《建筑中水設計規范》和DB29-167-
2007《天津市再生水設計規范》等國家及地方相關規范為基礎,以城市再生水廠運行、維護、操作更加規范化和科學化為目的,結合目前天津市現有的再生水廠運行管理的實際經驗及再生水制水設備技術特點編制而成。
規程制定的目的是使再生水廠建立標準化的運營機制,提高運行管理水平,在安全、穩定的前提下,確保優質供水、節能低耗;規程的適用范圍包括天津市對污水進行常規處理或深度處理后進行回用的城鎮公共再生水廠的運行管理、操作維護及安全管理等方面。
再生水處理工藝種類較多、水廠經營中涉及了一些專有名詞和術語,規程針對城市污水再生利用過程中使用到的概念、再生水處理工藝所涉及的工藝參數,特別是膜處理術語進行了介紹和解釋。
城市公共再生水廠是以城市污水處理廠出水為原水,經過適當再生工藝處理后,達到一定的水質標準,提供給用戶使用。因此,產品水水質是再生水廠應首要確保的一項指標,規程依據國家相關標準的內容,結合天津市城市污水再生利用的具體情況,在原水水質及水質監測、再生水水質及水質監測、項目頻次、監測方法、凈水原料的監測等方面進行了規定。再生水廠應結合自身不同的處理工藝,建立起針對出水水質的質量管理體系。相關內容解釋如下。
(1)DB29-167-2007要求:“城市污水處理廠出水作為城市再生水水源時應達到GB18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。”根據該規范頒布以來的執行和天津市污水處理實際情況,DB/T29-194-2010要求:“城市再生水廠以城鎮污水處理廠出水作為水源時,水源水質應符合GB 18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》。”
(2)水樣采樣方案設計、組織、保管的要求是根據《城市污水再生利用系列標準實施指南》確定的,應符合現行國家標準GB/T12997-1991《水質采樣方案設計技術規定》、GB/T12998-1991《水質采樣技術指導》以及GB/T12999-1991《水質采樣樣品的保存和管理技術規定》要求。
目前,天津市再生水處理的核心工藝是雙膜法,工藝流程:混凝沉淀+微濾/超濾+部分反滲透+臭氧+氯消毒工藝。針對再生水生產工藝,為了城市公共再生水廠供水穩定合格,處理工藝環節需要嚴格控制,規程規范了再生水生產環節各項工藝、工序參數的制定原則;參數的檢測和動態控制方法,通過調控達到整體工藝運行高效、低耗的要求。主要介紹了混凝沉淀、膜過濾、濾池、消毒、清水池、送水泵房等工序的工序質量控制和工藝技術要求。
再生水廠處理工藝的設備設施的完好性是保證水廠穩定運行的基礎,因此規程從再生水廠運行維護管理的實際情況出發,對各工序段設施設備運行使用做出規定,規范了設備的維修維護標準,包括設備日常保養、定期維修及大修的內容和質量要求。同時,根據再生水工藝流程,針對進水泵房、混凝沉淀、膜過濾、普通快濾池、臭氧系統、消毒、清水池和送水泵房等工藝構筑物進行了詳細的要求,并對再生水廠的生產運行報表、計劃統計報表、維修維護記錄和交接班記錄等報表的主要內容及傳遞模式進行了規范。
與其他供水廠、污水廠相同,再生水廠中的通用機械和設備應建立日常保養、定期維護和大修理三級維護檢修制度。日常保養就是由運行值班人員負責,對設備進行經常性的保養和清掃灰塵;定期維護是由維修人員負責,每年進行 1~2 次專業性的檢查、清掃、維修、測試;大修是由專業檢修人員負責根據設備狀況進行的周期性維修。再生水廠通用機械和設備主要包括進水泵、膜附屬設備、臭氧附屬設備、加氯/加藥附屬和送水泵共5類,規程中就處理工藝中的各種水泵、電動機、減速機、空氣壓縮機、鼓風機和管道閥門的運行和維護進行了規定并規范了以上設備的日常維修、定期維修及大修工作的內容和質量檢測。
目前再生水廠采用了大量電氣自動化設備和儀表,自動化程度高。因此規程中對電氣設備、自控系統、儀表與儀器進行了相關規定。電氣設備方面主要包括各種變壓器、斷路器、軟起動器和變頻器等運行規定、維修維護內容和質量檢測;自控系統方面規定了水廠自控的控制模式、上位計算機、PLC站的運行維護事項;儀表與儀器方面規定了儀表運行維護的通用方法并分別根據各種不同儀表儀器的技術特點,規定了運行規定和維修維護內容和質量檢測手段。
城市公共再生水廠應堅持“安全第一、預防為主”的安全工作原則。規程主要規定了再生水處理廠生產運行過程中涉及到電氣安全防護、有毒有害氣體防護、消防要求、危險品保存等安全工作的注意事項。參照國家有關標準對水廠內的重大危險點源,特別是液氯的儲存和使用進行了詳盡的規范。
DB/T29-194-2010應本著因地制宜、靈活運用的使用原則,參照國家及地方現行有關法規和標準的規定,結合城鎮公共再生水廠的工藝設計特點、運行人員水平、用戶類型和用戶需求執行。例如:工藝段間的水質檢測應結合水廠實際情況設置;工藝控制及運行維護在參考規范的同時,應積極摸索規律形成符合自身特點的運行經驗;機電設備的操作和維護,結合具體設備的使用說明書并遵照規程規定實行;安全方面除遵照規程之外還應參考相關國標和地方標準。
為更深刻理解DB/T29-194-2010的特點,將其在內容、結構上和CJJ60-1994、CJJ58-2007進行了對比研究。
CJJ60-1994的構架是按照工藝段構筑物分章節,逐一介紹本構筑物內所屬設施設備的運行、操作、維護和參數指標等內容;CJJ58-2007將工藝設施和設備分為制水和供水兩類,分別用不同的章節介紹其運行和維護內容。由于再生水處理廠在工藝和運行上與供水廠有著較多的相似之處,因此DB/T29-194-2010結構上借鑒了CJJ58-2007的布局,按照設備設施的技術特點將主要內容分為工藝設施的運行與維護、機電設備的運行與維護、電氣自控儀表運行與維護,門類清晰,體現了運行與維護相輔相成的關系。
再生水處理本質上是污水的深度處理,工藝上需要繼續脫除一部分污水處理中涉及的污染物,同時再生水廠又是供水企業,出水標準上使用了給水處理的很多控制指標,有著一種工藝同時使用在污水、給水和再生水處理中的情況。因此DB/T29-194-2010內容涉及了CJJ60-1994和CJJ58-2007的一部分,但在工藝參數設定、控制、調整上針對再生水處理的特點,緊密結合實際情況,總結日常運行經驗,形成了能夠良好適應再生水處理規律的一套體系。
天津市的再生水處理相比污水處理和給水處理起步較晚,還處在探索階段,DB/T29-194-2010難免會存在疏漏和不合理的條目,希望大家在參閱本規程的過程中對不妥之處多提寶貴意見,使規程日臻完善,實現提高城鎮再生水廠的運行、管理水平的目的。