再生水利用技术指南(试行)

再生水利用技术指南(试行)1基本规定本指南适用于以市政污水、工业废水、建筑生活污水为水源的城镇再生水利用工程的设计、建设、运行与改造，雨水再生利用可参照执行。再生水利用应当遵循“因地制宜、优水优用、安全可靠、经济高效”的原则，缺水城市新建城区再生水利用率应不低于30%，规模以上工业企业再生水回用率应不低于企业生产取水量的25%，城镇污水处理厂出水优先保障再生水回用。再生水水质必须严格符合对应回用方向的国家现行标准：城市杂用水执行GB/T18920《城市污水再生利用城市杂用水水质》，景观环境用水执行GB/T18921《城市污水再生利用景观环境用水水质》，工业用水执行GB/T19923《城市污水再生利用工业用水水质》，地下水回灌执行GB/T19772《城市污水再生利用地下水回灌水质》，工程设计执行GB50335《污水再生利用工程设计规范》。再生水水源按污染程度分为三类：Ⅰ类为城镇污水处理厂二级出水，可生化性较好，污染物浓度稳定，SS一般为10~30mg/L，COD为50~100mg/L，氨氮为5~15mg/L，是再生水利用的主要水源，占全国再生水水源总量的92%以上；Ⅱ类为工业企业处理达标排放废水，污染物浓度波动大，特征污染物含量高，COD一般为100~300mg/L，需针对性预处理；Ⅲ类为建筑小区生活排水、市政管网截流污水，污染物浓度变化大，悬浮物含量高，需强化预处理。2水源预处理技术预处理的核心作用是去除水源中大块杂质、悬浮物、浮油，降低后续工艺负荷，保障核心工艺稳定运行，根据水源类型选择对应技术：2.1物理预处理（1）精细格栅：适用于所有类型再生水水源，拦截毛发、纤维、大块悬浮物，孔径选择1~5mm，过栅流速控制在0.5~1.0m/s，每日清理栅渣1~2次，水源杂质含量高时增加清理频率。（2）曝气沉砂：适用于进水含砂量高于0.3m³/(10³m³)的水源，去除砂砾、无机颗粒，曝气强度控制在0.2~0.5m³空气/(m³·h)，停留时间2~5min，沉砂含水率约60%，每1~2周排砂一次。（3）快滤预处理：采用石英砂快滤池直接过滤二级出水，去除悬浮物，滤速控制在6~10m/h，滤层厚度0.8~1.2m，反冲洗强度12~16L/(m²·s)，反冲洗时间4~6min，出水SS可稳定降到10mg/L以下，适用于水质稳定的二级出水水源。2.2化学预处理主要为混凝沉淀/气浮，投加混凝剂去除胶体、磷、部分溶解性有机物，适用于SS高于20mg/L、总磷高于2mg/L的水源。混凝剂采用聚合氯化铝（投加量20~80mg/L）或聚合硫酸铁（投加量30~100mg/L），助凝剂聚丙烯酰胺投加量0.1~0.5mg/L。沉淀工艺表面负荷1~3m³/(m²·h)，沉淀时间1~2h，适用于大中型项目；气浮工艺溶气压力0.2~0.4MPa，表面负荷5~10m³/(m²·h)，适用于含油、含藻类较多、密度较小的絮体处理，出水SS可降到5mg/L以下。2.3生物预处理采用曝气生物滤池（BAF），适用于二级出水COD高于80mg/L、氨氮高于15mg/L的水源，预去除可生物降解有机物和氨氮。容积负荷控制在2~6kgCOD/(m³·d)，滤速2~8m/h，气水比3:1~5:1，反冲洗周期24~48h，反冲洗强度水冲4~6L/(m²·s)，气冲10~15L/(m²·s)，反冲洗时间5~10min，出水COD可降低30%~50%，氨氮去除率可达80%以上。3核心处理工艺选型核心处理决定再生水出水水质稳定性，根据水质要求和投资成本选择：3.1常规混凝-沉淀-过滤工艺为三级处理核心工艺，适用于对出水水质要求一般、投资成本控制严格的大中型再生水项目，进水要求二级出水SS≤30mg/L、COD≤100mg/L，出水SS≤10mg/L、浊度≤5NTU，满足城市杂用、景观补水等低要求回用场景。投资成本约800~1500元/(m³·d)，运行成本约0.2~0.5元/m³，技术成熟稳定，维护简单。3.2超滤（UF）核心工艺超滤膜孔径0.01~0.1μm，可去除全部悬浮物、胶体、细菌和90%以上的大分子有机物，进水要求SS≤20mg/L，出水浊度≤1NTU、粪大肠菌群不得检出，满足对微生物和悬浮物要求较高的回用场景。设计参数：膜通量30~80L/(m²·h)，跨膜压差0.05~0.2MPa，运行周期30~60min，反冲洗时间1~2min，每1~3个月进行一次在线化学清洗，膜设计寿命5~8年。投资成本约1200~2000元/(m³·d)，运行成本约0.4~0.8元/m³，出水水质稳定，占地小。3.3膜生物反应器（MBR）工艺适用于以原污水或工业废水为水源、进水COD浓度较高的再生水项目，将生物处理与膜分离结合，污泥浓度8~12g/L，水力停留时间6~12h，膜通量10~30L/(m²·h)，好氧区溶解氧控制在2~4mg/L，出水SS≤1mg/L、浊度≤0.5NTU，COD≤30mg/L，可满足大部分回用场景的水质要求。投资成本约1800~3000元/(m³·d)，运行成本约0.8~1.5元/m³，抗水质波动能力强，占地小，适合小规模再生水项目和建筑中水项目。3.4臭氧-生物活性炭（O₃-BAC）工艺适用于需要去除难降解有机物、消毒副产物前体物、微量污染物的再生水项目，臭氧投加量为20~50mgO₃/g溶解性有机碳（DOC），接触时间15~30min，生物活性炭滤池空床接触时间10~20min，滤速5~10m/h，DOC去除率可达40%~60%，消毒副产物前驱物去除率可达50%以上，出水满足景观补给、地下水回灌等高标准要求。投资成本约2000~3500元/(m³·d)，运行成本约0.6~1.2元/m³，活性炭每2~3年再生或更换一次。4深度处理与水质稳定技术4.1脱盐技术工业回用、地下水回灌等场景要求控制总溶解性固体（TDS），需进行脱盐处理：（1）反渗透（RO）：一级反渗透脱盐率≥98%，运行压力1.0~1.6MPa，膜通量15~30L/(m²·h)，水回收率75%~80%，配置能量回收装置可降低能耗15%~20%，出水TDS可降到100mg/L以下，满足锅炉补水、工艺用水要求。RO产生的浓水TDS为进水的3~4倍，可采用浓水反渗透进一步处理，整体系统回收率可提升至90%以上，无法进一步处理的浓水可用于道路降尘、采矿充填等对盐度要求低的场景，达标排放需满足当地污水排放标准要求。（2）纳滤（NF）：脱盐率30%~80%，可选择性去除二价离子、分子量200~1000Da的有机物，运行压力0.4~0.8MPa，水回收率80%~85%，适用于对脱盐要求不高、需要保留部分一价离子的循环冷却用水场景，运行成本比反渗透低20%~30%。（3）离子交换：适用于膜脱盐后进一步深度脱盐，出水电阻率可达1~10MΩ·cm，满足高压锅炉补水等超高脱盐要求，树脂每1~3个月再生一次。4.2深度脱氮除磷景观回用、地下水回灌要求总氮≤15mg/L、总磷≤0.5mg/L，敏感区域要求总氮≤10mg/L、总磷≤0.3mg/L：深度除磷采用化学除磷，投加铁盐或铝盐，投加摩尔比为P:金属离子=1:1.5~3，出水总磷可稳定降到0.2mg/L以下；深度脱氮采用反硝化曝气生物滤池，容积负荷0.5~1.5kgNO₃⁻-N/(m³·d)，滤速3~8m/h，补充碳源投加量按C:N=4:1~6:1控制，出水总氮可降到10mg/L以下。人工湿地深度处理适用于城郊中小规模再生水项目，水力负荷0.5~1.5m³/(m²·d)，水力停留时间3~7d，总氮去除率40%~70%，总磷去除率50%~80%，运行成本仅0.1~0.3元/m³，成本低，生态效益好。4.3水质稳定处理再生水输配和使用过程中易发生结垢、腐蚀、生物黏泥滋生，需进行稳定处理：（1）阻垢：当总硬度（以CaCO₃计）超过300mg/L时，采用石灰软化，石灰投加量300~800mg/L，软化后总硬度可降到100~150mg/L；低硬度水投加有机膦类阻垢剂，投加量2~10mg/L，控制阻垢率大于90%。（2）防腐：控制pH值在6.5~8.5之间，投加环保型钼系缓蚀剂，投加量5~20mg/L，控制腐蚀率小于0.05mm/a，满足输配管道和用水设备的防腐要求。（3）微生物控制：采用次氯酸钠消毒，保持管网末端余氯0.1~0.5mg/L，控制异养菌总数小于1000CFU/mL；对微生物要求高的场景采用紫外线消毒，剂量15~30mJ/cm²，可杀灭99.9%以上的病原微生物，无消毒副产物残留。5再生水输配与安全保障5.1输配系统设计再生水输配管网必须独立设置，严禁与生活饮用水管网连接，严禁混接错接。管材选择耐腐蚀、强度符合要求的产品，公称压力不低于1.0MPa，优先选用PE给水管、内防腐球墨铸铁管、不锈钢复合管。管网干管流速控制在1.0~1.5m/s，支管流速控制在0.6~1.0m/s，管网末端压力不低于0.2MPa，满足用水点压力要求。再生水出水口必须设置永久性明显标识，标注“再生水非饮用水禁止饮用”字样，防止误饮误用。5.2水质监测与安全保障再生水厂出水必须安装在线监测设备，常规监测指标包括流量、pH值、浊度、余氯、电导率、COD，在线监测数据应当与当地生态环境、城镇排水主管部门联网，每2小时自动上传一次数据。人工监测要求：每日监测一次常规指标，每周监测一次对应回用标准的全部指标，地下水回灌项目每月监测一次特征污染物和重金属。设置容积不小于再生水厂日处理量10%~15%的事故调节池，当出水水质超标时，立即切断供水，将超标水排入事故池，返回处理系统重新处理，不得直接供水或排放。再生水利用工程应当制定突发水污染事件应急预案，每年组织不少于2次应急演练，储备应急物资，保障供水安全。6不同回用方向技术组合方案6.1城市杂用水（道路清扫、绿化、冲厕、建筑施工）水质要求：浊度≤10NTU，BOD₅≤10mg/L，粪大肠菌群≤1000个/L，符合GB/T18920。技术组合方案：城镇污水处理厂二级出水→精细格栅→混凝沉淀→石英砂过滤→消毒→出水，投资成本1000~1800元/(m³·d)，运行成本0.3~0.8元/m³；小规模建筑中水项目：小区生活污水→格栅沉砂→MBR→消毒→出水，占地小，出水稳定，运行成本0.8~1.2元/m³。6.2景观环境用水（河道补水、景观湖泊）水质要求：总磷≤0.5mg/L，总氮≤15mg/L，粪大肠菌群≤10000个/L，符合GB/T18921。技术组合方案：二级出水→曝气生物滤池（脱氮除碳）→混凝沉淀（除磷）→过滤→臭氧消毒→出水，投资成本1500~2500元/(m³·d)，运行成本0.5~1.0元/m³；城郊中小项目：二级出水→预处理→人工湿地深度处理→消毒→出水，运行成本仅0.2~0.5元/m³，生态效益好。6.3工业用水（循环冷却、工艺用水、锅炉补水）水质要求：循环冷却用水要求COD≤60mg/L，浊度≤5NTU，总硬度<450mg/L；高压锅炉补水要求TDS<1mg/L，硬度<0.03mg/L，符合GB/T19923。技术组合方案：循环冷却用水：二级出水→混凝沉淀→超滤→纳滤→阻垢缓蚀消毒→出水，投资成本2000~3500元/(m³·d)，运行成本1.0~2.0元/m³；高压锅炉补水：二级出水→预处理→MBR→超滤→一级反渗透→离子交换→出水，投资成本3500~5500元/(m³·d)，运行成本2.0~3.5元/m³，远低于工业新鲜水采购成本，经济效益显著。6.4地下水回灌水质要求：满足GB/T19772，所有重金属、微量有机物、病原微生物达标。技术组合方案：二级出水→MBR→臭氧-生物活性炭→反渗透→消毒→回灌，投资成本4000~6000元/(m³·d)，运行成本2.5~4.0元/m³，安全可靠。7运行维护与管理7.1设备维护膜组件维护：超滤、反渗透膜每1~3个月进行一次在线化学清洗，采用柠檬酸（清洗无机物污染）、次氯酸钠（清洗有机物污染），清洗浓度分别为1%~2%、500~1000mg/L；膜污染严重时每1~2年进行一次离线清洗，超滤膜设计寿命5~8年，反渗透膜设计寿命3~5年，性能下降超过设计值30%时及时更换。滤池维护：石英砂滤料每年补充10%~20%，每5~8年全部更换；活性炭滤料每2~3年再生一次，再生3次后全部更换；曝气生物滤池滤料每8~10年更换一次。水泵、曝气设备等通用设备每半年进行一次例行保养，每年进行一次大修，设备完好率保持在95%以上。7.2污泥处置预处理、混凝沉淀产生的化学污泥，经机械脱水后含水率应降到80%以下