T-SDSES 003-2024 污水处理用活性焦吸附与再生工艺技术要求

ICS13.020.40CCSJ88TSDSES求TechnicalrequirementsforadsorptionandregenerationprocessofactivatedcokeforT/SDSES003-2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由提出。本文件由山东环境科学学会归口。本文件起草单位：山东省城建设计院、青岛新太平洋节能环保集团有限公司、山西顺福祥环保科技有限责任公司、高密圣泰机电科技有限公司、青岛欧控水务有限公司。本文件主要起草人：陈峰、陈丹、聂红秀、刘姝红、张利兵、宫德。本文件为首次发布。1T/SDSES003—2024污水处理用活性焦吸附与再生工艺技术要求本文件规定了污水处理用活性焦的质量要求、检验规则、吸附工艺设计、再生运行维护与应急管理等技术要求。本文件适用于采用活性焦吸附与再生工艺进行污水处理工程的工艺设计及运行维护。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T7701.1-2008煤质颗粒活性炭气相用煤质颗粒活性炭GB/T7701.2煤质颗粒活性炭净化水用煤质颗粒活性炭GB/T7702.1煤质颗粒活性炭试验方法水分的测定GB/T7702.2煤质颗粒活性炭试验方法粒度的测定GB/T7702.3煤质颗粒活性炭试验方法强度的测定GB/T7702.4煤质颗粒活性炭试验方法装填密度的测定GB/T7702.6煤质颗粒活性炭试验方法亚甲蓝吸附值的测定GB/T7702.7煤质颗粒活性炭试验方法碘吸附值的测定GB/T7702.15煤质颗粒活性炭试验方法灰分的测定GB/T7702.16煤质颗粒活性炭试验方法pH值的测定GB/T7702.17煤质颗粒活性炭试验方法漂浮率的测定GB/T7702.20煤质颗粒活性炭试验方法孔容积和比表面积的测定GB8485-2014生活垃圾焚烧污染控制标准GB50013室外给水设计标准GB50014室外排水设计标准GB50016建筑设计防火规范GB50223建筑工程抗震设防分类标准GB50335城镇污水再生利用工程设计规范GB50788城镇给水排水技术规范CJJ60污水处理厂运行、维护及其安全技术规程CJ/T345生活饮用水净水厂用煤质活性炭HJ84-2016水质无机阴离子（F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、PO43-、SO32-、SO42-）的测定离子色谱法DB37/2376－2019区域性大气污染物综合排放标准DB37/2375—2019山东省工业炉窑大气污染物排放标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1活性焦activatedcokeT/SDSES003—20242一种以褐煤或者兰炭等低值煤为主要原料，经破碎、配比、成型、热解、活化等多道工序生产的外观呈黑色、内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力介于活性炭和气焦之间的一类微晶质碳素材料。4活性焦吸附工艺设计4.1工艺设计水量进入活性焦吸附工艺单元的水量应根据具体工程需要确定。4.2工艺进水水质活性焦吸附法的进水宜符合以下条件：a)悬浮物含量≤20mg/L；b)BOD5≤20mg/L，CODCr≤200mg/L；c)污水含有硫酸根时，SO42-≤250mg/L。4.3一般规定4.3.1本活性焦吸附法宜主要用于去除污水中难以被生物降解的有机物。4.3.2本活性焦吸附与再生工艺宜包括吸附与再生两大系统。其中吸附系统主要包括吸附反应装置、反洗与提焦装置、脱水装置、输送装置。4.3.3再生系统主要包括再生炉装置、尾气处理装置。4.3.4活性焦吸附与再生工艺的确定，应根据进水水质、设计水量及出水水质要求，通过调查研究及不同工艺组合试验，结合项目具体情况进行技术经济比较后确定。4.3.5其他一般规定应遵循GB50013、GB50014、GB50335及GB50788的要求。4.4活性焦的技术指标4.4.1活性焦吸附与再生工艺宜选用颗粒破碎活性焦，宜具有吸附性能好、中孔发达、机械强度高、化学性质稳定、再生性能好等特点。4.4.2活性焦的常规理化特性技术指标与吸附特性的技术指标宜符合表1中列出的对应检测标准和表1活性焦技术指标及检测方法<10%pH<5%/NO去除率4.4.3本文件所指活性焦的吸附量指标宜采用活性焦吸附柱试验确定：将废水持续通过定量活性焦的吸附柱，测定废水通过的时间，体积和污染物浓度变化等数据，得到活性焦的吸附容量随时间的变化，根据实验结果绘制吸附穿透曲线，通过吸附穿透曲线得出活性焦吸附容量（单位：kgCOD/t）。4.4.4本文件所指活性焦的再生后性能恢复率（COD吸附性能）宜以再生后的碘值恢复率进行考核，再生后的碘值恢复率指饱和活性焦再生后的碘值与再生之前碘值的比值，通过物料再生前后碘值化验T/SDSES003—20243得出。4.5吸附系统4.5.1活性焦吸附装置宜由反应器主体、布水系统、洗焦提焦系统、焦水分离系统、出水系统、反洗水排放系统、活性焦填料以及自控系统组成。4.5.2吸附反应装置宜采用连续清洗流动床反应器，反应器设置宜采用以下三种衔接方式或其组合形式，具体采用的衔接方式或其组合形式可根据综合水质要求、构筑物衔接方式、工程地形条件、重力排水要求及当地运行管理经验等因素，通过技术经济比较后确定：a)并联吸附（图1），左为多座或多格并联反应器，适用于大型工程项目；右为两座并联，其中一座可为备用，适用于小型工程项目；b)串联吸附（图2），左图适用于重力流串联吸附，由于水力损失影响，下游吸附反应器高程应低于上游吸附反应器或下游吸附反应器填料容积小于上游吸附反应器填料容积；右图适用于有中间提升的串联吸附，两级吸附床高程相同、填料容积相同；c)双向串联吸附（图3），左右分别为两种工况，两座吸附床均可单独使用，亦可作为一级或二级吸附床串联使用，互为保障。根据实际运行的换焦周期及出水水质情况，水处理流向可分为1)进水→吸附反应器A→产水；2)进水→吸附反应器A→中间提升泵→吸附反应器B→产水；3)进水→吸附反应器B→产水；4)进水→吸附反应器B→中间提升泵→吸附反应器A→产水。该组合形式可在确保水质达标的同时，确保活性焦吸附床吸附充分。产水产水吸附反应器A器B吸附反应器A器B器A器B吸附反应器B器A进水进水图1并联吸附示意图产水吸附反应器A吸附产水吸附反应器A吸附反应器B吸附反应器B反应进水产水进水泵器A进水产水进水泵图2串联吸附示意图T/SDSES003—20244产水吸附反应吸附反应器B反应器A 泵进水吸附反应器B泵进水s产水H--------吸附反应器B泵进水s吸附反应器A图3双向串联吸附示意图4.5.3活性焦对污染物的吸附容量应根据选用的活性焦进行试验或参考同行业类似案例确定，且吸附容量不宜小于130kgCODCr/t。4.5.4活性焦吸附的空床接触时间宜为30~60min，焦层厚度宜为3.0m~8.0m。4.5.5活性焦吸附的空床流速宜为4~8m/h。焦层最终水头损失应根据活性焦的粒径、焦层厚度和空床流速确定，不宜大于2m。4.5.6每个吸附反应器宜安装一套吸附器组件，包括布水器、导流筒、提焦管、气洗空气管、焦水分离器、冲洗废水排污管及电动阀门等。4.5.7吸附反应器宜采用穿孔配水方式，孔眼向下。4.5.8吸附反应器出水宜设置不合格出水排放口或事故池。4.5.9吸附反应器宜采用钢筋混凝土结构、钢结构或玻璃钢结构。大型工程可采用钢筋混凝土池体，中小型工程可采用钢制罐体或玻璃钢罐体。反应器内壁应根据水质采取防腐措施，并满足GB/T500464.5.10吸附反应器进水管、布水器、洗焦器等吸附配件宜采用聚丙烯等塑料材质、焦水分离器宜为耐腐蚀材质。4.6洗焦与提焦4.6.1洗焦系统一般宜由空压机、冷干机、过滤器、储气罐和配套的压缩空气管路组成。4.6.2吸附反应器清洗频率应根据实际水质、水量及污堵情况确定。4.6.3吸附反应器在洗焦时不应停止进水，开备比例按照4:1设计，每个吸附单元每次清洗时间宜为1~3h，各池依次轮流清洗，可共用气洗用空压机。4.6.4洗焦系统采用气提原理，将吸附反应器底部的活性焦提升至顶部。洗焦器截留活性焦，并把吸附过程中截留的悬浮物清洗剥离出来，反洗废水回流至前处理工艺进行相应处理，活性焦回到吸附床顶4.6.5气洗的空气压力宜取0.40~0.50MPa。4.7新鲜活性焦的投加与饱和活性焦的提出4.7.1活性焦应在各项技术指标检验合格后开始投加。加焦可采用吊车或其他方式直接从吸附反应器顶部投加，也可采用“专用加焦装置”方式将活性焦输送至吸附反应器内。4.7.2活性焦投加到设计高度后，应以0.5~1.0L/(m2·s)的强度进行反洗，待焦层高度稳定后，应进行焦位的测量，并继续反洗。初次反洗时间不应小于3h，待出水水质稳定后方可停止反洗。4.7.3外排的饱和活性焦宜通过孔径0.5mm的脱水设备进行截流回收。脱水设备宜选用转鼓式微滤机或振动筛，脱水后的活性焦含水率应小于40%。截流产生的废水应回流至前处理工艺进行相应处理。4.8再生与处置4.8.1饱和活性焦应在厂内通过循环再生系统再生后回用，或移交至活性焦供应商再生后回用。4.8.2饱和焦的再生方式应根据活性焦的类型和被吸附物质的性质决定，通常可采用高温加热再生法。再生系统一般由暂存料仓、再生炉、冷却机再生焦料仓和配套的输送螺旋及控制系统组成。暂存料仓用T/SDSES003—20245于暂时存放连续进入再生炉的饱和活性焦，饱和活性焦在再生炉的高温条件下充分分解孔道内的有机污染物，冷渣机将再生活性焦充分降温，再生焦料仓暂存再生完成的活性焦。4.8.3暂存料仓和再生焦料仓的存储量宜大于最大吸附反应器的活性焦装填容量。4.8.4再生焦的吸附性能应达到新焦吸附量的90%以上，再生得率不应小于90%。4.8.5活性焦再生热源宜采用天然气，再生天然气消耗量宜取70~95Nm3/t干活性焦。再生炉型宜采用逆流式内热回转炉，并在炉内分成干燥、焦化、活化三个工艺段。4.8.6干燥段温度宜控制在100°C～300°C，去除活性焦上的可挥发成分。4.8.7焦化段温度宜控制在800°C～900°C，使活性焦上吸附的一部分有机物沸腾、汽化脱附，一部分有机物发生分解反应，生成小分子挥发性有机物脱附出来，残余成分留在活性焦孔隙内成为“固定焦”。4.8.8活化段温度宜控制在800°C～900°C，通过天然气燃烧产生的CO2、水蒸气等气体清理活性焦孔隙，使其恢复吸附性能。4.8.9再生过程产生的尾气应经过燃烧等方式处理，排放废气应达GB16297等国家和地方相关标准，再生焦出料应经冷渣机冷却后储存回用。4.8.10活性焦的热再生效果和空气量、温度密切相关，如空气过量将使活性焦烧损灰化，如空气不足可燃气体不能完全燃烧，影响炉内温度，炉内氧含量宜控制在10%以内。4.8.11废弃活性焦应按《国家危险废物名录》或者GB5085、HJ298等国家危险废物鉴别标准及鉴别方法判断是否属于具有危险特性的固体废物。4.8.12活性焦经过多次再生回用后，其吸附能力不再具有经济价值时，应移交至具有相应处理处置资质的单位的进行处理或处置。4.9机械设备、电气与自控系统4.9.1通用机械设备应满足产品的基础标准、制造标准、试验和检验标准。4.9.2电气与自控成套设备应满足工艺及控制要求，保证控制系统的先进性和可靠性，进而能保证本处理系统设备的安全、正常、可靠运行。4.9.3电气设备应符合GB50093、GB50217、GB50052及GB50054的要求。4.9.4电气设备应为防尘、防潮型。电动机防护等级为IP55，其绝缘等级为F级，防爆区域电气设备及仪表防爆等级ExdⅡBT4。5运行维护与应急措施5.1一般规定5.1.1活性焦吸附与再生处理设施的运行、维护及安全管理应参照CJJ60执行。5.1.2活性焦吸附与再生处理设施的运行管理应配备专业的人员和设备。5.1.3活性焦吸附与再生处理设施在运行前应制定设备台账、运行记录、定期巡视、交接班、安全检查等管理制度，以及各岗位的工艺系统图、操作和维护规程等技术文件。5.1.4操作人员应熟悉活性焦吸附法水处理设施的技术指标和设施、设备的运行要求，操作人员应经技术培训和生产实践，再经考试合格后上岗。5.1.5各岗位的工艺系统图、操作和维护规程等应示于明显部位，操作人员应按规程操作。工艺设施和主要设备应编入台账，应定期检查各类建（构）筑物、设备、电器和仪表的运行是否正常，定期对各类建（构）筑物、设备、电器和仪表进行检修维护，确保设施稳定可靠运行。5.1.6应定期监测进出水水质，并对监测仪器、仪表进行校验。5.1.7运行中应严格执行经常性的和定期的安全检查，及时消除事故隐患，防止事故发生。5.1.8各岗位人员在运行、巡视、交接班、检修等生产活动中，应做好相关记录。5.2运行维护5.2