城镇污水处理厂污泥处理技术标准.docx

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城镇污水处理厂污泥处理技术标准

中华人民共和国行业标准

城镇污水处理厂污泥处理技术标准

Technologystandardforsludgetreatment

ofmunicipalwastewatertreatmentplant

CJJ131—201×

批准部门：

中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：

201×年××月××日

xxx出版社

201x北京

前言

根据住房和城乡建设部《关于印发2016年工程建设标准规范制订、修订计划的通知》（建标函[2015]274号）的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，编制了本标准。

本标准主要技术内容是：

1.总则；2.术语；3.方案设计；4.施工与验收；5.污泥预处理；6.污泥输送与储存；7.浓缩脱水；8.污泥热水解；9.污泥厌氧消化；10.好氧发酵；11.污泥热干化；12.石灰稳定；13.污泥碳化；14.超临界水氧化；15.污泥焚烧；16.污泥土地利用；17.污泥建材利用；18.污泥填埋；19.运行管理；20.环境管理；21.安全管理。

本标准修订的主要技术内容是：

1补充了污泥处理新技术；2增加了污泥处置单元技术；3根据污泥处理处置特点，增加了环境管理章节、扩充了安全管理章节。

本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由北京城市排水集团有限责任公司负责技术内容的解释。

执行过程中如有意见或建议，请寄送北京城市排水集团有限责任公司（地址：

北京市西城区车公庄大街北里乙37号，邮编：

100044）。

本标准主编单位：

北京城市排水集团有限责任公司

本标准参编单位：

中国城镇供水排水协会排水专业委员会

北京市市政工程设计研究总院有限公司

上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司

中国科学院地理科学与资源研究所

清华大学

中国科学院生态环境研究中心

北京林业大学

北京农林科学院

北京北排建设有限公司

北京绿源科创环境技术有限公司

天通新环境技术有限公司

万若（北京）环境工程技术有限公司

中节能博实（湖北）环境工程技术股份有限公司

上海复洁环保科技股份有限公司

新奥科技发展有限公司

哈尔滨北方环保工程有限公司

中国建筑材料科学研究总院

目次

前言2

1总则8

2术语9

3方案设计11

3.1方案选择11

3.2技术组合12

3.3设计要求13

4施工与验收15

4.1一般规定15

4.2施工15

4.3验收16

5污泥预处理18

5.1一般规定18

5.2除砂18

5.3除渣18

6污泥输送与储存20

6.1一般规定20

6.2管道输送20

6.3螺旋输送机输送20

6.4皮带输送21

6.5抓斗输送21

6.6脱水污泥的接收21

6.7脱水污泥的储存21

7污泥浓缩脱水23

7.1一般规定23

7.2重力浓缩23

7.3气浮浓缩24

7.4转鼓浓缩24

7.5带式浓缩25

7.6离心浓缩25

7.7带式脱水25

7.8离心脱水26

7.9板框脱水27

7.10电渗析脱水27

8污泥热水解28

8.1一般规定28

8.2工艺参数28

9污泥厌氧消化30

9.1一般规定30

9.2常规厌氧消化31

9.3高温厌氧消化31

9.4高含固厌氧消化32

10污泥好氧发酵33

10.1一般规定33

10.2条垛式好氧发酵34

10.3槽式强制通风好氧发酵36

10.4反应器好氧发酵37

10.5超高温好氧发酵37

11污泥热干化39

11.1一般规定39

11.2直接加热干化40

11.3间接加热干化40

12污泥石灰稳定42

12.1一般规定42

12.2工艺参数42

13污泥碳化44

13.1一般规定44

13.2外热式碳化44

13.3内热式碳化45

14超临界水氧化46

14.1一般规定46

14.2工艺参数46

15污泥焚烧48

15.1一般规定48

15.2单独焚烧49

15.3协同焚烧49

16污泥土地利用51

16.1一般规定51

16.2园林绿化52

16.3土地改良53

16.4农用53

16.5林业利用54

17污泥建材利用55

17.1一般规定55

17.2制水泥55

17.3制砖56

17.4制轻质辅料56

18污泥填埋58

18.1一般规定58

18.2单独填埋58

18.3混合填埋58

19运行管理60

19.1一般规定60

19.2数据监测60

19.3运行评价61

19.4设备设施维护65

19.5记录与报告68

19.6岗位要求68

20环境管理69

20.1一般要求69

20.2日常管理69

20.3应急管理70

21安全管理72

21.1一般规定72

21.2日常管理72

21.3应急管理74

附录A污泥处理处置过程效能评价方法76

附录B质量平衡计算方法79

附录C热量平衡计算方法82

本标准用词说明85

引用标准名录86

条文说明88

1总则

1.0.1为科学合理地处理处置城镇污水处理厂所产生的污泥，实现污泥“稳定化、减量化、无害化”，促进污泥资源化，制定本标准。

1.0.2本标准适用于城镇污水处理厂产生的初沉污泥、剩余污泥及其他污泥处理处置的方案设计、施工验收、运行管理、环境管理及安全管理。

1.0.3城镇污水处理厂污泥处理处置除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语

2.1.1污泥处理sludgetreatment

对污泥进行稳定化、减量化、无害化和资源化处理的过程，一般包括浓缩（调理）、脱水、厌氧消化、好氧发酵、石灰稳定、干化和焚烧等。

2.1.2污泥处置sludgedisposal

对处理后的污泥进行最终消纳的过程，一般包括土地利用、填埋和建筑材料利用等。

2.1.3污泥稳定sludgestabilization

通过处理减少污泥的有机物质、臭味、病原菌，使污泥不易腐败，一般包括厌氧消化、好氧发酵、石灰稳定、焚烧等。

2.1.4污泥热水解sludgethermalhydrolysis

也称为水热法（hydrothermal），在一定温度及压力条件下使污泥在液态下发生反应，提高污泥可生化性能与脱水性能。

2.1.5污泥厌氧消化sludgedigestion

在厌氧条件下，使污泥中有机物生物降解和稳定的过程，该过程可产生可燃的污泥气。

2.1.6高含固厌氧消化：

High-Solidsanarobicdigestion

进泥含固量高于8%的厌氧消化过程。

2.1.7污泥好氧发酵sludgecomposting

以污泥为原料，在一定的水分、氧气含量、温度、养分和pH等条件下，通过微生物的作用，将污泥中有机物降解转化为相对稳定的腐殖质物质的过程。

2.1.8污泥超高温好氧发酵sludgeultra-hightemperaturecomposting

在污泥好氧发酵过程中，通过添加外源嗜热微生物，在高于80℃条件下完成好氧发酵的过程。

2.1.9污泥石灰稳定sludgelimestabilization

污泥经机械脱水后，将泥饼与干燥的生石灰（CaO）充分混合均匀，通过放热反应及pH升高，进一步降低泥饼含水率，同时达到杀菌及稳定化的过程。

2.1.10污泥碳化sludgecarbonization

在无氧或缺氧的状态下，将干化污泥加热至适当的温度使其热解，污泥中的大分子有机物裂解成可挥发的低分子有机物，同时使污泥转化成黑色炭质颗粒状物质的过程。

2.1.11污泥超临界水氧化sludgesupercriticalwateroxidation

在水的超临界状态下，污泥中的污染物与氧发生氧化反应，使有机高分子物质分解并转换为小分子物质的过程。

2.1.12污泥焚烧sludgeincineration

利用焚烧将污泥加温，并高温氧化污泥中的有机物，使之成为少量飞灰和炉渣。

2.1.13污泥协同焚烧sludgecollaborativeincineration

污泥协同焚烧是指污泥按一定比例添加到垃圾焚烧炉、燃煤电厂煤粉炉、水泥厂水泥窑等与其共同焚烧的处理处置方式。

2.1.14污泥建材利用sludgebuildingmaterialsapplication

以污泥作为部分原料或补充热值的组分制备建筑材料的处置方式。

3方案设计

3.1方案选择

3.1.1制订技术方案，应符合下列规定：

1以城镇总体规划为主要依据，从全局出发，近远结合，以“稳定化、减量化、无害化”为目的，积极采用符合绿色、循环、低碳、生态的技术路线，充分利用污泥中的物质和能量，实现“资源化”。

2结合污泥的性质、最终处置方式、环境承载能力及当地经济、技术水平选择。

3应对技术方案进行综合的技术经济比选。

技术经济比选应以全局协调、经济合理、技术先进、安全稳定、环境友好为原则，综合评价社会效益、环境效益和经济效益。

4应综合考虑厂址、运输、运行管理、防止二次污染、人员安排和经济效益等因素。

城镇污水处理厂的污泥可在污水处理厂内就地处理，也可在污水处理厂外的专用污泥处理处置设施处理或协同处理。

3.1.2污泥处理处置技术方案应包括下列内容：

1确定污泥性质，进行工艺单元优化组合，确定污泥处理处置系统工艺及布局。

2确定工程规模、选址、处理要求和处置途径。

3进行工程投资估算、运行费用估算、效益分析、风险评价和环境影响评价等。

3.2技术组合

3.2.1污泥处理处置系统应包含污泥稳定化、减量化、无害化处理处置过程，在此基础上宜实现资源化。

3.2.2城镇污水处理厂的污泥处理处置系统可由预处理、浓缩、脱水、厌氧消化、好氧发酵、热干化、碳化、焚烧等工艺单元组成，可按图3.2.2进行工艺单元组合。

图3.2.2单元工艺流程图

3.2.3适用于大规模（20t干污泥/d及以上）、有机物含量高的污泥处理主要工艺：

1污泥浓缩→常规消化或高级厌氧消化→污泥脱水→土地利用；

2污泥浓缩→污泥脱水→好氧发酵→土地利用；

3污泥浓缩→常规消化或高级厌氧消化→污泥脱水→污泥热干化→（协同）焚烧→填埋或建材利用。

3.2.4适用于大规模（20t干污泥/d及以上）、有机物含量低污泥处理主要工艺：

1污泥浓缩→高级厌氧消化或生物质协同厌氧消化→污泥脱水→土地利用；

2污泥浓缩→污泥脱水→好氧发酵→土地利用；

3污泥浓缩→高级厌氧消化或生物质协同厌氧消化→污泥脱水→污泥热干化→（协同）焚烧→填埋或建材利用。

3.2.5适用于小规模污泥处理主要工艺：

1污泥浓缩→污泥脱水→好氧发酵→土地利用；

2污泥浓缩→污泥脱水→石灰稳定→填埋或建材利用。

3.3设计要求

3.3.1厂址选择应符合下列规定：

1应符合城市总体规划、环境卫生专业规划以及国家现行有关标准的规定。

2应具备满足工程建设的工程地质条件和水文地质条件。

不应选在地震断裂层、滑坡、泥石流、沼泽、流砂及采矿陷落区等地区。

不受洪水、潮水或内涝的威胁。

3应选择在生态环境、地面水系、机场、文化遗址、风景区等敏感目标少的区域。

4应有方便的交通、可靠的电力供应、充足供水水源以及污水排放或处理系统。

5选址场地应符合市政规划的要求，厂址有发展余地，且有必要的环境容量。

6靠近城市边缘和易于后续污泥处置的集中地点，以满足城市卫生要求；

7建厂工程费用节省，投资合理。

3.3.2污泥处理处置工程的设计应符合现行国家标准《室外排水设计规范》GB50014的相关规定。

3.3.3应设置污泥储存设备，并应采取防渗漏及除臭措施。

3.3.4污泥处理厂必须按相关标准的规定设置消防、防爆、抗震等设施。

3.3.5设计设施设备使用量时应结合污水处理单元水量、水质及季节变化对产泥量的影响，同时应能满足不利条件下污泥处理处置要求。

设备设施备用量可参考表3.3.5进行设计。

表3.3.5设施设备备用量参考值

设施系列和设备数量

备用量

污泥预处理

设备数量宜不少于2个

可不设备用，预留跨越设施，在设备故障时，直接跨越。

污泥输送与存储

与处理设备配套设置

如设施数量少于2个，宜设备用。

污泥浓缩脱水

设备数量宜不少于2个

宜2用1备或3用1备。

污泥热水解

设备数量宜不少于2个

宜2用1备或3用1备。

污泥厌氧消化

设施数量宜不少于2个

如为单系列时，设备宜1用1备，如设施系列超过3个，可不设置备用，预留跨越设施。

好氧发酵

设施数量宜不少于2个

可不设备用。

污泥干化

设施数量宜不少于2个

关键设备应1用1备。

污泥焚烧

设施数量宜不少于2个

关键设备应1用1备。

石灰稳定

可不设置备用，预留跨越设施，在设备故障时，直接跨越。

3.3.6污泥处理厂的噪声、臭气和卫生指标应符合相关环境标准的规定。

3.3.7污泥处理时产生的污水，可由本厂自行处理，也可就近排入污水处理厂集中处理。

3.3.8污泥厌氧处理过程中产生的污泥气应作为能源综合利用。

4施工与验收

4.1一般规定

4.1.1污泥处理处置工程必须按设计施工。

施工与验收必须遵守国家和地方安全、劳动保护、环境保护等相关法律、条例及标准。

4.1.2施工前，应编制施工方案，明确施工单位负责人和施工安全负责人，经批准后方可实施。

4.1.3污泥处理处置工程的施工项目经理、技术负责人和特殊工种操作人员，以及监理人员应取得相应资格，并持证上岗。

4.1.4施工单位应文明施工，采取有效措施控制施工现场的各种粉尘、废气、废水、废弃物以及噪声、振动等对环境造成的污染和危害。

4.2施工

4.2.1污泥处理处置工程采用的各种材料与设备，其品种、规格、质量、性能均应符合设计文件要求，并应符合国家现行相关标准的规定。

4.2.2材料和设备进场时，应提供订购合同、质量合格证书、说明书、性能检测报告、进口产品的商检报告及证件等。

4.2.3进场的材料和设备应按规定进行复验，复验材料和设备的各项指标应符合设计文件要求及国家现行相关标准的规定。

4.2.4现场配制的混凝土、砂浆、防水涂料、胶粘剂等材料，经检测或鉴定合格后方可使用。

4.2.5承担材料和设备检测的单位，应具备相应的资质。

4.2.6所用材料、半成品、构件、配件、设备等，在运输、保管和施工过程中，必须采取有效措施防止损坏、锈蚀或变质。

4.2.7施工过程中使用的原材料、成品或半成品等应列入工程质量过程控制内容。

4.2.8隐蔽工程经过中间验收合格后方可进行下一道工序施工。

4.2.9施工单位在冬期、雨季进行施工时，应制定冬季、雨季施工技术和安全措施，保证施工质量和安全施工。

4.2.10水、电、气的计量仪表，能耗控制装置、各种监测及自动化控制系统应严格按说明书安装，并应符合设计文件要求。

4.3验收

4.3.1污泥处理处置工程的单位、分部、分项工程划分及验收记录和报告应执行现行国家标准《城市污水处理厂工程质量验收规范》GB50334的规定。

4.3.2污泥处理处置工程的混凝土强度检验评定应符合现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》GB50107的有关规定。

4.3.3构筑物地面、周边及车行道应做水泥砂浆或混凝土防渗水层。

水泥砂浆或混凝土层必须坚固、密实、平整；坡度和强度应符合设计要求，不应有起砂、起壳、裂缝、蜂窝麻面等现象。

平整度应进行检测，允许空隙不应大于5mm。

4.3.4污泥输送管道内不应有可限制物料流动的螺钉、焊接隆起、连接键等，污泥管线应按现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268的相关规定进行验收。

4.3.5焊接钢罐的验收应按照《立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范》GB50128进行。

4.3.6密闭构筑物应进行气密性试验，气密性试验方法应符合现行国家标准《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141的相关规定。

4.3.7污泥处理处置工程验收程序应分为：

1单位工程的主要部位工程质量验收。

2单位工程质量验收。

3设备安装工程单机及联动试运转验收。

4污泥处理处置工程交工验收。

5试运行。

6污泥处理处置工程竣工验收。

4.3.8污泥处理处置工程交工验收时，在办理交工手续后，建设单位应及时组织试运行。

施工单位应在试运行期内对工程质量承担保修责任。

试运行期后，建设单位应组织竣工验收。

4.3.9工程竣工验收后，建设单位应将有关设计、施工和验收的文件立卷存档。

5污泥预处理

5.1一般规定

5.1.1宜设置除砂及除渣装置作为预处理工艺。

5.1.2除砂和除渣工艺单元设于户外时，冬季应防冻。

5.1.3宜采取封闭型设备减少臭气扩散。

5.2除砂

5.2.1除砂工艺单元可用于去除含水率不大于99.5%的初沉污泥和剩余污泥中的砂砾。

5.2.2旋流除砂工艺单元的设计，应符合下列规定：

1以去除相对密度2.65，粒径0.1mm以上的砂粒设计。

2沉砂池（器）的个数应不少于2个。

3污泥应以一定速度沿切向进入沉砂池（器），在池（器）壁形成旋流。

4表面负荷应不高于150m/h。

5停留时间应不少于30s。

5.2.3旋流除砂工艺单元运行，应符合下列规定：

1旋流器应连续不间断进泥，避免旋流器进口压力波动，或污泥中夹带空气。

2旋流进口流速应不低于1m/s，旋流速度应不低于6m/s。

3正常工作时进泥压力不得低于30KPa。

4采用旋流除砂时，旋流器内部宜进行耐磨处理。

应定期监测旋流器和排砂螺杆衬套的磨损情况。

5.3除渣

5.3.1除渣工艺单元用于拦截固体污染物和部分絮状物。

5.3.2除渣工艺单元设计，应符合下列规定：

1可根据不同处理要求选择筛网间距，筛网间距宜小于10mm。

2过栅流速应根据污泥浓度、设备类型、过滤精度进行确定。

5.3.3除渣工艺单元运行，应符合下列规定：

1进泥含水率宜为95%~98%。

2应定期检查出泥情况，必要时停机清理，防止絮状物堵塞。

6污泥输送与储存

6.1一般规定

6.1.1未脱水污泥的输送宜采用管道输送。

脱水污泥的输送可采用管道输送、螺旋输送、皮带输送、链板输送、汽车、火车或船运等。

6.1.2污泥输送系统的设计应依据污泥水力特性。

6.1.3脱水污泥的储存宜采用接收缓存料仓和存储料仓。

6.2管道输送

6.2.1含水率为80%~99.5%的污泥可采用管道输送。

6.2.2管道输送宜采用离心泵、螺杆泵或柱塞泵，根据含水率选择无缝钢管或超低摩阻耐磨复合管。

6.2.3管道输送设计，应符合下列规定：

1管道选线应以最短距离最少弯头为原则。

2管道尽量平直，转弯时宜采用45º弯头，转弯半径不低于5倍直径。

3管道应考虑疏通、清洗及排气。

4与污泥泵连接段应预留设备检修空间，必要时设置高压伸缩节连接阀件。

5依据污泥的粘度进行管道损失计算。

6脱水污泥设计流速采用0.16m/s~0.06m/s。

6.3螺旋输送机输送

6.3.1螺旋输送机可用于输送含水率为60%~85%的污泥。

输送距离宜小于25m，扬程宜小于8m。

6.3.2单台单螺旋输送机的输送能力可达40m3/h，单台双螺旋输送机的输送能力可达120m3/h。

6.3.3螺旋的输送倾角宜小于30°，且宜采用无轴螺旋输送机。

6.4皮带输送

6.4.1皮带输送机可用于输送含水率小于85%的污泥，输送距离宜小于100m，扬程宜小于20m。

6.4.2皮带输送机分为直行皮带机和爬坡皮带机。

单台设备最大输送能力可达250m3/h。

6.4.3皮带的输送倾角应小于20º。

6.5抓斗输送

6.5.1抓斗输送宜用于含水率小于85%、较松散的污泥，且后续系统无须连续进料。

水平输送距离宜小于15m，提升高度宜小于20m。

6.5.2抓斗输送可用于大中型集中式污泥处理处置工艺的前端进料，或污泥处理处置的转运或外运环节。

6.5.3抓斗可配套双梁桥式起重机、悬臂吊车、汽车吊等起吊装置。

6.6脱水污泥的接收

6.6.1脱水污泥转运至其他处理处置设施前，宜倾倒至地下的污泥接收料仓。

污泥接收料仓宜为方形平底仓。

6.6.2脱水污泥接收料仓单座容积宜为20m3~150m3。

6.6.3脱水污泥接收料仓由仓盖、仓体、滑架、双轴螺旋给料机等部件组成。

6.6.4料仓内应安装在线超声波料位计和阻旋式料位计。

6.6.5仓顶应设置甲烷浓度检测器，实现自动报警、智能通风。

6.7脱水污泥的储存

6.7.1污泥料仓宜采用筒形平底结构、重力卸料。

料仓由钢结构支架支撑，下部能够行车，高度不低于3.5m，保证清空时将污泥卸至卡车外运。

6.7.2污泥料仓由仓体及液压动力站、液压油缸驱动的滑架单元，卸料螺旋以及液压驱动的闸板阀（包括）等卸料设备组成。

6.7.3存储料仓平面规格通常为Ø4500、Ø5000、Ø5500、Ø6000，高径比小于2.5，单座容积100m3~500m3，存储能力宜小于24h。

6.7.4仓顶设置进泥口及直径大于700mm的检修口，料仓侧壁较低位置设置直径大于900mm侧壁检修门。

6.7.5仓顶宜设置超声波料位计监测料位，料位计通过PLC与前后设备联动，同时料位计应采取措施防止污泥飞溅污染探头。

6.7.6料仓宜设置在室外，北方应采取料仓保温措施。

6.7.7仓顶应设置臭气抽排口、连接排风管道及小型离心风机。

6.7.8污泥料仓的维护可按现行行业标准《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》CJJ60执行。

7

污泥浓缩脱水

7.1一般规定

7.1.1初沉污泥和混合污泥宜采用重力浓缩和机械浓缩，剩余污泥宜采用气浮浓缩或机械浓缩。

7.1.2污泥机械浓缩系统应由药剂制备设备、加药泵、药剂混合器、污泥输送泵、浓缩机（或浓缩池）等构成。

7.1.3进入污泥浓缩工艺段的污泥含水率宜不大于99.5%，尽量避免含水率发生较大波动。

7.1.4应通过试验确定适宜污泥机械浓缩和脱水设备使用的絮凝剂。

7.1.5絮凝剂溶药可采用自来水和符合水质要求的再生水。

溶药水温宜为25℃~30℃，药剂溶解时间70min~80min，如温度过低应延长溶药时间。

采用自来水溶药配制的药剂放置时间宜小于1d，采用再生水溶药配制的药剂放置时间宜小于8h。

7.1.6干粉阳离子聚丙烯酰胺溶药浓度范围宜为0.05%~0.5%，乳液阳离子聚丙烯酰胺的溶解浓度范围为0.5%~1%。

7.1.7泥药混合罐的混合时间宜为2min~3min；泥药在管道混合时间宜为20s~60s。

7.1.8脱水机类型可结合污泥泥质选择。

经调理后毛细水时间改善好的，宜采