T-HEEPA 11-2024 農(nóng)村生活灰水微生物燃料電池濕地處理技術(shù)規(guī)范

CCSZ00/09合肥市生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)發(fā)布IT/HEEPA11—2024 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 13.1農(nóng)村生活灰水 13.2人工濕地 13.3微生物燃料電池濕地 13.4微生物燃料電池濕地基質(zhì) 23.5微生物燃料電池濕地陽(yáng)極 23.6微生物燃料電池濕地陰極 23.7微生物燃料電池濕地外加電路 24基本要求 25規(guī)格型號(hào) 26水量和水質(zhì) 36.1灰水水量 36.2灰水水質(zhì) 37灰水處理系統(tǒng) 47.1組成與功能 47.2工藝流程 47.3預(yù)處理設(shè)施 47.4微生物燃料電池濕地 58施工和驗(yàn)收 79運(yùn)行和維護(hù) 7T/HEEPA11—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給定的規(guī)則起草。本文件由合肥科環(huán)環(huán)境科技股份有限公司提出。本文件由合肥市生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)歸口。本文件起草單位：合肥科環(huán)環(huán)境科技股份有限公司、中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、安徽靜東生態(tài)科技有限公司、安徽九辰環(huán)境科技有限公司、合肥中盛水務(wù)發(fā)展有限公司、安徽力諾環(huán)保工程有限公司、安徽鋒亞環(huán)境技術(shù)有限公司。本文件主要起草人：李亞惠、孔令濤、孔德宏、孟亞珉、張東厚、陳海峰、施海仁、駱婉、黃竹祥、楊海鋒。1T/HEEPA11—2024本文件規(guī)定了農(nóng)村生活灰水微生物燃料濕地的術(shù)語(yǔ)和定義、基本要求、規(guī)格型號(hào)、水量和水質(zhì)、灰水處理系統(tǒng)、施工和驗(yàn)收、運(yùn)行和維護(hù)。本文件適用于農(nóng)村生活灰水用微生物燃料電池濕地處理分散農(nóng)戶、村莊及新型農(nóng)村社區(qū)的生活灰水，其他類似農(nóng)村污水水質(zhì)的污水處理等亦可以參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T12801生產(chǎn)過(guò)程安全衛(wèi)生要求總則GB/T23486城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)GB50141給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50204混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50268給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50334城鎮(zhèn)污水處理廠工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50683現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50869生活垃圾衛(wèi)生填埋處理技術(shù)規(guī)范GB51221城鎮(zhèn)污水處理廠工程施工規(guī)范GB/T51403生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T54污水自然處理工程技術(shù)規(guī)程CJJ60城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程CJJ124鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村排水工程技術(shù)規(guī)程CJ/T309城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)HJ2005人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1農(nóng)村生活灰水ruraldomesticgreywater指農(nóng)村居民生活活動(dòng)所產(chǎn)生的除去廁所糞尿污水之外的其他生活污水如廚房廢水、衛(wèi)生間洗滌廢水等。3.2人工濕地constructedwetland指用人工筑成水池或溝槽，底面鋪設(shè)防滲漏隔水層，充填一定深度的基質(zhì)層，種植水生植物，利用基質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用使污水得到凈化。3.3微生物燃料電池濕地microbialfuelcellwetland2T/HEEPAXXXX—2024將微生物燃料電池嵌入到人工濕地中，構(gòu)成微生物燃料電池濕地，其可利用微生物為催化劑，將廢水中的有機(jī)物的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能，實(shí)現(xiàn)廢水的有效處理。按照廢水流動(dòng)方式分為水平潛流微生物燃料電池濕地和垂直潛流微生物燃料電池濕地。3.4微生物燃料電池濕地基質(zhì)microbialfuelcellwetlandsubstrate指對(duì)廢水中污染物有過(guò)濾、吸附作用的材料如礫石、砂粒、沸石、粉煤灰、鐵碳、陶粒等。3.5微生物燃料電池濕地陽(yáng)極microbialfuelcellwetlandanode指能使有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，并釋放出電子和質(zhì)子的電極。濕地中的陽(yáng)極一般處于厭氧環(huán)境中，陽(yáng)極材料一般為不銹鋼絲網(wǎng)包裹的碳?xì)帧?.6微生物燃料電池濕地陰極microbialfuelcellwetlandcathode指能使氧氣接受電子，發(fā)生還原反應(yīng)，并與質(zhì)子生成水的電極。3.7微生物燃料電池濕地外加電路microbialfuelcellwetlandexternalcircuit指由負(fù)載、輸電導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)等部分，與微生物燃料電池濕地內(nèi)部電路組成閉合電路。4基本要求4.1微生物燃料電池濕地建設(shè)規(guī)模應(yīng)統(tǒng)籌考慮村莊常住人口數(shù)量、排放水量及排污負(fù)荷等因素，進(jìn)行近期規(guī)劃與遠(yuǎn)期預(yù)留。4.2微生物燃料電池濕地選址應(yīng)符合以下要求：a）應(yīng)滿足村莊土地利用規(guī)劃和飲用水源地保護(hù)的要求；b）應(yīng)不占或少占農(nóng)田、林地；c)應(yīng)便于出水回用或安全排放。4.3微生物燃料電池濕地出水應(yīng)以“資源化、減量化”為原則，降低處理難度、減少處理成本。4.4微生物燃料電池濕地出水水質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家及安徽省有關(guān)規(guī)定。4.5設(shè)施排泥應(yīng)合理處置并遵循資源化利用優(yōu)先的原則。污泥農(nóng)用應(yīng)滿足CJ/T309的要求，污泥用作園林綠化應(yīng)滿足GB/T23486的要求。5規(guī)格型號(hào)5.1微生物燃料電池濕地代號(hào)與處理水量見(jiàn)表1。表1微生物燃料電池濕地代號(hào)與處理水量155.2標(biāo)記方法見(jiàn)圖1，標(biāo)記標(biāo)明在微生物燃料電池濕地銘牌上。3T/HEEPA11—2024圖1標(biāo)記方法CWMFC-玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯-M1表示處理水量0.5t，池體材料為玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯6水量和水質(zhì)6.1灰水水量微生物燃料電池濕地的設(shè)計(jì)水量應(yīng)根據(jù)實(shí)際排水量進(jìn)行確定。缺乏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的，根據(jù)用水量、生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)條件等確定或參考同地域、同類型農(nóng)村生活灰水處理工程經(jīng)驗(yàn)值，或參考表2進(jìn)行取值確定。表2農(nóng)村居民生活用水量參考值和排放系數(shù)參考值（升/人.日）注2：生活灰水排放系數(shù)取生活用水量的40%～90%。污水收集系統(tǒng)完善的地6.2灰水水質(zhì)農(nóng)村生活灰水水質(zhì)宜根據(jù)實(shí)際調(diào)查情況確定。缺乏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的，根據(jù)用水現(xiàn)狀、生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)條件等確定或參考同地域、同類型村莊生活灰水水質(zhì)資料，也可參考表3進(jìn)行適當(dāng)取值。灰水收集系統(tǒng)完善或用水量較小的地區(qū)可取高值，反之取低值。表3農(nóng)村生活灰水日平均排污狀況BODNH-N4T/HEEPAXXXX—20247農(nóng)村生活灰水微生物燃料電池濕地處理系統(tǒng)7.1組成與功能7.1.1農(nóng)村灰水微生物燃料電池濕地處理系統(tǒng)主要由收集管道、預(yù)處理設(shè)施、微生物燃料電池濕地、排水管道等組成。7.1.2農(nóng)戶日常生活中產(chǎn)生的灰水，通過(guò)收集管道流入預(yù)處理設(shè)施，而后進(jìn)入微生物燃料電池濕地，最終通過(guò)排水管道回用或排放。7.1.3收集管道其功能主要是將農(nóng)戶產(chǎn)生的灰水進(jìn)行統(tǒng)一收集后，將其輸送至預(yù)處理設(shè)施。7.1.4預(yù)處理設(shè)施其功能主要是均衡灰水水質(zhì)與水量，同時(shí)去除部分懸浮物、有機(jī)物等污染物。7.1.5微生物燃料電池濕地是灰水處理系統(tǒng)的最重要的功能單元，灰水中的大部分污染物在此發(fā)生沉淀、吸附及降解等作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)灰水的深度凈化。7.1.6排水管道其功能主要是將已凈化后的灰水輸送至系統(tǒng)外面，進(jìn)行農(nóng)業(yè)回用或排放。7.2工藝流程7.2.1單戶原位處理流程村莊布局分散、地形條件復(fù)雜、灰水不易集中收集的連片村莊，宜采用規(guī)模較小的微生物燃料電池濕地灰水處理裝置分散處理，具體流程如圖2。圖2單戶原位處理流程7.2.2聯(lián)戶或多戶集中處理流程村莊布局相對(duì)集中、地形條件較好，灰水較易集中收集的村莊，宜采用規(guī)模較大的微生物燃料電池濕地灰水處理裝置集中處理，具體流程如圖3。7.3預(yù)處理設(shè)施7.3.1預(yù)處理的程度和方式應(yīng)綜合考慮生活灰水水量、水質(zhì)及處理規(guī)模等因素，可選擇格柵、初沉等一級(jí)處理工藝。7.3.2灰水的SS含量≥100mg/L時(shí)，預(yù)處理設(shè)施應(yīng)具有沉淀功能；灰水的SS含量＜100mg/L時(shí)，可直接進(jìn)入微生物燃料電池濕地，無(wú)須設(shè)置預(yù)處理設(shè)施。7.3.3灰水中含油量≥50mg/L時(shí)，預(yù)處理設(shè)施應(yīng)具有除油功能；灰水中含油量＜50mg/L時(shí)，可直接進(jìn)入微生物燃料電池濕地，無(wú)須設(shè)置預(yù)處理設(shè)施。5T/HEEPA11—2024圖3聯(lián)戶或多戶集中處理流程7.4微生物燃料電池濕地7.4.1設(shè)計(jì)要求7.4.1.1微生物燃料電池濕地設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及系統(tǒng)污染物去除效率應(yīng)符合HJ2005中的有關(guān)規(guī)定。對(duì)于設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)達(dá)不到有關(guān)規(guī)定的，應(yīng)設(shè)預(yù)處理設(shè)施。7.4.1.2微生物燃料電池濕地的主要設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料確定，若無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可根據(jù)表4進(jìn)行確定。7.4.1.3微生物燃料電池濕地面積應(yīng)在滿足水力負(fù)荷的要求下，按五日生化需氧量表面有機(jī)負(fù)荷確7.4.1.4微生物燃料電池濕地的水力坡度等設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)符合CJJ/T54中的有關(guān)規(guī)定。表4微生物燃料電池濕地主要設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)）］水力負(fù)荷/［m/（m.d）］7.4.2尺寸微生物燃料電池濕地宜采用如下尺寸：a）水平潛流微生物燃料電池濕地的單元面積不宜超過(guò)800m2，垂直潛流微生物燃料電池濕地單元的面積不宜超過(guò)1500m2；b）微生物燃料電池濕地單元的長(zhǎng)寬比宜控制在3:1以下；c）微生物燃料電池濕地的幾何形狀，應(yīng)盡量規(guī)則，對(duì)于不規(guī)則的微生物燃料電池濕地，應(yīng)考慮均勻布水和集水的問(wèn)題；6T/HEEPAXXXX—2024d）微生物燃料電池濕地的水深宜為0.8m～2.0m，液位至池頂高度宜取0.2m～0.3m；e）微生物燃料電池濕地的水力坡度宜為0.5%～1%；f）微生物燃料電池濕地結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖4。a)正視圖b)俯視圖圖4微生物燃料電池濕地結(jié)構(gòu)示意圖7.4.3集水、配水及出水設(shè)施要求集水、配水及出水設(shè)施應(yīng)滿足下列要求：a）微生物燃料電池濕地宜采用穿孔管、配（集）水管、配（集）水堰等裝置；b）穿孔管的長(zhǎng)度應(yīng)與微生物燃料電池濕地的寬度相近，管孔密度應(yīng)均勻，管孔尺寸與間距取決于灰水的進(jìn)出水的水力條件，管孔間距不宜大于微生物燃料電池濕地寬度的10%；c）穿孔管周圍基質(zhì)粒徑應(yīng)大于穿孔管孔徑；d）在寒冷地區(qū)，進(jìn)出水管、集水管及配水管的設(shè)置應(yīng)考慮防凍措施；e）微生物燃料電池濕地出水可采用溝排、管排等方式，并設(shè)溢流堰、可調(diào)管道及閘門等具有水位調(diào)節(jié)功能的設(shè)施；f）微生物燃料電池濕地出水量較大且跌落較高時(shí)，應(yīng)設(shè)置消能設(shè)施；g）微生物燃料電池濕地出水應(yīng)設(shè)置排空設(shè)施。7.4.4基質(zhì)要求基質(zhì)應(yīng)滿足下列要求：7T/HEEPA11—2024a）基質(zhì)選擇應(yīng)以“就地取材”為原則；b）基質(zhì)選擇應(yīng)根據(jù)基質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度、比表面積、穩(wěn)定性等因素確定；c）基質(zhì)層的初始孔隙率宜控制在35%～40%。7.4.5植物搭配與種植植物搭配與種植要求如下：a）濕地宜優(yōu)先選用耐污能力強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、去污效果好且容易管理的本土植物，宜搭配種植，以便四季均有常綠型水生植物，保證冬季運(yùn)營(yíng)時(shí)濕地的污染物去除率；b）濕地可選擇的植物有蘆葦、蘆竹、四季鳶尾、菖蒲、燈芯草、茭白、美人蕉等水生植物，植物密度宜為9株/m2～25株/m2；c）種植土壤應(yīng)優(yōu)先采用當(dāng)?shù)乇韺臃N植土，土壤厚度一般20cm～40cm，滲透系數(shù)宜為0.025cm/h～0.35cm/h。8施工和驗(yàn)收8.1施工8.1.1施工單位應(yīng)具有承擔(dān)同類污水處理施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)遵守相關(guān)的施工技術(shù)規(guī)范。8.1.2構(gòu)筑物施工應(yīng)滿足GB50141中的有關(guān)規(guī)定。8.1.3管道的施工應(yīng)滿足GB50268中的有關(guān)規(guī)定。8.1.4設(shè)備的施工應(yīng)滿足GB51221中的有關(guān)規(guī)定。8.1.5開(kāi)挖支護(hù)與地基處理應(yīng)滿足GB50268和CJJ124中的相關(guān)規(guī)定。8.1.6防滲層施工應(yīng)按GB50869和GB/T51403中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。8.1.7施工質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)滿足GB50204和GB50683中的有關(guān)規(guī)定。8.1.8施工安全衛(wèi)生應(yīng)滿足GB/T12801中的有關(guān)規(guī)定。8.1.9施工結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)行，并對(duì)設(shè)施進(jìn)行調(diào)試，保證各處理單元正常運(yùn)行。8.2驗(yàn)收8.2.1項(xiàng)目驗(yàn)收包括資料驗(yàn)收、工程驗(yàn)收和環(huán)保驗(yàn)收三部分，應(yīng)由項(xiàng)目建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)、勘察、施工等有關(guān)單位聯(lián)合進(jìn)行。8.2.2建設(shè)單位應(yīng)對(duì)立項(xiàng)文件，招投標(biāo)文件，設(shè)計(jì)文件，工程合同，工程驗(yàn)收申請(qǐng)，工程調(diào)試運(yùn)行報(bào)告等資料進(jìn)行審核，審核通過(guò)后進(jìn)行系統(tǒng)整理、分類立卷，并及時(shí)歸檔。8.2.3項(xiàng)目驗(yàn)收中構(gòu)筑物驗(yàn)收應(yīng)符合GB50141中的相關(guān)規(guī)定。8.2.4項(xiàng)目驗(yàn)收中管道工程驗(yàn)收應(yīng)符合GB50268中的相關(guān)規(guī)定。8.2.5項(xiàng)目驗(yàn)收中設(shè)備的驗(yàn)收應(yīng)符合GB50334中的相關(guān)規(guī)定。8.2.6對(duì)于農(nóng)村生活灰水微生物燃料電池處理系統(tǒng)的環(huán)保驗(yàn)收應(yīng)符合當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的相關(guān)政策。8.2.7項(xiàng)目驗(yàn)收