TCSES 42-2021 水回用指南 再生水中药品和个人护理品类微量污染物处理技术

ICS13.060.99CCSZ10团体标准T/CSES42—2021水回用指南再生水中药品和个人护理品类微量污染物处理技术Guidelinesforwaterreuse—Treatmenttechnologiesforpharmaceuticalsandpersonalcareproductsinreclaimedwater2021-12-22发布2022-1-1实施中国环境科学学会发布T/CSES42—2021I目次前言.................................................................................II引言................................................................................III1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14技术选择原则.......................................................................3适用性.........................................................................3稳定性.........................................................................3经济性.........................................................................35处理技术...........................................................................3处理技术分类...................................................................3活性炭吸附技术.................................................................3氧化技术.......................................................................4膜过滤技术.....................................................................4T/CSES42—2021II前言本文件按照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。本文件由清华大学提出。本文件由中国环境科学学会归口。本文件起草单位：清华大学、北控水务（中国）投资有限公司。本文件主要起草人：文湘华、徐睿、冒建华、李鑫玮、郑琬琳、胡洪营、陈卓、秦伟。T/CSES42—2021III引言再生水具有成本低，水质水量稳定等特点，是重要的非传统水资源，是城市景观环境用水的主要水源。但再生水中的药品和个人护理品类微量污染物种类繁多、化学性质稳定、难生物降解，具有潜在的景观生态风险和人体接触健康风险。为明确其有效的处理技术，指导再生水制备工艺的选择，提高再生水中药品和个人护理品类微量污染物的去除效率，制定本文件。T/CSES42—20211水回用指南再生水中药品和个人护理品类微量污染物处理技术1范围本文件规定了再生水中药品和个人护理品类微量污染物处理技术的相关术语和定义、处理技术选择原则、处理技术内容等。本文件适用于城镇集中式再生水处理设施中药品和个人护理品类微量污染物处理技术方案的选择；同样也适用于排水区域涉及与人体有密切接触情形的农村污水再生处理技术方案的选择。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/T18919城市污水再生利用分类GB/T19249反渗透水处理设备GB/T20103膜分离技术术语GB/T25499城市污水再生利用绿地灌溉水质GB/T32092紫外线消毒技术术语HJ493水质采样样品的保存和管理技术规定HJ494水质采样技术指导HJ495水质采样方案设计技术规定HY/T114纳滤装置JB/T2932水处理设备技术条件JB/T10193活性炭吸附罐技术条件YS/T3016臭氧氧化工艺用反应器T/CSES07水回用指南再生水分级与标识3术语和定义GB/T18919、GB/T20103、GB/T25499、GB/T32092和T/CSES07界定的以及下列术语和定义适用于本文件。城市污水municipalwastewater设市城市和建制镇排入城市污水系统的污水的统称。在合流制排水系统中，还包括生产废水和截流的雨水。[来源：GB/T18919—2002，3.1]再生水reclaimedwater城市污水经适当再生工艺处理后，达到一定水质要求，满足某种使用功能要求，可以进行有益使用的水。[来源：GB/T25499—2010，3.1]T/CSES42—20212微量污染物micropollutants在很低或者极低浓度水平即能危害自然环境生物化学过程的污染物。药品和个人护理品类微量污染物pharmaceuticalsandpersonalcareproducts残留于再生水中的用于治疗人类或动物疾病的处方和非处方药物制剂（如抗生素、止痛药、内分泌干扰物等）以及人类日常生活中所使用的各种护理品（如化妆品、染发剂等）。二级处理secondarytreatment在一级处理的基础上，用生物处理等方法进一步去除污水中胶体、溶解性有机物和氮、磷等污染物的过程。[来源：T/CSES07—2020，3.5]反渗透reverseosmosis在高于渗透压差的压力作用下，溶剂（如水）通过半透膜进入膜的低压侧，而溶液中的其他组份（如盐）被阻挡在膜的高压侧并随浓溶液排出，从而达到有效分离的过程。[来源：GB/T20103—2006，4.2.2]纳滤nanofiltration以压力为驱动力，用于脱除多价离子、部分一价离子和分子量200道尔顿~1000道尔顿有机物的膜分离过程。[来源：GB/T20103—2006，4.2.3]淤泥密度指数siltdensityindex；SDI由堵塞0.45μm微孔滤膜的速率所计算得出的、表征水中细微悬浮固体物含量的指数。[来源：GB/T20103—2006，2.3.21]臭氧氧化ozonization,ozonation投加臭氧于水处理或废水处理中，以进行灭菌、有机物的氧化或去除不良臭味等处理。[来源：GB/T20103—2006，7.1.5]活性炭吸附activatedcarbonadsorption利用活性炭的物理吸附、化学吸附等性能去除水中污染物的水处理方法。紫外线ultravioletUV波长为100nm~400nm的电磁波。[来源：GB/T32092—2015，2.1]紫外线穿透率UVtransmittance；UVTT/CSES42—20213波长为253.7nm的紫外线在通过1cm比色皿水样后的紫外线强度与通过前的紫外线强度之比。[来源：GB/T32092—2015，2.10]4技术选择原则适用性需要结合再生水厂已有的处理技术，充分考虑进水水质条件和出水水质目标，有针对性地选择适合的药品和个人护理品类微量污染物处理技术或组合处理技术。稳定性再生水中药品和个人护理品类微量污染物的残留浓度具有波动性和不确定性，拟选择的处理技术需满足对再生水中药品和个人护理品类微量污染物去除率稳定大于80%的目标。用户宜根据当地再生水厂水源和应用情况，有针对性地跟踪监测再生水中药品和个人护理品类微量污染物，水样采集与保存应符合HJ493、HJ494和HJ495的要求。经济性对拟选择的药品和个人护理品类微量污染物处理技术方案进行技术经济比选，确保技术的经济合理性。5处理技术处理技术分类再生水中药品和个人护理品类微量污染物处理技术主要包括活性炭吸附、氧化和膜过滤三大类。活性炭吸附技术5.2.1粉末活性炭吸附技术采用粉末活性炭吸附技术遵循下列规定：a)适用条件：二级处理出水（或二级处理中曝气池的改造）；b)作用机理：粉末活性炭可通过物理吸附或化学吸附作用去除再生水中药品和个人护理品类微量污染物；c)技术特点：设备简单，投资成本低；d)技术参数：粉末活性炭投加量宜为10mg/L~30mg/L，水力停留时间宜为15min~30min；e)处理效果：对再生水中常见的绝大多数药品和个人护理品类微量污染物的去除率应大于80%；f)注意事项：活性炭吸附池/罐可参照JB/T2932设计；设置粉末活性炭与水的分离设施；应注意活性炭的投加方式及吸附饱和情况；应注意控制活性炭吸附反应器的温度、pH值等运行参数。5.2.2颗粒活性炭吸附技术采用颗粒活性炭吸附技术遵循下列规定：a)适用条件：二级处理出水；b)作用机理：颗粒活性炭可通过物理吸附或化学吸附作用去除再生水中药品和个人护理品类微量污染物；c)技术特点：设备简单，投资成本低，活性炭使用寿命长；d)技术参数：颗粒活性炭粒径为0.8mm~3.0mm，长度在3mm~8mm之间，强度大于85%，水力停留时间宜为15min~30min；e)处理效果：对再生水中常见的绝大多数药品和个人护理品类微量污染物的去除率应大于80%；T/CSES42—20214f)注意事项：颗粒活性炭吸附池/罐可参照JB/T10193设计；应注意活性炭的投加方式；控制活性炭吸附反应器的温度、pH值等运行参数；颗粒活性炭吸附饱和后应定期更换。氧化技术5.3.1臭氧氧化技术采用臭氧氧化技术遵循下列规定：a)适用条件：二级处理出水；b)作用机理：臭氧可直接或通过产生羟基自由基等活性氧自由基与再生水中药品和个人护理品类微量污染物发生氧化反应；c)技术特点：操作简单，现场制备臭氧，可自动化调控臭氧投加量；d)技术参数：臭氧投加量宜为0.35mg/mgDOC~1.50mg/mgDOC，接触时间宜为10min~30min；e)处理效果：对再生水中常见的绝大多数药品和个人护理品类微量污染物的去除率应大于80%；f)注意事项：臭氧反应器可参照YS/T3016设计；需要控制臭氧投加剂量，宜优先检查空气中臭氧含量，同时监测出水中臭氧含量，并采取防止臭氧从接触反应器中泄漏的措施，应设置尾气处理装置；臭氧具有强氧化性，配套设施应采用耐氧化材料；应注意臭氧去除目标污染物过程中可能产生的某些中间产物，宜采用后置生物过滤技术去除中间产物。5.3.2紫外-过氧化氢氧化技术采用紫外-过氧化氢技术遵循下列规定：a)适用条件：二级处理出水，紫外线穿透率（UVT）宜大于30%；b)作用机理：过氧化氢经紫外光照射生成较高浓度的羟基自由基与再生水中药品和个人护理品类微量污染物发生氧化反应；c)技术特点：氧化能力强，兼有消毒、除色、除嗅的效果；d)技术参数：低压紫外线灯波长253.7nm，中压紫外线灯波长200nm~400nm，有效剂量≥250mJ/cm2；过氧化氢投加量宜为5mg/L~30mg/L；e)处理效果：对再生水中常见的绝大多数药品和个人护理品类微量污染物的去除率应大于80%；f