福州市红庙岭垃圾填埋场渗滤液处理.docx
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福州市红庙岭垃圾填埋场渗滤液处理
福州市红庙岭垃圾填埋场渗滤液处理
改建工程方案书
维尔利环境工程（常州）有限公司
2008年2月
第一篇 编制内容、依据及相关说明
一、编制内容
福州市红庙岭垃圾填埋场渗沥液处理系统改建工程由下列四部分组成：
（1）生化反应器；
（2）超滤系统；（3）纳滤系统；（4）剩余污泥处理系统；其处理系统流程如下：
渗沥液原水→调节池→生化系统→超滤系统→纳滤→达标排放
本工程范围：
生化系统和膜处理系统采用的工艺与设备为本项目的核心部分，渗沥液处理厂的改建处理规模为：
1000m3∕d。
采用的工艺为膜生化反应器（MBR）+纳滤（NF）技术，其中MBR设计处理量为1000m3∕d，NF设计处理量为400m3∕d。
处理范围包括：
▲工艺，包括渗沥液处理厂的工艺设计和电气、自控等的概念设计；
▲设备供应及安装；
▲调试运行和人员培训。
该方案的编制内容包括：
▲ 渗沥液处理工艺比较和选择，设计工艺流程和平面布置，主要设计参数，主要设备和土建电气、自控及给排水等配套；
▲ 工程实施质量、进度和安全保障措施，人员培训、调试和售后服务；
二、编制依据
1、中华人民共和国《污水综合排放标准》（GB18678-1996）；
2、《室外排水设计规范》（1997年修订）GBJ14-87；
3、《建筑结构荷载规范》GBJ9-87；
4、《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84；
5、《水工混凝土结构设计规范》SDJ20-78；
6、德国废水处理行业协会（ATV）相关规范。
三、相关说明
１、设计原则
▲根据垃圾渗沥液废水中污染物浓度高，水质水量多变的特点，结合本公司同类废水处理的工艺方法，提出技术先进、工艺可靠及经济合理的工艺；
▲采用投资最少，运行费用最低的工艺；
▲尽量采用二次污染少，污泥量少，低噪音处理设施；
▲合理考虑现有地理状况，节约用地；
▲操作管理方便、技术要求简单，减小工人劳动强度；维护简单方便，宜于长期使用。
２、设计规模和进出水水质
（1）设计规模：
根据有关资料，渗沥液处理量按1000m3/d设计。
（2）设计进水水质：
目前的渗沥液原水水质情况按照平时一般渗沥液如下表1：
表1、渗沥液处理系统原水水质
规模
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
SS
（mg/L）
PH
1500m3/d
6600
3000
1500
600
6.7-8.2
（3）设计出水水质：
垃圾渗沥液项目要求处理后必须达到以下排放标准，如下表2：
表2、渗沥液处理系统出水水质
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
SS
（mg/L）
PH
≤500
≤300
≤25
≤400
6-9
第二篇 渗沥液特点、处理方法的比较和选择
一、渗沥液的水质特点和对处理的要求
中国生活垃圾是混合收集的，其成分受生活条件，生活习惯，收集方法，地区和季节的影响很大。
垃圾中的易降解有机物在填埋场的转化非常复杂，渗沥液废水往往在投入运行前期COD,BOD浓度较高，但可生化性较好，但随着运行时间的增加，COD,BOD浓度下降，氨氮浓度升高。
另外，雨季浓度较低，而旱季浓度高。
渗沥液废水中除COD,BOD,NH3-N等污染物指标严重超标外，还有卤代芳烃，重金属和病毒等污染。
这种废水如不妥善处理，将给当地地面水，地下水环境造成严重污染，对周边人民群众的身体健康产生严重威胁。
鉴于垃圾渗沥液的上述特点，在进行工艺选择时应考虑以下特点：
（1）高负荷污水处理能力；
（2）能够适应不同季节、不同年份渗沥液浓度的波动，工艺能保证出水的稳定性。
二、工艺方案选择
1.1污水水质特点
福州市红庙岭垃圾综合处理场渗滤液共有2500m3/d，其中一期填埋区渗滤液1500m3/d，二期焚烧厂垃圾储坑渗滤液200m3/d，二期填埋库容区渗滤液800m3/d。
一般国内生活垃圾是混合收集的，其成分受生活条件，生活习惯，收集方法，自然降水的影响很大，雨季浓度较低，而旱季浓度高。
渗滤液废水中除COD,BOD,NH3-N等污染物指标严重超标外，还有卤代芳烃，重金属和病毒等污染。
这种废水如不妥善处理，将给当地地面水，地下水环境造成严重污染，对周边人民群众的身体健康产生严重威胁。
垃圾中的易降解有机物在填埋场的转化非常复杂，渗沥液废水往往在投入运行前期COD,BOD浓度较高，但可生化性较好，本项目中二期焚烧厂垃圾储坑的200m3/d渗滤液以及二期填埋库容区的800m3/d渗滤液都属于这种废水,对于这种废水虽然可以获得比较高的生化处理去处率,但由于原水浓度高,一般的生化技术的处理出水仍难以保证达到本项目要求的排放标准。
垃圾填埋场运行数年后，填埋场中产烷细菌开始占优势。
这些细菌不仅将大部分的有机酸转化成了甲烷和二氧化碳，及数量很少的硫化氢等,还将大部分有机氮转化成氨态氮。
由于有机酸的降解和氨氮的增多，pH值升高，BOD/COD的比值下降，污水中不可生物降解的有机物增多,一般的生化处理技术很难取得满意的处理效果。
1.2对工艺的基本要求
鉴于该垃圾渗沥液的上述特点，为达到招标文件规定的出水排放要求，在进行工艺选择时应考虑以下基本要求：
（1）应有很高的COD去除能力，为降低氨氮对生化的不利影响，适当考虑脱氮；
（2）高负荷污水处理能力，技术成熟，稳定性强；
（3）能够适应不同季节、不同年份渗沥液水量及浓度的波动；
（4）设计中适当留有发展余地。
2．工艺方案确定
本设计招标文件涉及原有1000m3/d渗滤液处理设施的改造
二期焚烧厂以及二期填埋库容区建成后进入渗滤液调节池的水质将发生变化，根据项目的可行性研究报告扩容前后进入调节库渗滤液水质情况对比如下表所示：
表1扩容前后进调节库的渗滤液水质对照表
序号
指标
单位
扩容后渗滤液水质
扩容前渗滤液水质
1
CODcr
mg/l
10640
6000
2
BOD
mg/l
7260
4500
3
NH3-N
mg/l
1700
1500
6
水量
m3/d
2500
1500
由于扩容后渗滤液的BOD/COD比值还较大，在调节库中有很长的停留时间可以获得较好的降解，而且一期填埋区也将封场，一期填埋区产生的渗滤液BOD会不断降低，综合考虑这些因素结合我们长期从事渗滤液处理工程的经验，我们认为扩容后本项目可以按照以下指标进行设计。
表2扩容后渗滤液调节库的出水水质水量
序号
设计指标
单位
扩容后渗滤液调节库的出水
1
CODcr
mg/l
6600
2
BOD
mg/l
3000
3
NH3-N
mg/l
1500
4
SS
mg/l
600
5
PH
6.7-8.2
6
水量
m3/d
2500
对比表1和表2可见，扩容后渗滤液调节库出水的COD比扩容前调节库进水的COD还高，而对应的BOD就低得多，说明扩容后的渗滤液比扩容前的处理难度增加。
表3扩容后渗滤液处理系统设计进出水技术指标
序号
设计指标
单位
进水水质
出水水质
1
CODcr
mg/l
6600
<500
2
BOD
mg/l
3000
<300
3
NH3-N
mg/l
1500
<35
4
SS
mg/l
600
<400
5
PH
6.7-8.2
6-9
6
水量
m3/d
2500
2500
根据项目的可行性研究报告，原有1000m3/d渗滤液处理设施采取的是常规处理工艺，处理工艺流程如下：
渗滤液→调节池→提升泵→UASB＋一沉池→氨吹脱塔→氧化沟＋二沉池→絮凝加＋三沉池→四级生物氧化塘→
城市污水管网
污泥槽车运往填埋区回灌←污泥池
原有设施工艺流程示意图
原有设施各单元平均处理效率统计如下表：
表4原有设施各单元平均处理效率统计表
原有各单元处理效率
COD去除率
BOD去除率
氨氮去除率
污水调节库
31.6％
31.9％
2.11％
UASB＋一沉池
58.1％
66％
4.86％
氧化沟＋二沉池
23.4％
29.2％
/
絮凝＋三沉池
33.2%
27.4%
/
四级稳定塘
83.3%
83.2%
90.9%
由表4可见，原有设施对现有一期填埋区渗滤液的COD和BOD去除效果85％以上是依靠污水调节库、UASB加一沉池以及四级稳定塘这三个处理单元的作用，而只有不到15％的COD和BOD去除效果是氧化沟加二沉池以及絮凝加三沉池处理单元去除的，氧化沟加二沉池以及絮凝加三沉池处理单元对氨氮没有去除效果。
氨吹脱单元由于成本因素没有运行。
由于原有设施对现有一期填埋区渗滤液的COD和BOD去除效果85％以上是依靠污水调节库、UASB加一沉池以及四级稳定塘这三个处理单元的作用，所以这三个单元可以保留，在COD和BOD去除效果不佳的氧化沟加二沉池的位置上修建2座容积各为1000m3硝化池，在絮凝加三沉池处理单元的位置上修建一座容积为650m3的反硝化池。
以MBR的生化系统取代原有的氧化沟加二沉池及絮凝加三沉池工艺，提高系统的生化效果，这样不仅可以提高BOD和COD的去除率，还可以有效的去除氨氮。
原来用来絮凝沉淀的的工艺可以有MBR系统中的超滤来替代。
三、系统流程
渗沥液处理由四部分组成，包括：
（1）调节池；
（2）膜生化反应器MBR系统；（3）纳滤NF系统；（4）剩余污泥处理系统如图1所示。
图1、系统流程图
渗沥液收集至调节池，经过两台41.7m3/h进水泵由调节池经粗滤器通过布水系统进入膜生化反应器MBR，生化去除可生化有机物和氨氮。
MBR包括前置反硝化池、硝化池和超滤分离系统。
反硝化池和硝化池分别是一座有效容积为650m3和两座有效容积为1000m3（共计2000m3）的钢混结构池体，池内设计污泥浓度15g/l；超滤分离系统的功能如同二沉池，通过4组管式超滤膜组成的超滤系统，每组6支管式超滤膜（共计24支管式超滤膜），泥水分离效率大大地提高。
MBR处理是一套独立的MBR处理系统，为反硝化池和硝化池分别是一座650m3和两座有效容积为1000m3，超滤由4组管式超滤膜组成。
经过反硝化池和硝化池出水的水质，本工程一般COD可低于660mg/L，难于达到出水标准，一部分400m3/d的MBR膜生化反应器的超滤出水经过超滤清液池进入纳滤系统，通过纳滤去除不可生化的有机物，再与另外的MBR出水混合，使出水的COD、BOD、NH4-N、SS等指标达到处理要求后达标排放。
纳滤的浓缩液回垃圾回灌回垃圾填埋场。
第三篇 工艺流程说明
一、BIOMEMBRAT®工艺原理及流程
BIOMEMBRAT®是德国维尔利公司（WWAG）和德国斯图加特大学合作开发的高效生化处理系统（工艺流程简图见下图），特别适用于高浓度有机废水的处理。
图2：
BIOMEMBRAT®工艺流程简图
如上图所示，BIOMEMBRAT®是一种分体式膜生化反应器，包括生化反应器和超滤UF两个单元。
对于渗沥液处理，采用生物脱氮工艺。
生化反应器被分为前置式反硝化和硝化两部分。
在硝化池中，通过高活性的好氧微生物作用，降解大部分有机物，并使氨氮和有机氮氧化为硝酸盐和亚硝酸盐，回流到反硝化池，在缺氧环境中还原成氮气排出，达到脱氮的目的。
为提高氧的利用率，采用特殊设计的曝气机构。
超滤UF采用孔径0.02µm的有机管式超滤膜,BIOMEMBRAT®反应器通过超滤膜分离净化水和菌体，污泥回流
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