武安生活垃圾渗滤液处理设计方案.docx

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武安生活垃圾渗滤液处理设计方案

武安市生活垃圾无害化填埋场

渗滤液处理工程

设

计

方

案

投标单位：

重庆XX环保工程设备有限公司

编制日期：

二OO九年九月二十七日

1.总论

1.1.工程简介

武安市生活垃圾无害化填埋场位于武安市徘徊镇铺上村西北部约300m处，场区总占地面积19.284hm2,其中填埋区占地面积为9.4718hm2,填埋区库容为214.2万m3,日填埋圾垃400吨，预计使用年限为11年。

项目建设资金为财政拨款。

渗滤液处理规模为日处理渗滤液50吨。

建设单位：

武安市建设局

项目名称：

武安市生活垃圾无害化填埋场渗滤液处理工程

项目地点：

武安市铺上村西北侧山沟

1.2.编制依据

本设计方案的主要编制依据包括：

1、武安市生活垃圾无害化填埋场渗滤液处理工程招标文件；

2、中华人民共和国工程建设标准强制性条文和当地地方标准强制性条文；

3、《中华人民共和国环境保护法》（1989年）

1.3.编制范围

本项目内容为工艺设计、设备采购及安装调试，其中包括：

1、构、建筑物工程（土建范围）

2、渗滤液处理设备

3、排水、照明、供电工程（土建范围）

4、电气及自动化控制工程

5、系统运行必需的检测、分析仪器

6、其他确保系统正常运行所需的设施等。

7、系统调试、试运行。

1.4.编制原则

1、符合国家的有关法律、法规、规范及标准。

2、根据进出水水质要求，选用安全可靠、技术先进、经济合理的处理工艺。

3、合理考虑现有地理状况，节约用地，控制建筑物高度。

1.5.设计规范标准

1、《室外给水设计规范》GB50013-2006；

2、《室外排水设计规范》GB50014-2006；

3、《建筑结构荷载规范》GBJ9-87；

4、《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002；

5、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003；

6、《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-2008；

7、《工业企业厂界噪声标准》GB12348-2008；

8、《恶臭污染物排放标准》GB14554-93；

9、《建筑设计防火规范》GBJ16-87；

10、《低压配电设计规范》GB50054-95；

11、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93；

12、《工业企业照明设计标准》GB50034-92；

13、《建筑物防雷设计规范》GB50057-94。

14、《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000

15、《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002

16、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

1.6.项目边界条件

1.6.1场地

由招标方负责场地内的三通一平（水通、电通、路通、施工场地平），满足施工要求。

1.6.2供电

业主提供380V交流电源（三相五线制）。

电源的施工用临时接入点在红线范围边上。

电源的永久接入点在红线范围以内控制室的配电控制总柜。

1.6.3给水及排水

业主提供施工和生产用水水源，水源的临时接入点和永久接入点在渗滤液处理站区红线范围边上。

处理场周围无市政雨污水管网，生产生活管理区及库区雨水经收集后排入附近河流内，污水并入渗滤液处理站处理达标后排放。

1.6.4臭气

来自生化处理系统的臭气经处理并检测达标后排入大气。

1.7.气象、地震条件

1）气温

历年平均气温：

12.9℃

极端最高气温：

42.7℃

极端最低气温：

-26.5℃

年平均相对湿度：

75%

2）降雨量

年平均降雨量：

549.9mm

最大降水量：

1048mm

最大一日降水量：

200.2mm

最大三日降水量：

245.4mm

最大七日降水量：

332.2mm

3）蒸发量

最大蒸发量：

1370.9mm

4）风力

多年平均风速为3.5m/s

历年最大风速为20.7m/s

5）基本地震烈度6度。

2.工程规模及进出水水质

2.1.工程规模

项目设计日处理垃圾渗滤液污水50m3/d。

2.2.进水水质

本工程的处理对象为：

填埋库区处理场的渗滤液，以及生产生活管理区污废水（含环卫洗车场的洗车废水、生活污水、生产废水）。

渗滤液的浓度受气候、降水、垃圾成分等多方面的影响，渗滤液的水质波动很大，但渗滤液在调节池（有效池容7402.m3）中的实际停留时间可达数日至数月，具有较好的厌氧均化效果。

根据我公司多年的实际工程经验，为了使处理系统能适应水质的波动所产生的影响，根据《武安市生活垃圾无害化填埋场渗滤液处理工程招标文件》提供的进水水质条件，本设计方案进水水质按最大污染物浓度并考虑一定的富余进行设计，以满足系统长期稳定的运行。

具体参数见下表：

项目

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

NH3-N

（mg/L）

TN

（mg/L）

SS

（mg/L）

电导率

（μS/cm）

PH值

进水

≤10000

≤4000

≤800

≤2000

≤400

≤20000

进水7.5

2.3.设计出水水质

渗滤液经处理后，达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）（GB16889－2008）中规定的水污染物特别排放限制，详细参数见下表

序号

控制污染物

排放浓度限值

1

色度

≤40稀释倍数

2

化学需氧量CODcr

≤100mg/L

3

生化需氧量BOD5

≤30mg/L

4

氨氮

≤25mg/L

5

总氮

40mg/L

6

悬浮物SS

≤30mg/L

7

总磷

≤3mg/L

8

粪类大肠菌群数

≤10000个/升

9

总汞

≤0.001mg/L

10

总镉

≤0.01mg/L

11

总铬

≤0.1mg/L

12

六价铬

≤0.05mg/L

13

总砷

≤0.1mg/L

14

总铅

≤0.1mg/L

2.4.出清水率

渗滤液经处理达排放要求的出清水率大于75％。

3.工艺论证

3.1.生活垃圾填埋场渗滤液水质分析

由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质，包括物理因素、化学因素以及生物因素等，所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。

一般来说，其PH值在4～9之间，CODcr在2000～20000mg/L，BOD5从60～10000mg/L的范围内。

渗滤液废水中除COD、BOD5、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，是一种成分复杂的高浓度有机废水。

受填埋垃圾分解阶段的影响，填埋初期渗滤液有机污染物浓度特别高，垃圾填埋后期有机污染物浓度则逐渐降低。

垃圾填埋场渗滤液的水质随填埋场的年龄会发生变化，在垃圾填埋的最初一至五年里，渗滤液的特点表现为含高浓度的有机酸，其中易生物降解的挥发性脂肪酸含量较高，一般可占总有机碳的60%～70％，BOD5/COD比值较高，一般在0.4～0.8之间，而PH值较低。

因为PH值低，所以重金属很容易溶解在渗滤液里，渗滤液在这一阶段可生化性很好。

随着时间的推移，填埋龄超过五年后，CODcr、BOD5浓度下降，氨氮浓度升高。

填埋场中产烷细菌开始占优势，这些细菌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和氨气等。

氮从有机物中被释放出来导致了氨的增加。

由于有机酸的降解和氨氮的增多，PH值显著升高。

易生物降解的有机物比例明显下降，其BOD5/CODcr一般在0.1～0.3之间，渗滤液在这一阶段可生化性较差。

中国生活垃圾是混合收集的，城市垃圾填埋场渗滤液的成分受生活条件、生活习惯、收集方法、地区的影响也较大；同时受垃圾组分、大气降雨量的影响，填埋场渗滤液水质季节性波动显著，比如雨季浓度较低，而旱季浓度高。

由于垃圾场产生的废水量受降雨量的影响较大，为保证处理系统进水水质相对稳定，必须有较大的调节池来调节水量，同时随着渗滤液量的变化，其有机物浓度也有较大的变化，特别是在冬季渗滤液量少，浓度特别高，因此需对原水进行适当调节，以免对处理设施冲击过大。

根据招标文件，本项目设计了7402m3（45.0×35.0×5.0m）的调节池，渗滤液在调节池中的实际停留时间可达数日至数月，不仅对渗滤液量有较好的调节作用，而且具有均和及净化作用，另外，调节池可以起到兼氧反应的作用，因生活垃圾渗滤液进入污水处理厂之前已经过较长时间的厌氧发酵过程，渗滤液直接进行厌氧作用已不显著，渗滤液中本身存在的大量兼氧菌生长活跃，同时，调节池对CODcr也有较高的去除率，这样一方面可去除部分有机物，另外可极大地提高废水的可生化性，使后续生化处理难度降低。

3.2.垃圾渗滤液的处理技术

城市垃圾填埋场渗滤液是一种污染物指标严重超标的成分复杂的高浓度有机废水，若不加处理而直接排入环境，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。

渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。

由于渗滤液水质水量的复杂多变性，处理工艺大多根据不同填埋场的具体情况及其他经济技术要求采取有针对性的处理工艺。

垃圾渗滤液的处理技术既有与常规污水处理技术的共性，也有其极为显著的特殊性，多年来国内外专家对垃圾渗滤液处理技术进行了深入研究。

纵观国内外垃圾渗滤液处理的现状，目前大多数垃圾渗滤液的处理工艺主要有生物法和物化法、土地法以及这几种方法的组合。

3.2.1生物法

生物法是渗滤液处理中最常用的一种方法，分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及厌氧－好氧组合生物处理。

好氧处理包括传统活性污泥法、氧化沟、SBR法、好氧稳定塘、生物转盘等等。

厌氧处理包括厌氧污泥床、厌氧固定生物反应器、混合反应器等等。

生物法其运行成本相对较低、处理效率高，因而被世界各国广泛采用。

1）厌氧生化处理

厌氧生物处理有许多优点，最主要的是能耗少，操作简单，因此投资及运行费用低廉，而且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少。

这个工艺可降低CODcr和BOD5。

有资料表明，用普通的厌氧消化，35℃，负荷为1kgCODcr/（m3·d），停留时间10d，渗滤液中CODcr去除率可达90%。

同时重金属包含在厌氧污泥中，有机的含氮化合物作为NH3-N被释放进水。

这样，PH值增高。

甲烷可以作为能源生产。

厌氧处理出水中的CODcr浓度和氨氮浓度仍比较高，溶解氧很低，不宜直接排放到河流或湖泊中，一般需要进行后续的好氧处理。

厌氧处理的PH值需要严格控制，如果PH值在7以下，产甲烷菌将会受到抑制甚至死亡，不利于厌氧处理，再者，厌氧处理的最适温度是35℃，低于这个温度时，处理效率迅速降低。

厌氧生物处理的缺点是对温度的变化比较敏感，对填埋龄超过五年的垃圾渗滤液的处理效果不理想。

2）好氧生物处理

好氧处理可以通过生物降解去除CODcr、BOD5和NH3-N、SS等。

由于渗滤液中氮氮浓度较高，因此生物法中，必须考虑生物脱氮，从而减少氨氮处理的药剂费用。

常用的工艺有SBR及其改良工艺、A/O工艺等，其处理效果均较好，运行经验丰富，但占地大、工程投资大，运行管理费用高。

目前效果最好的是采用MBR膜生物反应器，增加前置反硝化工艺过程，可以降低曝气需氧量和碱度用量。

由于MBR处理负荷高，通过超滤膜代替二沉池进行泥水分离，生物量大，不但处理效果明显优于常规生物处理工艺，而且可以减少反应器容积及占地面积。

3.2.2物化法

主要有化学混凝沉淀、砂过滤、电解氧化、化学氧化还原、活性炭吸附、离子交换、膜过滤等等多种方法。

物化处理可大幅度去除渗滤液中的污染物质，而且受水质水量变化的影响小，出水水质稳定，但单独使用物化法的处理成本较高，一般用于渗滤液预处理或深度处理。

下面是常见的几种物化法工艺：

（1）化学氧化（臭氧，H2