垃圾渗滤液方案090409.docx
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垃圾渗滤液方案090409
成都双流垃圾焚烧发电厂
渗滤液处理项目
（400m3/d）
技术方案
二零零九年四月
项目名称：
成都双流垃圾焚烧发电厂渗滤液处理项目
设计负责人：
陈广升工程师
工艺设计人：
陈太师工程师
电气设计人：
刘忠海工程师
自控设计人：
马琳工程师
北京美华博大环境工程有限公司
2009年4月
1概述
成都双流垃圾焚烧发电厂日处理垃圾1800吨，装机36MW，垃圾渗滤液处理站作为焚烧发电厂的配套设施，处理垃圾储存坑中的渗滤液。
拟建设一个处理能力为400m3/d的垃圾渗滤液处理站。
我公司是集设计、生产、研制、设备安装调试、售后服务于一体的环保企业，公司在技术开发、工程承包、资源利用和信息咨询等方面，拥有丰富的经验。
本公司以质量为根本、以技术为灵魂，以信誉为生命，已通过ISO9001，ISO14000及ISO18000认证，并连续多年被北京市评为“重合同，守信誉”单位。
根据本项目的垃圾渗滤液废水中污染物浓度高，氨氮浓度高，水质水量多变的特点，结合同类废水处理的工艺方法，我公司本着处理工艺先进可靠，整体布置合理，运行管理简单、方便，出水水质稳定、达标，处理成本低廉的原则，进行方案设计。
2设计依据
2.1设计水量
根据业主提供资料：
序号
设计水量m3/d
1
400
2.2设计水质
根据业主提供资料：
项目
提供资料
设计值
CODcr（mg/L）
40000～60000
（水样检测：
67815）
70000
BOD5（mg/L）
20000～30000
（水样检测：
22605）
30000
NH3-N（mg/L）
1500
（水样检测：
1655）
1700
SS（mg/L）
3000
3000
Ca2＋（mg/L）
（水样检测：
3860）
4000
Mg2＋（mg/L）
（水样检测：
687）
800
pH
6~9
6~9
2.3设计出水标准
根据业主要求，设计出水水质主要指标如下：
项目
设计值
CODcr（mg/L）
500
BOD5（mg/L）
300
NH3-N（mg/L）
25
SS（mg/L）
400
pH
6~9
2.4设计原则
1、废水处理工艺技术可靠，运行费用低廉，投资经济合理，设备先进可靠；
2、工艺设计具有很好的耐冲击负荷和操作的灵活性；
3、整体布局简洁、合理、同时符合国家有关绿化及环保、消防规定；
4、动力设备采用先进设备，保证能长期稳定运行。
2.5设计范围
本工程设计范围为：
废水处理站站区内，废水处理工艺及其配套建筑、结构、电气、仪表、给排水、总平面及站区工程。
本工程所有的工艺来水管线、自来水管线等均由业主送至站区界内1.0米处；电缆由业主送至处理站。
本工程经处理后达标排放的水均送至站区界外1.0米处。
3废水处理工艺综述
3.1工艺选择
根据本项目垃圾渗滤液中污染物含量高、水质水量多变的特点，选择技术先进、工艺可靠、性价比高的“预处理＋厌氧反应器＋一级A/O＋二级A/O（MBR）”工艺。
在设计中遵循以下原则：
1、处理工艺流程有利于确保处理效果，确保运行的安全可靠性。
2、为便于运行管理，膜生化处理设施采用集成设备。
3、保证工艺设备质量，合理节省投资。
4、有利于节能降耗，降低运行费用，易于维护和运行管理。
5、采用二次污染少、污泥量少、低噪音处理设施。
6、合理考虑节约用地，控制建筑物高度。
7、具有较高的自动化控制水平，实现电脑中央监控。
8、具有较强的冲击负荷适应能力。
9、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。
3.2工艺论证
3.2.1预处理
首先使其经过细格栅，以除去大颗粒杂物。
垃圾渗滤液处理水经过格栅后，用混凝沉淀去除大部分的悬浮物。
3.2.2厌氧反应器
针对垃圾渗滤液的有机负荷高的特点，厌氧工艺是一个较为合适的选择，其原因在于：
1、厌氧工艺不需要曝气，从而节省能源；
2、产生的固体量低；
3、进水水质水量可以通过调节池稳定。
由于厌氧生物处理工艺具有节能、运行费低、能产生沼气等特点，所以一般认为针对高浓度有机废水处理较宜先采用厌氧工艺，然后再采用好氧工艺作进一步处理。
3.2.3一级A/O系统
缺氧池的主要目的在于脱氮为主，脱氮的方法有化学法和生物法两大类，本工艺采用了生物脱氮方法。
生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2和N20气体的过程。
其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2-和NO3-的过程。
此作用是由亚硝酸菌和硝酸菌两种菌共同完成的。
这两种菌属于化能自养型微生物。
其反应如下：
NH4++2O2=NO3-+2H++H2O
硝化细菌是化能自养菌，生长率低，对环境条件变化较为敏感。
温度，溶解氧，污泥龄，pH，有机负荷等都会对它产生影响。
硝化反应的适宜温度为20℃～30℃。
低于15℃时，反应速度迅速下降，5℃时反应几乎完全停止。
由于硝化菌是自养菌，若水中BOD5值过高，将有助于异氧菌的迅速增殖，微生物中的硝化菌的比例下降。
硝化菌的生长世代周期较长，为了保证硝化作用的进行，泥龄应取大于硝化菌最小世代时间两倍以上。
硝化反应对溶解氧有较高的要求，处理系统中的溶解氧量最好保持在2mg/L以上。
另外，在硝化反应过程中，有H+释放出来，使pH值下降。
硝化菌受pH值的影响很敏感，为了保持适宜的pH值7—8，应在废水中保持足够的碱度，以调节pH值的变化。
1g氨态氮（以N计）完全硝化，需碱度（以CaCO3计）7.1g。
反硝化反应是指在无氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮（NO3-）和亚硝酸盐氮NO2-）还原为氮气的过程。
反应如下：
6NO3-+5CH3OH=5CO2+3N2+7H2O+6OH-
反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以O2为电子受体进行好氧呼吸；在无氧而有O3-或N02-存在时，则以N03-或N02-为电子受体，以有机碳为电子供体和营养源进行反硝化反应。
在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖，即菌体合成过程。
活性污泥法有三个基本要素，一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是废水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的食料；三是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存也不能发挥氧化分解作用。
作为一个有效的处理工艺，还必须使微生物，有机物和氧充分接触，只有密切的接触，才能相互作用。
因而在充氧的同时，必须使混合液悬浮固体处于悬浮状态。
充氧和混合是通过曝气设备来实现。
3.2.4二级A/O（MBR）系统
因为垃圾渗沥液有机物、含氮量比较高，因此本工艺再增加一套硝化和反硝化过程。
膜生化反应器（MBR）是生化技术和膜分离技术组合的一种崭新技术，是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统。
由于膜的使用，彻底改变了传统生化处理的一些基本特性。
它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子物质截留住，使得活性污泥浓度大大提高，水力停留时间（HRT）大大缩短而污泥停留时间（SRT）延长，由于活性污泥浓度的较大提高，难降解的物质在反应器中不断反应、降解。
因此，膜生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。
1、膜生物反应器的特点
1）固液分离率高。
混合液中的微生物和废水中的悬浮物不能透过膜，而与净化了的出水分开。
由于取消了二沉池，系统设备简单，占地面积比较小。
2）系统微生物浓度高、容积负荷高。
在膜生化反应器中用膜分离（通常为超滤）替代常规生化工艺的二沉池，泥水分离率与污泥SVI值无关。
与传统活性污泥法相比，MBR对有机物的去除率要高得多，因为在传统活性污泥法中，由于受二沉池对污泥沉降特性要求的影响，当生物处理达到一定程度时，要继续提高系统的去除效率很困难，往往需要延长很长的水力停留时间也只能少量提高总的去除效率。
而在膜生物反应器中，由于分离效率大大提高，生化反应器内微生物浓度可从常规法的3～5g/L提高到8～15g/L，可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效果，减小了生化反应器体积，提高了生化反应效率，出水无菌体和悬浮物，并且无须太多考虑污泥沉降和膨化的问题，因此在提高系统处理能力和提高出水水质方面表现出很大的优势。
MBR对渗滤中的氨氮有良好的去除效果，氨氮的去除率基本上维持在99%以上，这得益于膜的截留使世代周期长的硝化菌得以富集。
3）耐冲击负荷。
由于生物反应器中的微生物浓度高，在负荷波动较大（一定范围内）的情况下，系统的去除效果变化不大，出水水质比较稳定。
4）运行管理简单。
由于系统结构简单，容易操作管理和实现自动化。
3.3污泥处理系统
废水处理过程中产生的污泥，经过脱水处理后，可以送至焚烧炉焚烧处置。
3.4臭气处置说明
来自调节池和厌氧池的臭气用管道（PE）和风机引出到距离生化池1m的现场边界。
界外管道由业主负责接去垃圾坑负压区。
3.5沼气处置说明
来自厌氧池的沼气经过气水分离后进行焚烧。
4工艺方案
4.1工艺流程
图4-1处理工艺流程图
4.2废水处理去除率预测
序号
处理单元
水质项目
水质指标
水量（m3/d）
CODcr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
SS
（mg/L）
1
细格栅＋混凝沉淀
进水
400
70000
30000
1700
3000
出水
400
63000
27000
1700
900
去除率（%）
10
10
0
70
2
厌氧反应器
进水
400
63000
27000
1700
900
出水
400
16380
6750
1105
540
去除率（%）
74
75
35
40
3
一级A/O
进水
400
16380
6750
1105
540
出水
400
3276
1350.0
165.8
351.0
去除率（%）
80
80
85
35
3
二级A/MBR
进水
400
3276
1350
165.8
351
出水
400
491
135.0
16.6
0.0
去除率（%）
85
90
90
100
5
总去除率（%）
99.3
99.6
99.0
100.0
6
排水要求
500
300
25
400
4.3工艺单元设计说明
4.3.1调节池
来水由收集池用泵送至调节池，进入调节池前设置人工筛网。
设计水量400m3/d，即16.7m3/h。
构筑物：
结构：
半地下式钢砼（内部防腐，池顶加盖）
尺寸：
10.0×10.0×4.5m
有效水深：
4.0m
有效容积：
400m3
停留时间：
1d
数量：
1座
设备：
1、潜水搅拌机
参数：
D=320mm，N=3.0kW
数量：
2台
运行方式：
连续
2、一级提升泵
参数：
Q=20m3/h，H=7.0m，N=0.75kW
数量：
2台
运行方式：
1用1备
自控仪表：
1、转子流量计
说明：
设置于一级提升泵出口，用于计量污水流量。
规格：
DN80
数量：
1台
2、投入式液位计
说明：
控制泵的运行。
数量：
1台
4.3.2混凝反应池
设计水量400m3/d，即16.7m3/h。
根据来水水质情况，适当投加混凝剂（PAC），混凝反应时间约为21min。
适当投加Na2CO3，去除Ca2+，Mg2+离子，防止在厌氧反应器中结垢。
构筑物：
结构：
地上碳钢防腐
数量：
1座
有效水深：
1.5m
单座尺寸：
2.0×2.0×2.0m
有效容积：
6.0m3
设备
1、桨叶搅拌机
参数：
N=1.5kW
数量：
1台
运行方式：
连续
2、碳酸钠投加一体化装置
药箱：
有效容积10m3，PE，2个
搅拌机：
3.0kW，2台
磁力泵：
Q=1000L/h，H=10m，N=0.37kW，2台
3、PAC加药一体化装置
药箱：
有效容积5m3，PE，2个
搅拌机：
1.5kW，2台
磁力泵：
Q=1000L/h，H=10m，N=0.37kW，2台
自控仪表：
1、PH仪
说明：
用于监测混凝反应池内污水的pH
数量：
1台
4.3.3初沉池
设计水量400m3/d，即16.7m3/h。
采用竖流沉淀池，经沉淀后的废水自流至中间泵井。
构筑物：
表面负荷：
0.85m3/（m2•h）
沉淀时间：
3.0h
尺寸：
D5.0m×6.0m
结构：
半地下式钢砼
数量：
1座
设备：
1、排泥泵（干井式不堵塞泵）
参数：
Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kW
数量：
2台
运行方式：
1用1备
4.3.4中间水池
设计水量400m3/d，即16.7m3/h。
构筑物：
结构：
地下式钢砼（内部防腐，池顶加盖）
尺寸：
3.0×3.0×3.5m
有效水深：
3.0m
有效容积：
27m3
停留时间：
1.6h
数量：
1座
设备：
1、二级提升泵（潜水排污泵）
参数：
Q=20m3/h，H=25.0m，N=3.0kW
数量：
2台
运行方式：
1用1备
2、盐酸投加一体化装置
药箱：
有效容积5m3，PE，2个
搅拌机：
1.5kW，2台
磁力泵：
Q=1000L/h，H=10m，N=0.37kW，2台
3、桨叶搅拌机
参数：
N=4.0kW
数量：
1台
运行方式：
连续
自控仪表：
1、PH/T计
说明：
进入厌氧反应器之前设置PH/T计，用于监测污水PH与温度值。
数量：
1台
2、电磁流量计
说明：
进入厌氧反应器之前管道上设置电磁流量计，用于计量污水流量。
规格：
DN80
数量：
2台
3、投入式液位计
说明：
控制泵的运行。
数量：
1台
4.3.5厌氧反应器
设计参数：
容积负荷：
5.0kgCOD/（m3·d）
总有效容积：
5040m3
停留时间：
12.6d
沼气产量：
6570m3/d
构筑物：
结构：
半地下式钢砼（内部防腐、池顶加盖）
尺寸：
20.0×12.0×12.0m
数量：
2座
设备：
1、厌氧循环泵（管道泵）
参数：
Q=120m3/h，H=12.0m，N=5.5kW
数量：
4台
运行方式：
2用2备
2、三相分离器（气室为钢筋混凝土）
材质：
不锈钢
数量：
2组，每组8套（模块尺寸6000x5000）
3、进水布水器
材质：
不锈钢
数量：
2组，每组8套
4、内循环布水器
材质：
不锈钢
数量：
2组，每组8套
5、集水槽
材质：
不锈钢
数量：
2组
6、出水槽
材质：
不锈钢
数量：
2组
7、水封罐
材质：
碳钢防腐
数量：
2套
8、气水分离器
材质：
碳钢防腐
数量：
2套
9、板式换热器
参数：
换热面积60m2，不锈钢
数量：
2台
运行方式：
冬季运行
10、火炬
数量：
1套
11、引风机
参数：
3.0kW
数量：
2台
运行方式：
连续运行
自控仪表：
1、PH/T仪
说明：
用于监测厌氧反应器内污水的pH及温度
数量：
2台
4.3.6一级A池
设计参数：
设计水量400m3/d，即16.7m3/h。
污泥浓度：
4000mg/L
停留时间：
3.0d
构筑物：
结构：
半地下式钢砼（内部防腐）
单座尺寸：
10.0×24.0×5.5m
数量：
1座
有效水深：
5.0m
有效容积：
1200m3
设备：
1、潜水搅拌机
参数：
D=620mm，N=5.0kW
数量：
2台
运行方式：
连续
4.3.7一级O池
设计参数：
设计水量400m3/d，即16.7m3/h。
污泥浓度：
4000mg/L
停留时间：
6.0d
构筑物：
结构：
半地下式钢砼（内部防腐）
单座尺寸：
20.0×24.0×5.5m
数量：
1座
有效水深：
5.0m
有效容积：
2400m3
设备：
1、射流曝气机
参数：
充氧量22～52kgO2/h，N=37kW
数量：
8台
运行方式：
连续运行
2.、混合液回流泵
参数：
Q=100m3/h，H=7.0m，N=4.0kW
数量：
2台
运行方式：
1用1备
3、碳酸钠投加一体化装置
药箱：
有效容积10m3，PE，2个
搅拌机：
3.0kW，2台
磁力泵：
Q=1000L/h，H=10m，N=0.37kW，2台
自控仪表：
1、PH/T仪
说明：
用于监测曝气池内污水的pH及温度
数量：
1台
4.3.8二沉池
设计水量400m3/d，即16.7m3/h。
采用竖流沉淀池。
构筑物：
表面负荷：
0.60m3/（m2•h）
沉淀时间：
3.5h
尺寸：
D6.0m×6.0m
结构：
半地下式钢砼
数量：
1座
设备：
1、排泥泵（干井式不堵塞泵）
参数：
Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kW
数量：
2台
运行方式：
1用1备
2、污泥回流泵（干式不堵塞管道泵）
参数：
Q=40m3/h，H=8.0m，N=3.0kW
数量：
2台
运行方式：
1用1备
4.3.9二级A池
设计参数：
设计水量400m3/d，即16.7m3/h。
污泥浓度：
6000mg/L
停留时间：
1.0d
构筑物：
结构：
半地下式钢砼（内部防腐）
单座尺寸：
8.0×10.0×5.5m
数量：
1座
有效水深：
5.0m
有效容积：
400m3
设备：
1、潜水搅拌机
参数：
D=260mm，N=1.5kW
数量：
2台
运行方式：
连续
4.3.10二级O（MBR）池
设计参数：
设计水量400m3/d，即16.7m3/h。
污泥浓度：
8000～12000mg/L
停留时间：
2.0d
构筑物：
结构：
半地下式钢砼（内部防腐）
单座尺寸：
16.0×10.0×5.5m
数量：
1座
有效水深：
5.0m
有效容积：
800m3
设备：
1、射流曝气机
参数：
充氧量5～9kgO2/h，N=5.5kW
数量：
4台
运行方式：
连续运行
2、膜组件
参数：
P100
数量：
21组
运行方式：
连续运行
3、罗茨风机
参数：
25.83m3/min，N=37kW
数量：
2台
运行方式：
1用1备，连续运行
4、膜产水泵（自吸泵）
参数：
Q=25m3/h，H=15.0m，吸程5.0m，N=3.0kW
数量：
2台
运行方式：
1用1备，连续运行
5、污泥回流泵（干式不堵塞管道泵）
参数：
Q=20m3/h，H=10.0m，N=2.2kW
数量：
2台
运行方式：
1用1备，连续运行
6、剩余污泥泵（干井式不堵塞泵）
参数：
Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kW
数量：
2台
运行方式：
1用1备
7、次氯酸钠投加一体化装置
药箱：
有效容积5m3，PE，2个
搅拌机：
1.5kW，2台
磁力泵：
Q=5m3/h，H=10m，N=0.75kW，2台
8、柠檬酸投加一体化装置
药箱：
有效容积5m3，PE，2个
搅拌机：
1.5kW，2台
磁力泵：
Q=5m3/h，H=10m，N=0.75kW，2台
9、单轨电动葫芦
参数：
载重量为5.0t
数量：
1台
自控仪表：
1、DO仪
说明：
用于监测MBR池内溶解氧浓度
数量：
1台
2、压差表
说明：
－50～＋50kpa
数量：
21台
3、电磁流量计
说明：
产水泵出口设置电磁流量计，用于计量流量。
规格：
DN80
数量：
1台
4.3.11膜清洗池
构筑物：
结构：
地下式钢砼
数量：
1座
有效水深：
3.0m
单座尺寸：
3.0×3.0×3.5m
有效容积：
27m3
4.3.12清水池
说明：
池内设置滤带清洗泵
构筑物：
结构：
地下式钢砼
数量：
1座
有效水深：
3.0m
单座尺寸：
3.0×3.0×3.5m
有效容积：
27m3
自控仪表：
1、投入式液位计
说明：
控制滤带清洗泵的运行。
数量：
1台
2、在线COD测定仪
数量：
1台
4.3.13污泥贮池
经计算，污泥总量如下：
序号
工艺单元
污泥主要成分
污泥量
（kgDS/day）
含水率
（%）
体积
（m3/day）
1
初沉池
840
96
21
2
厌氧系统
厌氧剩余污泥
704
98
35
3
一级A/O
好氧剩余污泥
1801
98
90
4
二级A/O（MBR）
好氧剩余污泥
148
98
7.4
5
合计
3493
153.4
构筑物：
结构：
地下式钢砼
数量：
1座
有效水深：
5.0m
单座尺寸：
5.0×5.0×5.5m
有效容积：
125m3
4.3.14MBR设备间
用于放置膜产水泵、风机等。
建筑物：
尺寸：
15.0×6.0×5.0m
结构：
框架，地上1层
数量：
1座
4.3.15污泥脱水机房与加药间
根据计算，需1台带式压滤机，每天工作时间为16小时。
建筑物：
尺寸：
15.0×9.0×5.0m
结构：
框架，地上1层
数量：
1座
设备
1、污泥输送泵（G型螺杆泵）
参数：
Q=12m3/h，H＝0.6MPa，N=4.0kW
数量：
2台，1用1备
2、带式污泥脱水机
参数：
带宽B=1.5m，N＝3.7kW
数量：
1台
3、滤带清洗泵（带机配套）
参数：
N=3.0kW
数量：
1台
4、空压机（带机配套）
参数：
N=3.0kW
数量：
1台
5、螺旋输送机
参数：
D=260mm，L=4m，N=1.1kW，
数量：
1台
6、螺旋输送机
参数：
D=260mm，L=8m，N=1.1kW
数量：
1台
7、PAM加药一体化装置
药箱：
有效容积5m3，PE，2个
搅拌机：
3.0kW，2台
磁力泵：
Q=2m3/h，H=10m，N=0.37kW，2台
8、电动葫芦
参数：
起重量5.0t
数量：
1台
4.3.16中控室
建筑物：
尺寸：
6.0×4.0×3.5
结构：
地上砖混
数量：
1座
4.3.17化验室
建筑物：
尺寸：
6.0×4.0×3.5
结构：
地上砖混
数量：
1座
5电气设计
5.1设计依据
供配电系统设计规范GB50052-95
低压配电设计规范GB50054-95
电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-92
电力工程电缆设计规范GB50217-94
通用用电设备配电设计规范GB50055-93
工业企业照明设计标准GB50034-92
民用建筑节能设计标准JGJ26-95
民用建筑照明设计标准GBJ133-90
建筑物防雷设计规范GB50057-94
工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-83
工业企业照明设计标准GB50034-92
工业与民用建筑电气设计手册
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