150吨垃圾渗沥液处理工艺设计方案报告可编辑.docx
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150吨垃圾渗沥液处理工艺设计方案报告可编辑
150吨/天垃圾渗滤液处理工程
设
计
方
案目
录
一、渗滤液水质……………………………………………………………………2
二、处理后的渗滤液水质…………………………………………………………2
三、处理工艺的介绍………………………………………………………………3
四、方案设计……………………………………………………………………10
五、主要建（构）筑物及设备清单……………………………………………17
六、供配电及运行费用…………………………………………………………20
七、建筑结构……………………………………………………………………22
八、项目实施计划………………………………………………………………23
九、运行管理与操作维护………………………………………………………25
十、产品的技术服务、售后服务及措施………………………………………26
十一、主要建（构）筑物及设备投资估算……………………………………28
-1-1、渗滤液水质
垃圾渗滤液的性质与垃圾种类、性质及填埋方式等多种因素有关,化学
成分变化较大,其浓度和性质随时间呈现明显的动态变化关系。
垃圾渗滤液
具有有机物浓度高、成份复杂、并含有重金属离子及大量病毒、致病菌等特点。
综上所述,本工程因缺乏多年实际水质监测资料,只有根据当地具体情
况对比国内类似自然条件的垃圾填埋场渗滤液水质,同时考虑随埋龄的增加
渗滤液水质发生着变化等因素,来合理的确定本工程的垃圾渗滤液进水水质。
根据现场实际的气候条件与生活水平等,经分析确定设计污水进水水质为:
CODCr8000-12000mg/l
BOD53000-4000mg/l
NH3-N600-1000mg/l
SS400-800mg/l
pH6.2~8.3
2、处理后的渗滤液水质
1）出水水质的确定
根据可行性研究报告、环境影响评价报告及批复,同时依据《生活垃圾
填埋场污染控制标准》（GB16889?
2008）的相关要求,填埋场产生的渗滤
液处理后应满足如下排放标准:
色度
CODCr
BOD5
≤30
≤60mg/l
≤20mg/l
SS≤30mg/l
TKN≤20mg/l
NH3-N≤8mg/l
TP≤8mg/l
粪大肠杆菌≤1000个/l
-2-THg≤0.001mg/l
TCd≤0.01mg/l
TCr≤0.1mg/l
Cr
6+
≤0.05mg/l
Sn≤0.1mg/l
Pb≤0.1mg/l
2）污泥处置
污水处理过程中所产生的污泥经泵提升至填埋场进行填埋处理。
3）浓缩液处置
污水处理过程中所产生的浓缩液通过加压泵送至填埋场进行回灌处理。
通过回灌,利用垃圾堆体准好氧环境对难降解物质进行进一步处理。
3、处理工艺的介绍
1）处理工艺确定
垃圾渗滤液属浓度较高的有机废水,其水质因填埋垃圾种类、垃圾成分、
规模大小、填埋方式、埋龄以及季节的不同会出现很大的差异。
由于垃圾渗
滤液水质的影响因素很多,造成水质成分与含量很不稳定,同时本工程出水
要求相当严格。
因此,对渗滤液处理工艺的确定是关系到本工程设计成功与
否的关键。
从国内外的发展趋势来看,要把渗滤液处理后达到以上标准,采
用简单的生物化学方法很难做到。
故本工程采用A/O法+TMBR（外置式膜
生化反应器）+纳滤工艺处理垃圾渗滤液。
2）生物脱氮法
在生物脱氮处理过程中,首先在好氧条件下,通过好氧硝化菌的作用,将
废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐,然后在缺氧条件下,利用反硝化菌
〔脱氮菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出。
因而,废水的生
物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段:
（1）硝化。
生物硝化是在好氧条件下,通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的
-3-作用,将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。
如果反应完全,氨氧化成硝
酸盐分两阶段完成:
第一阶段,在亚硝酸菌的作用下使氨氧化成亚硝酸盐,
亚硝酸菌属于强好氧性自养细菌,利用氨作为其唯一能源;第二阶段,在硝
酸菌的作用下,使亚硝酸盐转化为硝酸盐,硝酸菌是以亚硝酸作为唯一能源
的特种自养细菌。
虽然有些异养生物也能进行硝化,但硝化中最主要的生物
是亚硝酸菌属和硝酸菌属。
硝化最佳pH值为8.4,当pH在7.8?
8.9范围时,
为最佳速度的90%。
当温度从5℃提高到30℃时,硝化速度也随之不断增加,
一般温度应维持在20℃~40℃为宜。
反硝化就是在缺氧条件下,由于反硝
化菌的作用,将NO2-和NO3-还原为N2的过程,其过程的电子供体是各种各
样的有机底物碳源。
（2）反硝化。
反硝化菌的适宜PH值为6.5-8.0;最佳温度为30℃,当
温度低于10℃时,反硝化速度明显下降,而当温度低至3℃时,反硝化作用
将停止。
生物脱氮可去除多种含氮化合物,其处理效果稳定,总氮去除率可
达70%一95%,不产生二次污染,而且比较经济,但有占地面积大,低温时
效率低,易受有毒物质影响且运行管理比较麻烦等缺点。
常见的生物脱氮流
程可以分为三类。
多级污泥系统:
多级污泥系通常称为传统的生物脱氮流程,
此流程可以得到相当好的BOD5去除效果和脱氮效果,其缺点是流程长,构
筑物多,基建费用高,需要外加碳源,运行费用高,出水中残留一定量的甲
醇等。
单级污泥系统:
单级污泥系统的形式有:
前置反硝化系统,后置反硝化
系统及交替工作系统。
前置反硝化的生物脱氮流程,通常称为A/0流程.与传
统的生物脱氮工艺流程相比,A/0工艺具有流程简单,构筑物少,基建费用
低,不需外加碳源,出水水质高等优点。
而后置式反硝化系统,因为混合液
缺乏有机物,一般还需要人工投加碳源,但脱氮的效果可高于前置式,理论
上可达到接近百分之百的脱氮。
由于硝化细菌是自养细菌,生长繁殖的世代周期长,为了使硝化菌能在连
续流的活性污泥系统中生存下来,要求系统的污泥龄大于硝化菌的泥龄,否
-4-则硝化菌会因为其流失率大于繁殖率而被从系统中淘汰。
因此,硝化系统的
泥龄往往较长,负荷较低,难以用于处理高浓度氨氮废水。
研究表明,能够完
全截流微生物的膜生物反应器（MBR）可以防止硝化菌的流失,是一种比较
理想的硝化反应器。
膜生物反应器MBR处理高氨氮废水具有很大的优越性:
首先,MBR内高浓度活性污泥可以加快氨氮和有机物的降解速率,提高处理
效率;其次,MBR有利于增殖世代时间长,絮凝性差的硝化菌,减少了硝化
细菌的比生长速率低,MBR较长的SRT可以有效地维持硝化菌数量,而活
菌总数与污泥浓度成正比,污泥浓度越高,活菌数量也越高。
3）膜分离技术介绍
膜是一种清洁生产技术,主要起分离作用。
它的功能就是把一种物质和
另一种物质分离开。
膜分离技术是近几十年发展起来的高新技术,这些年发
展尤为迅速。
膜的分离简单地说就是筛分,就是利用膜表面孔的机械筛分的
原理,将不同大小的物质分离开,达到分离的目的。
膜表面孔的大小最大也
只有微米级,最小只有纳米级。
膜分离过程是一个高效、环保的分离过程,与传统的分离技术如蒸馏、
吸附、吸收、萃取、深冷分离等相比,具有较多的优势。
◇可实现精密分离
它可以做到将相对分子量为几千甚至几百的物质进行分离（相应的颗粒
大小为纳米级）。
◇品质稳定性好
膜设备本身没有运动的部件,工作温度又在室温附近,所以很少需要维
护,可靠度很高。
◇纯物理过程
膜分离是纯物理过程,不会发生任何的化学变化,更不需要外加任何物
质,如助滤剂、化学试剂等。
◇在室温附近工作
-5-多数膜分离过程的工作温度在室温附近,因而膜本身对热过敏物质的处
理就具有独特的优势。
◇连续化操作
膜分离过程可实现连续化生产过程,它的操作非常简便,设备启动时间
短,可以在频繁的启、停状态下工作。
相比传统工艺可显著缩短生产周期,
满足工业化生产的实际需要。
◇灵活性强
膜设备的规模和处理能力可变,易于工业逐级放大推广应用。
膜分离装
置可以直接插入已有的生产工艺中,易与其它分离过程结合,方便进行原有
工艺改建和上下工艺整合。
◇能耗较低
传统的冷冻、萃取和闪蒸等分离过程是发生相的变化（相变化的潜热是
很大的）,通常能耗比较高。
而膜的分离过程基本上不发生相的变化。
◇环保
膜分离设备制作材质清洁、环保,工作现场清洁卫生,符合国家产业政
策。
垃圾渗滤液TMBR法处理介绍
使用TMBR法处理垃圾渗滤液的基本工艺为生化（BIO-REACTOR）+
膜（METMBRANE）。
TMBR是一种高效的废水处理技术,是生物降解和膜
分离的有效结合,首先是通过瀑气由污泥将有机物降解,然后通过管式膜将
污泥与水分开。
TMBR紧凑简洁的处理结构特别适合处理复杂的废水。
使用
TMBR法进行高难度的污水处理,污泥浓度高,停留时间短,降解效率高,
停留时间短,出水水质好,污泥量少。
管式膜TMBR独立运行控制,通量高,
无须反冲,易清洗,易更换,运行可靠。
使用TMBR法处理垃圾渗滤液,垃圾渗滤液进水进行预处理后进入
TMBR系统,生物反应器内的污泥浓度可达到20~30g/L,处理效率大幅度
-6-提高,主要污染物COD、BOD和氨氮得到有效降解,出水水质好。
占地少,
运行费用低。
使用该技术处理垃圾渗滤液一般可满足排放要求,再使用纳滤
膜（NF）做深度处理满足更高的处理要求。
PLC（可选）
污泥回流
排放
进水
曝气预处理TMBR
NF
项目TMBR法处理垃圾渗滤液工艺流程图
现有垃圾渗滤液各种工艺处理方法对比表
运行费用运行稳定性占地面对周围环
方法
膜生物法
（TMBR+NF）一般
及出水水质自动化程度
好高
积
少
境的影响
不影响
其它
无浓缩液
传统活性污泥
法
一般
差
一般
大影响受外界影响大,负
荷大将导致崩溃
回灌法
低
差
低少严重影响无法根本解决污
染问题
垃圾渗滤液TMBR法优点
1、出水水质优质稳定
由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池,处理出水极其清
澈,悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除。
同时,膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内,使得系统内
能够维持较高的微生物浓度,不但提高了反应装置对污染物的整体去除效-7-率,保证了良好的出水水质,同时反应器对进水负荷（水质及水量）的各种
变化具有很好的适应性,耐冲击负荷,能够稳定获得优质的出水水质。
2、剩余污泥产量少
该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低（理论
上可以实现零污泥排放）,降低了污泥处理费用。
3、占地面积小,不受设置场合限制
生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面
积大大节省;该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省,不受设置场所限制,
适合于任何场合,可做成地面式、半地下式和地下式。
4、可去除氨氮及难降解有机物
由于微生物被完全截流在生物反应器内,从而有利于增殖缓慢的微生物
如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。
同时,可增长一些难降解
的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。
5、操作管理方便,易于实现自动控制
该工艺实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离,
运行控制更加灵活稳定,是污水处理中容易实现装备化的新技术,可实现微
机自动控制,从而使操作管理更为方便。
TMBR法处理垃圾渗滤液管式超滤基本运行参数:
项目
循环速度
膜通量
跨膜压差-8-
参数
3-5m/s
50-80L/m2?
h
3-6bar污泥浓度
能耗
清洗频率
4）全自动纳滤装置
10-40g/L
3-6kwh/m3
2-8weeks
膜组件为使用方便的美国海德能公司ESNA1-LF抗污染纳滤膜,具有玻璃
钢外壳。
采用了新型三层复合膜技术,其中中间层为专利层,该层提高了膜
表面的光滑度,并有较高的脱盐率。
ESNA1-LF纳滤膜元件的脱盐率优于标准聚酰胺卷式膜元件的脱盐率,可
以减少污堵、降低能耗、延长膜的使用寿命和清洗间隔时间,延长清洗时间
间隔也就意味着降低了化学药品费用。
本系统处理能力为150m3/d,共选用6支纳滤膜膜组件。
5）工艺流程
渗滤液处理系统由五部分组成,包括:
（1）A/O池;
（2）全自动TMBR
法;（3）全自动纳滤系统;（4）生化剩余污泥处理系统,如下图所示。
渗滤液
达标排放格栅井调节池
泵A级反应池
泵O级反应池
泵管道过滤器
循
环
泵
纳滤组件高压泵
反应池污泥
保安过滤器
泵
污泥池
-9-
超滤水箱
板框压滤机
超滤膜组件
干泥至填埋4、方案设计
1）格栅井及进水提升泵站
设置细格栅,可去除污水中较大漂浮物以保证污水提升泵的正常运行,
为单条半地下钢筋混凝土直壁平行渠道。
外形尺寸:
3×0.6×1.5m（暂定）
机械细格栅:
1台
宽度:
400mm
栅条间隙:
3mm
安装角度:
70电机功率:
0.75KW
机械格栅间与调节池（利用原有水池）合建。
运行时细格栅栅渣采用机
械清理。
设置进水提升泵站,用来提升污水以满足后续污水处理流程及竖向
衔接的要求。
采用地下钢筋混凝土矩形集水池,污水经细格栅进入调节池,
再由潜污泵提升经计量后进入A级反应池。
进水提升泵:
2台（1用1备）
型号:
50WQ10-10-0.75
流量:
7m3/h
扬程:
15m
功率:
0.75kw
2）A级反应池（反硝化池）
反硝化池为一座钢筋混凝土水池,反硝化池设计为前置式,可以充分利
用渗滤液进水中的碳源进行反硝化,并使之完全。
主要设计参数:
设计流量:
Q150m
3
/d
数
量:
2格（与硝化池合建）
单格有效池容:
110m3
-10-
污泥浓度MLSS:
反硝化速率qNi:
水力停留时间:
单格外形尺寸:
15kg/m
30.16kgNO3-N/kgMLSS/d
35小时5.5×5.0×4.5m
有效水深:
反硝化率:
4.05m
99%
配套:
改性悬浮生物填料:
28m3,搅拌系统:
潜水搅拌机2套
3）O级反应池（硝化池）
由于需要考虑国家相关新标准颁布后渗滤液处理出水要求达到总氮排放
限值40mg/l的要求,因此设计硝化池,通过进行深度脱氮反应,通过在硝化
反应器控制硝化和反硝化反应的完全程度来控制出水中的总氮。
当反硝化和
硝化脱氮完全时硝化可以被超越。
主要设计参数:
平面尺寸:
有效水深:
7.5×5.0m4.0m
停留时间:
24h
有效容积:
600m3
数
配套:
量:
4格
①潜水曝气机
型
号:
QXB5.5-65
进气量:
70~120m3/h
潜水深度:
2~4.5m
功
数
②回流泵
率:
5.5kw
量:
4台-11-
型
流
扬
功
数
号:
50WQ20-15-1.5
量:
20m3/h
程:
15m
率:
1.5kw
量:
4台（2用2备）
③改性悬浮生物填料:
120m3
4）强化反硝化池
强化反硝化池为一座钢筋混凝土水池,设置于硝化池后面。
主要设计参数:
设计流量:
Q150m
3
/d
数
量:
2格（与硝化池合建）
单格有效池容:
70m3
污泥浓度MLSS:
反硝化速率qNi:
水力停留时间:
单格外形尺寸:
10kg/m
30.16kgNO3-N/kgMLSS/d
22小时3.5×5.0×4.5m
有效水深:
反硝化率:
3.95m
99%
配套:
改性悬浮生物填料:
16m3,搅拌系统:
潜水搅拌机2套
5）管道过滤器
采用管道过滤器,过滤精度为800μm,除去大颗粒杂质和悬浮物,净化
水质。
管道过滤器安装在管道上能除去流体中的较大固体杂质,使后续设备（膜
等）、仪表能正常工作和运转,达到稳定工艺过程,保障安全生产的作用。
-12-
主要过滤材料有不锈钢多孔板、不锈钢编织网和不锈钢烧结网等。
过滤器具
有纳污量大、耐压高、安装清理方便等优点。
配套
①原水泵
型
流
扬
功
数
号:
ISG80-160A
量:
60m3/h
程:
20m
率:
5.5kw
量:
2台（一用一备）
②循环水泵
型
流
扬
功
数
号:
ISG125-200
量:
160m3/h
程:
50m
率:
37kw
量:
1台
6）全自动超滤装置
膜组件为使用方便的德国Berghof管式膜德国原装进口,内压方式,材
质选择使用亲水性、不易附着污染物、抗酸碱、耐腐蚀、有高过滤通量的PVDF。
膜过滤方式为错流过滤,可比以前所用的方式得到更纯净的产水。
超滤的操作有:
产水、正洗、药洗三种方式。
本系统处理能力为150m3/d,共选用6支63G66.03I8V管式膜膜组件。
①管式超滤膜
型
材
号:
63G66.03I8V
质:
PVDF
有效面积:
15m2-13-
数
量:
6支
产
地:
德国Berghof
②超滤水箱1台,有效容积3m3,材质PE
③供水泵
型
流
扬
功
数
号:
ISG40-160
量:
6.3m3/h
程:
32m
率:
2.2kw
量:
2台（一用一备）
④清洗系统一套,包括清洗泵、清洗箱及管阀件等
7全自动纳滤装置
膜组件为使用方便的美国海德能公司ESNA1-LF抗污染纳滤膜,具有玻璃
钢外壳。
采用了新型三层复合膜技术,其中中间层为专利层,该层提高了膜
表面的光滑度,并有较高的脱盐率。
ESNA1-LF膜元件的脱盐率优于标准聚酰胺卷式膜元件的脱盐率,可以减少
污堵、降低能耗、延长膜的使用寿命和清洗间隔时间,延长清洗时间间隔也
就意味着降低了化学药品费用。
本系统处理能力为150m3/d,共选用6支纳滤膜膜组件。
①纳滤膜
型
号:
ESNA1-LF
有效面积:
37.2m2
单只膜产水量:
1m3/h
数量:
6支
产
地:
美国海德能
-14-
②膜壳,型式:
三芯装,数量2支
③保安过滤器1台,不锈钢材质
④高压泵
流
扬
功
数
量:
10m3/h
程:
60m
率:
15kw
量:
1台
⑤清洗系统一套,包括化学清洗水箱、化学清洗水泵、保安过滤器
8）控制系统
设备控制系统主要从优化超滤与纳滤过滤工艺性能,确保生产安全稳定,
保证超滤与纳滤膜组件的使用寿命,节能降耗,降低运行费用,方便于现场
监测与操作等几方面为出发点进行设计。
液位联锁控制:
为了保证生产过程的自动、稳定,设备的安全运行,共
设置了以下液位联锁控制。
①原水水箱的高液位与低液位与超滤加压泵的开关联锁。
当达到低液
时,自动开阀,以防泵抽空,泵的磨损;当达到高液时,自动报警,防止溢
流等事故可根据实际情况考虑是否需要。
②药洗泵、纳滤供水泵与超滤产水箱液位的联锁。
在加药清洗的时候,当达
到低液位时,药洗泵、供水泵自动停机,以防泵空转。
9）加药系统
化学加药系统包括化学药液配制箱、药洗泵、加药管路及相关阀门等。
利用某种化学药品与膜面污染物发生化学反应来达到清洗膜的目的,一
般可选用化学药品有:
-15-
（1）0.1%NaOH+0.2%NaClO,适用于有机物及微生物污染;
（2）1-2%柠檬酸水溶液或0.1N草酸溶液或0.1N盐酸溶液,适用于铁污
染及碳酸盐结晶污堵。
10）污泥池
污泥池为一座钢筋混凝土水池,生化池的污泥排入污泥池,再由螺杆泵
提入板框压滤机进行脱水处理,经脱水后的污泥送至填埋场填埋。
主要设计参数:
设计流量:
Q150m
3
/d
数
量:
1座
有效容积:
外形尺寸:
35m
33.0×3.0×4.5m
结
配套
①螺杆泵
构:
钢筋混凝土
型
流
扬
功
数
号:
G25-1
量:
2m3/h
程:
60m
率:
1.5kw
量:
2台
②板框压滤机
型
号:
XAYJ15/630-UK
过滤面积:
15m2
滤室总容量:
224L
功
数
率:
1.5kw
量:
1台
-16-
5、主要建（构）筑物及设备清单
5.1、主要建（构）筑物
序号建（构）筑物外形尺寸
数量备注
1
2
3
4
5
6
格栅井
A级反应池
O级反应池
强化反硝化池
污泥池
设备间
3×0.5×1.5m
5.5×5×4.5m
7.5×5×4.5m
3.5×5×4.5m
3×3×4.5m
200m2
1座钢砼结构
2座钢砼结构
4座钢砼结构
2座钢砼结构
1座钢砼结构
1间砖混结构10.2、主要设备清单
序号设备名称
规格型号
数量备注
1
2
3
4
5
6
7
8
9
机械格栅
进水提升泵
A级反应池生物填料
A级反应池搅拌装置
O级反应池生物填料
O级反应池曝气装置
回流泵
强化池生物填料
强化池搅拌装置
B400mm,b3mm,N0.75kw50WQ10-10-0.75
Q10m3/hH10mN0.75kw
φ25×9
QJB1.5/6-260/3-980
φ25×9
QXB5.5-6550WQ20-15-1.5
Q20m3/hH15mN1.5kw
φ25×9
QJB1.5/6-260/3-980
1台
2台
28m3
2套
120m3
4套
4台
16m3
2套
不锈钢
一用一备
不锈钢
2用2备
不锈钢
10管式膜超滤部分
⑴管式超滤膜
⑵循环泵
⑶原水泵
⑷清洗泵
⑸电磁流量计
63G66.03I8VPVDF,8mm,15m2
ISG125-200Q160m3/h
H50mN37kw
ISG80-160AQ60m3/h
H20mN5.5kw
ISG80-160AQ60m3/h
H20mN5.5kw
LD-80/Y/ZB/AC/if/N/T2/PTFE/
HC-17-6支
1台
2台
1台
1只
德国⑹电磁流量计
⑺转子流量计
⑻超滤水箱
⑼供水泵
⑽超滤清洗箱
⑾加热系统⑿阀门⒀仪表
⒁管道
⒂管道附件
⒃其他配件
⒄自清洗过滤器
⒅自动控制系统
11纳滤部分
⑴还原剂计量箱
⑵还原剂计量泵
⑶阻垢剂溶液箱
⑷阻垢剂计量泵
⑸保安过滤器
⑹高压泵
⑺NF膜元件
⑻N
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