渗滤液处理工程运营人员培训指导书.docx

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渗滤液处理工程运营人员培训指导书

垃圾填埋场渗滤液处理工程

运营人员培训指导书

一、项目简介

1.1、进水特点

1）水质成分复杂：

蒋海涛等总结了我国城市垃圾渗滤液的典型污染物组成及浓度变化情况，如表l所示.可见垃圾渗滤液的水质成分十分复杂。

2）有机污染物和NH4+－N含量高：

张兰英等采用GC-Ms-DS联用技术鉴定出垃圾渗滤液中有93种有机化合物，其中22种被我国和美国列入EPA环境优先控制污染物的黑名单。

高浓度的NH4+－N是“中老年”填埋场渗滤液的重要水质特征之一，也是导致其处理难度较大的一个重要原因。

3）重金属含量大，色度高且恶臭：

渗滤液含多种重金属离子，当工业垃圾和生活垃圾混埋时重金属离子的溶出量往往更高。

渗滤液的色度可高达2000～4000倍，并伴有极重的腐败臭味。

4）微生物营养元素比例失衡：

垃圾渗滤液中有机物和氨氮含量太高，但含磷量一般较低。

1.2、出水要求

在某些特殊要求的区域或流域出水执行下列标准

1.3、设计工艺流程

二、垃圾渗滤液调节池

2.1、简介

广义定义：

指的是用以调节进、出水流量的构筑物。

在水电站上，是指具有一定的调节容积以适应水电站负荷变化的水池；在污水处理厂上，为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置的水池。

用以调节进、出水流量的构筑物。

主要起对水量和水质的调节作用，以及对污水pH值、水温，有预曝气的调节作用，还可用作事故排水。

对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。

调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。

位于无压引水道的某一部位。

无日调节池的无压引水道应按水电站最大引用流量设计，且对流量的变化反应迟钝；若有日调节池，则其与压力前池间的引水道按水电站最大引用流量设计，而其上游的引水道则可按较小的流量（甚至接近水电站的平均流量）设计。

日调节池应利用合适的地形建造，以接近压力前池为佳

无论是工业废水，还是城市污水和生活污水，水量水质在一日24小时内都有变化，一般认为，对大、中型城市污水处理厂而言，因其服务区域大，区域内住宅、商店、办公楼、机关等不同类型建筑物的排水变化规律不同，有互补作用，再加上污水管网对水量水质的均衡作用，所以城市污水处理厂不设调节池，调节池主要在工业废水处理站内作为均衡水量和水质的预处理构筑物而被大量应用。

2.2、土建要求

调节池工程主要施工顺序：

施工准备→基坑开挖→浇筑底板钢筋混凝土→浇筑侧墙顶板钢筋混凝土→满水实验→防腐工程→设备设施安装。

关键点是防腐和抗浮。

2.3、容积设计

2.3.1、城市生活污水设计

每天流量的20%-50%。

2.3.2、垃圾渗滤液设计

月份

旧场长m

旧场宽m

旧场渗透系数

新场长m

新场宽m

新场渗透系数

降雨量mm

渗滤液产生量m³

渗滤液处理量m³

余量m³

1

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

77

1437.334052

1860

-422.665948

2

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

41.2

769.0670512

1740

-970.9329488

3

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

88

1642.667488

1860

-217.332512

4

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

69

1288.000644

1800

-511.999356

5

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

106

1978.667656

1860

118.667656

6

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

226.4

4226.135446

1800

2426.135446

7

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

126.6

2363.201182

1860

503.2011816

8

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

187.9

3507.46842

1860

1647.46842

9

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

57

1064.000532

1800

-735.999468

10

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

70.5

1316.000658

1860

-543.999342

11

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

52.2

974.4004872

1800

-825.5995128

12

666.667

40

0.2

666.667

40

0.5

42.92

801.1737339

1860

-1058.826266

三、氨氮一体化系统

3.1、简介

氨氮在碱性条件下容易转化成氨气,经加热,暴气达到去除氨氮的目的.

吹脱法的基本原理是将空气通入废水中，使废水中溶解性气体和易挥发性溶质由液相转入气相，使废水得到处理的过程称为吹脱。

被吹脱物质在液相和气相中的浓度差是其由液相转入气相的推动力。

吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。

吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的。

氨氮吹脱工艺毕竟是一个前置预处理手段，如果条件（pH值，气液比、水力负荷、氨氮负荷等）能控制好的话，处理效率可以达到80%-90%，最终的氨氮达标处理，还要靠传统的A/O工艺。

3.2、材质要求

防腐，耐碱，一般为一体化设备。

3.3、工艺设计

碱性环境条件下（ph＞9），在一定温度条件下，吹脱的效果更好。

四、A/O生化处理

4.1、简介

4.1.1、除磷

AO工艺法也叫厌氧好氧工艺法，A（Anaerobic）是厌氧段，O（Oxic）是好氧段。

生物法除磷技术是采用一种除磷的微生物，它在好氧的条件下吸收磷大大超过其正常的需磷量（磷也是微生物的营养源，微生物细胞合成和维持生命运行都需要一定正常量的磷），而在缺氧条件下，微生物会把磷释放掉，通过排泥除去多余的磷而达到除磷的目的。

而A/O工艺为此创造适宜的环境条件。

通过厌氧-好氧的顺序交替进行，来达到除磷的目的。

在厌氧的条件下，废水和回流污泥中所含的磷以可溶性磷的形式释放出来，而到好氧池中磷被细菌过量吸收，进入二沉池之后，磷通过剩余污泥从系统中去除。

废水经处理后出水中磷的浓度主要取决于处理水中磷和BOD的比，据资料，BOD/P>20，出水的磷可以达到1mg/L。

如BOD/P<20，可以向系统中投加铝、铁盐形成沉淀，还可脱氮。

A/O工艺也可以与间歇曝气活性污泥法SBR结合在一起，在时间上实现厌氧和好氧的交替进行。

A/O工艺常用参数：

水力停留时间，厌氧为1-2小时，泥龄一般在15-20天，污泥含磷量一般约为4%，污泥回流比25-40%；混合液的污泥容积指数SVI<100。

4.1.2、脱氮

硝化反应由好氧自养型微生物完成，在有氧状态下，利用无机氮为氮源将NH4+化成NO2-，然后再氧化成NO3-的过程。

硝化过程可以分成两个阶段。

第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐（NO2-），第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐（NO3-）。

反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮（N2）的过程。

反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物（污水中的BOD成分）作为电子供体，提供能量并被氧化稳定。

影响因素

（1）温度

生物硝化反应的适宜温度范围为20~30℃，15℃以下硝化反应速率下降，5℃时基本停止。

反硝化适宜的温度范围为20~40℃，15℃以下反硝化反应速率下降。

实际中观察到，生物膜反硝化过程受温度的影响比悬浮污泥法小，此外，流化床反硝化温度的敏感性比生物转盘和悬浮污泥的小得多。

（2）溶解氧

生物硝化反应器内宜保持溶解氧的浓度在2.0mg/L以上。

（3）pH

硝化菌对pH变化十分敏感，pH在7.0~8.0时，亚硝酸菌的活性最好；而硝酸菌在pH值为7.7~8.1时活性最好。

当pH降到5.5以下时，硝化反应几乎停止。

3.1.3、去除cod

A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。

在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；

4.2、土建要求

防水、防腐。

4.3、池容设计

第一种计算方法：

经验值厌氧段的污泥停留时间为2h左右，好氧段的污泥停留时间为3h左右。

第二种计算方法：

总池容V=水量Q×cod浓度÷污泥负荷÷污泥浓度mlss

例如水量为2400m³/天；

Cod浓度为200mg/L，0.2g/L，0.2KG/m³；

污泥负荷为0.3KGcod/kg*d污泥；

污泥浓度正常值为3000mg/L，3g/L,3KG/m³。

总池容V=2400×0.2÷0.3÷3=533.3m³。

五、MBR系统

5.1、简介

在污水处理中，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。

在污水处理，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器（MembraneBio-Reactor）,是一种由活性污泥法与

膜分离技术相结合的新型水处理技术。

膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类,有天然膜（生物膜）和合成膜（有机膜和无机膜）;按膜的结构型式分类,有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等

土地填埋场/堆肥渗滤液含有高浓度的污染物，其水质和水量随气候条件与操作运行条件的变化而变化。

MBR技术在1994年前就被多家污水处理厂用于该种污水的处理。

通过MBR与RO技术的结合，不仅能去除SS、有机物和氮，而且能有效去除盐类与重金属。

最近美国Envirogen公司开发出一种MBR用于土地填埋场渗滤液的处理，并在新泽西建成一个日处理能力为40万加仑（约1500m3/d）的装置，在2000年底投入运行。

该种MBR使用一种自然存在的混合菌来分解渗滤液中的烃和氯代化合物，其处理污染物的浓度为常规废水处理装置的50～100倍。

能达到这一处理效果的原因是，MBR能够保留高效细菌并使细菌浓度达到8000mg/L。

在现场中试中，进液COD为几百至40，000，污染物的去除率达90%以上。

5.2、土建要求

防渗，防腐。

5.3、池容设计

膜支架张数计算（按每天24小时运行计算）

n=Qd÷η÷t/24÷0.8=200÷0.4÷24/24÷0.8=625张

式中：

n——膜支架张数，张；

η——膜通量，一般取0.4～0.8m3/m2.d；

t——每天运行时间，h；

0.8——膜支架有效面积，m2/张

六、ro系统

6.1、简介

反渗透系统由反渗透膜（RO）、高压泵及为保护反渗透膜而设置的保安过滤器组成。

反渗透的基本工作原理是：

运用特制的高压水泵，将原水加至6—20公斤压力，使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.0001微米的反渗透膜。

化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过，随废水排出，只允许体积小于0.0001微米的水分子和溶剂通过。

保安过滤器内装有过滤孔径为5μm的滤芯。

这些滤芯会过滤掉任何尺寸大于5μm的颗粒。

对下游RO膜起到保护作用，否则RO膜表面极易结垢。

较常用的渗透膜类别为聚酰胺膜，膜型式为卷式复合膜，该种型式的膜的除盐率可达99.5%。

由于RO膜易受水中PH值、余氯及水温的影响，故RO膜运行前对进水水质有严格要求：

PH值：

3~10

余氯值：

<0.1mg/L

SDI15值：

<5.0

水温：

<45℃

反渗透膜工作原理对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。

当把相同体积的稀溶液（例如淡水）和浓溶液（例如盐水）分别置于半透膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为渗透。

当渗透达到平衡时，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一个压差，此压差即为渗透压。

渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。

若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一过程称为反渗透。

反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。

产水量（水通量）——指反渗透系统的产能，即单位时间内透过膜水量，通常用吨/小时或加仑/天来表示。

渗透流率——渗透流率也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。

指单位膜面积上透过液的流率，通常用加仑每平方英尺每天（GFD）表示。

过高的渗透流率将导致垂直于膜表面的水流速加快，加剧膜污染。

回收率——指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。

膜系统的回收率在设计时就已经确定，是基于预设的进水水质而定的。

回收率=（产水流量/进水流量）×100%

影响反渗透膜性能的因素

1、进水压力对反渗透膜的影响

进水压力本身并不会影响盐透过量，但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高，使得产水量加大，同时盐透过量几乎不变，增加的产水量稀释了透过膜的盐分，降低了透盐率，提高脱盐率。

当进水压力超过一定值时，由于过高的回收率，加大了浓差极化，又会导致盐透过量增加，抵消了增加的产水量，使得脱盐率不再增加。

因此在实际的运行中，要适当的选择膜元件的数量以达到经济运行的目的。

进水温度对反渗透膜的影响

反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感，随着水温的增加水对通量也线性的增加，进水水温每升高1℃，产水量就增加2.5%-3.0%（以25℃为标准。

）

进水PH值对反渗透膜的影响

进水PH值对产水量几乎没有影响，而对脱盐率有较大影响。

PH值在7.5-8.5之间，脱盐率达到最高。

进水盐浓度对反渗透膜的影响

渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数，进水含盐量越高，浓度差也越大，透盐率上升，从而导致脱盐率下降。

6.2、土建要求

无确定要求。

6.3、关键点

设计出水量：

365ft2反渗透膜设计水通量

（1）地表水8~14gfd（加仑/每天每平方尺）

膜元件的设计产水量=（8~14gfd）×365ft2=2920~5110gfd，折合成0．5~0．8t/h。

（2）地下水14~18gfd（加仑/每天每平方尺）

膜元件的设计产水量=（14~18gfd）×365ft2=5110~6570gfd，折合成0．8~1.0t/h。

（3）一级反渗透产水作为二级反渗透的进水20~30gfd（加仑/每天每平方尺）膜元件的设计产水量=（20~30gfd）×365ft2=7300~10950gfd，折合成1.2~1.7t/h.

七、设备认知

7.1、击波射流器

7.2、推流器

7.3、罗茨风机

7.4、污泥泵

7.5、ph计

7.6、液位计