潍坊市生活垃圾处理厂污水处理提升改造工程BOTWord文件下载.docx

1、春季风多雨少；夏季炎热多雨，温高湿大；秋季天高气爽，晚秋多干旱；冬季干冷，寒风频吹。历年平均气温 12.3，极端最高温度 40.7，极端最低气温21。历年平均降水量为 650mm 左右。潍坊位于鲁中的昌潍平原，东西两侧有海拔较低的山脉阻挡，所以比较盛行南、北风向，冬季风（10 月到 3月）为北风，一般在三到四级，但有约四分之一的天数无风，寒潮到来、气温迅速降低时，会刮五到六级风；夏季风（4月到 9 月）为南风，一般为二到三级，但有约三分之一的天数无风，暖流到来，形成大暴雨时，风力可达五到六级。四、工艺方案选择原则四、工艺方案选择原则（一）垃圾渗滤液水质动态变化分析（一）垃圾渗滤液水质动态变化分

2、析 在填埋场中，由各种途径进入垃圾堆体的水通过溶解过程吸收和带走污染物质而形成渗滤液；同时，渗滤液成分与垃圾堆体内部的物理和生化演变过程密切相关。潍坊市的垃圾是混和收集的，其成分受生活条件、生活习惯、收集方式和季节的影响很大。垃圾中易降解有机物的转化非常复杂，在填埋场运行初期（35年以内），渗滤液的特点为含有高浓度的有机酸，COD和 BOD 值最高可达几万，NH3-N 浓度不高，PH值较低，所以重金属很容易溶解在渗滤液里，但可生化性较好,大约 90%的可溶性有机碳是短链的可挥发性脂肪酸，其中以乙酸、丙酸、丁酸为主，其次是带有较多烃基和芳香羧基的灰黄霉酸。随着时间的推移（35年以后），填埋场中产

3、甲烷菌开始占优势。这些细菌将大部分的有机酸转化成了甲烷（CH4）和二氧化碳，而灰黄霉物质的比重则相对增加，此时 COD和 BOD值下降，NH3-N浓度升高可达几千，pH 值回升，重金属浓度降低，BOD/COD 值较低，可生化性变差。（二）垃圾渗滤液处理的难点（二）垃圾渗滤液处理的难点 1、垃圾渗滤液水质水量时空变化大，垃圾渗滤液随垃圾不断稳定、矿化而动态变化，一般经历好氧发酵、水解酸化、厌氧产甲烷阶段，处于不同填埋时期的垃圾渗滤液中污染物浓度和种类相差很大；新填埋垃圾产生的“新鲜”垃圾渗滤液有机质浓度高，C/N 比大，呈弱酸性，悬浮物含量大，溶液呈黄色或黑色，在流动过程中会产生大量泡沫。而经过

4、垃圾堆体吸附降解或长期存放的“老龄”垃圾渗滤液浊度降低，有机质浓度降低，C/N 比低，垃圾渗滤液对生物的毒性增强。相比较而言，“新鲜”垃圾渗滤液生物处理效果好于“老龄”垃圾渗滤液。另外，在填埋高度较大的垃圾填埋场，由于机械碾压或侧渗的垃圾渗滤液在堆体内停留时间短，降解微生物反应不充分而污染物浓度较高，但经过垃圾堆体充分接触的垃圾渗滤液 COD一般小于 10000mg/L，甚至低于 4000mg/L，这种渗滤液往往是堆体超过 10m 后的形成的。2、在雨季由于降水和地表径流的影响，产量明显大于非雨季；特别是坑式填埋第一年，由于雨污分流困难，渗滤液产量比较大，这直接给渗滤液处理和填埋场安全运行造成

5、冲击，但随着填埋高度增加、垃圾堆体的蓄水量增加和雨污分流系统的完善，雨季对渗滤液产量的增加将不太明显。因此渗滤液的产量和处理量应准确估计，以便设置合理的处理水量，避免处理能力不足或过剩，造成资源浪费。3、盐分大，由于国内城市很少对生活垃圾进行严格的分类和筛选，垃圾渗滤液中含有几十种金属离子。金属离子浓度在填埋产酸阶段达到最高；但由于重金属离子含量少，因此，对微生物毒性小。但由于垃圾渗滤液中含有 K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-等，因此垃圾渗滤液的盐分含量大，电导率约在2000040000s/cm，接近海水的水质。盐分在生化处理系统的连续积累，将造成渗滤液的渗透压

6、增大，抑制微生物的正常生存。4、氨氮浓度高，通常在 7503200mg/L浓度范围内，“新鲜”渗滤液的氨氮会短暂的维持在 1000mg/l 以下，随着垃圾渗滤液中蛋白质等含有机氮化合物的分解，氨氮浓度增加，最后稳定在一个较高的水平，“老龄”垃圾渗滤液中氨氮浓度为该填埋场最高的时期。采用传统的生化方法处理渗滤液时，BOD:N:P 比例失调，活性污泥往往质轻而不稳定，易产生污泥解体和大量泡沫，造成污泥流失，难以维持稳定运行，处理效率低，难度大。5、含有大量的致病菌。如果渗滤液处理不当将对地下水、土壤和大气造成很大污染，危害极大。6、垃圾渗滤液含有大量的腐殖酸类物质，腐殖酸是渗滤液中长期性的最主要有

7、机污染物，难于生物降解，且以水溶性腐殖酸为主，存在形态为胶体。7、垃圾渗滤液场内处理规模小，影响因素多，生化处理受气温影响大，生化处理效率波动大，在冬季生化处理效率低。（三）工程工艺方案的选择原则（三）工程工艺方案的选择原则 认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范。经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定，符合环境影响评价的要求；积极稳妥地引进、采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术和新材料；采用处理效果稳定，工艺流程先进、成熟、可靠、简洁，运行管理方便的处理工艺；采用先进的节能技术，降低污水处理厂的能耗与运行成本；为了提高污水处理厂的管理水

8、平，实现科学现代化管理，充分考虑我国国情，采用先进、可靠的自动化控制技术与仪表监测系统，以保证污水处理工艺运行在最佳状态，尽可能减轻工人的劳动强度；充分利用现有地形，对污水处理厂总图合理布局，尽量减少占地。五、处理规模与进、出水水质五、处理规模与进、出水水质（一）处理规模（一）处理规模 根据招标文件补充通知山东信一项目管理有限公司（2009年 4 月 16日）确定处理规模如下：1、该项目设计规模为 200立方米/日，要求处理系统最大可运行 260 立方米/日，最小 140立方米/日。2、保底水量为 140 立方米/日，指进水量保底。3、要求出水率75%。4、工程设计流量中：（1）旱季处理流量约

9、为：（2）雨季收集流量约为：（雨季雨水截流倍数为：）（3）日平均流量为 200立方米/日（4）小时平均流量为 8.33立方米/日（处理流量范围 5.8310.83立方米/日）。（5）日变化系数为 K=1.3。（二）进水水质（二）进水水质 序号 控制污染物 进水水质 1 色度（稀释倍数）1000 2 化学需氧量（mg/L）15000 3 生化需氧量（mg/L）8000 4 悬浮物（mg/L）2500 5 总氮（mg/L）2800 6 氨氮（mg/L）2500 7 总磷（mg/L）220 8 粪大肠菌群数（个/L）106 9 总汞（mg/L）10 10 总镉（mg/L）20 11 总铬（mg/L）

10、20 12 六价铬（mg/L）10 13 总砷（mg/L）10 14 总铅（mg/L）10 （三）出水水质（三）出水水质 出水水质按招标文件要求，符合国家生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）表 3 标准，具体指标如下：序号 控制污染物 排放浓度限值 1 色度（稀释倍数）30 2 化学需氧量（mg/L）60 3 生化需氧量（mg/L）20 4 悬浮物（mg/L）30 5 总氮（mg/L）20 6 氨氮（mg/L）8 7 总磷（mg/L）1.5 8 粪大肠菌群数（个/L）1000 9 总汞（mg/L）0.001 10 总镉（mg/L）0.01 11 总铬（mg/L）0.1 12

11、六价铬（mg/L）0.05 13 总砷（mg/L）0.1 14 总铅（mg/L）0.1 出水水质各项污染物去除率见下表：序号 控制污染物 进水浓度值 出水浓度值 去除率%1 色度（稀释倍数）1000 30 97 2 化学需氧量（mg/L）15000 60 99.6 3 生化需氧量（mg/L）8000 20 99.8 4 悬浮物（mg/L）2500 30 98.8 5 总氮（mg/L）2800 20 99.3 6 总磷（mg/L）220 1.5 99.3 7 粪大肠菌群数（个/L）106 1000 99.9 项目 UASB A/O MBR NF COD（mg/L）进水 10000 3500 10

12、00 800 出水 3500 1000 800 100 NH3-N（mg/L）进水 2500 2500 300 400 出水 2500 30 250 250 BOD（mg/L）进水 6000 1800 200 50 出水 1800 200 50 30 SS（mg/L）进水 1200 1000 300 5 出水 1000 300 5 1 TN（mg/L）进水 2500 2500 30 30 出水 2500 30 30 20 六、污水处理工艺流程六、污水处理工艺流程（一）工艺流程简述（一）工艺流程简述 考虑到垃圾渗滤液的特点、原有工艺存在的问题，垃圾渗滤液几年来处理技术的进步，依据新颁布的垃圾渗滤

13、液排放标准，确保处理后的水质持续稳定达标排放。能够适应不同季节，不同年份渗滤液浓度的波动。工艺流程简单明了，占地面积少，易操作管理、运行费用低。本工程采用 UASB+前置反硝化（A）硝化（O）膜生物反应器（外置）纳滤（NF）+反渗透（RO）工艺，垃圾渗滤液经调节池提升至UASB厌氧反应器，通过厌氧菌的作用去除渗滤液中的大部分有机物；再进入通过前置反硝化和硝化作用去除渗滤液中的大部分氨氮；特别是该硝化反硝化完全在自动控制下进行，使硝化仅仅停留在亚硝化阶段，然后利用高效微生物进行短程反硝化，从而节省大量的氧气供应和减少投加有机营养物，达到节能和高效的反应需求。MBR 充分截流微生物，提高微生物负荷

14、，同时脱除悬浮物和细菌等，获得高品质的纳滤入水，经纳滤膜过滤后，出水指标达到生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-2008）的排放标准。然而，随着垃圾填埋场运行时间的延长，老龄垃圾渗滤液中溶解性腐殖质将显著增加，系统将自行启动反渗透膜进行终端过滤，从而确保整个污水处理系统的出水稳定达标，同时也提高了回收率，降低了垃圾渗滤液的吨处理成本，有效的避免填埋场的盐分积累。（二）工艺流程图（二）工艺流程图 （三）主要构（建）筑物与设备简述（三）主要构（建）筑物与设备简述 1、主要构（建）筑物简述（1）调节池 垃圾渗滤液的水量、水质变化受气候、季节、地表径流量、降水量、填埋时间、填埋方式等因素的影响很

15、大，直接进入系统会产生较大的冲击负荷，因此，通过原有调节池调节水量、均化水质，可以使进入系统的水量、水质基本稳定，不会对整个系统产生冲击。调节池还可沉淀溶液中悬浮物等；另外，调节池长期存储垃圾渗滤液会积累大量的兼氧和缺氧微生物，这些微生物会降低垃圾渗滤液中的 BOD，通常在调节池表面看到气泡，就是因为垃圾渗滤液厌氧发酵而引起的。（2）UASB厌氧反应器 原有的厌氧反应器为常温运行，受季节室外温度影响大。然而，厌氧菌对温度非常敏感，当环境温度波动较大时，厌氧菌活性将显著降低，厌氧反应器系统不能正常工作。本工艺将原有的厌氧反应器改造为 UASB（上流式厌氧污泥反应床）。UASB是一种悬浮式的消化器

16、，其构造由反应区、沉淀区和气室三部分组成。在反应器的底部是污泥浓度较高的污泥层，称污泥床，在污泥床上部是污泥浓度较低的悬浮污泥层，通常把污泥层和悬浮层称为反应区，在反应区上部设有气、液、固三项分离器。渗滤液从污泥床底部进入，与污泥床中的污泥进行混合接触，微生物分解有机物产生沼气，微小沼气泡在上升过程中，不断合并逐渐形成较大的气泡。由于气泡上升产生较强烈的搅动，在污泥床上部形成悬浮污泥床。气、水、泥的混合液上升至三相分离器内，沼气气泡碰到分离器下部折射板时，折向气室而被有效的分离排出，污泥和水则经孔道进入三相分离器的沉淀区，在重力作用下水和泥分离，上清液从沉淀区上部排出，沉淀区下部的污泥沿着斜壁

17、返回到反应区内。在一定的水力负荷下，绝大部分污泥颗粒能保留在反应区内，使反应区具有足够的污泥量。垃圾渗滤液在填埋场未来的填埋年限内，如果不强制回灌，有机物浓度将保持在10000mg/l 左右，因此对于这种高浓度的有机废水，需采用厌氧反应才能降低其污染强度，我公司研发的 UASB厌氧反应器具有厌氧菌培养驯化快、启动快，抗冲击负荷强的特点，同时针对垃圾渗滤液中钙质含量大，运行一段时间后容易在管道上结垢的现象，我公司在实践中根据布水流体特征和水中钙垢的形成条件，进行了专门的设计，从而避免了一些工程中 UASB需要定期放空酸洗的缺点，能保证 UASB长期稳定运行。采用厌氧反应，能耗低，不需要曝气，减小

18、了动力消耗，节约了能源。同时厌氧反应能产生沼气，平均 0.350.45Nm3/1kgCOD，沼气可作为能源利用。UASB能去除6580%的有机物，出水 COD约在 20003500mg/l。UASB厌氧反应器的加热采用填埋场已有的燃气燃煤两用锅炉进行加热，水温保持在 353，在 UASB中设有特殊材料的内衬，既起到隔绝散热的作用，又最大程度的降低了渗滤液对钢结构的腐蚀。渗滤液发酵产生的沼气脱硫脱水后进入沼气储罐，定期补给锅炉燃料，降低 UASB运行的能耗。（3）反硝化硝化单元 考虑到我国垃圾渗滤液排放标准中对总氮和氨氮的严格要求，基于我们对垃圾渗滤液的长期工程实践，我们拟通过如下工艺和运行模式

19、进行脱氮。首先，UASB的出水进入反硝化+硝化单元（A+O），经硝化单元后氨氮氧化后生成硝酸盐、亚硝酸盐，然后回流至反硝化单元时，硝态氮得到电子形成氮，从而脱除垃圾渗滤液中的氨氮。该工艺流程充分考虑了垃圾渗滤液氨氮浓度高，在硝化过程中需消耗大量的碱度，而垃圾渗滤液中碱度往往无法满足硝化需要，因此，通过反硝化获得部分碱度来维持平衡，避免渗滤液处理过程中 pH的显著波动，从而影响微生物的生态活性。另外，反硝化时微生物需要有机碳源，因此，前置反硝化单元可以有效水解和提供较为充足的养分，保证反硝化过程的正常进行。当然，根据我们的运行经验，在运行过程中，只有通过严格的控制进出水水质，才能保证反硝化+硝化

20、过程充分反应，达到较高的脱氮效率。这个过程往往不可避免的需要投加酸碱调节和进行营养补充。反硝化和硝化过程中的微生物需要适宜的温度，通常为 2030之间，因此，在运行中如何保持运行温度的相对稳定，决定着反硝化和硝化的效率效果。我公司在垃圾渗滤液处理时，非常重视该工艺单元的运行保障，对温度、pH、碱度等重要参数实时监控，保证满足可持续的低能高效脱除总氮和氨氮。（4）外置膜生物反应器（）单元 MBR 是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统，用膜分离替代了常规生化工艺的二沉池，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

21、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 36 g/l 提高到 1220g/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，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 的主要特点：a.由于膜的分离作用，不必设立沉淀、过滤等其他固液分离设备。高效的固液分离将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元的微生物菌群与已净化的水分开，出水水质较好。b.可使生物

22、处理单元微生物量维持在高浓度，使容积负荷大大提高，微生物有机负荷降低，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短，生物反应器的占地面积减少。系统占地仅为传统方法的三分之一。c.膜生物反应器可以滤除细菌、病毒等有害生物，可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用并扩大废水回用范围。d.膜的高效截留作用，使投加的高效微生物工程菌完全截留在反应器内，避免流失，因此，也不需经常投加工程菌，实现反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）的完全分离，运行控制灵活稳定。e.防止各种微生物菌群的流失，有于生长速度缓慢、世代周期长的工程菌的生长，使一些大分子难降解有机物停留时间长，有利于它们的分解，从而

23、使系统中各种代谢过程顺利进行。f.膜孔径较大，基本不截留盐分，因此，MBR 反应器内的盐分不积累，不增加溶液的渗透压，减少了盐分对微生物的抑制作用。在北京、内蒙等实际工程的运行表明：采用 MBR 处理垃圾渗滤液效果较好，运行稳定，特别是脱氮效果好于其它处理工艺，而且，可得到非常好的深度处理进水。（5）纳滤单元 由于垃圾渗滤液中含有一些可溶性腐殖酸类小分子物质，导致 MBR 出水中残留部分的 COD。由于纳滤膜具有运行压力小，进水水质中允许有较高的有机物，污染物脱除效率高，回收率高，出水水质稳定，盐分积累少等优点,本工艺通过纳滤膜进行分离，出水稳定不能保证持续的稳定达到排放标准。（5）反渗透单元

24、（RO）本工艺选取反渗透作为深度处理。反渗透膜为 KOCH膜，Systems苦咸水膜（HR、XR、FR 系列）和海水淡化膜（SS、HF 系列）因多项专利技术而拥有特别高的脱盐率，且能够长期保持。科氏膜产品高脱盐率的获得并不牺牲任何通量和操作压力,水平在同类产品中始终保持领先。基于独特的产品配方和制造技术，科氏公司能够提供世界最高脱盐率的 Premium 产品系列以满足用户对特别高产品水质的要求,如世界最高脱盐率的苦咸水膜 HR Premium 系列单支膜最低脱盐率为 99.7%。（6）电化学氧化单元 纳滤和反渗透浓缩水约占 20，含有难降解物质，较难通过生化法处理，目前国内对浓缩水往往回灌至调

25、节池或填埋区，长此以往，容易造成填埋场内的盐分积累，渗透压增大，从而降低微生物的活性，膜出水回收率也随之快速下降。另外，随着填埋场时间的延长，“老龄”垃圾渗滤液的水质特征明显，老渗滤液往往呈绿色，低于，低于，这些废水通过生化反应基本无法脱除，因此，考虑到垃圾渗滤液的时空变化特点，特别在工艺的后端增加了保险工段即电化学氧化单元，该段既能有效分解反渗透的浓缩水，而且能够在垃圾渗滤液老龄化阶段发挥作用。电化学氧化法自动产生 H2O2 的机制较完善;导致有机物降解的因素较多（除羟基自由基的氧化作用外,还有阳极氧化、电吸附等）。电化学产生强氧化剂 OH 自由基断裂难降解物质的环状链、长链，使其变成小分子

26、，小分子继续被 OH 自由基氧化，生成二氧化碳和水。该反应为链式反应，效率高，降解速度快，有助于整个系统确保任何时期的“老龄”状态的渗滤液出水稳定达标排放。序号 名称 规格与数量 单价（万元/m3）投资（万元）备注 1 UASB厌氧反应器基础 8m1m2 0.060 6.029 钢混 2 A/O池 6m 10m 5m 2 0.045 27 钢混 3 MBR 池 7m 1.5m 3.5m 0.045 1.654 钢混 4 中间水池 5m 5m 3m 0.045 3.375 5 膜车间 20m 5m 3m 0.070 7 6 污泥池 5m 4m 5m 0.045 4.5 钢混 7 污泥脱水间 20

27、m 5m 4m 0.070 7 8 生物滤池 6m 6m 4m 0.045 6.48 钢混 9 综合工房 24 m 5m 4 0.070 8.4 砖混 10 Fenton 反应池 5m 5m 4m 0.045 4.5 11 合计 75.938 万元 1、调节池（1）潜水排污泵 2台（一用一备），Q=10m3/hr （2）液位控制器 1组。2、UASB单元 改造原有的厌氧反应器为 UASB，V=600m3（7m8m2），增加三相分离器 3 组,布水系统 3组，沼气和燃煤两用锅炉锅炉 1个。保持中温 353的运行状态，有机负荷 47kgCOD/m3d。温度传感器 3组，沼气压力传感器 3 组，沼气

28、净化柜 1组，沼气储存柜 1组，沼气燃烧头 1 个，电磁流量计 3 台，电动蝶阀 3台。换热器:3 组 JL-HR-100 换热面积 15m3 换热量:13.5 104cal/h 尺寸大小:1.0m 2.5m 材质:304 不锈钢 清洗液出口:DN80 此种换热器是我公司根据垃圾渗滤液的特点所设计的立管式换热器，管式换热器加工工艺复杂，密封性能要求高，严格要求 304 标号不锈钢，这种换热器换热面积大，耐污染能力强，易清洗维护,保证换热器使用寿命长。配套设备：换热器清洗设备，耐弱酸（稀盐酸、柠檬酸等）腐蚀。换热器清洗设备：生产厂家：中天瑞元 清洗槽：0.8m 1.5m 1.3m 材质：碳钢防腐 防腐材料：航空防腐材料，881环氧树脂 换热器清洗泵 2台 生产厂家：南方特