垃圾渗滤液废水处理工程设计方案.doc

垃圾渗滤液 废水处理工程 初步设计方案 目 录 目 录 第一章第一章 项目概况、工程规模、目标项目概况、工程规模、目标.- 1 - 1.1 基础资料.- 1 - 1.2 设计规模.- 1 - 1.3 设计进、出水水质.- 1 - 第二章第二章 处理工艺选择及设计处理工艺选择及设计.- 3 - 2.1 水质分析- 3 - 2.2 废水处理工艺的选择.- 3 - 2.3 工艺流程图- 8 - 2.4 去除率表- 9 - 2.5 生产处理构筑物设计.- 10 - 第三章第三章 劳动定员及工期劳动定员及工期.- 13 - 3.1 劳动定员.- 13 - 3.2 工期.- 13 - 第四章第四章 工程投资概算工程投资概算.- 14 - 4.1 编制依据.- 14 - 4.2 工程内容- 14 - 第五章第五章 售后服务承诺及措施售后服务承诺及措施.- 26 - 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 0 - 第一章第一章 项目概况项目概况、工程规模、目标、工程规模、目标 1.1 基础资料 项目名称：垃圾渗滤液废水处理工程 建设规模：150m3/d 1.2 设计规模 废水处理工程的总处理规模为：150m3/d。 设计处理流量：Qd=150m3/d，变化系数取 Kz=1.1； 设计小时流量：Qev=6.3m3/h； 设计最大瞬时流量：Qmax=6.9m3/h。 1.3 设计进、出水水质 1.3.1 设计进水水质 根据业主提供的资料，进入废水处理系统的水质如下表所示： 表表 1-1 废水水质废水水质 项 目浓 度项 目浓 度 CODCr48718 mg/LpH 值5.11 BOD523360 mg/LG&O465mg/L SS5370mg/LTKN1023 mg/L TDS13800mg/L 1.3.2 设计出水水质 根据业主要求，处理出水水质应达到以下要求（如表 1-2 所示）： 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 1 - 表表 1-2 出水水质出水水质 项 目浓 度项 目浓 度 CODCr 120 mg/L pH 值5.59 BOD5 20 mg/L G&O 5 mg/L SS 50 mg/L TKN 100mg/L TDS 3000mg/L 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 2 - 第二章第二章 处理工艺处理工艺选择及设计选择及设计 2.1 水质分析 由于地理位置、生活环境、垃圾来源等众多因素影响，导致垃圾焚烧厂渗 滤液的水质成分非常复杂，既有高浓度有机污染物，也有金属、无机盐类、细 菌等有毒有害物质。由于季节、运输条件、运行管理等因素的影响，垃圾焚烧 厂渗滤液的水量变化很大。一般情况下，冬季旱季水量较少，污染物浓度较高； 夏季雨季水量较多，污染物浓度较低。 垃圾焚烧厂渗滤液的有机污染物浓度很高。一般情况下，CODCr浓度在 4000060000mg/L，BOD5浓度在2000030000mg/L。除此之外，还有大量其他 的金属、无机污染物。废水包括渗滤液、冲洗废水、实验室废水和冲洗废水。 综合分析废水的特点是 CODCr、BOD5浓度均很高，属于较难处理的工业 废水之一。 2.2 废水处理工艺的选择 针对废水的种类和特点，该种废水使用“调节池+前处理系统+生化处理系统 +MBR 系统+深度处理”的处理工艺。 2.2.1 前处理系统 来自垃圾储存坑的垃圾渗滤液含大量的悬浮物和其它杂物，收集后用泵抽 至旋转式格栅机，渗滤液经过格栅机，大颗粒杂质及悬浮物被格栅机清除后运 送垃圾坑；经过格栅机后进入砂水分离器，去除大比重的砂粒的其它杂物；砂 水分离器出水进入气浮系统，澄清后的渗滤液溢流到集水箱，再用泵抽送到厌 氧反应器。 悬浮物质通过污泥泵输送到污泥浓缩池后进行处理。 调节池的作用主要是均质均量，有利于后续生化处理系统的稳定运行。旋 转式格栅、砂水分离器及气浮系统均放置于前处理设备间内。 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 3 - 2.2.2 生化处理系统 垃圾渗沥液的生物处理主要是指依靠处理系统中的微生物的新陈代谢作用 以及微生物絮体对污染物的吸附作用来去除渗沥液中的有机污染物的废水处理 方法，可分为厌氧和好氧处理两种。 1）厌氧工艺 厌氧处理工艺主要有升流式厌氧污泥床(UASB)、内循环厌氧反应器 （IC、CLR） 、厌氧流化床反应器、厌氧固定床反应器(厌氧滤池 AF)以及上述 反应器的组合型如厌氧复合反应器(UBF)等。厌氧工艺具有设计负荷高的优点， 且处理过程基本不耗能，因此在高浓度有机废水处理中，常被作为首选工艺。 厌氧工艺常用于垃圾渗沥液好氧处理之前，可有效地降低 COD 负荷。原渗 沥液经过厌氧处理后，COD 去除率可达到 3090%。 2）好氧工艺 渗沥液处理常用的好氧处理工艺包括氧化沟、A/O 工艺以及 SBR 类工艺， 这些方法的两大功能是去除有机物和生物脱氮，对降低垃圾渗沥液中的 BOD5、COD 和氨氮都取得一定的效果。渗沥液好氧处理的核心是硝化/反硝化 机理，该过程可将去除 COD 和去除 NH3-N 有机地结合起来。其原理是： 硝化/反硝化工艺均将好氧反应器分为缺氧段和好氧段，或将整个运行周期 分为缺氧时段和好氧时段。A/O 工艺通过池体分格、氧化沟通过对曝气设备的 特殊布置、SBR 通过运行时序分别做到这一点。在好氧段内发生碳氧化（有机 物的去除）过程和硝化过程，在曝气充氧的条件下，异养菌群将有机物分解为 CO2 和 H2O 等无机物，亚硝化菌群将 NH3-N 氧化为 NO2-，硝化菌群进一步将 NO2-氧化为 NO3-。然后硝化混合液回流至缺氧段，反硝化菌群利用进水中的 有机碳源，将 NO2-和 NO3-还原为 N2，完成硝化/反硝化脱氮过程。 渗沥液的生化处理工艺一般采用厌氧-好氧组合工艺。其特点是： a 厌氧具有处理负荷高、耐冲击负荷的优点，将其置于好氧生化之前，能 有效地降低 COD，减轻好氧的处理负荷，节约投资和运行成本。 b 厌氧微生物经驯化后对毒性、抑制性物质的耐受能力比好氧强得多，并 能将大分子难降解有机物水解为小分子有机物，有利于提高好氧生化的处理效 率。 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 4 - c 渗沥液中含有大量表面活性物质，直接采用好氧处理在曝气池往往产生 大量泡沫，并加剧污泥膨胀问题。经厌氧处理后表面活性物质得到了分解，可 显著减少好氧池的泡沫。 d 在厌氧处理过程中，厌氧微生物将有机物更多地转化为热量和能源，而 合成较少的细胞物质，因此厌氧的污泥产率较低，减少了污泥处理的投资和运 行管理工作量。 由于厌氧-好氧组合工艺具有以上优点，在处理高浓度有机废水包括垃圾渗 沥液方面已获得大量成功经验和设计数据，工艺比较成熟、运行费用较为低廉。 但是是否采取厌氧-好氧组合工艺还必须考虑实际的水质特征，如果原水水 质保持在一个低 C/N 比的水平,或是老龄化进程较为明显，这时就必须对厌氧工 艺的可行性进行分析，对是否设计厌氧反应器论证分析。因为在硝化反硝化过 程中，必须保证一定的碳氮比，即提供足够硝化反硝化过程的碳源，一般要求 的碳氮比在 47 之间，能保证硝化反硝化所需要的碳源。 来自垃圾储存坑的垃圾渗滤液经过收集进入气浮澄清后，溢流到集水箱， 用泵抽送到厌氧反应器。 本方案所采用的一级反硝化一级硝化二级反硝化二级硝化的 工艺。 经厌氧反应器处理后的出水，进入MBR系统进行进一步的处理。沼气进入 沼气柜，后送至焚烧厂进行利用。 2.2.3 反硝化、硝化、MBR 系统 经过厌氧处理后的渗滤液与硝化池回流液（通过 UF 浓液回流实现）混合 后进入反硝化反应器，在液下搅拌器的作用下与反硝化污泥充分混合。硝化池 回流液由于已通过高活性好氧微生物的硝化作用，使氨氮和有机氮氧化为硝酸 盐和亚硝酸盐，在反硝化反应器缺氧环境中，在反硝化污泥的作用下还原成氮 气排出，达到脱氮的目的。 反硝化池的出水直接进入硝化池，污水、空气、活性污泥充分混合与包溶， 并在反应池循环往复运动，通过高活性的好氧微生物作用，污水中含有碳、氮 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 5 - 和磷等元素的有机物得到有效祛除，并使氨氮和有机氮氧化为硝酸盐和亚硝酸 盐。 经硝化反应器处理后的泥水混合液通过超滤进水泵进入超滤系统，在超滤 循环泵的作用下，活性污泥带污水回流到反硝化反应器，进而又回到硝化反应 器。剩余污泥排到污泥浓缩池。 与传统生化处理工艺相比，微生物菌体通过高效超滤系统从出水中分离， 确保大于0.05m的颗粒物、微生物和与COD相关的悬浮物安全地截留在系统内。 污泥浓度通过错流式超滤的连续回流来维持。 因此超滤代替了常规生化工艺中的二沉池，使微生物被迅速、完全截留在 生化反应器内，保持生化反应器的高生物浓度，有效控制泥龄，避免了污泥的 流失，确保硝化效果，提高出水质量。 UF进水泵把生化池的混合液分配到各UF环路。超滤最大压力为4.5bar。每 个膜管内安装了一组过滤孔径为50nm的管式过滤膜。每个环路有单独的循环泵， 每台泵在沿膜管内壁提供一个需要的流速，从而形成紊流，产生较大的过滤通 量，避免堵塞。 透过超滤膜的清液被收集于清液储罐，进入深度处理阶段以达到严格的排 放标准。 被截留的污泥大部分回流到反硝化池与原水混合进行反硝化反应，小部分 剩余污泥排到污泥浓缩池处理。 2.2.4 纳滤、反渗透 为保证达到严格的排放标准，在MBR系统后加上纳滤及反渗透系统，污水 先通过纳滤膜过滤，去除大部分COD和重金属离子，纳滤清液再进入反渗透膜 处理，进一步去除剩余的COD、重金属离子，去除一价金属离子，使出水达到 回用标准。 系统由纳滤、反渗透环路循环泵、反渗透膜组件及清洗设施等组成。纳滤、 反渗透系统均放置于深度处理设备间内。 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 6 - 2.2.5 污泥处理系统 1)污泥处理的目的 污水处理厂是将污水中部分 SS、BOD 等污染物质，转化成污泥。污泥含 水率高、有机物含量较高，不稳定，且易腐化，还含有致病菌和寄生虫卵。因 此，必须对污泥进行处理和处置，避免造成二次污染。 污泥处理的目的是：分解有机物，杀灭致病菌和寄生虫卵，使污泥稳定化， 尽量利用污泥中的资源；常规污水处理厂的污泥处理要求如下： 减少有机物，使污泥稳定化； 减少污泥体积，降低污泥后续处置费用； 减少污泥中有毒有害物质； 利用污泥中可利用物质，化害为利。 2）污泥处理工艺 由于污泥含水率，一般对污泥脱水后再进行污泥处置。为达到污泥浓缩脱 水的目的， ，采用板框压滤机对排出的剩余污泥进行直接的脱水,污泥经浓缩、 脱水处理后，污泥含水率达到 65%以下。详见图 4。 化药、加药装置 污泥浓缩池板框压滤机干泥处置 滤液回集水池 图 2-1 污泥处理工艺流程框图 污泥含水率达到 65%以下的污泥，可送到焚烧厂进行焚烧有效利用其热值， 最终无害化处置。 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 7 - 2.3 工艺流程图 空气 污 泥 回 流 一级反硝化池 MBR 系统 纳滤系统 鼓风机房 上 清 液 砂水分离器 旋转式格栅 图 2-2 工艺流程图 调节池 口） 污泥浓缩池 物 化 污 泥 反渗透系统 原水 气浮设备 滤渣处置 回用于冷却 排放 厌氧反应器 污泥脱水间 焚烧处理 排放 浓水 回用焚烧厂 排放 提升 提升 一级硝化池 二级反硝化池 二级硝化池 空气 鼓风机房 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 8 - 2.4 去除率表 根据进出水水质，本工程要求的污染物去除率如下表所示： 表 2-3 污水处理系统去除效果预测表（单位：mg/L，色度、pH 值除外） 项 目 处理单元 CODCrBOD5SSTKNG&OTDSpH 进水487182336053701023465138005.5 格栅机、除砂 机 46282（5 %） 22893（2% ） 5130（5% ） 456（2% ） 5.59.0 气浮系统 32397（30 %） 16025（30 %） 154（97% ） 23（95% ） 5.59.0 厌氧池 8099（75 %） 4006（75% ） 5.59.0 反硝化池、硝 化池、MBR 系统 648（92% ） 80（98%）39（75%） 102(90%） 4.6(80%）5.59.0 纳滤系统 162（75% ） 20（75%）16（60%）82(20%）3.7(20%） 8280 (40%） 5.59.0 反渗透系统 49（70% ） 6（70%） 6（60%）41(50%）1.1(70%） 2484 (70%） 5.59.0 出水水质1202050100530005.59.0 注：1.括号内的数据为该处理单元的去除率；各单元均为出水水质。 2.去除率表中数据在实际运行中会有所变动，我方保证最终出水水质。 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 9 - 2.5 生产处理构筑物设计 设计说明：如无特殊说明，本方案各构筑物均按 150 m/d 设计； 序号名 称规 格 (m)结构单位数量工艺参数 一、废水处理构筑物 1调节池6.06.03.5钢砼座1 设计水量：150m/d，有效水深：3m，停留时间： HRT=14h 2提升泵房6.04.0框架座1 3前处理设备间10.06.0框架座1 旋转式格栅设计水量：150m/d 砂水分离器设计水量：150m/d 涡凹气浮设计水量：150m/d 4厌氧反应器7.618.0 钢结 构 座1 设计水量：150m/d，停留时间：HRT=5.2d， 有效容积 ：780m/d，容积负荷：Lv=5kgCOD/(m/d) 产生沼气量：2000 m/d 5一级反硝化池 设计水量：150m/d，停留时间：HRT=1.3d 脱氮速率：0.08kgNO3-NkgMLSS.d 有效水深：6m 6一级硝化池 15.013.06.5钢砼座1 设计水量：150m/d，停留时间：HRT=3.7d 污泥氨氮负荷：0.04kgNH3-N/kgMLSS.d 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 10 - 曝气量：1101.6 m/d 有效水深：6m 7二级反硝化池 设计水量：150m/d，停留时间：HRT=0.9d 脱氮速率：0.04kgNO3-NkgMLSS.d 有效水深：6m， 8二级硝化池 设计水量：150m/d，停留时间：HRT=0.8d 污泥氨氮负荷：0.05kgNH3-N/kgMLSS.d 需要空气量：244.8m/d 有效水深：6m 9MBR 系统 设计水量：150m/d，有效水深：6m 需要空气量：95m/h 10深度处理设备间15.012.0框架座1 设计水量：150m/d 纳滤产水率：70% 反渗透产水率：80% 二、附属构筑物 11污泥脱水间9.57.0框架座1 板框压滤机过滤面积 100 m2，日处理能力：1t 绝干污泥/天 板框压滤机出泥泥饼含水率60% 12配电间8.06.0框架座1 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 11 - 13鼓风机房7.06.0框架座1 14污泥浓缩池4.04.04.5框架座1 污泥停留时间：HRT=18h 有效水深：4m 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 12 - 第三章第三章 劳动定员及工期劳动定员及工期 3.1 劳动定员 根据与本废水处理系统处理工艺相近的废水处理站的运行管理情况及定员情况， 建议废水处理站定员总人数为 4 人，其中操作工 3 人，采取三班制，每班 1 人，主 管 1 人。 表表 3-1 废水处理站人员配制表废水处理站人员配制表 人 员序 号 岗 位 班 数人 数 备 注 1操作工3 班倒，每班 1 人38 小时/班 3主管1 人1常白班 合 计4 3.2 工期 本工程建设总工期约 230 日。 表表 3-2 工期表工期表 序 号建设阶段工期备 注 1.设计20 日 2.土建施工120 日 3.设备采购、制造100 日 （与土建同时进行） 4.设备、管道、机电安装90 日 5.总工期230 日 6.调试及微生物驯化、繁殖120 日 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 13 - 第四章第四章 工程投资概算工程投资概算 4.1 编制依据 1）本公司各专业提供的有关资料； 2）现行建筑工程和安装工程预算定额、材料预算价格及有关资料； 3）现行有关其它费用定额、指标及价格。 4.2 工程内容 4.2.1 工程范围 1）设计流量：150m3/d； 2）污水处理系统：业主将废水接至调节池，我方负责从调节池开始，至反渗透 出水为止； 3）自来水系统：业主将自来水接至工程边界； 4）电气系统：业主将 380V 低压接至配电间进线柜； 5） 生化系统菌种污泥同业主负责。 4.2.2 土建工程内容 表 4-1 土建工程量表 序号名 称规 格 (m)结构单位数量备注 1调节池6.06.03.5钢砼座1 2提升泵房6.04.0框架座1 3前处理设备间10.06.0框架座1 4厌氧反应器9.09.015.0钢砼座1 5MBR 系统15.013.06.5钢砼座1 6深度处理设备间15.012.0框架座1 7污泥脱水间9.57.0框架座1 8配电间8.06.0框架座1 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 14 - 序号名 称规 格 (m)结构单位数量备注 9鼓风机房7.06.0框架座1 10污泥浓缩池4.04.04.5框架座1 11 零星土建、设备基 础等 项 1 12预埋管、件项1 13栏杆、扶梯项1 注： 1. 本表未含特殊基础处理费、绿化、围墙、道路、排水及外墙修饰； 2.实际工程费用需以图纸工程量或者实际工程发生量为准。 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 15 - 4.2.3 污水处理系统设备（材料）表 表 4-2 污水处理系统设备（材料）表 序 号 使用位置名 称简要规格单位数量备注 1.潜水搅拌机N=0.37kW台2 2.超声波液位计量程：0-6 米套1 3.污水提升泵Q=7.5m3/h，H=10m，N=0.55kw 套2 1 用 1 干备 4.在线 pH 计范围：014 套1 5.储碱罐V=5m3，材质：PE 个1 6.加碱泵Q=60L/h，N=0.37kw 台2 1 用 1 干备 7. 调节池、提 升泵房 电磁流量计LDT-40，Qmax=10m3/h 套1 8. 旋转式格栅 处理能力 150m/d，N=0.37kw，材质： 不锈钢 套1 9. 砂水分离器 SF260，螺旋直径 220mm，功率 0.37KW，材质：外壳不锈钢，螺旋 16Mn 台1 10. 涡凹气浮装置 处理能力：150m3/d，材质：Q235 防腐套1 11.气浮刮渣机N=0.55kW台 1 12.涡凹曝气机N=2.2kW台1 13. 气浮出水收集水 箱 V=5m3，材质：PE，含浮球液位计套1 14.污泥泵Q=2.3m3/h，H=8m，N=0.25kw台2 1 用 1 干备 15. 前处理设备 间 污水提升泵Q=8m3/h，H=28m，N=1.5kw台2 1 用 1 干备 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 16 - 序 号 使用位置名 称简要规格单位数量备注 16. PAM 自动加药 装置 SQB1000，配自动上料装置，与污泥处 理系统共用，含加药泵 套1 17. PAC 自动加药装 置 SQB1000，配自动上料装置，与污泥处 理系统共用，含加药泵 套1 18.三相分离器材质：不锈钢、PP套 1 19.布水系统材质：PP 套1 20.气水分离器 套1 21.沼气稳压柜 套1 22.沼气输送风机 Q=1.5m3/min，P=19.6kPa，N=1.1kw， 防爆电机 台2 1 用 1 干备 23.涡轮流量计 套1 24. 厌氧反应器 沼气燃烧火炬处理气体能力：2000m3/d 套1 25.潜水搅拌机 MA0.37/6-210-960， N=0.37kW，材质： SS304 台4 26.射流曝气机5.5kW，叶轮及喷射管为不锈钢 316台12 附着 脱 27.导轨及吊架套12 28.在线溶氧仪COM253套1 29.MBR 循环泵Q=22.5m3/h，H=15m，N=3kw台2 1 用 1 干备 30.空气吹扫风机 SSR50，Q=95m3/h，P=34.3kPa，N=2.2 kw 台2 1 用 1 干备 31.产水泵Q=8.5m3/h，H=8m，N=0.55kw台2 1 用 1 干备 32.污泥泵Q=8.5m3/h，H=19m，N=1.5kw台2 1 用 1 干备 33. 生化池、 MBR 系统 清洗药液循环泵Q=22m3/h，H=16m，N=3kw台21 用 1 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 17 - 序 号 使用位置名 称简要规格单位数量备注 干备 34.压缩空气罐V=0.2m3，材质：碳钢个1 35.真空泵Q=0.15m3/min，P=-0.09MPa，N=1.5kw台2 1 用 1 干备 36.真空罐V=0.5m3，材质：碳钢个1 37.NaOCL 加药泵Q=40L/h，N=0.37 kw台2 1 用 1 干备 38.酸加药泵Q=220L/h，N=0.37 kw台2 1 用 1 干备 39.碱加药泵Q=310L/h，N=0.37 kw台1 40.污泥浓度计台1 41.pH&ORP 计pH:014，ORP：-10001000mV台1 42.气动蝶阀套1 43.收集水箱V=5m3，材质：PE，含浮球液位计套1 44.保安过滤器Q=10m3/h套1 45.纳滤进水泵Q=8.5m3/h，H=36m，N=1.5kw台2 1 用 1 干备 46.高压泵Q=8.5m3/h，H=100m，N=4kw台2 1 用 1 干备 47.循环泵Q=13m3/h，H=36m，N=3kw台2 1 用 1 干备 48.纳滤膜元件12 支套1 49.膜壳套1 50.支架套1 51. 纳滤系统 出水储罐V=5m3，材质：PE，含浮球液位计套1 52.反渗透系统保安过滤器Q=10m3/h套1 垃圾渗滤液废水处理工程初步设计方案 - 18 - 序 号 使用位置名 称简要规格单位数量备注 53.纳滤进水泵Q=8m3/h，