垃圾焚烧发电厂项目渗滤液处理站技术方案

1、大辛县生活垃圾焚烧发电厂项目渗滤液处理站技术方案水环境设计研究所2017.07目录1、项目概述 1.1.1 项目概况 1.1.2 主要设计资料 1.1.3设计依据 1.1.4设计原则 1.2、工艺设计方案 3.2.1 设计规模 3.2.2 设计进出水水质 3.2.2.1 设计进水水质 3.2.2.2 设计出水水质 4.2.3 渗滤液处理工艺的论证 5.2.3.1 好氧生化处理工艺 5.2.2.2 曝气形式的选择 8.2.3.3 厌氧处理工艺 8.2.3.4 MBR 膜处理工艺 1.02.3.5 深度处理系统（ TMF+RO+DTRO 工艺） 1. 12.3.6填埋场 RO 浓缩液处理部分 错.

2、 误！未定义书签。2.3.7 污泥处理工艺 1.8.2.4 电厂渗滤液处理工艺路线 2.12.5 工艺流程简述 2.2.2.6 技术方案特点 2.2.2.7 主要处理单元预计处理率 2.32.8 渗滤液处理水量平衡 错. 误！未定义书签。2.9 深度处理单元水量平衡图 错. 误！未定义书签。3.1初沉池 2.4.3.2 调节池（含事故池） 2.53.3 高效厌氧反应器 2.5.3.4 硝化/反硝化系统 2.6.3.5 MBR 膜系统 2.6.3.6 深度处理单元及填埋场浓缩液处理单元的设备清单 2. 83.6.1 渗滤液处理深度处理单元 2.83.6.2 填埋场浓缩液 DTRO 单元 错. 误

3、！未定义书签。3.7 污泥处理系统 3.1.3.8 除臭系统 3.3.4、主要构筑物及设备清单 3.44.1 主要构筑物清单 3.4.4.2 主要设备清单 错. 误！未定义书签。1、项目概述1.1 项目概况 项目名称：大辛县垃圾焚烧发电项目渗滤液处理站 建设规模：本项目焚烧炉一期处理规模 3000m3/d ，渗滤液站处理规模为 1400m3/d 。1.2主要设计资料（1）生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程技术规范 （复审稿）；（2）光大国际渗滤液处理项目技术报告 （2012.08.07 ）； （ 3）大辛县生活垃圾焚烧发电厂项目启动会及设计启动会会议纪要（ 2016.08.04 ）；（ 4）大辛

4、生活垃圾焚烧发电厂项目主厂房布置方案评审会会议纪要（ 2016.09.06 ）。1.3 设计依据（1）GB/T19923-2005城市污水再生利用 工业用水水质（2）GB18485-2001生活垃圾焚烧污染控制标准（3）CJ3025-93城市渗滤液处理厂渗滤液污泥排放标准（4）HJ-BAT-002城镇渗滤液处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术 指南（试行）公告 2010年第 26 号（5）GB12348-2008工业企业厂界环境噪声排放标准（6）GB14554-93恶臭污染物排放标准（7）GB50069-2002给水排水工程构筑物结构设计规范（8）GB50268-2008给水排水管道工程施工

5、及验收规范（9）GB50019-2001建筑结构荷载规范（10）GB50052-2006供配电系统设计规范1.4设计原则主要遵循下列设计原则：（1）工艺与关键设备选择成熟可靠，选型贯彻 “节能、降耗 ”的原则；（2） 选用的工艺路线具有较强的抗冲击负荷能力， 运行具有较大的灵活性；（3）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减 少日常维护检修工作量，改善工人操作条件；（4）配套工程与辅助生产设施的设计符合相关标准规范的要求；（5）渗滤液经处理后，实现回用的目标；（6）建筑风格简洁明快，美观大方，与处理站周围环境相一致。2、工艺设计方案2.1 设计规模大辛县生活垃圾焚烧发电厂

6、设计一期入炉垃圾量为 3000t/d 依据生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程技术规范 （送审稿）渗滤液处 理站设计规模依据如下公式确定：Q=（Cf）/（1 b） b+qQ：渗滤液产生量， m3/d ；C：设计入炉垃圾量， t/d ；f ：垃圾焚烧电厂超负荷系数，宜取 1.0-1.2 ；b：入厂垃圾产水率 %，宜取 20%-35%；q: 其他污水量；大辛县项目位于浙江省烟台市， 结合现场调研和相近地区的圾焚烧电厂渗滤 液站规模统计情况， 渗滤液产生率取 28%。大辛县项目设计入炉垃圾量为 3000t/d ， 考虑焚烧炉超负荷系数取 1.2 ，按照上面的公式，大辛项目的渗滤液总产生量为 1200 m

7、3/d ，考虑卸料平台冲洗水、初期雨水、杂用水、生活污水等污水一起进 入渗滤液站处理，最终确定大辛县项目渗滤液处理规模为 1400 m3/d 。2.2 设计进出水水质2.2.1 设计进水水质大辛县项目距离我司潍坊项目较近，故在没有实测水质的情况下，参考潍坊 项目的水质为参考进行设计，进水暂估水质如下：表 2-1 渗滤液处理站设计的进水水质序号主要指标设计值1COD Cr（ mg/L）600002BOD 5（ mg/L ）300003NH 4+-N（mg/L）20004TN （ mg/L ）21005SS（ mg/L ） 150006pH692.2.2 设计出水水质产水水质满足 城市污水再生利用

8、 工业用水水质（ GB/T19923-2005）中表1 敞开式循环冷却水水质标准。表 2-3 设计的出水水质序号控制项目水质标准1pH6.58.52浊度（ NTU ）53色度（倍） 304BOD 5（ mg/L ）105CODCr（mg/L ）606铁（ mg/L ） 0.37锰（ mg/L ） 0.18氯离子（ mg/L ） 2509二氧化硅（ mg/L ） 5010总硬度（以 CaCO3 计）（ mg/L ）45011总碱度（以 CaCO3计）（ mg/L ）35012硫酸盐（ mg/L ） 25013+NH4 -N（mg/L ） 1.014TN（mg/L） 4015TP 1.016溶解性

9、总固体（ mg/L ） 100017石油类（ mg/L ） 1.018阴离子表面活性剂（ mg/L ） 0.519余氯（ mg/L ） 0.0520粪大肠菌群（个 /L ） 20002.3 渗滤液处理工艺的论证2.3.1 好氧生化处理工艺高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一。 根据焚烧厂运行方式和垃圾成分的 不同，渗滤液氨氮浓度一般从数十至几千毫克每升不等。 随着垃圾堆放时间的延 长，垃圾中的有机氮转化为无机氮， 渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。 与城市污 水相比， 垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数十至数百倍， 高浓度的氨氮对污水的生物 处理系统有一定的抑制作用。对于高浓度氨氮废水， 目前国内外普遍采用

10、物化法、化学法和生物法。以上 方法各有特点，但都存在一定的局限性。或是不同程度的设备投资大，能耗多， 运行费用高， 或是废水中的氨氮不能回收利用， 排放到空气中造成大气污染等问 题。国内多采用物化法和生化法，国外以化学法和生物法为主。生物脱氮的基本原理是利用微生物的硝化 反硝化反应，将废水中各种形态 的氮转化为氮气。硝化反应是需氧反应， 它的持续进行有赖于外源氧的有效供给。 反硝化反应则是缺氧反应，只有在氧受限制时才能进行。目前国内外垃圾渗滤液生物好氧处理工艺主要有以下几种方法： A/O 法、间 歇式活性污泥法（ SBR）、氧化沟法等。本次设计主要考虑将 SBR 法和 A/O 法进 行比选。（

11、1）SBR法SBR 法是 Sequencing Batch Reactor的英文缩写，为间歇式活性污泥法。在 序批式反应器系统（ SBR 法）中，曝气池二沉池合二为一，在单一反应池内利 用活性污泥完成城市污水的生物处理和固液分离。 传统活性污泥法曝气池， 是一 种空间顺序的处理方式， 有机物降解也是空间的推流， 有机物是沿着空间而降解 的。而间歇式活性污泥法是一种时间顺序的处理方式， 同一构筑物在不同时间完 成不同功能。 SBR 法处理工艺在流态上属完全混合型，在有机物降解方面是时 间上的推流， 有机基质含量是随着时间的进展而降解的。 间歇式活性污泥法主要 的运行操作是进水；反应；沉淀；排放；

12、待机等五个工序所组成。这 五个工序是在同一构筑物（ SBR 池）内进行。SBR 法处理工艺中生物反应过程是在非稳定条件下进行的， SBR 池内生物 相复杂，微生物种类多。特别是在反应初期，反应池内溶解氧浓度低，一些兼氧 性细菌通过厌氧和不完全氧化过程， 把部分难降解物质转化为可降解物质， 有机 质经历缺氧、好氧阶段，微生物通过多渠道进行代谢， 使有机物降解更完全。 SBR 法处理工艺可根据具体的净化处理要求， 通过不同的控制手段而比较灵活地运行。 由于其在运行时间上的灵活控制，为其实现脱氮除磷提供了极为有利的条件。 SBR 工艺不仅可以很容易地实现好氧、缺氧及厌氧状态交替的环境条件，而且 很容

13、易在好氧条件下增大曝气量、 反应时间和污泥龄来强化硝化反应及除磷菌过 量摄磷过程的顺利完成；也可以在缺氧条件下方便地投加原污水（或甲醇等） 或 提高污泥浓度等方式以提供有机碳源作为电子供体使反硝化过程更快地完成。 另 外， SBR法处理工艺中溶解氧变化在 02mg/L 之间，可减少能耗。SBR 法特点是：流程简单：不设初沉池、二沉池、回流污泥泵房、消化 池和沼气贮存利用设施，整个工序不及常规活性污泥法的一半；运行稳定， 管 理方便， 小型污水处理厂甚至可以实现无人管理；占地少： 比常规活性污泥法 少占地 30%50%，是目前各种污水二级处理工艺种最少占地之一； 处理效果 好：去除有机物效率高，

14、具有一定脱氮除磷功能，但脱氮效率有限；缓冲能力 强：污水进入反应池后立即与大量池液混合， 具有很强的承受冲击负荷能力， 对 水量水质变化剧烈的中小型污水处理厂特别有利；基建投资省，处理成本低： 对自控要求高： 人工操作基本上不可能正常运行，自控系统必须质量好，运行 可靠；对操作人员技术水平要求高：主要是技术性操作管理，要求操作人员具 有一定的文化程度和技术水平； 设备利用率不高： 这是间歇周期运行的必然结 果，因而设备费用和装机容量都要增大。（2）A/O 法缺氧 -好氧生物处理系统简称为 A/O 工艺，它是随着废水脱氮要求的提高而 出现的。A/O 法处理系统的工艺流程与常规活性污泥法基本相同，

15、不同之处就是 在曝气池前设置厌氧区和缺氧区， 是为满足脱氮功能衍变而来。 A/O 工艺所完成 的生物脱氮在机制上要由硝化和反硝化两个生化过程构成， 污水先在好氧反应器 中进行硝化， 使含氮有机物被细菌分解成氨， 然后在亚硝化菌的作用下氨进一步 转化为亚硝酸盐氮， 再经硝化菌作用而转化为硝酸盐氮。 硝酸盐氮进入缺氧或厌 氧反应器后，经过反硝化作用， 利用或部分利用污水中原有的有机物碳源为电子 供体，以硝酸盐代替分子氧作电子受体，进行“无氧”呼吸，分解有机质，同时 将硝酸盐氮还原成气态氮。 A/O 工艺不但能取得比较满意的脱氮效果， 而且通过 上述的缺氧 -好氧循环操作， 同样可取得高的 COD和

16、 BOD去除率。 本工艺成熟可 靠，可以满足一般工程的脱氮除磷要求， 但需要有庞大的回流系统 （包括污泥回 流、混合液回流），A/O 工艺流程简图见下图。图 2-1 A/O 工艺流程简图A/O 主要工艺特征是： 将脱氮池设置在去碳硝化过程的前部， 使脱氮过程一 方面能直接利用进水中的有机碳源而可省去外碳源； 另一方面则通过硝化池混合 液的回流而使其中的 NO3- 在脱氮池中进行反硝化。将反硝化过程前置的另一个 优点是可以借助于反硝化过程中产生的碱度来实现对硝化过程中对碱度消耗的 内部补充作用。反硝化反应后的出水则可在好氧池中进行 BOD5 的进一步降解和 硝化作用。 A/O 工艺是一个单级污泥

17、系统， 系统中同时存在着降解有机物的异养 型菌群、反硝化菌群及自养型硝化菌群。 混合的微生物群体交替地处于好氧和缺 氧的环境中，在不同的有机物浓度条件下， 分别发挥其不同的作用， 有利于改善 污泥的沉降性能及控制污泥的膨胀。A/O 法处理污水的特点： 运行费用较传统活性污泥法高， 生物反应器的容 积比普通法大，但由于废水中部分有机物，在缺氧池进行的脱氮反应中被去除， 因此比强化硝化火星污泥法， 去除 BOD 所需的氧量少； 具有脱氮功能， BOD5 和 SS 去除率高，出水水质较好；运行较为稳定可靠，运行费用低；有较成 熟的设计、施工及运行管理经验， 产泥量较传统活性污泥法少；污泥脱水性能 较

18、好；对水质和水温变化有一定适应能力； 以原废水中的含碳有机物和内源代 谢产物为碳源，节省了投加外加碳源的费用并获得较高 C/N 比，以确保反硝化 作用的充分进行； 缺氧池在好氧池之前， 由于反硝化消耗了原污水中的一部分 有机物， 这样既能减轻好氧池的有机负荷， 又可改善活性污泥的沉降性能以利于 控制污泥膨胀， 而且反硝化过程产生的碱度可以补偿硝化过程对碱度的消耗。 根据原污水的水质、 处理要求和混合液及污泥回流方式的不同， A/O 脱氮工艺可 有不同的布置形式。如 A/O/O、A-A/O 、多级 A/O 等。近年来， A/O 法在国内外城市污水和工业污水均采用比较多， 特别对较高浓 度的污水，

19、 A/O 法更能体现其优点。依据光大已投运项目的好氧系统 （SBR 和 A/O）的运行效果， 本项目拟采用 A/O 处理工艺。2.2.2 曝气形式的选择好氧系统曝气系统可选用方案为射流曝气和鼓风曝气管曝气。 各方案优缺点 如表 3-1 所示，经济技术比较见表 21。表 2-4 好氧生物系统的曝气设备设计选用方案优缺点比较表方案鼓风射流曝气鼓风曝气膜管曝气优点不堵塞，适应性强；氧利用率高，维护简单；曝气量控制容易。能耗低，设备造价较低；设备简单；曝气后污泥沉降性能好。缺点能耗较大，设备造价较高；污泥易破碎沉降性能较差。 维护费用高； 曝气膜片容易堵塞。通过上述比较，鼓风射流曝气在效果和控制上均比

20、曝气膜管曝气要有优势，而且维护简单，因此本项目好氧池曝气形式拟采用鼓风射流曝气方式。2.3.3 厌氧处理工艺厌氧生物处理是低成本的废水处理技术，该技术简单、有效、费用低廉，其 产生的沼气还可以资源化利用，特别适合处理高浓度有机废水。厌氧生物反应器主体经历了三个时代。 第一代为厌氧接触反应器技术， 这种 厌氧技术的弊端是无法分离水流停留时间和污泥停留时间， 污水停留时间为 20 30 天，污染物去除效率较低； 第二代为厌氧滤池技术和上流式厌氧污泥床 （UASB ） 反应器技术， 厌氧滤池技术将微生物固定在填料上， 从而使生物固体停留时间和 水力停留时间分离，从而提高了厌氧微生物浓度，强化了传质作

21、用， 极大地提高 了污泥负荷和处理效率。 厌氧滤池的缺点是需要污泥回流和机械搅拌， 因此能耗 高，且填料容易失效。上流式厌氧污泥床（ UASB ）反应器技术，水力停留时间 短，无污泥回流装置和搅拌装置，建设成本和运行成本大为降低，但污泥负荷和 处理效率却显著增加。 UASB 的缺点是反应器内可能出现短流现象， 进水悬浮物 高时会引起堵塞。 结合厌氧生物滤池和上流式厌氧污泥床的优点， 目前诸多工程 上在上流式厌氧污泥床（ UASB ）内置填料，此种复合工艺成为 UBF 反应器。目 前我司在渗滤液处理上采用的大部分厌氧装置即为 UASB 或 UBF 技术。该技术 COD 去除率可达到 90%，容积

22、负荷基本在 3.3kg/（m3d），停留时间为 10 天。上世纪 90 年代，第四代厌氧反应器崛起并已得到成功应用，这代反应器的 优点是泥水能充分接触和生化反应速率大大提高， 典型代表有厌氧颗粒污泥膨胀 床（ EGSB）和内循环反应器（ IC）技术。第四代厌氧反应器的共同特点是：微 生物以颗粒化污泥形式存在，生物量明显增加； 污泥呈现悬浮和膨胀状态， 污水 和微生物接触机率大大增加，容积负荷可达 30kg/（m3d）以上，处理效率显著 提高；体积小、用材省、占地省，建设成本大大降低；污泥产量少、沼气自体搅 拌，动力消耗小，运行成本低。本项目拟采用光大自主研发的第四代高效厌氧反应器， 这种反应器

23、具有以下 优点：（1）处理效率高；高效厌氧反应器的污泥浓度高，污泥呈现悬浮和膨胀状态，污水和微生物接触机率大大增加，容积负荷可达30kg/（m3d）以上，处理效率显著提高；（2）高效厌氧反应器的体积小、 用材省、占地面积小， 建设成本大大降低， 建设周期短；（3）污泥产量少、沼气自体搅拌，动力消耗小，运行成本低；（4）厌氧反应产甲烷率高，出水有机物低、出水水质好；由于布水比较均 匀，而且上升流速高，活性污泥处于悬浮状态，充分与渗滤液进行接触，进行高 效的反应，运行效率高。（5）密封性好，安全性高，对产生的沼气全部收集，不会产生臭气泄露；（6）运行维护简单；采用碳钢防腐结构的厌氧反应器，其位于地

24、上，且高度较高，排泥畅通；（7）外观整齐、干净、美观，可以成为渗滤液站的一大亮点； 光大自主研发的第四代高效厌氧反应器， 在光大苏州二期扩建、 宁波、南京、 邳州、寿光等项目得到应用， 且应用效果较好。其较大的高径比可节省占地面积， 双层三项分离器的设计可有效的截留污泥浓度， 提高污泥负荷， 其内回流设置可 节省动力提升，此反应器拟采用中温厌氧处理， 厌氧池采取保温措施， 确保厌氧 生化正常运行。本项目拟采用自主研发的第四代高效厌氧反应器。2.3.4 MBR 膜处理工艺目前应用于渗滤液的 MBR 膜主要有两种形式，一种是外置式管式膜，另一 种是内置式浸没膜。 通过渗滤液的外部考察了解到目前外置

25、式管式膜多采用德国 特里高或者是荷兰的诺芮特两种膜，而内置式浸没膜主要采用日、美帘式膜，而 我司在此前建设的项目全部采用国产浸没式帘式膜， 因此此处将对国产浸没式帘 式膜、进口浸没膜帘式膜和进口外置式管式膜进行技术经济对比。 各中膜的优缺点如表 2-2 所示，各种膜设计参数对比详见表 2-3：表 2-5 各种膜优缺点比较表方案国产浸没式帘式膜进口浸没式膜进口外置管式膜优点膜孔径小，COD 去 除率高； 膜单位面积造价 低；能耗低；质量保证期 3 年。通量大，设计通量 10215L/m2h；有效运行时间长，基本为 21.6h；膜池面积小，数量少，配套的设备少，设备投资低， 能耗低；质量保证期 5

26、 年。操作环境好通量大，设计通量 50270L/m2h；有效运行时间长，基本为21h； 在线清洗周期短，一般为 24 周； 作环境好； 量保证期 3 年； 占地面积小，吨水占地 面积约为 0.03 m2/m3。缺点通量小，设计通量26L/m2h；有效运行时间短，基本为 16.5h；膜池数量多，配套设备多，造价高；在线清洗周期短，膜孔径偏大，一般为0.1 m，COD 及氨氮的去除率 低； 膜面积单位造价高。 在线清洗周期短，一般为 23 周； 能耗高； 单位膜膜面积造价高。 膜通量衰减较快；一般为 12 周； 占地面积大，吨 水占地面积约为 0.15m2/m3。表 2-6 各种膜设计参数对比表供

27、应商膜通量 (L/m2h)有效运行时间（ h）单位造价（元 /m2）在线药洗周期国产浸 没式膜616.530012周进口浸 没式膜101521.665023周进口管 式膜5070213000350024周本项目 MBR膜拟采用进口外置管式膜。2.3.5 深度处理系统（ TMF+RO+DTRO 工艺）垃圾渗滤液中，碳酸氢根、钙、镁的含量比较高， 加入氢氧化钙、氢氧化钠， 将废水 pH调节到合适的 pH，可以将水中碳酸氢根转化为碳酸根，碳酸根可与水 中的钙离子和镁离子以及大部分的金属离子反应生成沉淀， 通过过滤可以将这些 离子从水中去除，大大减少二价离子在反渗透浓水端结垢的倾向。2.3.5.1 深

28、度处理工艺流程深度处理的工艺流程如下：图 2-2 深度处理浓水处理流程图2.3.5.2 深度处理工艺流程说明1、TMF 单元TMF 软化单元由化学反应及 TMF 装置两部分组成。（1）原水通过输送泵送入反应池，反应池内添加石灰，另添加少量次氯 酸钠，搅拌反应，控制 pH 在 11.5 左右；（2）经过反应后的含沉淀物的水溢流进入到 TMF的浓缩池。反应池的停 留时间均考虑 60 分钟以保证反应充分；（3）反应池均配套有搅拌装置，避免沉淀物沉入池底；（4）通过循环泵打入 TMF 装置内，进行错流过滤，清液不断产出，清液 至中间池暂存，浓液回流至浓缩液池；（5）当浓缩液池的污泥浓度达到 2 5%时

29、，通过污泥泵将污泥送入污泥 浓缩池；（6）污泥通过泵打入厢式压滤机进行污泥脱水，经脱水后含水率 6065% 的滤饼外运处理，滤液返回 TMF 再处理。（7）考虑投药的稳定性，石灰采用湿法投加；由于石灰投药量大，若考 虑用清水来配药，则系统自耗水量大，故综合考虑系统内的几种水（本系 统进水、 TMF产水、 DTRO产水、压滤水、自来水等） ，确定采用压滤机出 水来作为石灰配药水，一方面不改变系统内的设备的配置，另一方面，该 水又是经过软化反应后的水，可保证石灰浆配制稳定。（8）本单元设计膜通量为 350LMH。2、反渗透 （RO）单元卷式反渗透单元设置两段式， 一段采用苦咸水 BW型反渗透膜，回

30、收率 45%， 通量设计为 12LMH；二段采用海水 SW型反渗透膜，回收率30%，通量设计为 9LMH， 卷式反渗透单元总回收率达 60%。设置两套独立的系统，可并联同时使用，也可 单独使用一套。（1） 经 TMF 软化水通过 RO 进水泵提升压力，后面设置保安过滤器，（2） 防止大颗粒杂质进入膜内。（2）在管路中投加杀菌剂，防止微生物滋生污染膜组件。（3）然后通过 RO高压泵进一步提升压力，满足反渗透的过滤要求。（4）废水首先进入一段苦咸水膜， RO出水直接至产水池（5）浓液再经过段间增压泵增压后进入二段海水膜，出水直接至产水池， 浓水至 RO浓水池待处理。（6）一段、二段各设置一台循环泵

31、，满足膜进水流量要求。3、浓水处理 DTRO单元 渗滤液处理系统中产生的浓缩液应考虑减量化， 本渗滤液处理工艺由于 TMF 不产生浓水，只有 RO工艺产生浓水，为了使浓水产量稳定降到 20%，该项目采 用 DTRO工艺，进一步浓缩 RO 浓水。DTRO单元设计通量 18LMH，设计回收率 37.5%，使系统总回收率达 80%。 卷式反渗透浓水通过 DTRO进水泵提升压力，后面设置保安过滤器，防止大 颗粒杂质进入膜内。在管路中投加杀菌剂，防止微生物滋生污染膜组件； 投加阻 垢剂，防止高价态离子的高倍浓缩而结垢。 然后通过高压泵进一步提升压力， 满 足反渗透的过滤要求。 DTRO出水至产水池回用，

32、浓液至浓液池回用。4、污泥处理单元（无机污泥） 根据石灰软化软件计算，投 Ca（OH） 2 量 3000mg/l ，考虑熟石灰的有效 含量，以及根据现场实验确定最终熟石灰投加量为 3160 mg/l ；根据污水中的含 离子量和石灰投加量以及实验情况，污水产生 SS为约 4270mg/l ，每小时产生的 干污泥为 427kg，日产生绝干污泥为 9.18 吨。 拆算为板框脱水后含水量 65%的污泥量为 26.2 吨，污泥比重按 1.15计， 即日产生 22.8m3 污泥。 所需压滤机面积计算如下：过滤面积标准 ：按国标生产制造的压滤机的过滤面积每平方等价于 15L 的固 体容积；压滤机过滤周期为：

33、 4h（其中进料 2h，保压30min ；另拉板、卸泥、滤布清 理、压紧为 90min） ，每天每台压滤机工作 12h，即每台压滤机日处理次数 t=4 。V2=22.8m3/d ，含水率 b=65% ；2S=1000*V2/15/t=1000 22.8/15/4=380m 2考虑水质波动，根据压滤机选型手册最终选用 4台压滤机，面积 S取100m 2；2.3.5.3 深度处理工艺介绍1、 TMF系统（ 1） TMF预处理系统系统由化学加药系统和反应池组成， 反应池添加石灰，另添加少量次氯酸钠， 搅拌反应，控制 pH在 11.5 左右；经过反应后的含沉淀物的水溢流进入到 TMF的 浓缩池。两级反

34、应池的停留时间均考虑 60 分钟以保证反应充分。同时反应池均 配套有搅拌装置，避免沉淀物沉入池底。（ 2） TMF系统TMF系统由浓缩水池、微滤膜和其他配套设备组成。浓缩水池可接收不断被 微滤膜浓缩的污水，保持污 泥浓度达到最佳状态。微滤膜的结构是膜被浇铸在多孔材料管的内部。含被过滤物质（固体）的水流透过膜后，再透过多孔支 撑材料，进入产水侧（水被净化） 。被膜截留的固体颗粒在水流的推动下，不会 停留在膜的表面， 而是在膜表面起到一定的冲刷作用， 避免污染物在膜表面停留。微滤利用微孔的膜把废水中的沉淀物分离出来， 用来代替传统的沉降或澄清 工艺，可得到较好的出水水质。 错流式微滤膜不需要沉淀物

35、粒径足够大或比重足 够大，只要把水中溶解状态的物质转化为不溶状态后将其分离。与普通的中空纤维超滤不同， TMF微滤膜可以承受较高的污泥浓度 （25%）， 采用特殊的材质能够适用于各种酸碱环境下的水质， 在 pH为 14 的条件下也能正 常稳定地工作。（ 3） TMF系统简介废水直接进入调节池后由泵提升至微滤系统。在第一个反应池里， 通常加然后进入第二个反入共沉剂。在多数情况下， 共沉剂是一些游离形式的铁或钙。应池，利用 NaOH或石灰将 PH调高。对于软化水处理系统， 第一个反应池添加熟 滤的浓缩池里。浓缩池的水由泵提升到微滤膜组件。石灰或碱， 第二个反应池添加碳酸钠或镁盐。第二个反应池的出水

36、靠重力流到微利用高速错流过滤技术， 将反应后的废水提升至微滤膜管中， 然后回到浓 水罐。澄清水或渗透水透过膜后进到最终 PH调节系统。每通过膜一次，污泥就 浓缩一点。 为了阻止快速的堵塞或污堵膜要用气和干净的产水反洗。 从而迫使膜 孔内或膜表面的堵塞物回到污泥流里。在浓缩池里安装了一套液位计来控制微滤供给泵的启和停。 这个罐子的目 的是保证被打到膜组件的水固体浓度在 2-5%之间，固体的脱水是自动或手动的 . 浓缩池的固体被用一个气动隔膜泵打到污泥浓缩池或压滤机。 气动隔膜泵的周期 和频率是自动控制的。 有时，运行人员需要从浓水罐里取样做一个简单的沉降测 试。这个测试的结果可能有时导致气动隔膜

37、泵的现场调节。此外， 作为简单的操 作模式，也可不设气动隔膜泵，而是由运行人员间歇地开启浓缩槽底部排水阀， 将多余的浓缩液排放； 产水流量连续监测。 如果运行人员观察到流量低到预定值时， 那么膜就需 要化学清洗了。根据膜组件的排列布置，可以对全部或部分膜进行清洗。 每清 洗一次需要几个小时完成。在清洗操作时， 运行人员需要手动开关阀门。 酸性清 洗液用来清洗无机污垢， NaClO用来去除有机物。在重新投入运行前，需要用新 鲜水冲洗膜。化学清洗罐和新鲜水罐以及循环泵是就地清洗系统的主要部分。 膜组件的产水在重力流的情况下流到最终 PH调节系统。 管式 微滤膜系统包括固定架、反洗装置、循环泵、就地

38、清洗系统、清洗 罐、气动隔膜泵、电力控制、仪表、浓水罐和 PLC控制。这个系统配齐了运行的 所有管道、线缆和设备。（ 4） TMF工艺的技术优势1）不需沉淀和预过滤，可直接进行过滤实现固体颗粒和液体的分离，水中 污染物不需要沉淀就能有效去除。2）可在高 pH条件下持续运行（ pH 大于 10），因此更能保证有效去除钙镁 硅沉淀，和锶、钡等有结垢倾向的离子成分。3）如有必要，可通过压滤机实现彻底的固液分离，固体微粒可回收利用， 可将固体废弃物资源化。4）回收率接近 100%（考虑配置压滤机的情况下） 。5）化学清洗药品仅仅需要常规的无机酸、 碱和氧化剂， 没有废水排放限制6) 采用管式大流量错流

39、过滤，水流切向高速流过膜表面，在过滤的同时还 有冲刷清洁膜表面的作用，污染物不易累积，膜面不易污染。7) 适合过滤高浊度( 50g/L )和污染物粒径相近的料液。8) 采用坚固的管式结构，和烧结法成膜，从原理上杜绝了断丝泄漏现象的 发生。9) 0.1um 的绝对过滤孔径，产水浊度 1NTU，可以有效的保护反渗透。10) 丰富的使用经验，从上世纪 70 年代就开始被应用11) 管式微滤膜专门针对废水处理设计，具有出色的耐化学性和耐磨擦性。(5)TMF水槽及 pH回调TMF产水基本无压，自留到 TMF产水槽，在此槽内添加酸将 pH回调到大约 7.5-8.0 ；同时，在 PH回调槽内添加适量的 Na

40、HSO以3 便除去水中残留的余氯，以 免影响后续的 RO正常运行。2、卷式反渗透膜反渗透又称逆渗透， 一种以压力差为推动力， 从溶液中分离出溶剂的膜分离 操作。对膜一侧的料液施加压力， 当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗 透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液； 高压侧得 到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高 压侧得到卤水。反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量 N为：N=Kh(p)式中 Kh为水力渗透系数， 它随温度升高稍有增大； p为膜两侧的静压差； 为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压 为：=iCRT式中 i为溶质分子电离生成的

41、离子数； C为溶质的摩尔浓度； R为摩尔气体常 数； T为绝对温度。反渗透通常使用非对称膜和复合膜。 反渗透所用的设备， 主要是中空纤维式 或卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、 胶体物质和大分子溶质， 从而取得净 制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低， 近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水（见卤水）淡化、锅炉 用水软化和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，其应用范围正在扩大，已 开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。反渗透技术通常用于海水、苦咸水的淡水；废水处理以及食品、医药工业、 化学工业的提纯、浓缩、

42、分离等方面。此外，反渗透技术应用于预除盐处理也取 得较好的效果，能够使离子交换树脂的负荷减轻松 90%以上，树脂的再生剂用量 也可减少 90%。因此，不仅节约费用，而且还有利于环境保护。反渗透技术还可 用于除于水中的微粒、有机物质、胶体物，对减轻离子交换树脂的污染，延长使 用寿命都有着良好的作用。2.3.7 污泥处理工艺经厌氧系统、 好氧系统排出的剩余污泥含水率较高，因此，需经浓缩后进行 机械脱水，以减少体积， 便于运输和后续处理。 一般机械脱水可以使污泥含水率 从 96%左右降至 70% 85%，其体积减少至原来的 1/5 1/10。污泥脱水工艺按 照脱水原理可分为真空过滤脱水、 压滤脱水及

43、离心脱水三大类。 主要设备形式有： 带式压滤机、板框压滤机、离心脱水机和旋转挤压式过滤机。1）带式压滤脱水机带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层， 从一连串有规律排 列的辊压筒中呈 S 形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力， 把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。2）离心式脱水机离心脱水机主要由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成， 污泥由空心转轴送 入转筒后，在高速旋转产生的离心力作用下， 立即被甩人转毂腔内。污泥颗粒比 重较大，因而产生的离心力也较大，被甩贴在转毂内壁上，形成固体层；水密度 小，离心力也小， 只在固体层内侧产生液体层。

44、固体层的污泥在螺旋输送器的缓 慢推动下，被输送到转载的锥端， 经转载周围的出口连续排出， 液体则由堰四溢 流排至转载外，汇集后排出脱水机。3）板框式压滤机板框式压滤机是通过板框的挤压， 使污泥内的水通过滤布排出， 达到脱水目 的。它主要由凹人式滤板、框架、自动 - 气动闭合系统测板悬挂系统、滤板震动 系统、空气压缩装置、滤布高压冲洗装置及机身一侧光电保护装置等构成。4) 旋转挤压式过滤机旋转挤压式过滤机是新一代污泥脱水设备， 主要原理是絮凝后的污泥从旋转 挤压式的过滤机的污泥入口进入污泥通道， 通道两侧各装一组滤网， 以 1-2R/min 的速度 360 度不停的旋转。在滤网的旋转摩擦力作用下

45、，带动污泥通过 C 形的 过滤通道， 经过过滤区的浓缩和挤压区的挤压后， 污泥中的大量水分通过过滤网 挤出，污泥通过可调节挤压压力、出泥量大小的控制区，从泥饼口排出。四种设备的优缺点对比如下：表 2-6 污泥脱水工艺比较表方法优点缺点使用范围板框压滤机1) 间歇脱水2) 液压过滤1) 滤饼含固率高2) 固体回收率高3) 药品消耗少1) 间歇操作，过滤 能力较低2) 基建设备投资大3)劳动强度大4)臭味较大1) 其他脱水设备不适 用的场合2) 需要减少运输、干燥 或焚烧费用；降低填埋 费用的场合离心机1 ) 连续脱水2 ) 离心力作 用1 ) 基建投资少，占 地少；设备结构紧 凑2 ) 处理能力

46、大且效 果好；总处理费用 较低自动化程度 高，操作简便、卫 生1 )价格昂贵偏贵2 )电力消耗大；污 泥中含有砂砾，易磨 损设备有一定噪声 3)劳动强度小 4)臭味较大1 ) 不适于密度差很小或 液相密度大于固相的污 泥脱水2 ) 对粒径有要求，需大 于 0.01 毫米带式压滤机1) 连续脱水2) 机械挤压1) 机器制造容易， 附属设备少、能耗 较低2) 连续操作，管理 方便，脱水能力大1 )聚合物价格贵， 运行费用高2 )脱水效率不及框 板压滤机 3)劳动强度小 4)臭味较大1 ) 特别适用于无机性污 泥的脱水2 ) 有机性污泥不适用旋转挤压式 过滤机1) 连续脱水2) 机械挤压、过滤1 )

47、 基建投资少，占 地少；设备结构紧 凑；2 ) 处理能力大且效 果好；总处理费用1 )价格偏贵2)劳动强度小1 ) 进泥的浓度范围广， 污泥浓度在 0.7%-8%。 2)泥饼的含水率为 70%-80%。较低自动化程度高，操作简便、卫生；3）节能省电通过以上比较结合本项目的实际情况及结合招标文件要求， 设计采用旋转挤 压式过滤机作为污泥处理手段。 旋转挤压式过滤机采用变频差速驱动， 同时配套 有进料螺杆泵、全自动絮凝剂制备系统、加药螺杆泵等必要的配套设备。2.4 电厂渗滤液处理工艺路线渗滤液臭气焚烧生活污水污泥回流沼气发电318 m /d蒸汽污泥污泥OC厌氧罐臭气焚烧污泥脱水上清液MBR 系统污

48、泥污泥储池AO入炉焚烧上清液化学软化TMF 系统污泥池 板框压滤机反渗透系统浓缩液DTRO浓缩液冷却塔回用制备石灰乳渗滤液、生活污水污泥浓缩液沼气、臭气、蒸汽清液回流 错流液回流图 2-3 渗滤液处理工艺流程图2.5工艺流程简述渗滤液处理工艺： 垃圾渗滤液经篮式过滤器后进入初沉池， 去除悬浮物后溢 流进入调节池，经调节池均质均量后，经厌氧进水泵，进入厌氧罐，去除大部分 有机污染物， 厌氧出水后渗滤液进入 A/O系统，厌氧出水首先进入 A池（缺氧池）， 在缺氧条件下反硝化菌利用污水中的有机碳将硝态氮还原为氮气， 在脱氮的同时 降低了有机负荷， 并补充了后续硝化反应的碱度， 同时部分悬浮污染物被吸

49、附并 分解，提高了污水的可生化性，随后污水通过推流进入 O池（好氧池），在好氧条 件下残余的有机物被进一步降解， 同时硝化菌将污水中的氨氮氧化为硝态氮， 再 回流至 A池进行反硝化脱氮。 经 A/O处理后出水进入浸没式超滤系统进一步去除大 分子有机物、悬浮物等污染物，经超滤处理后出水进入化学软化TMF系统、反渗透系统，去除悬浮物、溶解性固体、硬度、色度、氨氮、氯离子等污染指标，最 终出水作为冷却塔循环冷却水补水。污泥处理工艺： 渗滤液经过初沉池沉淀后， 产生大量无机污泥， 无机污泥经 渣浆泵排入污泥储池， 厌氧系统和好氧系统在生物降解过程中产生大量活性污泥， 经污泥泵排入污泥储池收集， 经污泥

50、储池后的污泥经污泥螺杆泵输送至污泥脱水 机脱水处理，脱水后污泥入炉焚烧，避免产生二次污染。沼气综合利用工艺： 厌氧发酵产生的沼气是一种高质量的清洁燃料， 主要由 甲烷、二氧化碳、氮气、氢气、氧气、硫化氢等气体组成，其中甲烷的含量一般 占 5575%，二氧化碳含量占 2540%，其他气体占 510%。每立方米沼气的发热 量约为 2080023600 千焦，相当于 0.7 千克无烟煤燃烧产生的热量。建议沼气 入炉发电。臭气处理工艺： 垃圾渗滤液本身具有较强烈的恶臭气味， 因此在处理过程中 也会有臭气产生， 若不进行处理则会对周边的大气环境和人群造成不良影响。 本 处理工程中臭气的主要产生点主要集中

51、在预处理系统及污泥处理系统。 本工程采 用的除臭方法是将预处理系统、 污泥处理系统均采用封闭式设计， 再通过引风机 将臭气收集后送至垃圾仓，通过引风机入炉燃烧处理。2.6技术方案特点1、预处理系统（1）调节池前段设置袋式过滤器，截留小的颗粒和纤维；（2）调节池前端设置竖流沉淀池进一步去除悬浮物。2、厌氧系统（1）厌氧采用钢罐方式；（2）增加高直径比，提高污泥床膨胀高度，提高污水与床体接触几率与时 间；（3）采用创新的多点布水方式，降低短流及堵塞几率；（4）底部设计成锥形斗结构，采用大管径单点排泥，改善排泥效果；（5）设置双层三相分离器，减少活性污泥流失；（6）出水管道设计水封，防止出水带气或带

52、泥。3、好氧系统（1）采用 A/O 工艺，提高池容和设备利用率；（2）曝气系统采用鼓风曝气；（3）设置水力消泡设施。4、超滤膜选用进口浸没式超滤膜， 深度处理采用化学软化 TMF系统 +反渗透 工艺确保总氮及氯离子符合排放要求。5、浓水处理反渗透浓水进入 DTRO进一步处理，使系统回收率达到 80%以上， DTRO浓水 主要含有一价离子物质和小分子难降解腐殖酸，硬度和碱度低，不易导致结垢， 因此可回用于石灰乳制备和反应塔烟气冷却。2.7主要处理单元预计处理率本工艺中各处理单元去除垃圾渗滤液中主要污染物效果的预测见表 2-3 表 2-7 各处理单元对主要污染物去除效果预测表单位： mg/L名称C

53、OD(mg/L)BOD(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)SS( mg/L )预处 理进水水质60000300002000210015000预计出水 水质54000285002000210010500去除率 （%）1050030高效 厌氧 反应 器进水水质54000285002000210010500预计出水 水质70001425200021003000去除率 （%）87950071MBR进水水质70001425200021003000预计出水 水质50020201005去除率 (%)92.8999995.299.8软化系统进水水质50020201005预计出水 水质350151

54、8505去除率 (%)302510500反渗 透系 统进水水质3501518505预计出水 水质5055250去除率 (%)86677250100回用标准6010104020第 3 章 工艺设计3.1 初沉池功能描述： 渗滤液中含有大量悬浮物和胶体物质， 通过沉淀池去除大部分悬 浮固体及胶体污染物， 从而减轻了后续构筑物的处理负荷。 渗滤液首先经过篮式 过滤器过滤，去除大的纤维，后进入沉淀池，进行沉淀分离，上清液溢流进入调 节池，沉淀下来储存在泥斗的污泥定期用渣浆泵排至污泥浓缩池。设计参数：处理规模 60m 3/h设计池型：正方型的竖流式沉淀池表面负荷： q=0.41m 3/ (m2h)尺寸规格： LBH7.0m7.0m7.0m (超高 1.0m，有效沉淀高度 2.5m， 间隙和缓冲层高度 1.0m，泥斗高度 2.5m)结构型式：地上式钢筋混凝土结构数量：3座主要设备：预处理排泥泵(渣浆泵) ：Q=50m3/h，H=14m，N=5.5kW，数量 3 台自清洗篮式过滤器 : 过滤精度 2m