垃圾渗滤液超滤纳滤

1、摘 要垃圾渗滤液可以通过各种不同的途径进入环境中，并将严重污染垃圾填埋场附近的地下水和地表水。渗滤液的收集和处理处置，已经成为了当前城市环境中亟需解决的问题。本设计根据屏南县生活垃圾填埋场渗滤液的水质、水量特点，经过大量的研究、考察和各种工艺的优化比选，确定该渗滤液处理工程采用UASBA/O超滤纳滤DTRO工艺。该工艺简单、管理方便、出水稳定且达到国家生活垃圾填埋场污染控制标准的排放要求。关键词：DTRO；垃圾渗滤液；超滤；纳滤AbstractLandfill leachate can enter the environment in various ways and will serious

2、ly pollute the groungwater and surface water near the landfill leachate collection and disposal has become an urgent problem in the current urban environment. This design is based is based on the characteristics of water quality and quantity of leachate inPingnan municipal solid waste landfill, and

3、after a lot of research, investigation and optimization and selection of various process, it is determined that the leachate treatment project adopts USAB-A/O-ultrafiltration,nanofiltrationand DTRO technology,the process is simple,easy to manage, and the efflute is stable and meets the discharge req

4、uirements of the Nationai Standard for Pollution Control of Domestic Waste Landfill.Keywords: DTRO;landfill leachate；Ultrafiltration;Nanofiltration目 录1 概述11.1 渗滤液的产生11.2 渗滤液的特点11.3 渗滤液的处理技术21.3.1 生物法21.3.2 物理化学法31.3.3 土地处理法42. 工程概述42.1 工程概况42.2 水量水质52.2.1 污水水量52.2.2 污水水质52.2.3 处理后水质目标52.3 设计依据、规范和原则

5、62.3.1设计依据62.3.2 设计规范62.3.3 设计范围62.3.4 设计原则63 工艺选择及说明73.1 工艺流程选择的原则73.2 渗滤液处理方案选择依据73.3 工艺流程的选择73.3.1 生化处理工艺比选73.3.2 物理处理工艺比选83.4 处理工艺流程93.5 处理工艺简介103.6 工艺主要流程处理效果104 主要构筑物单元设计说明104.1构筑物设计与设备选型104.1.1 配水井104.1.2 调节池114.1.3 USAB反应器114.1.4 A/O池114.1.5 絮凝池114.1.6 竖流沉淀池124.1.7 超滤124.2.8 纳滤124.1.9 反渗透124

6、.1.10 浓缩池134.1.11 污水脱水间134.2 构筑物与建筑物一览表134.3 设备一览表144.2.12 高程计算145 总结15参考文献16致谢18附录 1 屏南县垃圾渗滤液处理工程工艺设计计算书 附录 2 屏南县垃圾渗滤液处理工程工艺设计图集 屏南县垃圾渗滤液处理工程工艺设计1 概 述1.1 渗滤液的产生垃圾渗滤液是从填埋垃圾的地方出来的颜色比较重的红色的液体，含水率为47%的废物大概能产生0.0700t/t，地下面的水，地表水流在地表的水、降水天下来的水，和浇地面的水中的水分以及痛过其他途径分解出的都可成为渗滤液的出处。垃圾渗滤液前期pH值相对来说比较低，生化需氧量，化学需氧

7、量，以及软硬程度上比较高些；对于后面的时候，有些东西升高，有些下降，例如生化需氧量，化学需氧量，以及软应程度上有点下沉，但是pH有点高。1.2 渗滤液的特点（1）污染物种类有很多.就像其分为化学污染物一类的无机污染，以及离岸有用的物质都被列为没有用的成分。（2） 污染物浓度高，变化范围大：使浓度高和组分越来越复杂的原因是在污染物中本来的组分和垃圾被分解后经过淋刷和溶解的过程使组分更加的乱。 （3）渗滤液的水质随着水质和垃圾的成分变化而变化。不一样的地方产生的生活废物就不一样，造成垃圾的组分就不一样了，所以就使水质也有很大的区别。（4）营养元素的比例失调。平常的污染废水中BOD5与P的比例都超过

8、300的，但是对于生化过程中废水中比较好的比为BOD5: N: P=100: 5: 1，也远大于微生物反应过程中需要的组分别比2。1.3 渗滤液的处理技术一般来说 处理垃圾渗滤液比较简单的方法就是把污水处理厂和渗滤液想结合。 物理化学以及生物法都是可以作为处理污水常用的方法和策略【3】。1.3.1 生物法好氧生物处理、厌氧生物处理、好氧和厌氧结合处理及土地处理【4】处理生活中产生污水比较常用的生物法。（1）好氧生物处理好氧生物处理技术包括间歇式活性污泥法、生物膜法、活性污泥法和稳定塘法等5。与好氧生物处理活性污泥法和活性污泥法相提并论的另一种方法被称为物膜法;是降解有机物通过人工或天然池塘作处

9、理设施【5】。（2）厌氧生物处理厌氧生物处理工艺是指不同类的硝态氮及氧气参加的废水的生物处理系统，主要通过厌氧微生物使结构复杂的难降解有机物先分解成结构简单且低级的有机物，在不用提供外源能量的情况，受氢体为以被还原有机物，然后甲烷、二氧化碳和水为甲烷菌的最终产物【6】。 (ASBR)、(ASBR) 和(UASB)以及厌氧生物滤池等等都被称作为厌氧生物处理，还有其他很多工艺。 高效厌氧反应器。UASB是与工程一种高效厌氧反应器，通过悬浮生长微生物的方式，以及生物反应器和气液固三相分离和为整体，使反应器内部生成密实的易沉降颗粒污泥【7】。 厌氧SBR。 (ASBR)有能够消灭掉污染液中半路被留下来

10、的不溶解的固体和邮寄物的特点。并且这个工艺非常容易变通的操作和能在同个反应装置多种情况下正常工作。（3）厌氧与好氧结合处理好氧处理通常要耗更多的能量物质以及自身会随着COD的浓度的增长而增长相对于厌氧来说。厌氧法相对于好氧处理时污泥的生长量小，因此对无机营养元素的要求低于好氧法【8】，因此投加必要的磷在含磷浓度较低的垃圾渗滤液中9。厌氧法处理垃圾渗滤液用的钱比好氧用的少是因为其把有机物相污泥转变的过程中所占比相对来说比较少。有比较好的地理位置就可以采用UASB+氧化沟+稳定塘的流程。1.3.2 物理化学法垃圾渗滤液经过生活工艺后出水比以前降低很多并且有比较难以分解的组分。可以用物化等手段来处理

11、这些污水。高级氧化和浮选一级膜处理技术等都可被称作物化过程的范畴。（1）混凝处理技术混凝处理过后比较刚开始的污水渗滤液中的组分大都是小于1000Da，主要是用混凝剂使不能生成比较大的固体颗粒进而改变重力的途径【10】。（2）高级氧化技术高级氧化技术具有一定的非选择性其实是由于存在外界环境影响因素、氧化能力高、二次污染小、应用广泛。通常被用在工程工艺上的有化学氧化处理以及光催化氧化法等。1 化学氧化法。将渗滤液中的有机得物质转化为水和二氧化碳或者小分子的碳氢化合物被称为化学氧化法。比较常用的两种氧化剂为O3和H2O2。2 光催化氧化法。光催化氧化反应是在紫外光照条件下，产生二氧化钛通过慢慢的催化

12、二氧化钛半导体进而发生反应使有机物得到降解。1.3.3 土地处理法对一些以有机物为主的垃圾渗滤液来说土地处理有全方位利用的效果。化学与生物化学作用和土壤的物理是土地处理系统主要方法【11】，来达到重新回收利用。2. 工程概述2.1 工程概况由资料显示，东北面与优美的周宁县相接壤，郑和县挨着它的南面并且西北方向一直延伸到西和建瓯县相邻的屏南县县其实属于宁德市里比较偏的一个山区。屏南县至今大约住着18万左右人口，其面积可能有1487平方公里其，东西约有54公里并且横跨50公里左右。随着中国日益快速发展的经济，垃圾产生数量越来越多，其垃圾渗滤液导致的废水问题越加严重，污水处理厂工程属于国家扶持项目，

13、也是经济可持续发展的重要保障。2.2 水量水质2.2.1 污水水量根据渗滤液产生量，并考虑一定余量，设计水量为180 m3/d。2.2.2 污水水质根据渗滤液一般水质特性和本项目特点，确定本设计渗滤液水质情况如表2-1所示。表2 -1 屏南县垃圾填埋场渗滤液进水水质参数单位：mg/L项目CODBOD5SSNH3-NTN进水指标30000200002000200025002.2.3 处理后水质目标经过工艺流程后的水质应执行生活垃圾填埋场污染控制标准GB168892008中的规定，如表2-2所示。表2-2 设计出水水质标准单位：mg/L项目CODBOD5SSNH3-NTN出水指标100303025

14、402.3 设计依据、规范和原则2.3.1设计依据（1） 中华人民共和国环境保护法（2） 中华人民共和国水污染防治法（3） 中华人民共和国污染防治法实施细则（4） 防治水污染技术政策（5） 生活垃圾填埋场污染控制标准GB1688920082.3.2 设计规范（1）城市排水工程规划规范（GB50318-2000）（2）室外排水设计规范（GBJ14-1987）（3）建筑给水排水设计规范（GBJ15-1987）（4）地表水环境质量标准(GB3838-2002) 2.3.3 设计范围本次以垃圾渗滤液流进处理厂的开始一直到流经处理厂后的水质情况为范围且以水处理建筑的设计，工程工艺设计及计算和污泥的排放等

15、以此来作为设计内容。2.3.4 设计原则（1）对于废水水质的特点要使最大发挥投资效益需要采用可靠、成熟、合理且先进的处理工艺及设备。最大限度的降低工程造价就用高效稳定的构筑物和水处理设施；（2）设备选型和工艺设计能够在最后能达标排放，适应水质水量的变和有较大的灵活性并且能使达到出水水质稳定【12】；（3）处理设施设备适用要考虑到设备运转的自动化以此来减轻工作人员工作的劳累程度和更容易的修缮设备；（4）建筑物或者设备的应用能够降低设备产生的扰民的声音且不会再散发出恶心的臭味。3 工艺选择及说明3.1 工艺流程选择的原则（1）垃圾渗滤液经过工艺流程后的出水的水的各项指标都在准则的范围中。（2）采用

16、可靠、成熟、合理且先进的处理工艺及设备。最大限度的降低工程造价就用高效稳定的构筑物和水处理设施；（3）要有先进性和通用性来选设备，要有稳定性，经济实惠性，效率和管理方便且稳定可靠的运行。（4）设备维修简单，系统运行较灵活且方便管理【13】。（5）不会产生扰民的噪音以及令人不适得臭味；3.2 渗滤液处理方案选择依据污水中，渗滤液种污染物的成分的改变是随着氨氮几有机物的含量以及填埋垃圾时间的不同变化而变化，并且相对来说变化幅度也比较大一点。之所以污水的渗滤液中对人体有害的重金属和使人得病的细菌会慢慢浸入到土地下面是因为四季变化的因素和天气改变的原因【14】，因此污水工艺的选择不仅要满足花钱少，技术

17、先进，消耗东西少且工艺比较合理应用，而且还要重视水质以及水量在工艺中的变化。同样在确保水处理系统水质稳定下，要严格执行国家环保有关规定和达到中华人民共和国生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）的现有和新建生活垃圾填埋场水污染物排放浓度限值标准15，根据地理特点及现场情况，本着施工方便，投资第和工程造价运行低以及操作运行相对简单的原则来选择合适的工艺及处理设施处理渗滤液。3.3 工艺流程的选择3.3.1 生化处理工艺的对比本次设计初期污水中不仅氨氮浓度和有机物浓度高并且会散发出让人不适得气味。因此为了人体健康和居民可以拥有舒适的居住环境本次设计的出水必须严格。由于设计进水水质浓度

18、高，厌氧方法前段处理对高浓度垃圾渗滤液很有效，节省能耗、污泥占地面积较小、产率较低、等都是厌氧方法优点，在厌氧处理中,调节池内的潜污泵提升垃圾渗滤液 ,先通过UASB 反应器底再由垃圾渗滤液自下向上的流动【16】，厌氧过程中的沼气由UASB上方的三相分离器中集气室的地方弄走并且使容易向下沉的污泥再回到主要的地方，尽管经过处理后的氨氮浓度依然很高但是过程却简单并且容易操作，并且因为容量体积小、流动状态好而且又不用去搅拌它等等都是UASB的优点使其在垃圾渗滤液的处理中成为很多工艺的选择。3.3.2 物理处理工艺比选通过制定的排放标准来看，仅仅只用生化处理使远远不够的，还需要物理处理来辅助。为了使有

19、机物的到处理本次采用膜组件以此替换最终沉淀池来达到固体和液体分开的目标。尽管NF、MF、和超滤(UF)等【17】都被包括在膜分离技术之内的但是它们截留分子大小以及膜结构和膜压差等某些地方有点不一样的。所以不但要考虑标准规范之内而且还要想到工艺可能因此造成的再次污染以及耗能之类的物资与环境之内的因素。因为超滤膜具有净化水体以及消灭一些细菌来使比较不好降解得有机物向可以被生物降解的成分有点因此决定后期采用超滤的方法。【18】。而且选定纳滤及反渗透因为纳滤膜可以把难以降解的大分子以及一部分的离子截留住。综合所述本次工艺流程为“调节池USAB反应池A/O池超滤纳滤反渗透浓缩池。3.4 处理工艺流程通常

20、情况下对于渗滤液而言，不论是浓度、有机物含量，还是氨氮含量，都是非常高的，对于本文所设计的目标垃圾填埋场渗滤液而言，属于是一种填埋后期的渗滤液，这和早期所形成的渗滤液还存在着很大的不同【19】。对于渗滤液而言，其里面所含有的致命菌以及重金属元素会严重的影响地下水的品质因此在本文的设计中，选择合适的污水处理工艺，优化工艺流程，同时工艺技术要具有技术先进性、经济可行性、社会效益型三者并存，并使处理后垃圾渗滤液能达标排放。所以在工艺技术选择上，通过对比A2/O，SBR，UASB+氧化沟等工艺基础上，本次设计采用了DTRO工艺流程，更适合于垃圾渗滤液的处理，并能确保废水处理后可达标排放。具体的渗滤液处

21、理工艺流程简图如图3-1所示。图3-1 工艺流程图3.5 处理工艺简介根据本文研究目标渗滤液所具有的特点，针对处理工艺进行了选择，对于本文所设计的工艺而言，首先是进入到调节池进行反应，然后进到UASB中进行反应，之后进到反消化池中进行反应，接下来进到消化池中进行反应，然后进到二沉池中进行反应，之后进行超滤处理，接下来进行纳滤处理，最后进行反渗透处理。3.6 流程主要流程处理效果表3-2 各主要构筑物预期处理效果 单位：mg/L处理单元指标CODBOD5SSNH3-NTN预处理出水9500660011009501000UASB进水9500660011009501000出水165012506503

22、00350NF进水16501250650300350出水9830352040出水80252520 304 主要构筑物单元设计说明4.1构筑物设计与设备选型4.1.1 配水井污水处理厂配水井所对应的水力停留时间为，配水井所对应的设计流量大小：对应的有效水深0.5米，超高0.5米。水孔洞的尺寸大小是。4.1.2 调节池配水井流经调节池，使得调节池实现均匀的进水，对于本文所设计的污水处理厂而言，在这个工序当中选择使用铸铁管来进行排泥作业调节池所对应的设计流量大小，有效水深为4.5m，超高设计垃圾填埋场大小为6967.5m2。渗入系数大小0.7。4.1.3 USAB反应器对于UASB反应器而言，本文U

23、ASB反应器所对应的容积负荷大小是，有效水深为20kg/(m3.d)，产气率大小是为0.5m3/(kgCOD)，设计水量大小为200m3/d，有效容积为270m，有效水深为5.2m,水力停留时间为32.4h。4.1.4 A/O池污水处理厂回流比为100，回流对应浓度为6600mg/l,，A/O池所对应的设计流量大小污泥负荷大小是对应的污泥指数大小是，回流比大小是：，A/O池的有效水深为5m，同时超高大小为0.5米，横截面积为300m2。4.1.5 絮凝池污水处理厂网格絮凝池所对应的设计流量大小，对应的絮凝时间T=50min，有效水深大小H=3.1m，网格絮凝池一个，网格絮凝池容积大小取7m3,

24、网格絮凝池分格数为36个，絮凝时间为20min，污水处理厂絮凝池长度为3.6m，宽度也为3.6m。4.1.6 竖流沉淀池竖流沉淀池所对应的设计流量大小，竖流沉淀池与絮凝池一起建设所以宽度一样都是3.6m，污水处理厂沉淀区长度为4m，竖流沉淀池沉淀一天时间所形成污泥量为4.27m3/d，总容积大小为8.94m3，总高度大小为4.5m，长度大小为4.5m。 4.1.7 超滤超滤所对应的设计流量大小：Q=200m3/d，所对应的膜管数量为12，超滤膜面积大小取27平方米，超滤工作系统时间设定为22小时，超滤膜通量大小取68L平方米每小时，超滤膜管取5支。4.2.8 纳滤纳滤所对应的有效膜面积为37.

25、2m2,产水量为23.5m3/d设计流量大小是：，纳滤所对应的膜型号为型，纳滤膜面积取363.64平方米，纳滤膜所对应的莫管数量为10支。4.1.9 反渗透反渗透对应流量大小为，污水处理厂反渗透膜的型号：型，总套数为5套，工作时间为22小时，对应的膜数量为38，抗污染膜元件6只，设计产水率大于75，RO系统每台主机三天一清洗除此之外每三个月进行一次化学清洗。4.1.10 浓缩池重力浓缩池所对应的固体负荷大小，污水处理厂重力浓缩池所对应的浓缩时间大小为24小时，污泥含水率大小为。4.1.11 污水脱水间对于本文所设计的污水处理厂而言，所选择使用的是一种带式压滤脱水机。对于本文所选择使用的带式压滤

26、脱水机而言，所对应的具体工作原理是：通过滚筒以及压捆将上层履带和下层履带压紧，这样就能够使得污泥里面所含有的水分被挤压出来。对于本文所选择使用的带式压滤脱水机而言，其型号是。对于本文所设计的污水处理厂而言，所使用的污泥脱水间所对应的尺寸大小是。4.2 构筑物与建筑物一览表本项目主要处理构筑物如表4-1所示。表4-1 主要处理构筑物一览表序号名称外形尺寸(长宽高) (m)个数结构备注1提升泵井227.51钢混2配水井2.01.51.01钢混续表4-1序号名称外形尺寸(长宽高) (m)个数结构备注3调节池25105.02钢混4UASB8.67.3111钢混5A/O池13.55.35.51钢混6网格

27、絮凝池6.06.041钢混分36格7竖流沉淀池4.53.65.31钢混8超滤室4341钢混9反渗透室4441钢混10污泥脱水机房8461钢混4.3 设备一览表图4-2 主要设备一览表设备名称规格型号数量性能参数备注调节池提升泵100DFWQ-115A两台H=9m，Q=36.4m3/h，N=2.2kW一备一用浮球液位计GSK-1A一套加药泵BBO3一台最高吐出量3.3L/h鼓风机ZG-65p=16.0rn/rain，H=68.6kPa，=37kW污泥螺杆泵MC-200L一台Q=3In/h，H=200kPa，叠螺式脱水机TGL800一台Q=30kg/h，N=0.65kW浓缩液提升泵CL1600两台

28、9=5Illh，H=150kPa，=1.1kW。一备一用4.2.12 高程计算为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜15。厂区内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高和水面设计标高，然后根据水头损失通过水力计算递推前后构筑物的各项控制标高【20】。力求作到少提升，节省污水提升的动力消耗。（1）污水处理中只有1次污水提升，其他都为重力自流；（2）按道路高程为0.00计算；（3）每个构筑物计算一定的水头损失，从尾到头依次推算各个构筑物的高程。5 总 结本设计介绍了垃圾渗滤液工程设计情况，针对垃圾渗滤液的特点选择了处理效果好、管理方便、操作简单、流程简便的生物接触氧化工艺。通过运用该项设计处理后的水，各项指标可以达到国家标准，说明此工艺在处理印刷废水方面有较好的效果。从对项目预期的效果来看，污染物去除效果明显，改善环境效果显著，经济效益和社会效益良好。参 考 文 献1 孙英,徐迪尼,张秀超.生活垃圾填埋玛渗滤液中氨氣的去除水J.2002,28(7):35-37. 2 郭广慧,陈玉成,城市生活垃圾渗滤液处理技术的研究J