300吨每天垃圾渗滤液方案设计

1、垃圾渗滤液处理站(300mVd )方案设计XXXXXX环保科技有限公司二0一一年八月一、 概述11.1概况 11.2设计依据 11.3设计范围 11.4设计原则 1二、 设计参数32.1废水水量 32.2进水水质 32.3出水水质 3三、处理工艺选择4四、各段处理效果5五、工艺说明及成功案例 6六、主要工艺设施和设备的选择和确定 96.1渗滤液调节池提升泵 96.2反硝化/硝化系统 96.3超滤系统 106.4纳滤系统 116.5反渗透系统 126.6污泥处理系统 136.7加药系统 136.8气动控制系统 146.9化验室系统 14七、主要构（建）筑物及设备投资估算 15八、 运行成本费用估

2、算158.1动力费用E1 158.2药剂费E2 158.3水费 E3 168.4人工费E4 168.5膜折旧费E5 178.6运行成本表 17九、环境保护及效益179.1污水处理站建成后对水环境的改善 179.2二次污染的防治 18十、机构及人员编制1910.1组织机构 1910.2人员编制 2010.3技术管理 21卜一、工程主要技术经济指标 21一、概述1.1概况本方案为某市垃圾填埋场渗滤液处理工程垃圾渗滤液处理站方 案设计，设计规模为300mVd。1.2设计依据本方案的编制依据和使用的标准如下：生活垃圾卫生填埋技术规范 CJJ17-2004混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2

3、002城市污水处理厂工程质量验收规范GB50334-2002电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168-92给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-97工业循环冷却水处理设计规范GB50050-95恶臭污染物排放标准GB14554-93生活垃圾填埋污染控制标准 GB16889-2008给水排水工程结构设计规范 GBJ69-99;1.3设计范围本次方案编制范围包括生活垃圾场渗滤液处理工程由调节池后 取水设施至处理达标排放至清水池的管道设施之间的构（建）筑物及相应配套的构（建）筑物工艺、设备、电气、仪表、管路设计。用户供电、道路、绿化等不在本设计范围内。1.4设计原则渗滤液处理是一

4、项技术复杂的系统工程，根据本工程的实际特 点，结合生活垃圾场的规划情况，提出渗滤液处理工艺和设备的设计 原则。(1) 在填埋场总体规划的指导下，根据本建设项目的规划布局， 结合当地地质和环境要求，和填埋场总体规划相协调，建设美观实用 的渗滤液处理设施。(2) 根据垃圾填埋场渗滤液废水中污染物浓度高，水质水量多变 的特点，选择技术先进、工艺可靠、性价比高的工艺；(3) 在工艺设计中采用完善的设施和设备，来消除处理时产生的 臭味、飞沫等、重金属等二次污染问题；采用低噪音处理设备；二次 污染的治理应满足相关国家标准；浓缩液和生化产生的剩余污泥一 起，排入混凝反应池，与混凝剂反应后去沉淀池，沉淀后上清

5、液回到 调节池进一步处理。污泥进入储泥池，采用污泥泵打回至填埋区或者 经过污泥处理系统处理后泥饼作填埋处理，产生的废液回流至调节池 或其他处理单元；(4) 采用技术先进实用，运行稳定可靠，操作管理方便的处理工艺，使先进性和可靠性有机的结合起来；(5) 采用高效节能设备，尽可能的节省建设投资和运行成本，同时减少工程占地面积；(6) 所有设备保证一年四季均可运行，超滤膜使用寿命超过5年以上；NF R0的膜片使用寿命在3年以上，纳滤系统的回收率达90% 反渗透系统的回收率不低于 80%所有的工艺用罐均应加盖，室外考 虑保温措施。(7) 采用自动化技术及监测仪器，提高运行管理水平。(8) 为确保工程质

6、量，保证设备高效，可靠运行，主体设备选用国内外知名品牌。二、设计参数2.1废水水量300nVd。2.2进水水质进水即为调节池出水。本工程考虑近期进水水质为:项目设计取值COD12000mg/LBOD5000mg/LNHkN1200mg/LSS1000mg/LpH682.3出水水质本设计采用的出水水质根据项目建设要求是达到生活垃圾填埋 污染控制标准GB16889-2008中表2出水要求项目出水水质标准COD< 100mg/LBOD< 30g/LNF3-N< 25mg/LSS< 70mg/L总氮< 40mg/L色度<50倍总磷< 3mg/L三. 处理工艺选

7、择选择一个工艺的先决条件是要对垃圾渗沥液主要成份进行分析，特别对是重金属、COD BOD TN和盐（电导率、氯化物和硫酸盐） 的分析，一年中要对不同时间的变化进行分析。 这种经常性的分析能 够提供垃圾渗沥液的季节性变化。根据某市垃圾填埋场渗沥液的水质水量特点和处理要求，我们拟 采用如工艺流程图所示的UASB膜生化反应器+纳滤+反渗透（R0）的 处理工艺。渗沥液处理系统由四部分组成，包括：（1）预处理系统；（2）膜 生化反应器MBF系统；（3）纳滤（NF）、反渗透（RQ系统；（4）生 化剩余污泥、浓缩液处理系统。具体工艺流程如下图：调节池渗滤液处理工艺流程框图四. 各段处理效果COD(mg/L)

8、去除率(%)BOD(mg/L )去除率(%)NH-N(mg/L)去除率(%)SS(mg/L)去除率(%1调节池1200005000012000100002MBF处理系统96092500901898.550953NF系统24075140721804R0系统727028801517出水< 100< 30< 25< 70五、工艺说明及成功案例来自填埋场调节池内的渗沥液，用水泵送l5mVh废水经过粗滤器进入膜生化反应器（MBR,生化去除大部分可生化有机物和氨。膜 生化反应器（MBR包括前置反硝化池、硝化池和超滤分离等几部分。 反硝化池和硝化池由搪瓷罐体组成。超滤出水经过超滤清液

9、池进入纳 滤、反渗透系统，通过纳滤、反渗透系统去除不可生化的有机物，使 出水的COD BOD NMN、SS重金属、大肠菌群和色度等指标同时 达到处理要求，送到清水池，作为净水储存，回用或排放。反渗透的 浓缩液用泵回灌填埋场，生化产生的剩余污泥，排入混凝反应池，与 混凝剂反应后去沉淀池，沉淀后上清液回到调节池进一步处理。 污泥 再经压滤后成泥饼回填填埋场。5. 1. MBF的工作原理本系统是国外80年代末开发出的一种高效的膜生化反应器（MBR废水处理技术（工艺原理图如下）。该工艺特别适用于高负荷 有机废水的处理，膜生化反应器（MBR）已成功地应用于垃圾处理厂的 渗沥液处理，在国内外电已有 50多

10、个渗沥液处理的成功业绩。进水MBRT艺原理图尾气察气清液出水如上图所示，MBR是一种分体式膜生化反应器，包括生化反应器 和超滤UF两个单元。生化反应器可分为前置式反硝化和硝化两部分。 在硝化池中，通过高活性的好氧微生物作用，降解大部分有机物，在 硝化池中，氨氮一部分通过生物合成去除，大部分在本公司特有的高 效的硝化菌的作用下转变成为硝酸盐和亚硝酸盐，回流到反硝化池， 在缺氧环境中还原成氮气排出，达到生物脱氮的目的。为提高氧的利 用率，采用特殊设计的曝气机构。超滤 UF采用孔径0.02卩m的有机 管式超滤膜，膜生化反应器通过超滤膜分离净化水和菌体，污泥回流 可使生化反应器中的污泥浓度达到 10-

11、30g/l，是传统A/O工艺510 倍，经过不断驯化形成的微生物菌群， 对渗沥液中难生物降解的有机 物也能逐步降解。系统出水无菌，无悬浮物。MBR勺主要特点：a) 主要污染物COD,BO和氨氮有效降解，无二次污染;b) 100%fe物菌体分离;c）出水无细菌和固性物；d）容积负荷高，HRT短，反应器高效集成，占地面积小；e）污泥负荷（F/M）低，生物系统运行稳定f）污泥泥龄长，剩余污泥量小，有利于硝化菌的生长；g）无需脱臭装置；h）运行费用合理。5. 2.纳滤工艺原理纳滤膜均属于致密膜范畴，为卷式有机复合膜，最大优点是出水 水质好。MBR勺出水氨氮指标已经基本达标，但部分难降解有机物尚 不能去

12、除，采用纳滤进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮， 同时可进一步脱盐处理，确保出水 COD达到排放要求。由于强化了 生化预处理，纳滤的浓缩液的有机物和氨浓度较其它预处理后的浓度 要低得多，可考虑回灌处理。MBR®处理后，采用纳滤净化，水回收 率可达到75%以上, COD、重金属离子及多价非金属离子（如磷等） 达到相应的控制。纳滤操作压力为 1.0 MPa2.0MP& 5.3 .反渗透工艺原理反渗透膜也属于致密膜范畴，为卷式有机复合膜，最大优点是脱 盐率高，出水水质稳定。反渗透系统选用进口抗污染卷式反渗透复合 膜作为脱盐组件，这种膜对前处理要求相对较低，pH值适应范围广，便

13、于进行化学清洗，膜性能稳定，持久性好。膜组件脱盐率在95-99%。 正常运行压力在2.5-3.5MPa左右，由于纳滤清液水质已非常好，反 渗透系统回收率可达到8085%反渗透清液直接排放或回用。5.4 .剩余污泥、浓缩液处理反渗透的浓缩液用泵回灌填埋场， 生化产生的剩余污泥，排入混 凝反应池，与混凝剂反应后去沉淀池，沉淀后上清液回到调节池进一 步处理。污泥经压滤后成泥饼回填填埋场。六、主要工艺设施和设备的选择和确定6.1渗滤液调节池提升泵垃圾渗滤液经管网收集后首先进入调节池，调节池有调节水质和 水量的作用。在垃圾渗滤液处理过程中，垃圾渗滤液的流量和水质是 非恒定的，要使垃圾渗滤液流量恒定、波动

14、小、水质均匀，必须采用 足够大的调节池进行调节预处理。调节池总容积需25000m以上，调节池内设提升泵，提升泵数量：2台（一用一备），单台型号参数：3Q=15n/h , H=15m N=1.5kW名称参数单位数量备注潜水泵Q=15rl/h , H=15m, N=1.5kW台2一用一备袋式过滤器 300x 800mm台1不锈钢电磁流量计DN50 030rrVh台1温度测定仪台16.2反硝化/硝化系统反硝化罐设计停留时间24h,设计尺寸6.875 x 9.60m,有效高度7.0m，数量：一只。在反硝化罐内设置一台水下搅拌机，保证罐内污泥均匀，罐内处于兼氧的状态硝化罐设计停留时间 72h,设计尺寸9

15、.16 x 9.6m,有效高度 7.0m。硝化罐内设射流曝气机，为德国进口，充氧率达 35%外设射 流循环泵，保证空气和污水的均匀混合，充分接触。名称参数单位数量厂家反硝化罐© 6.875 x 9.60m只1潜水搅拌 机Qjb4/6-320/3-960/c/s 4kW台1硝化罐© 9.16 x 9.60mm只2射流曝气 器充氧率35%台2射流循环 泵Q=300mh , H=15m N=18.5kW台2鼓风机Q=29.41n3/min , H=7.0m水台2冷却塔DBNL-150台1冷却清水 泵Q=112ri/h , H=8.5m, N=4.0kW台1冷却污水 泵3Q=112

16、n/h , H=14.3m N=7.5kW台1板式换热 器计算换热面积48m台16.3超滤系统超滤UF采用孔径0.02卩m的有机管式超滤膜，膜生物反应器通 过超滤膜分离净化水和菌体，污泥回流可使生物反应器中的污泥浓度 达到10-30g/L，经过不断驯化形成的微生物菌群，对渗沥液中难生 物降解的有机物也能逐步降解。系统出水无菌，无悬浮物。名称参数单位数量备注超滤膜组件L=3000mm 膜面积 27.2m支8名称参数单位数量备注超滤进水泵Q=50ri/h，H=20m N=5.5kW台2超滤循环泵Q=300fT/h，H=32m N=37kW台2超滤清洗泵Q=44mh，H=16m N=4kW台1超滤清

17、液回流泵Q=1imh，H=16m N=1.1kW台1超滤清液箱© 2200X 3000mm钢制防腐只1超滤清洗箱© 1500X 3000mm钢制防腐只1超声波液位计05m只26.4纳滤系统纳滤膜均属于致密膜范畴，为卷式有机复合膜，最大优点是出水 水质好。MBR的出水氨氮指标已经基本达标，但部分难降解有机物尚 不能去除，采用纳滤进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮， 同时可进一步脱盐处理，确保出水 COD达到排放要求。由于纳滤具 有纳米级的分离切割孔径，所以其可以去除不可生化有机物和绝大部 分的COD BOD NHN、SS重金属、大肠杆菌和色度等。 MBR预处 理后，采用

18、纳滤净化，水回收率可达到 90%以上，COD、重金属离 子及多价非金属离子（如磷等）达到相应的控制。名称参数单位数量备注纳滤进水泵Q=12.5riT/h , H=38m N=3kW台1压力变送器0 1.6MPa台6精密过滤器巾 300 X 800mm台1温度测定仪台1纳滤咼压泵Q=12.5riT/h , H=150m N=11kW台1名称参数单位数量备注纳滤循环泵3Q=8m/h，H=38m N=1.5kW台4纳滤清洗泵Q=10mh，H=32rp N=1.5kW台1纳滤膜组件巾 218X 1000mm支20纳滤清液箱© 2200X 3000mm钢制防腐只1纳滤清洗箱© 120

19、0X 2500mm钢制防腐只16.5反渗透系统反渗透膜也属于致密膜范畴，为卷式有机复合膜，最大优点是脱 盐率高，出水水质稳定。反渗透系统选用进口抗污染卷式反渗透复合 膜作为脱盐组件，这种膜对前处理要求相对较低，pH值适应范围广，便于进行化学清洗，膜性能稳定，持久性好。膜组件脱盐率在95-99%。由于纳滤清液水质已非常好，反渗透系统回收率可达到80%反渗透清液稳定达标，可直接排放或回用。名称参数单位数量备注反渗透进水泵3Q=12.5m/h , H=38m N=3kW台1压力变送器0 4.0MPa台6反渗透咼压泵Q=9.5nVh , H=190m N=11kW台1反渗透循环泵3Q=8mh , H=

20、48m N=2.2kW台4反渗透清洗泵Q=8mh , H=48m N=2.2kW台1反渗透膜组件巾 218X 1000mm支20膜壳5芯装只4RO清液箱© 2200X 3000mm钢制防腐只1RO青洗箱© 1200X 2500mm钢制防腐只16.6污泥处理系统污泥处理系统主要处理来自各个处理单元的污泥和浓缩液， 先将 其收集到污泥井，用隔膜泵提升至混凝池进行混凝沉淀， 上清液溢流 回调节池，沉淀污泥用隔膜泵提升至浓缩池进行浓缩后， 用泵打入板 框压滤机压成泥饼回填填埋场。浓缩液回罐至填埋场区。名称参数单位数量备注污泥螺杆泵Q=15m3/h H=60m, N=5kW台2一用一

21、备排泥泵Q=5m3/h H=10m， N=0.55kW台1污泥隔膜泵Q=5m3/h H=10m， N=0.55kW台2一用一备污泥浓缩机池直径5.0m，电机功率0.75kW台1浓缩液泵Q=15m3/h H=20m, N=2.2kW台2一用一备6.7加药系统为维持系统中个工艺部分能正常运行， 需要向系统顶点投加一定的药剂。整个系统需要使用的药剂主要是下面六种：PAC/PAM稀硫酸/稀碱液、消泡剂、阻垢剂、膜清洗剂（氧化剂）名称参数单位数量备注PAC加药装置溶药桶1只，溶液桶2只套1PAM加药装置溶药桶1只，溶液桶1只套1稀碱液溶药装置im套1稀硫酸储罐2m只1盐酸加药装置溶液桶1只，计量泵2台套

22、1名称参数单位数量备注NqSQ加药装置套1酸/碱投加计量泵Q=240L/h,H=7bar, N=250W套2阻垢剂/消泡剂计量泵Q=1.6L/h,H=9.7bar , N=22W套3清洗剂投加桶泵Q=130L/min, H=7m N=750W套16.8气动控制系统系统中对于膜处理部分的工艺控制要求较高，使用了多个气动控 制阀门，需要一个气动控制系统对其进行供气和控制。 控制压力选用 0.8Mpa。供气系统主要流程如下：空压机提供压缩空气后经冷干机去 除空气中水蒸汽，然后气体先后经过除尘过滤器、除油过滤器、精密 过滤器后进入压缩空气主管。压缩空气主管采用 DN25热镀锌钢管制 作而成，接到气动阀

23、门后采用巾10的耐压I.OMPa的PE管连接到气 动阀门中，进行气动控制。名称参数单位数量备注空压机30.45m/min , 0.8Mpa, 3kW台1冷干机30.6m /min台1精密过滤器0.01 卩 m只2电磁气动蝶阀DN200只4电磁气动蝶阀DN65只2电磁气动蝶阀DN50只8电磁气动球阀DN32只1压力变送器0 1.6MPa台16.9化验室系统化验室主要对日常的 COD BOD SS NH3-N、温度、pH DO电 导率等控制条件进行检测。建议根据实际条件配置检测仪器及设备。七、主要构（建）筑物及设备投资估算序号名称投资备注一一一土建180.7二二二设备1310设计29.3五运输12

24、.0六安装93.9七调试47.0八税收162.7九合计1835.6注：估算中不包括其他费用，如前期勘察费、土建土方降水费、特殊地形施工费、绿化费、不可预见费用等。八、运行成本费用估算8.1动力费用E1建成后的垃圾渗滤液处理站总装机容量：328.24kW运行负荷： 312.54kW。电费单价以0.87元/度计，则处理每吨垃圾渗滤液所需电费为:E仁6279X 0.87/300=18.2 元/ 吨。8.2药剂费E2每日投加阻垢剂1.5kg，单价以50000元/t计，则:I WE21.5 50300=0.25 元/m3每日投加硫酸（35% 30kg，单价以500元/t计，贝卩:E& 鬱=0.0

25、5 元/m每日投加消泡剂3kg，单价以75000元/t计，则:3 753顽=0.75元/m假设每月超滤系统清洗一次、纳滤清洗三次，消耗清洗剂90kg,清洗剂以3000元/t计'则：e5''=靄=0.03元/m3投加PAC浓度100ppm单价以1800元/t计，贝心300E；”= 0.10 300 1.8 =0.18元/m3投加PAM浓度10ppm单价以22000元/t计，贝y：300E；= 0-01 300 22=0.22 元/m3y. 、”hi I3 、 合计 E2=e1 + E2 + E3 + e4 +e5 +e6 +e7 =1.48 兀/m 污水8.3水费E3污水

26、站用水主要为超滤、纳滤、反渗透清洗箱补水，夏季冷却塔 补水，全年平均每天用水量为 2.0m3,水费以3.0元/t计，则水费E3 为 0.02 元/m3.8.4人工费E4污水处理站设工作人员5人，工资为1200元/人月，则人工工资为7.2万元/年。则合计E4处理每吨水费用为：0.67元/m38.5膜折旧费E5主要考虑膜更换费；超滤膜使用寿命为：7年，则费用为：13.7万元/年，折合吨费 用为：1.38元/m3纳滤膜使用寿命为：3年，则费用为：12万元/年，折合吨费用 为：1.21 元/m3反渗透膜使用寿命为：3年，则费用为：12万元/年，折合吨费 用为：1.21元/m3则合计E4处理每吨水费用为

27、：3.80元/m3。8.6运行成本表单位：元/m3项目编号费用电费E118.2药剂费E22.48水费E30.02人工费E41.67膜折旧费E53.80直接运行成本E1+E2+E3+E422.37间接运行成本E1+E2+E3+E4+E526.17九、环境保护及效益9.1污水处理站建成后对水环境的改善生活垃圾填埋场污水处理站的建设，其目的是减少污染物排放量，最终达到减少对水域的污染，因而该工程对改善地面水环境质量， 做到经济增长与环境保护协调发展，增强在对环保方面的支持与建设 有重大意义。9.2二次污染的防治从环境角度看，污水处理工程建成后对周围环境的不良影响主要 是异常臭气和噪声。臭气对环境的影

28、响只要平时操作管理得当，整个处理过程不会对周围的环境空气质 量造成影响。噪声对环境的影响污水处理站建成后主要噪声源是水泵、鼓风机，低于85dB,符合国家规定新建企业生产车间内噪声值最高不得超过85dB(A)的规定。按此值推算本工程对周围的影响，计算模式为：LP=A20Logr-R-11式中：Lp受声点(即被影响点)处的声压级 dB(A)L w噪声源的声功率级 dB(A)r 声源至受声点的直线距离mR厂房围护结构的隔声量dB (A)取 Lw=85dB(A)R=10dB(A)计算得：r=20mLP=38dB(A)r=50mLP=30dB(A)r=100mLP=24dB(A)r=150mLP=20.

29、5dB(A)r=200m LP=18dB(A)由计算可知，声源外150-200米外，噪声影响值已低于20dB(A), 其对环境噪声的本身值影响甚小，鼓风机房设隔声门窗后，即使距噪声源较近处，噪声也低于40dB(A)，甚至对周围的声学环境不构成危 害。通过以上分析，可见本污水处理站所采用的污水污染处理工艺流 程可以符合环保要求。污水处理站处理效果的监测手段污水处理效果的监测是通过化验室取样化验和采用在线监测系 统完成的。监测结果反馈给运转管理人员，依此对运转工况进行适当调整， 以保证低能耗、咼去除率的运转，确保出水水质达标排放。废气、飞沫污染控制主工艺采用了硝化/反硝化及膜处理工艺，几乎不产生恶臭或其 它废气污染。废渣污染控制该处理工艺过程中产生的废渣主要为剩余污泥，浓缩液经过混凝 处理后回罐填埋场处理，所有污泥采用经混凝沉淀后进行泥水分离，