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文档简介
1、 横店垃圾渗滤液处理项目施工方案目录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc244755082 第一章概述 PAGEREF _Toc244755082 h 4 HYPERLINK l _Toc244755083 1城市概况和自然条件 PAGEREF _Toc244755083 h 4 HYPERLINK l _Toc244755084 2项目概况 PAGEREF _Toc244755084 h 5 HYPERLINK l _Toc244755085 3设计依据 PAGEREF _Toc244755085 h 10 HYPERLINK l _Toc244755086 4
2、设计原则 PAGEREF _Toc244755086 h 10 HYPERLINK l _Toc244755087 5设计范围 PAGEREF _Toc244755087 h 11 HYPERLINK l _Toc244755088 第二章工程方案比选 PAGEREF _Toc244755088 h 11 HYPERLINK l _Toc244755089 第三章工程设计 PAGEREF _Toc244755089 h 25 HYPERLINK l _Toc244755090 1推荐处理工艺 PAGEREF _Toc244755090 h 26 HYPERLINK l _Toc24475509
3、1 2工艺结构设计 PAGEREF _Toc244755091 h 36 HYPERLINK l _Toc244755092 第四回建筑和结构设计 PAGEREF _Toc244755092 h 48 HYPERLINK l _Toc244755093 1主要建筑材料 PAGEREF _Toc244755093 h 48 HYPERLINK l _Toc244755094 2建筑设计 PAGEREF _Toc244755094 h 49 HYPERLINK l _Toc244755095 3结构设计 PAGEREF _Toc244755095 h 50 HYPERLINK l _Toc2447
4、55096 第五章电气与自动化设计 PAGEREF _Toc244755096 h 52 HYPERLINK l _Toc244755097 1设计依据 PAGEREF _Toc244755097 h 52 HYPERLINK l _Toc244755098 2设计范围 PAGEREF _Toc244755098 h 53 HYPERLINK l _Toc244755099 3电源 PAGEREF _Toc244755099 h 53 HYPERLINK l _Toc244755100 4载荷计算 PAGEREF _Toc244755100 h 53 HYPERLINK l _Toc24475
5、5101 5照明、接地系统、电缆敷设和继电保护 PAGEREF _Toc244755101 h 53 HYPERLINK l _Toc244755102 6仪器,自动控制 PAGEREF _Toc244755102 h 54 HYPERLINK l _Toc244755103 第六章投资估算 PAGEREF _Toc244755103 h 54 HYPERLINK l _Toc244755104 1编制依据 PAGEREF _Toc244755104 h 54 HYPERLINK l _Toc244755105 2民事估计 PAGEREF _Toc244755105 h 54 HYPERLIN
6、K l _Toc244755106 3工艺设备估算 PAGEREF _Toc244755106 h 56 HYPERLINK l _Toc244755107 4总投资估算 PAGEREF _Toc244755107 h 59 HYPERLINK l _Toc244755108 第七章运行成本分析 PAGEREF _Toc244755108 h 61 HYPERLINK l _Toc244755109 第八章运营组织管理和人员 PAGEREF _Toc244755109 h 62第一章概述1城市概况和自然条件1.1城市概况横店位于中国浙江省中部的东阳市,远离中国小商品城义乌36公里。距省会杭州1
7、60公里、金华四小时的江、浙、沪、闽、赣四小时交通旅游经济圈内。 90公里1996年以来,横店集团累计投资30亿建设横店影视城,现已建成广州街、香港街、明清宫、秦宫、清明上河图、奇幻谷、平岩洞宅邸、大智寺、明朝清明居博览城等13个超大型现代化影城,跨越千年历史和时间,汇聚了南北地域特色影视拍摄基地。已成为亚洲最大的影视拍摄基地,被美国好莱坞杂志称为“中国好莱坞” 。 2004年初,横店影视城建成为中国唯一的国家级影视产业实验区。影视业的兴起也推动了横店休闲旅游的发展。横店影视城成为首批国家AAAA级旅游区。方圆10平方公里的横店镇,拥有十多家星级酒店。横店影视城正在成为中国超大型影视旅游主题公
8、园和中国娱乐休闲之都的独特魅力。1.2自然条件气候温和,雨量充沛,空气湿润,四季分明,日照17充足1600毫米。 71天的3月25日春天,开始和6月3日结束。冷热气团频繁交替,风向多变,气温变化较大,降水量明显增加,降水量约占全年的33 %。 109天的6月4日夏天,开始和9月20日结束。总则6月中旬李子进入, 7月上旬李子出芽。雨季21天左右,降雨持续,雨量充沛,有大暴雨,降水量约占全年的35 %。盛夏受副热带高压控制,常持续高温、酷热、干旱,全年干旱期长达20-40天。干旱时平原多于山地,受西太平洋热带风暴影响,有暴雨、局地雷暴或大风等恶劣天气。秋天11月23日64天,开始和9月21日结束
9、。四个季节中最短的a、由于副热带高压和高空西风带逐渐南移,大陆冷高压开始影响,常受稳定变高压控制,雨少,日照多,风少,凉爽秋季天气,天气稳定,年平均降水量占全年的18 %。由于副热带高压强, “秋虎”的气温也出现了。有的年份,由于北方强冷空气和南方暖湿空气,不断有秋风秋雨。 121天的11月24日冬天,开始和3月24日结束。常处于寒冷和高压控制,多晴、寒冷、干燥的天气。年平均降水量占全年的14 %。全年平均有1-2次强降温,造成大雪、冰冻或大风,多有雨雪“寒冬”年。2项目概况2.1项目建设的必要性为解决垃圾污染问题,横店集团建设了卫生填埋场。垃圾卫生填埋场位于东阳市横店工业园区,以处理工业垃圾
10、为主,生活垃圾为辅。垃圾场建设工程分两期进行。一期建设项目规模3000 m2已建成投入使用;二期建设项目的规模30000 m2也于近日竣工投产。随着卫生填埋场的运行,垃圾渗滤液的二次污染问题也逐渐显现。垃圾渗滤液成分复杂、污染物浓度高、色度高、毒性强。它不仅含有大量的有机污染物,还含有多种重金属污染物。它是一种成分复杂的高浓度有机废水。垃圾渗滤液处置不当,不仅会影响地表水水质,还会危及地下水安全。如果不经处理直接排放到环境中,将造成严重的环境污染。因此,抓紧建设垃圾渗滤液处理工程势在必行。2.2项目建设规模影响垃圾渗滤液量的条件有很多,包括降水量、地表条件、垃圾填埋场操作方式、垃圾本身的含水量
11、等。其中,自然降水是影响垃圾渗滤液量的决定性因素。估算垃圾渗滤液量的方法主要有水平衡计算法和经验公式法。本设计采用经验公式法估算渗滤液产生量,即年平均日降水量法。计算公式如下:Q=10 -3 I (C1A1+C2A2)式中:Q为日均渗滤液产生量,m 3 /d; I日平均降雨量,mm/d; A1为新填埋区,A2为旧填埋场(封闭),m 2 ; C为渗流系数,总则在0.20.8之间,顶部填埋场在0.30.4之间。表 1-1 金华历年降水量和蒸发量项目时代60708090近47年平均降水量1372.614221446.21499.61600平均蒸发量1744.11653.21435.61454.7尺寸
12、比滴蒸汽滴蒸汽水滴蒸汽水滴蒸汽分析1980年代和1990年代蒸发量逐渐减少,水气条件逐渐好转值 C1=0.5, C2=0.3注:C2总则按C2=0.6C1的原则取值根据上表水文气象数据,东阳市47年来年均降雨量1600mm,水气条件逐渐好转。值为 C1=0.5,C2=0.3表 1-2 东阳市近 47 年月平均水量项目可能六月七月47年平均月水量(mm)194.14231.785.04横店垃圾填埋场集水面积33000m 3 ,分为两个区,A1(新建)区,面积30000m 2 ; A2(封闭)区域,面积为 3,000m 2 。要计算最大每日渗滤液产量,请将最大月平均降雨量转换为日平均降雨量。从表1
13、-2可以看出,最大月平均降雨量为231.7mm,具体数值见下表。由此,计算出填埋期间的日平均渗滤液产量和每日最大渗滤液产量:Q平均值=(1600/365)(0.530000+0.33000)10 -3 = 70m3/d由上可知,按东阳市47年平均降雨量计算,日渗滤液产量为70 m 3 /d,本次设计为100 m 3 /d。根据企业提供的数据,晴天产生的渗滤液量为5-6 m 3 /d,最大为8 m 3 /d,视为20 m 3 /d。因此,设计规模计算为120m 3 /d。2.3设计进水水质垃圾渗滤液的质量随水量的变化而变化,主要受降雨量的影响。晴天产生的渗滤液量少,但污染物浓度高。根据业主提供的
14、资料,在连续晴天的情况下,产生的渗滤液CODcr高达20000mg /L ,氨氮约为5000mg/L ;渗滤液产生量大,产生的渗滤液CODcr值约为2000mg/L ,氨氮约为300mg/L 。我公司现场采集的水质分析结果如表1-3所示。表 1-3 垃圾渗滤液水质分析结果序列号编码器(毫克/升)氨氮( mg/L )11196023702987014303188503785由于我公司采样时间是晴天,渗滤液中污染物浓度较高。根据国内同类项目数据和现场采样分析结果,确定该项目的水质指标,具体数值见表1-4 。表1-4垃圾渗滤液处理站进水水质指标序列号污染物进水水质1酸碱度6-92化学需氧量铬1000
15、0 毫克/升3第5页5000 毫克/升4NH 4 + -N24 00 毫克/升5党卫军5000 毫克/升2.4设计出水水质垃圾渗滤液处理站处理的出水水质应符合城市污水排放水质标准 ( CJ3082-1999 ) ,见表1-5 。表1-5垃圾渗滤液处理站水质指标序列号污染物进水水质1酸碱度6-92化学需氧量铬500毫克/升3第5页300毫克/升4NH 4 + -N3 5毫克/升5党卫军400毫克/升6磷酸盐8.0毫克/升7色度80次8润滑脂100毫克/升3设计依据(一)废水综合排放标准( GB8978-1996 )( 2)生活垃圾填埋场污染控制标准( GB16889-2008 )( 3 )恶臭污
16、染物排放标准( GB14554-93 )( 4 )给排水工程钢筋混凝土水池结构设计规模( CECS138-2002 )( 5 )建筑给排水设计规范( GB50015-2003 )( 6 )室外排水设计规范( GB50014-2006 )(7)水处理设备制造条件(GB2932-86)( 8)横店垃圾填埋场相关信息( 9 )相关设计规范( 10 )现场采样分析数据、检测结果4设计原则(一)遵守国家环境保护政策和国家有关法规、规范和标准;(二)符合垃圾场实际情况和城镇总体规划;( 3)处理能力和处理效果好,最终出水达到生活垃圾填埋场污染控制标准( GB16889-2008 );( 4 )由于渗滤液水
17、质变化大,除具有简单可靠、高效低耗等性能外,选用的工艺还需要具有较强的适应性和较大的抗冲击载荷的灵活性,以及易于改造,适应水质变化;( 5 )引进、消化和创新关键设备,使污水处理设备先进、可靠、易维护;( 6 )妥善处理渗滤液处理产生的污泥,避免二次污染;( 7 )合理布置垃圾渗滤液处理站单元,减少占地面积和运行成本,并兼顾工艺单元调整的灵活性。5设计范围本项目范围为垃圾填埋场渗滤液调节池至污水站排污口所涉及的工艺、设备、电气及结构(不包括蒸汽引入系统和管道)的设计。第二章工程方案对比在生活垃圾卫生填埋处理中,由于压实、沉淀和微生物分解,会从垃圾层渗出一定量的高浓度有机废水,称为垃圾渗滤液。对
18、土壤、地下水、地表水、大气、生物体等造成严重的二次环境污染,并可通过食物链直接或间接进入人体,危害人体健康。由于垃圾渗滤液水质复杂,处理难度大,特别是陈旧的垃圾渗滤液,其高氮和难降解有机物成为工程处理的难点。因此,研究、探索和筛选适合我国国情的高效、低能耗、低投资的垃圾渗滤液处理技术具有重要意义。根据具体的水质,垃圾渗滤液可以采用不同的处理工艺。广州兴丰卫生填埋场于2000年11月开工建设,一期工程于2002年8月建成投产。设计垃圾处理能力3000 t/d ,垃圾渗滤液处理能力565 m3/d 。由于实际进垃圾量高达6000 t/d ,渗滤液量高达650 m3/d ,需要进行二期渗滤液处理工程
19、。考虑到兴丰卫生填埋场下游为金坑水库,渗滤液处理出水必须达到回用水标准。国家生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范(征求意见稿)以本项目为代表项目,故引用兴丰卫生填埋场二期渗滤液处理工程方案比较。兴丰卫生填埋场二期渗滤液处理项目提出了四种处理方案,具体比较如下。1 UASB+SBR+CMF+RO工艺(方案一)1.1工艺流程_方案一采用“UASB+SBR+CMF+RO工艺” ,详见图2.1 。渗滤液均衡池UASB系统SBR系统CMF系统pH调节污泥脱水干污泥填埋RO系统浓缩液混凝压滤后填埋达标回用图2.1 UASB+SBR+CMF+RO工艺流程1.2流程说明渗滤液由调节池泵入均衡池,用于水质和水平
20、衡及pH值调节。均衡池出水进入UASB (上流式厌氧污泥床)系统,反应器COD负荷为10-15 kgCOD/m 3 d , COD去除率70% , BOD去除率75% 。经厌氧处理后的渗滤液进入SBR系统,在此通过生物反应进一步去除BOD 5 、 COD和NH 4 + -N ,水力停留时间为10.5d 。在SBR (序批式反应器)系统中,好氧和缺氧交替运行。在好氧条件下,微生物进行硝化作用;在缺氧条件下,微生物进行反硝化,实现废水反硝化。为防止高氨氮浓度对生物处理系统的抑制作用, SBR池采用高泥龄(30d) ,以保证反应器内有足够稳定的反硝化菌进行硝化反硝化,同时去除部分难以生物降解的有机物
21、。生物处理后的渗滤液进入CMF (连续微滤)系统进行反渗透系统的预处理。 0.2 m中空纤维膜用于隔离大于0.2的渗滤液m固体、细菌细胞和不溶性有机物。经过生物和微滤处理的渗滤液进入RO (反渗透)系统,该系统采用宽幅螺旋缠绕复合膜,设计最大工作压力35 Bar ,最大去除率80% 。清洗周期1-2周,膜工作寿命1 -2年。 RO出水可直接回用,精矿经化学沉淀形成稳定的絮体,然后输送至垃圾填埋场进行垃圾填埋处理。这个过程的特点是:( 1 ) UASB系统能耗低、效率高,结合SBR系统,工艺 HYPERLINK /class_free/3_1.shtml HYPERLINK /class_fre
22、e/3_1.shtml 经济灵活,是去除有机物和氨氮的有效途径;( 2 ) SBR系统是生物反硝化的关键,它将多种形式的氮转化为N 2 ,彻底解决了渗滤液中氮的污染问题;( 3 ) CMF + RO系统,保证出水水质稳定达标;( 4 )剩余污泥量少。1.3各断面水质UASB+SBR+CMF+RO工艺各段出水水质见表2-1 。表2-1各断面水质水质指标生水UASB丁苯橡胶微滤反渗透化学需氧量(毫克/升)20000600070060040BOD 5 (毫克/升)1200030002001508TSS (毫克/升)200050011011NH 4 + -N (mg/L)21001890505082蒸
23、发+RO处理工艺(方案2)2.1工艺流程2采用“蒸发+RO工艺” ,详见图2.2 。图2.2 蒸发+RO工艺流程调节池出水热交换器浓缩液RO系统焚烧蒸发器冷凝器浓缩液浓缩液出水回用焚烧2.2流程说明渗滤液由调节池泵入预处理池,加入臭氧对氨氮和低分子有机物进行预处理,出水沉淀后进入换热器。预处理后的渗滤液被泵送到两个热交换器进行预热,同时用作蒸发器浓缩液和冷凝液的冷却器。预热后的渗滤液进入进水槽,然后被提升到蒸发器中。在蒸发器中,渗滤液通过喷嘴喷在高温管束外表面蒸发,蒸汽被离心压缩机收集压缩进入管束,进行连续蒸发循环。渗滤液喷洒在管束外表面,对管束内的蒸汽起到冷却作用,使管内的蒸汽冷凝。管道中形
24、成的冷凝水被收集后进入脱气机,减少挥发性有机成分,冷凝水由脱气机经冷凝水冷却器进入暂存池。蒸发后的渗滤液进入RO系统,采用宽幅螺旋缠绕复合膜,设计最大工作压力35 Bar ,最大去除率80% ,清洗周期1-2周,膜工作寿命1 -2年。 RO出水可直接回用。RO浓液可送入浓液冷却器预热进水,冷却后的浓液送入焚烧炉焚烧。这个过程的特点是:( 1 )全部采用物理和化学处理,处理效果不受进水水质波动的影响;( 2 )剩余污泥量少;( 3 ) 浓缩物被彻底处理,无需重新填充。2.3各段加工效率蒸发+RO工艺各段处理效率见表2-2 。表2-2各工段加工效率项目COD铬(mg/L)BOD 5 (毫克/升)T
25、SS(毫克/升)NH 4 + -N (mg/L)蒸发器饮水量200001200020002100出水5002501520去除率97.5%97.9%99.2 % _99.0%反渗透出水40818去除率92.0%96.8%93.3%60.0%用水要求50105103 MBR+UF+NF处理工艺方案(方案3)3.1工艺流程方案3采用“MBR+UF+NF工艺” ,详见图2.3 。污泥脱水干污泥填埋NF系统浓缩液混凝压滤后填埋达标排放图2.3 MBR+UF+NF工艺流程渗滤液调节池反硝化系统硝化系统UF系统pH调节MBR系统3.2流程说明渗滤液从调节池泵入生物处理系统。生物处理系统包括硝化池和反硝化池。
26、在硝化池中,大部分有机物在高活性好氧菌的作用下被降解,氨氮和有机氮被氧化成硝酸盐,亚硝酸盐再返回反硝化池,在缺氧环境中还原成氮,排放,实现废水脱硝。 MBR系统通过UF (超滤)膜对水和细菌进行分离净化,污泥回流可使生物反应器内的污泥浓度达到20 g/L ,驯化的微生物菌群可逐步降解渗滤液中的难降解有机物。 . MBR系统COD去除率为90% , NH 4 + -N去除率为99% 。采用高效内循环射流曝气系统,氧气利用率可高达25% 。 MBR残留污泥量少,根据不同运行期(前、中、后)日污泥排放量为110个/d -50 m3。 MBR出水无菌体和悬浮物进入NF (纳滤)系统进一步处理,出水稳定
27、达标,浓缩液回填到垃圾填埋场。纳滤系统采用特制的纳滤膜,使盐分随纯化水排出,不会出现积盐现象,纳滤纯化水的回收率可达85% 。纳滤浓缩物被重新填充到垃圾填埋场进行处置。采用该工艺处理渗滤液适应性强,可以保证出水在不同季节、不同水质条件下稳定达标。国外大量工程实例表明,即使是BOD/COD小于0.2的旧垃圾渗滤液,经过MBR和纳滤后, COD 、 BOD和NH 4 -N也可以达标排放。该工艺的主要特点:( 1 )反应器系统生物浓度高,能有效去除难降解有机物和氨氮;( 2 )污泥稳定性好,粘度低,易脱水,不易变质;( 3 )出水不存在病原菌污染问题。3.3各段加工效率MBR+UF+NF流程如表2-
28、3所示。表2-3各工段加工效率项目COD铬(mg/L)BOD 5 (毫克/升)NH 4 + -N (mg/L)MBR饮水量20000120002100出水20001008去除率90.0%99.2%99.6%NF出水40108去除率98.0%90.0%0 %要求总排气浓度5010104 DT-RO处理工艺(方案4)4.1工艺流程方案4采用“DT - RO工艺” ,详见图2.4 。图2.4 DT-RO工艺流程反冲洗水填埋出水渗滤液渗滤液储罐预过滤系统一级RO系统二级RO系统pH调节浓缩液混凝压滤系统出水4.2流程说明渗滤液由调节罐泵入储罐,调节pH值,控制pH值在6.0-6.5之间。经pH调节的渗
29、滤液加压泵入砂滤器,反洗水进入浓缩液储罐。砂滤后的渗滤液泵入筒式过滤器,过滤后的渗滤液通过柱塞泵送入DT - RO (二级盘管反渗透)的一级RO (反渗透)系统。一级反渗透系统和纯化水回收率为80% ,设计工作压力为60 Bar 。渗出液进入二级RO系统,浓缩液排放至浓缩液储罐。二级RO系统净水回收率为90%,设计工作压力为50 Bar 。渗出液进入脱气装置,浓缩液排至砂滤器进水口。为避免浓缩液长期补给造成垃圾填埋场氨氮的积累和循环,设置浓缩液反硝化系统,将渗滤液中的NH 4 + -N转化为MgNH 3 PO 4 6H 采用化学沉淀法2 O沉淀,沉淀后形成的晶体稳定,可随精矿直接回填到垃圾填埋
30、场,也可分离出来制成肥料。这个过程的特点是:( 1 )预处理比较简单,不需要生物处理单元;( 2 ) DT - RO膜组结垢少,减少膜污染,延长反渗透膜寿命;( 3 )安装、维护、操作简单;( 4 ) DT - RO系统扩展性强,可根据需要增加一级、二级或高压膜组。4.3各段加工效率DT - RO流程如表2-4所示。表2-4方案4处理效率项目饮水量二次反渗透出水去除率BOD(毫克/升)12000599.9 %化学需氧量(毫克/升)200002099.9 %NH 4 + -N (mg/L)2100599.9 %SS(毫克/升)2000299.9 %5程序对比四种渗滤液处理工艺方案比较见表2-5
31、。表2-5工艺方案对比项目选项一选项二第三个解决方案选项 4UASB+SBR+CMF+RO电动车+ROMBR+UF+NFDT - RO1、工艺对比基本工艺流程原水 - pH 调节 - UASB - SBR - 反渗透 - 生产和再利用原水 - EV蒸发器 - 反渗透 - 生产和回用原水-MBR生物膜反应器-超滤-纳滤-生产回用原水-砂滤-二次反渗透-生产回用加工原理生化处理和结合反渗透 HYPERLINK /class_free/114_1.shtml 物理处理和结合反渗透生化处理和结合纳滤简单的反渗透工艺进水水质影响抗冲击负荷能力强,对进水水质影响小,厌氧后出水有机物浓度大大降低,对SBR罐
32、处理影响小。不依赖生物处理,抗冲击负荷能力强,可通过调节蒸汽压力来适应进水负荷的变化。环境因素和进水参数的变化对生物系统的影响较大,进水负荷的变化可以通过调节回水流量来适应。不依赖生物处理,抗冲击负荷能力强,可通过调节反渗透压力来适应进水负荷的变化。浓缩处理精矿补给或燃烧处理更彻底,对环境和垃圾填埋场运行的影响更小。精矿补给或燃烧处理更彻底,对环境和垃圾填埋场运行的影响更小。将精矿补给或化学沉淀形成稳定的晶体进行去除,残渣对环境和垃圾填埋场的运行有一定的影响。将精矿补给或化学沉淀形成稳定的晶体进行去除,残渣对环境和垃圾填埋场的运行影响较大。工艺运行比较工程和运营经验越多,运营管理就越复杂。拥有
33、更多的工程和运营经验,运营管理更加便捷。工程和运营经验越多,运营管理就越复杂。工程和运营经验较多,运营管理相对简单。环境效益渗滤液在生化阶段会产生一定的有害气体和恶臭,对大气环境有一定的影响。渗滤液在蒸发阶段会产生一定的有害气体和气味,对大气环境有一定的影响。渗滤液在生化阶段会产生一定的有害气体和气味,对大气环境有一定的影响。对大气环境影响小。2. HYPERLINK /class_free/3_1.shtml HYPERLINK /class_free/3_1.shtml 经济比较工程投资(总价)4800万元4400万元4700万元4200万元工程投资(单价)7.38万元/平方米36.77万
34、元/平方米372300元/平方米364600元/平方米3运行成本20.28元/m 319.78元/米321.52元/米322.24元/米3综合比较各方案的工艺特点、对水质波动的适应性、总投资和单位运行成本等因素,将方案1作为优选方案。原因如下:( 1 )渗滤液先进行生物处理,适应性和灵活性强,能适应不同时期的处理需要。生物处理后的渗滤液进入微滤和反渗透系统进行深度处理,出水达到回水水平。水标准。( 2 )采用UASB+SBR工艺,有机负荷高,抗冲击负荷能力强,对进水水质影响小,厌氧后出水有机物浓度大大降低,对SBR池影响小,耗能少。增氧设备。( 3 )生物处理和反渗透相结合,处理后的出水达到回
35、用水水质标准。可用于垃圾填埋场的生产性回用,具有良好的环境效益,节约生产用水成本,减少垃圾填埋场的运行。成本。( 4 )虽然投资较高,但方案运行稳定,出水有保障,具有丰富的工程、运行和管理经验。第三章工程设计1980年代中后期,我国开始建设卫生填埋场,已有不少卫生填埋场建成并投入使用。随着垃圾填埋场的建设,垃圾渗滤液的处理也进行了有益的探索,对垃圾渗滤液的水质、水量和处理特点有了更加全面、系统、客观的认识。但由于垃圾渗滤液水质和水量变化大,氨氮含量高,有机污染物含量高,难降解有机物含量高,我国大部分垃圾填埋场渗滤液处理设施出水达不到排放要求。垃圾渗滤液处理一直是垃圾填埋场设计、运营和管理中的一
36、个非常棘手的问题。因此,根据技术规范和实践经验,设计一个适合我国国情的生活垃圾垃圾渗滤液处理工程非常重要。1推荐的处理工艺1.1加工过程横店垃圾渗滤液处理站排入城市下水道。水质符合东阳市污水管理标准。垃圾渗滤液出水水质达到: COD 500 mg/L , NH 4 + -N 3 5 mg/L , SS 10.5 ,将氨离子转化为游离氨(NH 3 ) ,然后送入汽提塔,通过喷吹法去除游离氨,并为后续SBR工艺调整C/N比,达到COD和NH 4 在废水+ -N去除。为保证处理后出水COD 500mg /L ,二沉池可补充同步化学沉淀。综上所述,本项目采用渗滤液碱化汽提塔高效厌氧反应器SBR池混凝沉
37、淀二沉池城市下水道的工艺流程。工艺流程如图3.1所示。图3.1 厌氧+SBR+混凝工艺流程渗滤液pH调节pH调节调节池碱化吹脱塔中和反应沉淀池混凝反应池干污泥填埋高效厌氧反应器SBR系统沉淀池污水达标排放污泥脱水机1.2调理池渗滤液调节池的容积是综合考虑填埋场渗滤液的储存能力确定的,平衡计算后确定年降雨量产生的渗滤液处理规模,应考虑紧急情况。根据国内外垃圾填埋场运行设计经验,渗滤液产量计算公式为:Q=中央情报局/1000式中:Q为产生的渗滤液量(m 3 /月); I 为月平均降雨强度(mm/月); C为入渗系数,总则为0.20.8; A 是集水区(m 2 )。表 3-1 近 47 年 6 月降
38、水量项目平均六月最大值六月二号6月47岁(毫米)231.7503410.5调节池容积设计按47年最大月降雨量计算,47年最大月降雨量503mm,6月渗流系数0.6;Q=503(300000.6+30000.36)10-3/30=320m3V=(320-120)30=6000m3按照47年来最大月降雨量,6000m 3调节池可蓄水1个月。1.3碱化汽提塔氨氮含量高达24 00 mg/L , COD/NH 4 + -N小于4.2 。如果直接进入生化处理装置,不仅会抑制微生物,而且难以实现生物反硝化。因此,采用鼓风汽提塔进行部分脱硝,以提高COD/NH 4 + -N的比值,降低氨氮浓度。本项目拟采用
39、圆柱形汽提塔,直径2.5m和高度8.0m为 ,内填充一定高度的球形塑料填料。原水被泵送到汽提塔顶部进行喷淋布水,汽提塔后部安装两台鼓风机,迫使气流自上而下流经填料,与水滴逆流接触。控制氨氮汽提效率的关键因素是水温、气液比和pH值。在控制水温在25左右的条件下,固定气液比为3000:1,pH值在910之间。随着pH值的增加,氨氮脱除效率急剧增加。当pH值达到10以上时,氨汽提效率缓慢增加。继续提高渗滤液的pH值,氨氮的去除效率几乎没有变化,但此时由于二氧化碳气体溶解在空气中,塔内产生CaCO 3 ,导致结垢问题.由于塔内水垢的附着,提高的气液比接触效率被设计所抵消,容易造成处理过程中的故障。因此
40、,将pH值控制在10.5左右为宜,氨汽提效率可达90%左右。当pH值为10.5、水温25 左右时,当气液比达到3000以上时,氨汽提效率达到90%以上。随着气液比的不断增加,除氨效率的提高很小。综合考虑各种因素,气液比最好控制在3000-3800之间。废水pH值控制在10.5,气液比控制在3500。水温25时,氨去除率达到90%以上。水温为20时,氨去除率为76%85%。当水温为16时氨去除率为65%73%。综合考虑各种因素,氨汽提的控制条件为pH值为10.5 、水温25 、汽提时间5 h 、气水比3000 :1 、氨去除率80%以上。汽提后COD也被部分去除,去除率为19.7%。汽提后出水C
41、OD/NH 4 + -N为10.4 ,有利于后续SBR池反硝化。(1) 蒸汽消耗量冬季气温较低时,为保证氨氮的脱除效率,宜采用蒸汽加热加热至25左右。根据水的比热容可知,1公斤的水升高1需要4.2kJ的热量。渗滤液总量为120 t/d。若计算渗滤液最低温度为10,升温至25,所需热量为7.56 10 6 kJ,1 t蒸汽产生3.165 106 kJ。要将 120 吨水从 10 C 升高到 25 C,需要 2.4 吨蒸汽。如果年蒸汽使用时间为3个月,年蒸汽费为32000元。(2)硫酸铵回收垃圾渗滤液碱汽提过程中会产生含氨废气。如果不进行处理排放,势必造成二次环境污染。本方案采用含硫酸的硫酸铵溶液
42、吸收废气中的氨气,生成副产硫酸铵,可作为生产复合肥的原料,实现综合利用资源,降低环保处理成本。处理后的废气达到恶臭污染物排放标准(GB 14554-1993)三级标准。酸性硫酸铵母液(PH4)由母液循环泵输送至填料吸收塔上部,含氨废气由下部进入吸收液罐内溶液。吸收塔,首先进行鼓泡吸收。随着填料吸收塔的上升,它与从上部喷出的循环母液逆流接触,使废气中残留的氨被进一步吸收,使气体中的氨含量降至排放标准以下( 4.0mg/m3),最后去除泡沫装置,通过排气扇将气体排放到大气中。吸收液罐中的硫酸铵溶液通过连续循环被吸收。当浓度达到饱和时,硫酸铵晶体析出。将晶浆泵送至晶体生长槽进一步冷却结晶,晶浆经下部
43、出料阀送入。离心机除去母液后,得到固体硫酸铵作为副产品。过滤后的母液返回吸收液循环罐,继续循环吸收。在此过程中,吸收液循环罐需要不断加入浓硫酸,以补充氨中和的酸度,维持其pH4。同时,由于酸与氨的反应在吸收过程中是放热反应,在此过程中会蒸发掉部分水分,使吸收液浓缩成过饱和溶液,从而析出结晶。 .为保持水平衡,需视情况添加少量水。吸收塔高位槽循环泵引风机循环结晶槽离心机含氨废气排放固体硫酸铵晶浆母液滴加98%硫酸养晶槽图 3.2 从废气中回收氨的工艺流程图渗滤液氨氮浓度为2400 mg/L,以80%计算脱除率,NH 3脱除量为233 kg/d。表 3-2 处理装置预计运行费用(按 230 公斤氨
44、气/天计算)序列号姓名数量单价费用(元)评论1硫酸 98%H 2 SO 4686.1kg320元/吨220.02电56.7千瓦时0.7元/度40.003包装袋202.0元/件40.004薪资福利2个人60元/天人120.005其他费用50.006副产物硫酸铵的回收951kg550元/吨-523.05全部的-53.05经初步测算,废气处理装置日处理费用为470.0元,副产硫酸铵回收费用为523.05元,略有盈余。1.4 _高效厌氧反应器本项目采用国际专利高效厌氧反应器,由厌氧生物滤池和挡板厌氧反应器组成。厌氧生物滤池采用进口高性能填料,不仅可以截留和吸附部分有机物和悬浮颗粒,还可以对原水进行水解
45、、制酸预处理,为后续的厌氧反应器制甲烷创造条件;折流式厌氧生物反应器采用全封闭结构,主要利用高效厌氧菌完成产甲烷阶段。它由不同的填充物和折板组成,有长12m、宽3.5m、高1.8m。高效厌氧反应器吸收了UASB、ABS等现代高效厌氧生物反应器的特点,综合考虑了反应器在高负荷下的运行特性。水循环使反应器具有污泥浓度高、基质降解驱动力大的特点。与传统的厌氧反应器相比,该过滤器可以保持较高的微生物浓度,污染物降解能力强,处理能力强。当水温为1.0天,20水力停留时间为1.0天, COD体积负荷为4.4 kg/m 3 .d时, COD和BOD 5的去除率分别为70.9 %和77.3 % ;当水温上升3
46、4到83.3%和88.4%时。厌氧反应器节省了基建投资,无需设置污泥回流装置和污泥水分离装置,可保持出水SS低。反应器内的污泥每23周清除一次,可用于农业,避免二次污染。建成后在运行过程中无耗电(无需额外建设电网),操作方便,无需管理人员和技术人员支持。本方案中挡板厌氧反应器HRT设置为24h,循环厌氧生物滤池HRT设置为12h。在这些工况下,当进水COD平均浓度为7200 mg/L , BOD 5平均浓度为4500 mg/L时,出水COD平均浓度为1440 mg/L ,COD平均去除率为80.0 % ,出水BOD 5平均浓度为540.0mg/L时, NH 4 + -N的平均去除率为88.0
47、% 。1.5 SBR池_SBR工艺是通过设定曝气和停止时间来实现有机物和氨氮的同时去除,即在缺氧期,反硝化菌可以利用有机物进行硝酸盐还原,而在好氧期,异养菌硝化细菌可以分解有机物和氧化氨氮。 SBR系统中的生物菌株更加多样化,食物链更长,污泥可以被原生动物和后生动物作为食物消耗,残留污泥量少。垃圾渗滤液NH 4 + -N含量较高,碱汽提塔脱氨后出水NH 4 + -N约为480 mg/L , COD/NH 4 + -N约为3.3 ,有利于硝化;部分汽提后引入立交管后的出水补充碳源,增强了反硝化效果。综上所述, SBR罐的合适运行条件为: HRT 7 2h (每天设置2个周期,每个周期的缺氧期为4
48、h ,有氧时间为6h )。在该工况下,当进水COD平均浓度为1440 mg/L , NH 4 + -N平均浓度为288 mg/L时,出水COD平均浓度为504 mg/L ,平均COD去除率为65 . 0 % ,出水NH 4 + -N平均浓度为28.8mg/L时, NH 4 + -N的平均去除率为90.0% 。1.6混凝沉降PAC和FeCl 3进行对比试验。发现在相同投加量条件下, PAC的COD去除率高于FeCl 3 ;率为20 % -30 % ,使最终出水COD 500毫克/升。1.7整体系统效率“一次渗滤液碱化汽提塔高效厌氧反应器SBR池混凝沉淀出水”和SS的工艺,可以有效去除垃圾渗滤液中
49、的COD 、 BOD 5 、 NH 4 + -N ,使处理后的污水可排入城市下水道。系统各单元处理效率见表3-3 。表3-3系统处理效率预测水质指标化学需氧量(毫克/升)BOD 5 (毫克/升)NH 4 + -N (mg/L)SS(毫克/升)生渗滤液1000050002 4 005000吹掉水8 000/48 0/去除率( % )2 0/8 0/中和反应析出水72004500/4000去除率( % )1010/20厌氧出水144054028816 00去除率( % )808 84060SBR出口50410828.8320去除率( % )65809 080混凝流出物403.297.2/160去除
50、率( % )2010/5 0排放要求50040035300最后的水403.297.228.81602工艺结构设计2.1土木结构设计2.1.1网格井尺寸2.0m 1.2m2.0m有效水深1.5m结构体钢筋混凝土数量2 _设备配置每个 2 个网格2.1.2油底壳水力停留时间2h尺寸2.0m 1.0m3.5m有效水深3.0m结构体钢筋混凝土数量2 _设备配置4台污水提升泵2.1.3调节池水力停留时间50 d尺寸54.0m 25.0m5.0m有效水深4.5m结构体钢筋混凝土数量1 _设备配置3套穿孔管曝气系统, 2套污水提升泵2.1.4 pH调节池水力停留时间30 min尺寸1.5m 1.5m2.0m
51、有效水深1.5m结构体钢筋混凝土数量1 _设备配置1套Ph控制系统2.1.5中和反应沉淀池中和反应罐水力停留时间45分钟尺寸1.5m 1.5m2.5m有效水深2. 0m数量1 个座位配套设备:轴搅拌机1台沉淀池类型垂直流动尺寸4.5m 4.5m4.5m结构体具体的数量1 _设备配置: 2台污泥泵2.1.6中间池水力停留时间30 min尺寸1.5m 1.5m2.0m有效水深1.5m结构体钢筋混凝土数量1 _设备配置2套中间提升泵2.1.7SBR系统停留时间3d体积160m3尺寸10.0m 4.0m4.5m有效水深4.0m结构RC2个座位_设备配备2套微孔曝气系统和2套滗水器。2.1.8混凝反应罐
52、水力停留时间50分钟尺寸2.0m 2.0m2.5m有效水深2.0m结构体钢筋混凝土数量1 _设备配置2台搅拌机 _2.1.9沉淀池类型斜管沉淀池尺寸4.5m 4.5m4.5m有效水深4.0m结构体钢筋混凝土数量1 _设备配置斜管填料25m3, 2个污泥泵2.1.10污泥罐类型垂直流动尺寸4.5m 4.5m4.5m有效水深4.0m结构体钢筋混凝土数量1 _设备配置2个污泥泵2.1.11放电井尺寸2.5m 1.5m1.5m有效水深0.8m结构体钢筋混凝土数量1 _设备配置超声波流量计、pH在线监测仪2.1.12鼓风机房尺寸9.0m6.0m结构体砖和灰浆数量1 _2.1.13综合室(包括控制室、实验
53、室、脱水室、加药室等)尺寸15.0m 6.0m( 90m2)结构体砖和灰浆数量1 _2.1.14应急井作用:为防止暴雨季节山洪暴发对污水处理设施的影响,在污水处理厂周围设置了泄洪沟,雨水通过泄洪沟汇入雨水池,然后排放通过泵。类型正方形自动排水设计参数按每三年一次的暴雨流量计算,停留时间为10min体积1800m3结构体钢筋混凝土数量1 _设备配置3台污水泵(2台使用,1台备用)2.2设备及材料选择2.2.1粗细网格类型人工清渣规格B= 600mm, b= 10mmb=3mm材质SUS304 _数量4套2.2.2污水坑污水提升泵类型防腐离心泵规格8.0m3/h 10.0m力量1.5kW数量2套(
54、1用1备用)2.2.3中间池污水提升泵类型离心泵规格5.0m3/h 10.0m力量0.75kW_ _数量2套(1用1备用)2.2.4调节式泳池鼓风机类型罗茨鼓风机(三叶低噪音)规格6.0 m 3 /min 5 5.0k Pa /套力量18.5kW_ _数量2套( 1套使用, 1套备用)(注:鼓风机进出口均装有消音器和变频器)2.2.5脱碱塔类型填料塔直径 2.50m8.0m(H)材料聚丙烯数量1个单位2.2.6吹掉心脏鼓风机型号规格BF4-72风量20000 m/h风压940-580 k Pa功率11千瓦_数量1 _2.2.7氨吸收塔类型填料塔直径 : 2.50m8.0m(H)材料:聚丙烯数量
55、:1个单位2.2.8穿孔管曝气系统材料ABS数量3套2.2.9中和池搅拌机类型纵轴规格1000mm力量3.0kW_数量1个单位材料C.S+环氧树脂2.2.10中和沉淀池污泥泵类型卧式离心泵规格5.0m 3 / h10m力量1.5kW_数量2套(1用1备用)2.2.11高效厌氧反应器循环厌氧生物滤池水力停留时间12h尺寸3.5m 3.5m3.0m有效水深2.5m结构体CS数量2套设备配置进口高性能填料50m3挡板厌氧反应器水力停留时间24h尺寸12.0m 3.5m1.5m有效水深1.2m结构体CS数量2套设备配置进口高性能填料90m3设备配置污泥回流泵2台2.2.12厌氧污泥泵回流比600%规格
56、20m3/ h 30m功率7.5kW数量2 套(1 套使用,1 套备用)2.2.13厌氧高效填料类型粒子数量140m32.2.14污泥泵类型卧式离心泵规格8.0m 3 / h10m力量1.5kW_数量2套(1用1备用)2.2.15O泳池鼓风机类型罗茨鼓风机(三叶低噪音)规格8.0 m 3 /min 65.0 k Pa /套力量30kW数量2套( 1套使用, 1套备用)(注:鼓风机进出口均装有消音器和变频器)2.2.16微孔曝气器类型隔膜规格215 mm材料主体为PVC ,膜片为橡胶数量200 _ _2.2.17滗水器类型自动升降规格6 0.0m 3 /h10m数量2个单位2.2.18排泥泵类型
57、卧式离心泵规格5.0m 3 / h10m力量1.5kW_数量2套(1用1备用)2.2.19混凝反应罐混合器类型纵轴规格1000mm力量3.0kW_数量1个单位2.2.20斜管填料类型蜂窝斜管规格 50mm _数量25m32.2.21混凝沉淀池污泥泵类型卧式离心泵规格5.0 m 3 /h 10m力量1.5kW数量2套(1用1备用)2.2.22PAM加药系统储药罐20m3, 1个PP结构溶解1.0m3罐, 1PP结构搅拌机 , 1.5 kW 800mm1台计量泵隔膜泵2L/分钟 30m0.5kW _2套( 1套使用, 1套备用)2.2.23P交流加药系统储药罐20m3, 1个PP结构计量泵隔膜泵Q
58、= 2L/min 30m 0.5kW2套( 2套使用, 1套备用)2.2.24H 2 SO 4加药系统储药罐20m3, 1个PP材质加药泵耐酸泵1.0m3/h 15m 0.5w2套( 1套使用, 1套备用)2.2.25石灰定量系统溶解5 m3罐, 1个PP材质储药罐20m3, 1个PP材质计量泵防腐泵1.0m3/h 15m 0.5w2套( 1套使用, 1套备用)2.2.26污泥输送泵类型螺杆泵规格10m3 20m3.0kW数量22.2.27污泥脱水机式压滤机规格100m2数量12.2.28超声波流量计类型开放渠道数量1套2.2.29电磁流量计类型管子数量1套2.2.30水平仪类型漂浮数量1套2
59、.2.31 p高度计类型在线的数量3个单位第四回建筑和结构设计1 主要建筑材料1.1混凝土混凝土垫层: C10钢筋混凝土: C25所有充水结构混凝土均采用C25 ,抗渗等级S6 ,并添加12%水泥含量的VEA微膨胀剂。1.2 水泥使用425 525 #普通硅酸盐水泥。1.3 钢一级钢筋II级钢筋, 8为 = 1 * ROMAN I级钢, fy=210 N/mm 21025为 = 2 * ROMAN 级钢, fy =310 N/ mm 225为 = 2 * ROMAN 级钢, fy=290 N/ mm 2型钢A3或A 3F,红丹防锈漆或热镀锌保护。1.4 砖墙框架结构填充墙采用Mu7.5标准机制
60、砖砌筑,地下采用M5水泥砂浆砌筑,地上采用M2.5混合砂浆砌筑。2 建筑设计本规划新建建筑主要包括综合楼(药库、实验室值班室、休息室等)。建筑设计是根据美观、实用和经济的原则构思的。立面处理以简洁明快为主。建筑材料:1)所有楼层均使用材料价格不低于60元/平方米的地砖。2 )屋面:面层法(自上而下):纤维胎防水沥青瓦-20mm厚防水砂浆找平-20mm厚挤塑板温度-SBS防水层-找平层-混凝土层基层。3 )所有窗户均采用88系列海螺塑钢窗,所有室内门均采用普通胶合板门。4 )外墙粉刷:水泥砂浆(与防水剂混合)粉刷基层,外墙喷砂。5 )内墙粉刷:所有房间均以混合砂浆为基础,表面用白水泥和旧粉混合施
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