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文档简介
目录
第一章概述............................................6
1.1设计依据.............................................6
1.2设计范围.............................................6
1.3工程设计标准与规范..................................6
18、10KV以下变电所设计规范..............................7
第二章工程概况..........................................8
2.1项目背景.............................................8
2.2垃圾场现状及存在问题................................8
2.3工程条件............................................9
第三章整治工程方案选择.................................10
3.1整治方案选择........................................11
3.2封场工程基本要素....................................11
第四章垃圾场封场整治工程设计...........................20
4.1场区平面布置........................................21
4.2封场设计............................................21
4.3垃圾坝..............................................21
4.4截洪沟..............................................23
4.5导气系统设计........................................24
4.6渗滤液的收集........................................26
4.7渗滤液处理工艺......................................27
4.8结构设计...........................................51
4.9电气设计............................................55
0.4KV进线柜上设置有有功电能计量表......................56
4.10总图与高程设计....................................57
4.11给排水及消防设计...................................57
第五章生产组织和劳动定员................................60
5.1生产组织............................................60
5.2劳动定员............................................60
第六章环境保护和安全卫生防护...........................61
6.1环境保护............................................61
6.2安全卫生防护.......................................61
第七章存在问题及建议....................................62
7.1存在问题............................................62
7.2建议...............................................62
前言
xx市现有九个垃圾场均处于主城区,污染十分严重。为保护环境,防
止污染,确保安全,解决我市日趋严重的垃圾问题,因此,长生桥垃圾卫
生填埋场正加快建设进度,同兴垃圾焚烧厂、黑石子垃圾卫生填埋场已逐
步进入设计和建设阶段。建成后的三个现代化垃圾处理场,将分别替代原
主城区九个垃圾场,所以,对这些垃圾场的封场已势在必行。
按照市政府的要求,对这些垃圾场将实行逐步封场。这不仅是为了
改变目前我市垃圾处理现状,更重要的是实施政府为民办实事的一项“民
心工程"。有利于改善我市投资环境,推动区域性土地的综合开发利用,促
进社会经济的发展。
由于建场时的先天不足,各场不仅存在填埋气体爆炸、垃圾堆体坍
塌等安全隐患,而且对环境的污染日趋严重。因此,在封场时应重点解决
这两个问题,采取相应补救措施,完善设施和设备,方可实现确保封场后
的安全和环境污染得到初步控制的目标。
存在的主要问题有:场内垃圾采用自然堆放,堆放的倾角是垃圾的
自然休止角,在雨天或受外力的作用下易坍塌;场内排水沟不完全,地表
径流增加了渗滤液的产量;场内无防渗层,渗滤液在底部迁移,易造成堆
体的滑动,且无处理设施,对地面、地下环境已造成污染;在填埋完成区
域未覆土和设置导气井,填埋气呈无组织排放,形成事故隐患。
在垃圾场进场方向的左部,xx丽都房地产公司已将此处约50亩左右
的垃圾进行了覆盖(用建筑弃土),厚度为2米左右,xx区环卫局于xx年
12月在此处打井钻气,间距约25米,采用穿孔钢管导出填埋气体,部分
管头正在燃烧。
在垃圾场进场方向的右部,因西部汽车城场地平整施工,将大量的建
筑弃土堆填在垃圾场填埋区内,并覆盖了拦渣坝及坝外部分。现坝外溪水
每次涨水,其回水将淹至拦渣坝底部,给今后的封场造成困难。
xx年四月二十八日,由市环卫处组织,市市政委、xx区环卫局、xx区
市政局环卫处、中国市政工程西南设计院和xx市环境卫生科研所等单位参
与的xx村垃圾场封场整治工程工作会议在市环卫处召开。与会的各位领导
在肯定了封场实施方案的同时,提出了以下封场整治工程总体原则:
1、由于建场时的先天不足,该场不仅存在填埋气体爆炸、垃圾堆体坍
塌等安全隐患,而且对环境的污染日趋严重。因此,此次封场时主要重点解
决这两个问题,采取相应补救措施,完善设施和设备,实现确保封场后的安
全和环境污染得到初步控制的目标。
2、在封场设计时同时充分考虑该场地封场后的使用,以避免建设的盲
目性。
3、作好与土地使用权所有者及时沟通方案设计,保证工程设计得到丽
都房地产公司和中国西部汽车城公司的认可。
xx年五月,xx区市政局环卫处委托中国市政工程西南设计研究院和xx
市环境卫生科研所进行xx村垃圾场封场整治工程设计。
中国市政工程西南设计研究院和xx市环境卫生科研所技术人员在对xx
村垃圾场整治工程初步设计方案进行过程中,多次到现场与上述两公司进行
协调,在设计和施工建设上有交叉之处也及时进行了沟通。该工程的设计充
分考虑了家俱城与汽车城的规划建设。
同时,考虑到家俱城与汽车城对封场后场地的规划建设,封场后该场地
的使用必须符合《城市生活垃圾卫生填埋场技术规范》中的相关规定:
1、埋场土地达到安全期后方能使用,在使用前必须做出场地鉴定和使
用规划。
2、未经地质、建筑、环境专业技术鉴定之前,填埋场地严禁做永久性
建(构)筑物用地。
3、在场内甲烷气体的含量不得超过5%,建构筑物内甲烷气体含量不得
超过1.25%。
在本次初步设计中,我所将经优化后的方案作为设计实施方案。该方案
垃圾场总占地面积75亩,其中渗滤液处理单元占地2.22亩,垃圾场总装机
容量66.9kW。
在本次初步设计过程中,得到了xx市市政委、市环卫处、区建委、
区环卫处及xx丽都房地产公司和中国西部汽车城公司的大力支持与协助,
在此表示衷心感谢!
第一章概述
1.1设计依据
1、xx市市政管理委员会关于封闭xx区xx村垃圾处理场有关问题
的通知
xx市市政管理委员会办公室xx年四月
2、xx年垃圾成分调查表
xx市环卫处科研所xx区环卫处xx年五月
3、xx村垃圾场xx年6月渗滤液化学指标
xx市环卫处xx区区环卫处xX年六月
4、xx村垃圾场地质勘察报告
5、xx村垃圾场地形图(1:500)
1.2设计范围
根据《xx市xx村垃圾场封场整治工程》设计合同,本次初步设计的
设计内容为:(1)调整已填埋垃圾的堆放形式,使其形成稳定的堆放坡度;
(2)垃圾拦渣坝的设计;(3)渗滤液的收集和处理系统设计;(4)垃圾场
气体的收集和处理系统设计。
1.3工程设计标准与规范
本次初步设计所遵循的主要标准与设计规范如下:
1、城市生活垃圾卫生填埋场技术规范
2、室外排水设计规范
3、生活垃圾填埋场污染控制标准
4、中华人民共和国《生活垃圾填埋污染控制标准》中生活垃圾渗滤液
三级排放标准。
5、《地面水环境质量》标准
6、《污水综合排放标准》
7、《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》
8、《给水排水工程结构设计规范》
9、建筑结构荷载规范
10、建筑设计抗震规范
11、构筑物抗震设计规范
12、建筑结构设计统一标准
13、建筑地基基础设计规范
14、建筑桩基技术规范
15、砼体结构设计规范
16、混凝土结构设计规范
17、低压配电装置及线路设计规范
18、10KV以下变电所设计规范
19、建筑防雷设计规范
20、电力装置的继电保护和自动装置设计规范
21、工业与民用电力装置的接地设计规范
22、工业控制设备及系统的端子板
第二章工程概况
2.1项目背景
xx市位于xx省东部,是我国的历史文化名城和重要的工业城市、长
江上游的经济中心,西南最大的水陆交通枢纽和对外贸易港口。
xx村垃圾场位于xx市xx区xx乡xx村流水岩,距南坪八公里约800
米,始建于86年,现在日消纳垃圾量1200吨,已填埋垃圾约220万吨,
属民办公助的社办渣场,占地面积约50000m²。
为配合xx市长生桥垃圾卫生填埋场的如期运行,改善xx市城市环境,
xx市xx村垃圾场封场整治工程要求在xx年8月初进行入场施工。同时,
随着城市经济的飞速发展,城市规模持续增长,xx村垃圾场所在区域即将
建设成家俱城与汽车城,因此对于xx村垃圾场的封场整治已迫在眉睫。
2.2垃圾场现状及存在问题
xx村垃圾场内有近220万吨垃圾,已服务14年,已接近封场阶段,
目前日消纳垃圾量约1200吨。随着城市的发展扩张,垃圾场所在区域也成
为城市的规划建设用地,垃圾场北侧是xx丽都房地产公司规划用地,南侧
是中国西部汽车城公司规划用地,这些规划将在若干年内实施。该垃圾场
为简易垃圾堆场,场内垃圾为自然堆放。
目前,该垃圾场存在以下问题。
1、垃圾场内垃圾采取自然堆放方式,垃圾堆放的倾角为垃圾的自然
休止角,在雨天或在受到外力作用时易坍塌;
2、垃圾场四周排水沟建设滞后且不够完善,地表径流进入垃圾场,
增加了渗滤液产量;
3、垃圾场无防渗层,原场内所做的渗滤液收集沟也几近堵塞,造成
渗滤液在场底迁移,对地面和地下环境形成污染。
4、在垃圾堆放区域内未覆土,同时也未设置导气井,垃圾场内气体
向不同方向逸出,形成事故隐患。
2.3工程条件
2.3.1气象条件
多年平均降雨量:1204.3mm
多年平均蒸发量:1011.1mm
主汛期5~9月,占全年降雨量的三分之二,2001年最大降雨量:
44.7mm,持续时间1小时13分钟
风向:主导风向为北风
全年平均日照率:26%
2.3.2地质条件
场区位于南温泉背斜的西翼,岩层倾向285°,倾角50°。无断层通
过;场地地表的斜坡上见有大面积的基岩裸露,经地表调查构造裂隙不发
育,地质构造简单。
据《中国地震烈度区划图》,场地地震基本烈度为VI度。场区土层为
软弱土,基岩为坚硬土,土层厚度一般小于3.0米,仅在坡脚深沟部,位
稍后,约4米,按《建筑抗震设计规范》,本场地类别为I~Ⅱ类场地。
场区斜坡地带土层较薄,沟底平缓地带以粘性土为主,局部地段有砂
土及杂填土分布,现为菜地,土层一般厚2~3米,最厚达4.50米。在斜
坡和坡坎部位见有基岩裸露,岩性为侏罗系中统沙溪庙组的泥岩和砂岩。
场地地层分布连续,岩体完整,构造裂隙不发育,地质构造简单。场
地地形坡向倾向基本一致,地形坡度缓于岩层结构面倾角,且岩层结构延
伸不远,坡体现状稳定。场地内无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象,
场地稳定。
2.3.3水文地质条件
1、地表水
场地内有从北东侧流经场地中部向南西侧蜿蜒流出场外,沟内常年有
流水,主要为现有垃圾场西侧截排的地表水,水量为0.066m³/s
(5728.32m³/d)。主要为上游七公里家俱城排放的生产生活废水,从北东
流经场地向南西侧排出场外。
2、地下水
场在位于丘陵斜坡及一深沟部位,场地内粉质粘土与泥岩为相对隔水
层。场地地下水贫乏,水文地质条件简单。
第三章整治工程方案选择
3.1整治方案选择
xx村垃圾场为非规范垃圾填埋场,所谓非规范垃圾填埋场,是指未按
《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》进行防渗、污水处理、气体导排
和标准卫生填埋作业的垃圾填埋场。
目前,国内对于非规范垃圾填埋场封场的方法主要有:搬迁法、生化
法和就地封场法。
搬迁法是将主城区垃圾场的垃圾搬迁至另一偏僻地带,再按标准卫生
填埋场进行选址、勘测、填埋与封场建设,此方法投资较大,在经济上不
合适。
生化法通过对垃圾填埋场强制通风好氧发酵工艺方案,可使场内垃
圾由厌氧发酵状态转入好氧发酵,堆体温度高,垃圾降解速率快,场内垃
圾经半年的沉降可基本稳定。此方法的优点是安全可靠,稳定化时间短;
缺点是技术工艺较复杂,设备的管理与操作要求较高,运行费用高,适合
平原垃圾堆场,不适合xx市的实际情况。
就地封场法,即对现有非规范垃圾填埋场的水、气和外形采取补救措
施实行封场的方法,具有工艺简单、投资较少,安全系数高,生态恢复完
全等优点,符合我市的具体情况,因此,本方案选定就地封场法。
下面章节对就地处置方案进行进一步论述。
3.2封场工程基本要素
非规范垃圾填埋场封场工程基本要素有:封场覆盖及植被恢复;填埋
场外貌改形;气体的安全控制与处置;气体迁移控制;径流的控制;渗滤
液的收集与处理。
3.2.1垃圾场外貌改形设计
由于现有xx村垃圾场的边坡在40°~80°之间,为控制垃圾堆体因
自然沉降而产生的不稳定性,必须对现有非规范垃圾填埋场进行外观改形,
放缓坡度。由于垃圾场区域已成为规划建设用地,而部分规划建设项目即
将实施,因此对垃圾堆体的调整,使之堆放的形式稳定,是整个垃圾场整
治的基础。其它的整治措施都必须基于垃圾堆体的稳定之上。
外形设计主要指封场覆盖表面处理层外部形态设计。一般有水平式和
斜坡式。
对于xx村垃圾场,其垃圾主要来自于xx区、xx区和南岸经济开发区,
垃圾成分参见下表,其橡塑与厨余垃圾含量均较高,含水量大。因此,在
封场后3~6个月后,垃圾堆体稳定化过程中,将开始发生表面下沉坍塌,
显著沉降(>0.01米/年)将持续到10~15年以后,总体沉降量将占堆体
高度的10%以上。对于非封闭式的垃圾场,外形设计如为水平式,在经若
干年后,可能形成中央低洼凹陷的盆状或是盘状地貌,容易积水,且增加
渗滤液的积累。
xx年xx村所涉及3区生活垃圾成分表表1
植物茎
砖
木材玻
项目动物纸橡塑金属
灰土叶果皮布类
瓦类类类类类璃
类
地区
xx区13.22.23.4036.717.34.1216.713.90.991.3
406950
南岸区12.92.18.315.013.41.8
2.7538.314.340.86
460733
xx区15.43.65.913.614.51.2
2.5138.054.130.86
262850
xx村垃圾场因开发利用,要求场地大部分平整,外形设计为水平式,
在其表面需设计2%的表面坡度,在其靠近垃圾坝部分,整形成为斜坡式,
对于选择斜坡式的外貌整形方式,一种方法是不修建垃圾坝,而是将垃圾
堆进行削坡,使其外缘向外延伸,直至其坡度小于30%,这种方法的实施,
一是将使垃圾堆体外缘向北推进约180m,大大增加垃圾场的占地面积和与
外界接触的边缘,二是没有垃圾拦渣坝,无法阻挡垃圾堆体滑动产生的迁
移,三是导致渗滤液的收集难度加大。另一种方法是修建垃圾坝,使垃圾
在垃圾坝内其顶面成为稳定坡度。本方案决定在填埋区修建垃圾坝,利用
垃圾坝形成库容,容纳改形过程中削坡的垃圾,收集渗滤液,同时使垃圾
顶面坡度处于稳定坡度的范围内。
在确定坝址位置以后,对于垃圾场扩容问题,利用垃圾坝与垃圾场谷
地形成的库容,容纳垃圾堆体削坡覆盖的25.5万m³。
对于垃圾坝的结构,有两个方案:
方案一为复合土工膜斜墙土坝,投资较省,施工简便,坝体土石料碾
压完成后,再进行斜墙施工,施工干扰小;坝体防渗效果比砼坝差,占地
面积大,坝轴线以内坝体占用垃圾场体积约5520m³。
方案二为砼重力墙土石坝,重力墙与土石体共同维持稳定,结构稳定
性及防渗效果较好,坝内侧占用垃圾场体积较少;施工干扰大,砼方量大,
投资较大。
经技术经济比较,推荐方案一为本次设计的设计方案。
垃圾坝方案比较表表2
垃圾坝形式方案一:土工膜防渗斜方案二:砼重力墙坝
墙坝
垃圾坝材质粘土+土工膜混凝土
地面部分坝高(m)5.45.4
新增库容(m³)255000255000
投资(万元)32.09215.75
相比之下,由于土工膜防渗斜墙坝的投资最省,本设计推荐采用方案
一:土工膜防渗斜墙坝。
3.2.2封场覆盖
封场覆盖主要分为封闭式和非封闭式两大类。封闭式要求在垃圾场底
部、侧面和顶部加设防渗层,非封闭式是在封场时不铺设防渗层,直接进
行表面覆盖设计。该场近期用作绿地,从封场的总投资和封场的要求看,
可采用非封闭式封场覆盖,在能导出气体和渗滤液的同时确保垃圾场的安
全。
封场覆盖的目的为了阻断外界与垃圾场垃圾的相互影响,在填埋完成
后需进行封场,其目的是阻断雨水进入垃圾场,减少渗滤液量,防止垃圾
场气体的无规律逸出,恢复垃圾填埋区域的生态系统。
而封场覆盖由复合层构成,有两种方案进行选择。
整个系统可分为4层,自上而下分别为:植被层、营养层、排水层和
复合阻隔层,阻隔层以下为垃圾堆体(见图1)。
图1方案一垃圾场覆盖系统示意图
植被层,20cm
营养层,厚30cm
卵石导流层,厚30cm
粘土层,厚60cm
已填埋垃圾
封场覆盖层工艺图
材料、工程量一览表
序号项目单位数量备注
1粘土m³30000
2卵石m³15000直径2~6cm
3营养层m³15000粘土
4植被层m³10000
5
图2方案二垃圾场覆盖系统示意图
植被层,厚20cm
自然土层,厚30cm
卵石导流层,厚30cm300g土工布
粘土层,厚30cm1.5mm土工膜
已填埋垃圾
封场覆盖层工艺图
材料、工程量一览表
序号项目单位数量备注
1土工膜m²50000厚1.5mm
2土工布m²50000300g
3粘土m³15000
4卵石m³15000直径2~6cm
5自然土m³15000
6植被层m³10000
我国《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》的《条文说明》部分,规定
封场覆盖层的组成为20~30cm厚的粘土或复合材料,20~30cm厚的自然
土,营养土不小于20cm。
a.植被层:为垃圾场的最终生态恢复层,封场第一年适合种浅根系
草本植物,最初建立的群落结构应是草—灌一乔,第二年逐渐过渡为乔一
灌一草。营养层富含一定的有机质,其厚度和表层生态恢复植被有关。
植被层为垃圾场最终的生态恢复层,它能美化周边环境,防止雨水冲
蚀土壤,利于径流的收集及导排。
b.营养层:有机质>5%的土壤,厚度为30cm。
c.排水层:厚度为30cm,由砂砾质构成,渗透系数应大于10°m/s,
可以收集通过营养土层下渗的雨水,还能阻止植物根系侵入破坏阻隔层,
避免了阻隔层同营养层直接接触,对阻隔层起一定的保护作用。
d.阻隔层:采用粘土构成的单层防渗系统,厚度为60cm,渗透系数
小于10'm/s。阻隔层是终场覆盖的关键技术,阻隔层主要是为了阻止雨水
渗入垃圾体中,也能从一定程度上防止填埋气体通过土壤孔隙迁移扩散。
方案二中采用了土工膜进行覆盖,因覆盖阻隔层造价为415.19万元;
方案一的覆盖层造价323.87万元,经过权衡,为控制该场整治总经费1200
万元,采用方案一为推荐方案。
3.2.3渗滤液处置
1、处理方案比较
按照中华人民共和国《生活垃圾填埋污染控制标准》中:生活垃圾渗
滤液不得排入中规定的I、Ⅱ类水域和Ⅲ类水域的饮用水源保护区,对排
入Ⅲ类水域的生活垃圾渗滤液,其排放限值执行一级指标值,排入设置城
市二级污水处理厂的生活垃圾渗滤液,其排放限值执行三级指标值的规定,
我们对xx村垃圾场渗滤液处置进行了两个方案的比较。
(1)按执行一级排放限值标准要求:
1)设计处理规模:100m³/d
2)时处理能力:12.5m³/h;
3)一般情况下动力运行周期为每天一班8小时,汛期延长至每天三班
24小时。
4)主体工艺流程;厌氧+沉淀+吹脱+好氧+沉淀,同时添加适量的药剂;
(2)按执行三级排放限值标准要求:
1)设计处理规模:100m³/d
2)时处理能力:12.5m³/h;
3)一般情况下动力运行周期为每天一班8小时,汛期延长至每天三班
24小时。
4)主体工艺流程;A-A/0+沉淀;
两种处理方案主要技术和经济指标见下表。
渗滤液处理方案主要技术经济指标比较表表3
一级排放限值标准三级排放限值标准
设计处理规模100m³/d设计处理规模100m³/d
总装机容量251kw总装机容量28kw
单位运行成本23.09元/m³单位运行成本6.04元/m³
单位处理成本61.58元/m³单位处理成本11.19元/m³
占地面积6250m²占地面积1702m²
工程投资685万元工程投资277.6万元
从上表可明显看出,垃圾渗滤液按三级排放标准进行处理后排入城市
二级污水处理厂的方案应为首选方案。按照《城市生活垃圾卫生填埋处理
工程项目建设标准》及《城市生活垃圾卫生填埋场技术规范》的规定,垃
圾场渗滤液应首先考虑输送到城市污水处理系统进行统一处理或经初步处
理后排入城市污水管网,不宜单独建立完整的、投资较高、占地面积较大
的渗滤液处理系统的要求。由此可见,确定选择达到三级排放限值标准的
处理方案排入鸡冠石污水厂不仅符合国家对垃圾填埋渗滤液处理的规定,
而且能够节省大量的工程投资。处理达到三级排放标准后的处置方法,其
建设费用和运行费用都比处理后就地排放低得多。
由于垃圾场顶部设有阻隔层,外部水形成渗滤液量的极大减少,渗滤
液的产量与封场以前相比大为减少,而在雨季,渗滤液将被降雨极大地稀
释。权宜之下,设计建议采用处理后达到三级排放标准后排入城市污水管
网再经污水处理厂处置的方式。
3.2.4填埋气处置
xx村垃圾场填埋量在220万吨以上,按有关专家的论证,该场1吨湿
垃圾可产生150m³的填埋气体,产气将集中在10—15年之间。在将气体经
总管导出后,可加以利用。
①直接燃烧。
②作燃料,经除H₂S、NH₃及CO₂可作锅炉燃料和民用或工业燃料。
③发电,经冷却脱水后用燃气轮机发电或经滤网后直接进入发电厂。
④清洁燃料,可利用膜分离技术制成压缩天然气。
考虑到现有资金的局限性,直接燃烧的方案投资较省,在外部条件允
许的情况下,可就导出的填埋气体利用进行招商,逐步实现垃圾处理无害
化、资源化。
3.2.5渗滤液的回灌
垃圾场回灌系统能够实现垃圾渗滤液的循环处理,进一步降低渗滤液
污染物浓度和减少渗滤液产生量。循环处理是利用垃圾场覆盖土层的土壤
净化作用、填埋垃圾层的降解作用和最终覆盖后垃圾垃圾场地表植物吸收
作用等进行的。
但垃圾场的回灌技术也存在以下问题:
1、回灌井的方式要求井内24小时水位保持一定,需派专人监守;回
灌管网的方式一次性投入的费用较高,仁家湾垃圾场如建回灌管网则总费
用将增加近百万。
2、在回灌初期,回灌对于减少渗滤液的产生量和降低渗滤液的有关
指标有一定的好处,但在3~5年后,由于本场渗滤液的悬浮物指标较高,
一般在500~3000mg/L之间,则会因场内生物菌种的繁殖而形成大量的淤
泥,造成场内渗滤液回灌管网的堵塞,使回灌系统失效。
3、回灌系统的增加也会增加垃圾场封场后运行费用。
因此,我们在此次设计中不采用回灌这种方式处理渗滤液。
第四章垃圾场封场整治工程设计
4.1场区平面布置
垃圾场位于规划的丽都房地产家俱城。现有进场便道从垃圾场西面进
入垃圾场。根据垃圾场下游西部汽车城的意见"应尽量减少租用规划区土
地的面积,建议将方案中渗滤液处理单元设置在垃圾场东北,高架桥下",
渗滤液处理单元置于垃圾场西南侧。见“垃圾场平面布置图”。
4.2封场设计
垃圾坝修建于垃圾场南侧,垃圾堆体由北向南呈25%~17%的坡面,以
南面垃圾坝为起点,平面距离每20m,垂直距离每升高5m修建一个宽4m
的平台,上升到封场最高点222.24m的垃圾平台,平台坡度2%,坡向垃圾
坝方向。详“垃圾场封场剖面图(推荐方案)”。
封场覆盖层的组成自下而上依次为:20cm厚植被层、30cm厚自然土
营养层、30cm厚卵石导流排水层、60cm厚粘土层
4.3垃圾坝
4.3.1工程等级划分
据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》工程规模为小(2)级,
工程等级为五级,建筑物等级为5级。
4.3.2垃圾坝平面布置
根据工艺布置,垃圾坝位于垃圾堆场南侧,轴线坐标:东端点
X=60028.701,Y=63287.216;西端点X=60052.247,Y=63137.066。设计地
坪标高181.20m,坝顶标高186.20m。
4.3.3垃圾坝方案设计
方案一:复合土工膜斜墙土坝
以粉质粘土(局部砂卵石)地基为持力层,设计坝高5m,坝顶宽4m,
坝长55.4m。垃圾场内侧边坡1:2,外侧边坡1:3,坝体材料采用土石料,
分层碾压夯实,压实系数0.95。防渗斜墙采用高密度聚乙烯(HPDE)复合
土工膜结构,设计按《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》SL/T225
—98有关规定进行。斜墙构造自下而上依次为:砂砾石下垫层厚20cm、300g
土工布+1.5mm厚HDPE土工膜+300g土工布、砂砾石上垫层厚20cm、干砌
块石防护层厚40cm。坝前设HDPE土工膜防渗铺盖长12m,并与土坝防渗斜
墙相连,以增加渗透路径,减小渗透坡降,防止地基渗透变形并减小渗透
流量,砂砾石上下垫层各厚20cm、干砌块石防护层厚70cm。下游坝脚贴坡
排水层,干砌块石层厚40cm,高1m,边坡设草皮护坡。
方案二:砼重力坝
以粉砂质泥岩弱风化层为地基持力层,坝基埋入弱风化基岩深度1.7
m,垃圾坝顶宽4m,垃圾场内侧边坡1:0.7,外侧为直墙,坝底宽度8.2m,
坝顶标高186.20m,坝底181.20m,坝高10.2m,坝基进入中风化基岩应≥
1.5m。坝体材料C25砼,抗渗标号S6。
4.3.4推荐方案
方案一为复合土工膜斜墙土坝,投资较省,施工简便,坝体土石料
碾压完成后,再进行斜墙施工,施工干扰小;坝体防渗效果比砼坝差,占
地面积大,坝轴线以内坝体占用垃圾场体积约2000m³。
方案二为砼重力墙土石坝,重力墙与土石体共同维持稳定,结构稳定
性及防渗效果较好,坝内侧占用垃圾场体积较少;施工干扰大,砼方量大,
投资较大。
经技术经济比较,由于土工膜防渗斜墙坝的投资最省,本设计推荐采
用方案一:土工膜防渗斜墙坝。比较表详前述。
4.4截洪沟
为减少地表径流进入垃圾填埋区域,截洪沟沿垃圾场外侧分段布置。
垃圾填场周围的汇水总面积约为5万m²(其中包括垃圾填埋区域)。按
照《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》规定及xx市近年来降雨资料,根据
xx市的暴雨强度公式:
及雨水流量公式Q=UqF,考虑垃圾场周边植被覆盖率较高等因素,参
考有关资料,径流系数设计取值0.4~0.45,降雨历时按30min考虑,按
设计规范取20年一遇的暴雨,计算在暴雨期间可能汇入垃圾垃圾场的水
量,约为1.2~1.5万m³/d(该值为扣除填埋区域汇水面积后的计算结果)。
根据业主提供的1:500地形图及地勘部门提出的xx村垃圾场汇水总
面积,结合垃圾场实际地形状况,参考国内现有垃圾填埋场设计成果及xx
市近年来的气候条件变化,为减少填埋区域受地表径流的影响及渗滤液的
产生量,设计确定xx村垃圾场西面设置一条截洪沟,1#截洪沟一段采用W
×H=400~600×400~600mm断面,长度约143m;另一段采用W×H=400~
600×600~800mm断面,长度约120m。填埋区的东南面与家具城规划的排
洪沟相接。整个垃圾场区需新建截洪沟及排水明沟的总长度约263m。截洪
沟采用浆砌块石结构,梯形断面。
有关截洪沟在垃圾处理场内的布置详见“土工膜防渗斜墙土坝结构图
(一)"及"土工膜防渗斜墙土坝结构图(三)”
4.5导气系统设计
4.5.1气体性质
垃圾场气体是填埋垃圾中有机物组分通过生化分解所产生,其相对密
度为1.02~1.06,高位热值在15630~19573kJ/m³,其主要成分为氨、二
氧化碳、氢、硫化氢、甲烷等,其中甲烷含量在45~50%。
垃圾场内有机物厌氧分解产生甲烷和二氧化碳气体。甲烷要比空气
轻,而且难溶于水;相反,二氧化碳要比空气重,且易溶于水。所以二氧
化碳常处于底层而不易流动,甲烷处于上层且倾向于垂直运动,因此造成
散发到大气中的甲烷量大于二氧化碳量。如果这种垂直运动受到限制甲烷
就会进行横向迁移。因甲烷分子比较小,能迅速地沿着最短路径扩散,穿
过多孔土壤,高渗透性的砂石、砾石,由淤泥、粘土长期堆积所连成的空
穴,或沿着公共设施和排水渠道而迁移到足够远的地方。在那里,或逃逸
出地表潜入地面建筑物某处有限空间内聚积,或迁移到地下一个有限的空
穴内积累,这样就形成了爆炸和燃烧的潜在危险性。
4.5.2产气量
垃圾中有机物在微生物作用下分解产生以CO₂和CH₄为主的气体,在填
埋场封闭后11~40天内为产生CO₂的高峰期,填埋场封闭180天至500天
后,CH₄不断增加,CO₂不断减少。填埋场气体中主要成分CH₄含量为45~
60%,CO₂含量为40~60%。根据xx市环境卫生科研所历年的研究初步估计,
每吨垃圾每年产气约10m³,产气持续时间为10~15年,以此对垃圾场的产
气量进行粗估,每天产气量约为60273m³,按气体收集效率70%计,则每
天收集气量约为42191m³(1750m³/h)。
4.5.3气体收集
气体收集方式是在垃圾场中设置竖向导气井。导气井直径为800mm,
中间为一根DN150mm的穿孔HDPE管,孔径为15mm,孔距15cm,HDPE管
周围为粒径15~50mm的砾石。导气井井深为该点填埋深度的75%。导气井
上端为气体取样口及气体出口,同时设置压力表、球阀控制流量与压力。
导气管横向连接管道分布采取环形分布,保证场内各管压力均衡。垃圾场
中每间隔40m设导气井一个,导气井间相互位置呈等边三角形,共设置38
个导气井,其中钻孔30个,预设8个。导气井与DN150的HDPE横向导气
管相连。在导气管管网的相对最低点设置冷凝液排放井,冷凝液排放井的
结构型式与导气井相同,由于其设于相对最低点,故可利用其导气的同时
排放冷凝液。
4.5.4气体处置
封场后要经常对垃圾场填埋气体测定其产量和成分,利用负压鼓风机
将导气井中及导气井周围垃圾中的垃圾场填埋气抽出,在产气量达到可利
用量之前,送入燃烧器进行燃烧。气体处理间尺寸为5.0×13.0m,高2.5m。
负压鼓风机2台,工作台数视产气量定,型号为ARC8OV,流量7.1m³/min,
真空度-9.8kPa。其配套电机功率为5.5kW。在负压鼓风机和燃烧器之间设
置阻火器,以防止火花进入管道。阻火器为燃烧器自带。燃烧器型号为GAS
10P/M型,配套电机Y90S—2,功率为9.0kW。燃烧器放置于气体处理间
内,气体通过燃烧器在4.2m×φ1.2m的燃烧室中燃烧。
4.5.4气体监测与预警装置
在气体收集管网末端与燃烧器之间的管路上设置在线气体监测装置,
以监测管网中是否有空气进入,控制管网中甲烷氧气比。在管道中氧气浓
度超过一定范围即报警同时关掉鼓风机及燃烧器。
在垃圾场南北两侧导气井内设置气体监测设备,在垃圾场周边5~20m
范围内设置甲烷预警设备,对场内外甲烷气体浓度进行实时监控,以预警
表面甲烷气体浓度不超过5%,并控制场内气体向周边土层扩散。
4.6渗滤液的收集
在垃圾坝内侧设置两条H×W=2000×1000mm渗滤液收集沟,总长220
米,收集沟为粘土盲沟,内填厚100cm的卵石,卵石粒径8cm~12cm。沟上
为厚50cm的卵石导流层,卵石粒径4cm~6cm。收集沟底部为厚10cm的
砾石,砾石粒径4cm~6cm;沟内铺设两条平行的DN300穿孔HDPE收集管,
穿孔管孔径15mm孔距15cm。两条粘土沟将渗滤液收集沟与垃圾坝内预留
的排水管道相连。穿过坝体的5根DN300HDPE管将坝内收集到的渗滤液输
送至设置在坝外的两座转换井内。其中一个转换井作为渗滤液提升泵房将
渗滤液通过一根DN300的HDPE管提升进入调节池。HDPE管上设有闸阀一
个,以调节排出的渗滤液量。
渗滤液收集沟下部基础采用大面积开挖施工,回填优质粘土并压实,
使之形成不透水层基础面,基面垂直于坝体方向并向坝外形成2%的坡度。
有关内容详见“渗滤液收集系统平面布置图”。
4.7渗滤液处理工艺
4.7.1设计渗滤液量的确定
渗滤液的产量主要决定于降雨量、蒸发量、地下水浸入以及垃圾压实
后产生的水分。渗滤液处理运行费用较高,确定适宜的处理规模,十分重
要。在本工程设计中,采用经验公式计算,并参考xx市及附近地区已有垃
圾填埋场的实际运行经验对xx村垃圾处理场渗滤液产量进行预测。
经验公式法是根据多年的气象观测结果,以年平均降雨量为基础,来
预测渗滤液产生量的方法。其计算公式为:
Q=1000¹×C×I×A
式中:Q:渗滤液平均日产量,m³/d;
C:渗透系数,一般在0.2~0.8之间;
I:年平均日降雨量,mm;
A:垃圾场面积,m;
在本设计中,垃圾场面积A考虑场区截洪沟以内面积,约50000m²。本
设计以两种降雨资料为基础,并考虑部分垃圾分解产生的渗滤液量,估算
xx村垃圾场的渗滤液产量。
1、由降雨引起的渗滤液
(1)以xx市年平均降雨量1094.6mm为基础,则I为3.00mm;相应
渗滤液产量为:
Q=1000¹×(0.2~0.8)×3.0×50000=30~120m³/d
(2)考虑到xx市的降雨不均匀性,在5~8月的(123天)汛期中,
其平均降雨量为756.6mm,则I为6.15,渗滤液产量为:
Q=1000¹×(0.2~0.8)×6.15×50000=61.5~246m³/d
2、垃圾分解产生的渗滤液
垃圾分解产生渗滤液水是一个较为复杂而缓慢的过程,其分解速率与
垃圾含水率、垃圾成分及温度、温度等气候条件有关,分解水量较为难以
确定。根据xx环境卫生科研所对xx地区城市生活垃圾进行的垃圾分解试
验结果:在垃圾含水率平均为50%左右(最高含水率),可降解成分为30~
35%的条件下,每吨生活垃圾经分解可产生约0.05~0.07吨渗滤液。由此
可推算出xx村垃圾场内垃圾分解产生渗滤液量,估计值为60~84m³/d,取
中间值65m³/d。
3、渗滤液处理量确定
根据xx省水文手册,并参考部分工程实例,按C=0.4~0.45计算,取
上述两种降雨情况的计算结果平均值,再考虑部分生活垃圾分解所产生的
渗滤液及垃圾场所在场地以后的规划用途,确定其渗滤液处理规模为
100m³/d,并设置一定容量的调节池用于贮存调节。这样既可解决运行管理
问题,又能满足汛期渗滤液的处理要求,且工程投资及运行费用较低。
4、调节池容积确定
设置调节池的目的是对渗滤液的水质、水量变化起均衡作用,使后续
渗滤液处理系统免受冲击负荷的影响。
由于降雨在年内分配不均匀,汛期(5~9月)降雨占全年降雨量的
66.6%,导致渗滤液产生量亦有相应的季节变化,故须在垃圾坝的下游设置
渗滤液调节池,以储存、调节来自垃圾库区的渗滤液。调节池容积按汛期
平均降雨量与汛期渗滤液处理量调节平衡计算。
综合考虑xx地区近年来气候的变化、当地每年的大气蒸发量、垃圾场
渗滤液产量不均匀性、该地区岩土层中渗入水量计算资料缺少、渗滤液处
理单元的最大处理能力和效果等诸多因素,考虑到垃圾坝坝前库区的短时
贮水功能,保证15~20天不下雨情况下渗滤液处理单元仍能正常运转,同
时参考国内垃圾卫生填埋场的实际运行情况及垃圾场所在场地以后的规划
用途,作为渗滤液主要来源的雨水将对渗滤液的产出量的影响逐步减小,
渗滤液产量将只包括垃圾本身分解产生的渗滤液和少量降雨产生的渗滤
液,故设计确定xx村垃圾处理场调节池总容积为1300m³。
4.7.2渗滤液处置设计原则
1)选择技术成熟可靠、操作管理方便、运行成本低并针对渗滤液水质特点
的污水处理工艺。
2)在满足污水处理工艺出水稳定达标的前提要求条件下,尽量减少投资。
3)选择质量可靠、能耗低、维修简便的设备,降低运行成本。
4)总平面布置和水力流程根据现场实际情况,力求美观紧凑、合理,符合
整个垃圾场建设的统一规划;高程安排上尽量考虑一次提升,减少运行
成本。
4.7.3污染源分析
渗透过垃圾场内部固体废物层的水(通常来自降雨)带走其有机以及无
机的降解中间产物和最终产物,便形成渗滤液。渗滤液的成分变化很大,主
要取决于垃圾场的年龄、深度、微生物环境以及所填埋的垃圾组成等。实际
上渗滤液是蕴藏在垃圾场内部的所有可溶解物质的混合物,它通常包含高浓
度的可溶有机物及无机离子,包括大量的氨氮和溶解态的阳离子,还有一些
重金属、酚类、丹宁、可溶性脂肪酸及其它的有机污染物。
而渗滤液的数量则与当地的气候、最终覆土层的性质以及垃圾场的地质
地理状况等因数有关。普遍认为,降雨为淋溶或渗滤以及污染物的转移提供
了主要的转运手段,虽然一小部分水是来自所填埋的垃圾本身,但渗滤液的
形成主要来自雨水的渗透。温和、潮湿气候的地方,渗滤液的量明显多于干
热气候的地区,高雨量以及多孔渗透土层会导致大量渗滤液的产生,但其淋
溶出来的污染物浓度也会低于低雨量的地区。另外,自然或人为的水文地理
状况的变化也常常影响渗滤液的产生、性质。垃圾渗滤水产生的主要来源有:
(1)降水的渗入:降水包括降雨和降雪,它是渗滤水产生的主要来源;(2)
外部地表水的流入:这包括地表径流和地表灌溉;(3)地下水的流入:当垃
圾场内渗滤水水位低于场处地下水水位,并没有设置防渗系统时,地下水就
有可能渗人垃圾场内;(4)垃圾本身含有的水分:这包括垃圾本身携带的水
份以及从大气和雨水中的吸附量;(5)垃圾的降解过程中产生的水分:垃圾
中的有机组分在垃圾场内分解时会产生水份。
总之,垃圾填埋产生的渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,垃圾
渗滤液的特点是有机物浓度高,水质水量变化范围大,微生物营养元素比例
失调,而且氨氮和金属含量也比较高。渗滤液的性质将随所填埋的垃圾的稳
定过程的进行而变化,主要有以下几点需要重点考虑:①渗滤液中高浓度的
大分子难降解的有机物;②对生物有抑制作用的重金属离子;③高浓度氨氮、
低含量的磷,导致碳氮磷比例失调;④随着填埋时间的延长渗滤液各项浓度
会逐步变化。需根据渗滤液的水质、水量特点及排放要求采用切实可行的治
理方法。
4.7.4设计处理规模
参照原来已建的xx市xx村垃圾场废水处理站的处理规模,xx村垃圾
场渗滤液处理工程实际运行情况,确定如下:
1)时处理能力为12.5m³/h;
2)一般情况下动力运行周期为每天一班8小时,日处理能力为100m³/d;
雨季延长至每天三班24小时,最大日处理能力为300m³/d。
4.7.5设计进出水指标
1)设计进出水指标
根据业主方提供的实际测试数据并参照xx村垃圾场废水处理站的废水
水质,确定渗滤液的设计进水水质为:
设计进水指标表表4
CODcr≤4200mg/1SS≤240mg/1色度≤1100倍
BOD₅≤266mg/1PH7~8.5NH'-N≤1288mg/1
2)设计出水指标
本渗滤液处理工程设计遵从中华人民共和国《生活垃圾填埋污染控
制标准》(GB16889-1997)中对生活垃圾渗滤液排放限值的规定,具体介绍
如下:
对生活垃圾渗滤液排放限值共分为三级排放限值标准:
1、对排入GB3838—88三类水域或GB3097—82二类海域的生活垃圾渗
滤液,其排放限值执行一级指标值。其排放水质指标为:
CODcr≤100mg/1;BOD₅≤30mg/l;NH₃—N≤15mg/l;SS≤70mg/l;
pH=6~9
2、对排入GB3838-88IV、V类水域或GB3097-82三类海域的生活垃
圾渗滤液,其排放限值执行二级指标值。其排放水质指标为:
CODcr≤300mg/1;BOD₅≤150mg/1;NH₃—N≤25mg/1;SS≤200mg/1;
pH=6~9
3、对排入城市二级污水处理厂的生活垃圾渗滤液,其排放限值执行三
级指标值。其排放水质指标为:
CODCr≤1000mg/l;BOD₅≤600mg/l;SS≤400mg/1;
根据垃圾渗滤液处理的现状结合xx市垃圾填埋场的实际情况,本方案
设计出水指标达到国家《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-1997)
中生活垃圾渗滤液排放的限值中的三级排放指标限值标准,主要指标如下:
设计出水指标表表5
无要求
CODcr≤1000mg/1SS≤400mg/1色度
BOD₅≤600mg/1PH无要求NH⁴-N无要求
注:处理出水还应考虑色度和臭味的要求
目前国内大型的垃圾渗滤液处理厂其出水控制标准总结列表如下:
典型控制标准表表6
垃圾填埋场名称出水控制标准
上海市畜牧业排放标准
Xx市废弃物老港处置场
COD≤400mg/1NH₃-N≤100mg/1
Xx市卫生填埋场COD≤300mg/1
排入城市下水道标准
Xx市垃圾卫生填埋场
COD≤600mg/1NH₃-N≤25mg/1
Xx市垃圾填埋场直接进苏州新区污水厂
4.7.6渗滤液处理工艺流程选择
垃圾填埋产生的渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,垃圾渗滤
液的特点是有机物浓度高,水质水量变化范围大,微生物营养元素比例失
调,而且氨氮和金属含量也比较高。渗滤液的性质将随所填埋的垃圾的稳
定过程的进行而变化。但总体来说,对于新的填埋场(一般小于五年),渗
滤液的性质属于低PH值、高BOD₅和COD浓度、高BODs/COD比值;对于老
的填埋场(一般大于五年),渗滤液的性质属于中性PH值、低BOD₅和COD
浓度、低BODs/COD比值、氨氮浓度较高。
xx村垃圾场的使用年限近14年,根据同类型填埋场的实际运行情况
以及处理要求,我们认为在渗滤液处理工艺流程的选择上需要重点考虑以
下几点:
①渗滤液中生物难降解的有机物和生物可降解的有机物的有效去除;
②高浓度氨氮、低含量的磷导致碳氮磷比例失调,采用生化方法去除
COD、BOD时需补充营养物;
③渗滤液的高色度和恶臭,渗滤液的色度是最敏感的指标,也是渗滤
液处理的难点;
④处理单元建成后必需的运行费用和实际操作管理难易程度,建成后
的污水站必须能长效运行。
⑤仁家湾垃圾场即将封场停止服务,封场稳定后该地块成为绿地。
所以渗滤液处理单元不考虑垃圾渗滤液的回灌和污泥的就近回填,需
要设置单独的污泥处理系统。
根据垃圾渗滤液的常规处理方法,综合考虑以上因素,可采取的工艺
流程有方案一和方案二,阐述如下。
4.7.6.1方案一
1、主体工艺流程采用“混凝脱色+吹脱+A/0生物膜曝气+二沉”,流程
图如下
CaOD₂液FeSO₁空气空气
渗滤液一调节池昆凝沉淀池时脱池WO淹没式生物膜曝气池三沉池出水(达标外排)
回流污泥
物化污泥剩余污泥
螺杆泵
滤液回调节池污泥池板框压滤机干泥(外运填埋)
废水线:污泥线:外加剂线:
2、工艺阐述说明
1)废水在原有渗滤液调节池以12.5m³/h的流量一次提升进入混凝沉
淀池之混凝反应脱色部分形成絮体后去沉淀部分泥水固液分离。由于该垃圾
场属于后期垃圾场,渗滤液色度高且含有有害重金属离子,进水需投加脱色
剂(选用廉价的FeSO₄)脱色和OH(选用廉价的石灰)沉淀重金属。FeSO₄
主要是使带有咖啡色的渗滤液中的有机物形成絮体去除的同时降低色度;投
加石灰水主要是使铁离子、重金属离子以沉淀形式析出,以免干扰后续生化
系统的处理效果。混凝沉淀池设计前置反应池,反应池中主要控制反应的
pH值、反应时间、FeSO4和石灰液投加量等。沉淀池主要控制停留时间、沉
淀时间、排泥时间。沉淀积泥重力排出去污泥池。由于反应池中控制的pH
值比较高,渗滤液中一部分氨氮可自行脱氮。原渗滤液中大部分生物难降解
的有机物和生物可降解的有机物成为物化污泥得以去除。
2)沉淀池出水自流进入吹脱池。沉淀池出水氨氮含量仍然很高,若让
其直接进入A/0淹没式生物膜曝气池则很难实现生物脱氮和降解COD,高浓
度的氨氮会抑制微生物的活性。因此可利用碱化吹脱池进行部分脱氮,即对
偏碱性的沉淀出水以大通量鼓风吹脱方式去除游离氨。在吹脱的同时也可以
脱钙,减少对微生物的抑制作用。吹脱池主要控制吹脱时间、吹脱pH值。
3)吹脱池自流进入A/0生物膜系统。池内设置配套鼓风曝气系统。
A-A/0生物膜系统前段为厌氧污泥池,后段为A/0淹没式软填料生物膜兼氧
好氧池。
其优点是在载体上附着形成生物膜的不同部位有各自的优势菌种,即在段以
反硝化和异养菌为主,而在0段的前部和后部分别以异养菌和硝化菌为优势
菌种。由于在淹没式生物膜中硝化和反硝化菌的生存环境远比活性污泥法优
越,因此完成硝化和反硝化所需时间缩短(约为延时曝气池法的1/3~1/2)。
此外,淹没式软填料生物膜上的菌种更为多样,构成的食物链长,多余的生
物膜大部分被原生动物和后生动物作为食料消耗掉,所以其剩余生物膜仅为
活性污泥法剩余污泥量的1/10~1/5。比传统的活性污泥系统更能承受有毒
物质引起的冲击负荷,且在冲击过后有较强的恢复能力。在传统的活性污泥
系统中,毒物的冲击有可能使系统瘫痪;而在生物膜系统中,毒物可能引起
大部分微生物死亡,但在冲击过后,生物膜可以重新生长。在生物膜系统中
可以更有效地进行细菌
接种。A/0生物膜池主要控制曝气时间、生物填料层接触时间、气水比、生
化微生物pH值范围、溶解氧值、营养物投配等。
4)A/0生物膜池混合液自流入二沉池,在二沉池内设置污泥回流系统
去A/0生物膜池,避免污泥流失。这样可增加A/0生化池内悬浮污泥浓度,
强化污泥对有机物的吸附降解。剩余污泥重力排至污泥池。
5)二沉池出水自流进清水池后自流达标排入截污管网。
6)因本垃圾场即将关闭封场不能再继续填埋,所以本污水处理站的污
泥必须单独处理避免引起二次污染。渗滤液处理单元所有污泥汇入污泥池后
经重力浓缩后泵入板框压滤机脱水后定期运入附近垃圾填埋场填埋。过滤液
自流入调节池继续处理。
4.7.6.2方案二
1、主体工艺流程采用“ABR厌氧+吹脱+A/0活性污泥曝气+二沉+活性炭吸附除臭脱色”,流程图如下:
CaQD₂液空气空气空气
渗滤液调节池ABR厌氧池欧脱池A/O活性污泥曝气池沉池性炭吸附池一出水(达标外排)
厌氧污泥回流回流污泥
剩余污泥
螺杆泵
滤液回调节池污泥池板框压滤机干泥(外运填埋)
废水线:污泥线:外加剂线:
2、工艺说明
1)废水在原有渗滤液调节池以12.5m³/h的流量一次提升进入ABR厌
氧反应器中,在ABR厌氧反应器中折流停留。ABR厌氧反应器中挂生物软性
填料。ABR厌氧反应器底部厌氧污泥自流回流进调节池后段。ABR厌氧反应
器比UASB厌氧池结构简单得多且处理效果好。无需机械混合装置等运动部
件而且不需要结构复杂的三相分离器,污泥床膨胀程度较低而可降低反应器
总高度,对生物体的沉降性能无大要求,不需要后续沉淀池进行泥水分离。
可以提高污泥在反应器中的停留时间,改善基质与微生物的良好接触。该反
应器生物量大、生物相丰富,可承受较高的有机负荷,对进水中的有毒有害
物质具有良好的承受力。原渗滤液中大部分生物难降解的大分子有机物转变
为生物可降解的小分子有机物,可获得明显的水解酸化作用,提高废水的可
生化性,有利于后续生化工艺。
2)厌氧池出水自流进入吹脱池。厌氧池对氨氮无去除效果反而会导致
氨氮浓度升高,
若让其直接进入A/0活性污泥曝气池则很难实现生物脱氮和降解COD,高浓
度的氨氮会抑制微生物的活性。因此可利用碱化吹脱池进行部分脱氮,即对
偏碱性的沉淀出水以大通量鼓风吹脱方式去除游离氨。调碱(OH选用廉价
的石灰)的同时可沉淀重金属有害离子,也会在吹脱的同时也可以脱钙,减
少对微生物的抑制作用。吹脱池设计后置沉淀池沉淀去除加石灰产生的悬浮
颗粒、渗滤液中的有机胶体物以及其他由OH产生的沉淀物。吹脱池主要控
制吹脱时间、吹脱pH值。
3)吹脱池出水自流进入A/0活性污泥池。A/0(缺氧—好氧)处理工
艺,是通过缺氧段的微生物选择作用,只是对有机物进行吸附,吸附在微生
物的有机物则在好氧段被氧化分解。A段停留时间短,由于A段微生物的筛
选和对有机物的吸附作用,能有效地抑制0段丝状菌生长,控制污泥膨胀。
A/0活性污泥池主要控制污泥浓度、曝气时间、气水比、微生物pH值范围、
溶解氧值、营养物投配等。
4)A/0生物膜池混合液自流入二沉池,在二沉池内设置污泥回流系统
去A/0生物膜池,避免污泥流失。这样可增加A/0生化池内悬浮污泥浓度,
强化污泥对有机物的吸附降解。剩余污泥重力排至污泥池。
5)二沉池出水自流进入活性炭吸附脱色池后自流达标排入截污管网。
为增加活性炭的利用率以及活性炭与废水的固液接触交换,吸附脱色池设计
底部空气搅拌装置,保证活性炭流化状态。活性炭是最常用的吸附剂,活性
炭对水中苯类化合物、酚类化合物石油及石油产品、洗涤剂、合成染料和其
他人工合成的有机化合物都有较强的吸附作用。活性炭吸附具有装置简单、
对水质水量适应性强的特点,能保证。缺点是废水必须作预处理措施、活性
炭吸附容量有限需及时更换再生、活性炭价格昂贵等。对于预处理过的垃圾
渗滤液来讲,活性炭的饱和吸附容量为90-108mgCOD/g。
6)吸附池出水自流进清水池后自流达标排入截污管网。
7)渗滤液处理单元所有污泥汇入污泥池后经重力浓缩后泵入板框压滤
机脱水后定期运入附近垃圾填埋场填埋。过滤液自流入调节池继续处理。
4.7.6.3方案一主要构筑物及配置设备
(1)提升泵房
净尺寸:5.0m×5.0m×5.0m(H)
有效容积:50m
数量:1座
结构型式:地下钢砼
(2)调节池
净尺寸:21.0m×14.7m×4.2m(H)
有效容积:1300m³
数量:1座
结构型式:地下钢砼
停留时间:总水力停留时间为13-20d。渗滤液可在调节池内经历一定程
度的降解过程,有利于后续处理。如果经济条件允许,可在调节池水面大量
种植水葫芦、浮萍、凤尾莲、水芹菜等水生植物,这样也可以降低部分有机
物浓度。
配套设备:在调节池的最后一个廊道里分隔出3.0m×3.0m作为提升泵井
和格栅井。提升泵井内设提升泵2台以及配套液位控制系统,泵型号
50WQ20-7-0.75,Q=20m³/h,N=0.75kw,H=7m,配自耦合装置。出管配相应LZB50
玻璃转子流量计。格栅井内设简易人工格栅2套。
(3)反应沉淀池
净尺寸:5.75m×3.0m×4.5m(H)
结构型式:半地
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