新野垃圾渗淋液处理工程技术方案

1、工程设计说明第一章 项目概述（总体设计方案的编制依据、原则和所执行的技术规范标准的正确性和合理）1.1项目名称新野县城区垃圾处理场渗滤液处理工程。1.2 建设单位新野县住房和城乡建设局。1.3 项目地点新野县西南距离城区约9公里处的上港乡瓦亭陂村南，新野县城区生活垃圾处理厂东部预留地内。1.4 资金来源国债资金投资1.5 工程规模设计进水处理规模为 55m³/d1.6 工程选址及概况1.6.1 建设用地新野县城区生活垃圾处理厂东部预留地内。1.6.2 气象站区在河南省新野县郊区。新野，地理位置优越。位于河南省西南部，南阳盆地中心，属汉水流域，与湖北省襄阳市接壤。界于112°

2、14'44"112°35'42"，北纬32°9'30"32 °4'98"之间。全境南北长52公里，东西宽22公里总面积1026平方公里，境内平坦，沃野百里。野属北亚热带地区，具有明显的大陆性季风气候特征，温暖湿润，四季分明，光、热、水资源丰富。全年平均日照总时数1815.8小时，年平均气温15.1；年平均降水量721.0毫米，年平均相对湿度75%；年平均无霜前228天；年平均风速2.9 米/秒。1.6.3 地形、地貌经现场踏勘，渗滤液处理站建设用地基本为平地。1.6.4 地震根据中国地震烈度区

3、划图（1990），新野县地震烈度为 7 度。1.7 设计原则(1)认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家的有关法律、规范、标准；(2）处理技术先进、可靠。采用适合渗滤液水质特点的先进技术，尽量提高处理效率，优化反应条件，做到处理系统简洁、处理效果好，出水稳定达标；(3)长期运行的稳定性。在工艺选择和工程设计时充分考虑气候、季节变化对水质水量的影响，充分考虑水质随时间延长的变化，采取可靠的保证措施，使处理站能长期服务；(4)高效的管理。对主要的工艺环节都采用自动控制和电脑中央监控，降低管理工作量和运行控制的复杂程度；(5)合理控制工程投资和运行费用。设计以符合国家有关标准和规范为原则

4、，杜绝浪费。选择先进、节能、高效的处理工艺和设备，降低能耗、药耗；(6)避免二次污染。对处理过程可能产生的污染源（污泥、臭气、浓缩液、噪声等）采取全过程、全范围的控制，解决好最终处置问题1.8 设计依据中华人民共和国环境保护法中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国大气污染防治法中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法中华人民共和国环境噪声污染防治条例中华人民共和国大气污染防治法实施细则中华人民共和国水污染防治法实施细则建设项目环境保护设计规定以下标准规范，若有新版本，以最新版本为准。1、中华人民共和国环境保护法1989 年 12 月；2、中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法2004 年 12

5、 月；3、建设项目环境保护管理条例（国务院令第 253 号）；4、河南省建设项目环境保护条例；5、生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004）；6、城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标标准建标2001101 号；7、生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)；8、生活垃圾填埋场无害化评价标准(CJJ/T107-2005)；9、城镇环境卫生设施设置标准（CJJ17-2005）；10、城镇环境卫生设施规划规范（GB50337-2005）；11、恶臭污染物排放标准(GB14554-93)；12、生活垃圾填埋场环境监测技术要求（GB14554-93）；13、城市生活垃圾处理及污染防治

6、技术政策建城2000120 号；14、生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范（征求意见稿）；15、工业企业总平面设计规范（GB50187-93）；16、厂矿道路设计规范（GBJ22-87）；17、城市防洪工程设计规范（CJJ50-92）；18、建筑设计防火规范（GB50016-2006）；19、工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002)；20、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；21、建筑抗震设计规范（GB50011-2001）；22、砌体结构设计规范（GB50003-2001）；23、室外排水设计规范(GB50014-2006)；24、城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2

7、002）；25、城市区域环境噪音标准（GB3096-93）；26、建筑给排水设计规范(GB50015-2003)；27、建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）；28、低压配电设计规范(GB5005495)；29、建筑物防雷设计规范（GB50057-94）；30、工业企业照明设计标准(GB50034-92)；31、电力装置的继电保护盒自动装置设计规范(GB5006292)；32、10KV 及以下变电所设计规范(GB5005394)；33、电力设备接地技术设计规范(GB5006292)；34、供配电系统设计规范(GB5005295)；35、仪表供电设计规定(HG/T20509-2000

8、)；36、自控专业设计管理规定(HG/T20636-1998)；37、采暖通风与空气调节设计规范(GB500192003)；38、建筑结构设计统一标准(BGJ6884)；39、建筑地基基础设计规范(GB500072002)；40、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)；41、工业与民用供配电系统设计规范(GB5005295)；42、低压配电装置及线路设计规范(GB5005492)；43、建筑电气设计技术规范(GBJ16-83)；44、建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定1996-12；45、包装、储运图示标志(GB 191-2000)；46、运输、包装、发货标志(GB/T 6388)；

9、47、机电产品包装通用技术条件(GB/T 13384-1992)；48、水处理设备油漆包装技术条件(ZGB 98003-87)；49、产品检验通用技术要求(JB/T 5000.1-1998)；50、切削加工件通用技术要求(JB/ZQ 4000.2)；51、焊接件通用技术要求(JB/T 5000.3-1998)；52、火焰切割件通用技术要求(JB/ZQ 4000.4)；53、铸件通用技术要求(JB/ZQ 4000.5)；54、铸钢件补焊通用技术条件(JB/ZQ 4000.6)；55、锻件通用技术条件(JB/ZQ 4000.7)；56、管道与容器焊接防锈通用技术要求(JB/ZQ 4000.86)；

10、57、装配通用技术条件(JB/ZQ 4000.9)；58、涂装通用技术条件(JB/ZQ 4000.10 )；59、包装通用技术条件(GB/T 9174-2008 )；60、涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(GB 8923-88)；61、水处理设备制造条件(JB 2932-86)；62、净水用煤质活性炭(GB 12707-1996)；63、钢制压力容器(GB 150-1998)；64、QW 潜水排污泵标准(JB/T 8857-2000)；65、悬挂式填料的产品认定技术条件(HCRJ022-1998)；66、立式圆筒形钢制焊接贮罐设计技术规定(CDI30A2)；其他现行相关的强制性标准和技术规范、

11、规程。第二章 工艺设计处理要求2.1 建设规模本工程设计渗滤液处理规模为 55m³/d；渗滤液来自垃圾处理场调节池。2.2 进出水水质设计2.2.1 进水指标本工程确定进水水质如下表所示：表2-1 设计进水水质进水指标（mg/l）CODBOD5SSNH3-NTNPH设计值150008000900100015006-9单位：mg/L（pH、除外）2.2.2 出水指标根据本工程实际情况，出水执行生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)中表2 排放要求。表2-2 设计出水水质序号控制污染物排放浓度限值污染物排放监控位置1色度(稀释倍数)40常规污水处理设施排放口2化学需氧量(

12、CODCr)(mg/L)100常规污水处理设施排放口3生化需氧量(BOD5)(mg/L)30常规污水处理设施排放口4悬浮物(mg/L)30常规污水处理设施排放口5总氮(mg/L)40常规污水处理设施排放口6氨氮(mg/L)25常规污水处理设施排放口7总磷(mg/L)3常规污水处理设施排放口8粪大肠菌群数(个/L)10000常规污水处理设施排放口9总汞(mg/L)0.001常规污水处理设施排放口10总镉(mg/L)0.01常规污水处理设施排放口11总铬(mg/L)0.1常规污水处理设施排放口12六价铬(mg/L)0.05常规污水处理设施排放口13总砷(mg/L)0.1常规污水处理设施排放口14总

13、铅(mg/L)0.1常规污水处理设施排放口第三章 垃圾渗滤液处理重点、难点3.1 垃圾渗滤液的水质特征垃圾填埋或焚烧产生的渗滤液富含大量的氮磷元素，不仅氨氮含量较高，而且其它成分变化复杂(见表3-1)，这与垃圾渗滤液的成分受生活习惯、收集和分选方法、地区和季节的影响有关，其浓度受多种因素影响，较难预测和控制。这些因素在实际调控处理中会导致许多问题，例如碳氮比失调、某些微量元素含量缺乏或超标(对微生物的生长产生抑制、毒害作用)等，给调试和运行管理带来非常棘手的难题。表3-1 垃圾渗滤液基本水质特征项目垃圾填埋场渗滤液颜色黄、黑灰色嗅恶臭总残渣2356-35703COD189-80000BOD11

14、6-40000pH3.5-8.5NH3-N600-7400NO2-N0.59-19.26TP0.86-71.9Fe6.92-66.8Cu0.1-1.43Pb0.069-1.53Cd0-0.13Cr189-3263Zn0.2-3.48Ca200-300Hg0-0.032注：收集北京、上海、昆明、宁波、杭州、苏州、成都、梧州、深圳等地运行中垃圾填埋及垃圾焚烧场产生的渗滤液数据总结，除颜色、嗅、pH 值外，其他单位都为mg/L。这对工艺、处理设施的抗冲击负荷能力提出了较高的要求。根据上述水质特点，渗滤液处理工艺的选择应注意：(1) 高负荷处理能力。渗滤液属于高浓度有机废水，其污染负荷比一般的生活污水

15、甚至工业废水高得多，这就要求所选取的工艺应是高效的，并且能在高负荷条件下长期稳定运行。(2) 对水质变化的适应能力。处理系统的设计应充分考虑水质水量的波动范围，在水质水量发生变化的前提下，保证出水水质基本稳定。3.2 垃圾渗滤液处理工艺评述垃圾渗滤液的处理作为城市生活垃圾卫生填埋过程中的必不可少的环节之一。很多不同的处理垃圾渗滤液的方法都在研究尝试过程中，但是现在垃圾渗滤液处理的方法主要有土地处理、物化处理、生物处理和膜技术。3.2.1 土地处理土地处理是人类最早采用的污水处理方法。土地处理包括慢速渗滤系统(SR)、快速渗滤系统(RI)、表面漫流(OF)、湿地系统(WL)、地下渗滤土地处理系统

16、(UG)以及人工快速渗滤处理系统(ARI)等多种土地处理系统。土地处理主要通过土壤颗粒的过滤，离子交换吸附和沉淀等作用去除渗滤液中悬浮颗粒和溶解成分。通过土壤中的微生物作用，使渗滤液中的有机物和氨氮发生转化，通过蒸发作用减少渗滤液量。目前渗滤液处理的土地法主要是回灌和人工湿地。回灌法处理渗滤液是最早采用的方法，该法对污染物基本没有去除作用，随着时间推移，氨氮和盐份只能不断累积。另外，对于雨水量比较集中的地区，雨季时垃圾填埋场本身已含水率很高，对回灌的消纳量很低，回灌的渗滤液积存在填埋区，影响到填埋作业的正常进行。因此该法的应用存在很大的局限性。人工湿地一般用在渗滤液的生化处理之后，可去除残余氨

17、氮和SS，并作为保障措施。由于该法的负荷较低，占地面积较大，只能用在有自然坑谷、荒地或土地资源比较丰富的地区。而且该工艺单独使用不能达标，只是作为生化处理之后的精处理。3.2.2 物化处理物化处理方法主要是利用物理和化学手段去除废水中的污染物，其主要运用于渗滤液处理中的方法有：混凝沉淀、气浮、吹脱、电解氧化、光催化氧化、化学药剂氧化、吸附、膜分离等。物化法和生物处理相比，物化法受水质水量的影响程度较小，出水水质比较稳定，尤其对BOD5/COD 比值较低，对难以生物处理的垃圾渗滤液，有较好的处理效果。理论上讲物化处理可以去除废水中的所有污染物，所以物化处理一般作为垃圾渗滤液处理中的预处理和深度处

18、理，前期的物化预处理可以去除大部分垃圾渗滤液中的有毒金属离子和SS。物化处理还能去处一些很难生物降解的有机物（腐植酸、富烯酸和卤代烃类化合物），所以物化处理方法又常放在垃圾渗滤液的深度处理中。3.2.3 生物处理垃圾渗滤液的生物处理主要是指依靠处理系统中的微生物的新陈代谢作用以及微生物絮体对污染物的吸附作用来去除渗滤液中的有机污染物的废水处理方法，可分为厌氧和好氧处理两种。(1)厌氧工艺厌氧处理工艺主要有升流式厌氧污泥床(UASB)、内循环厌氧反应器（IC）、厌氧流化床反应器、厌氧固定床反应器(厌氧滤池AF)以及上述反应器的组合型如厌氧复合反应器(UBF)等。厌氧工艺具有设计负荷高的优点，且处

19、理过程基本不耗能，因此在高浓度有机废水处理中，常被作为首选工艺。厌氧工艺常用于垃圾渗滤液好氧处理之前，可有效地降低COD 负荷。原渗滤液经过厌氧处理后，COD 去除率可达到3090%。(2) 好氧工艺渗滤液处理常用的好氧处理工艺包括氧化沟、A/O 工艺以及SBR 类工艺，这些方法的两大功能是去除有机物和生物脱氮，对降低垃圾渗滤液中的BOD5、COD 和氨氮都取得一定的效果。渗滤液好氧处理的核心是硝化/反硝化机理，该过程可将去除COD 和去除NH3-N 有机地结合起来。其原理是：硝化/反硝化工艺均将好氧反应器分为缺氧段和好氧段，或将整个运行周期分为缺氧时段和好氧时段。A/O 工艺通过池体分格、氧

20、化沟通过对曝气设备的特殊布置、SBR通过运行时序分别做到这一点。在好氧段内发生碳氧化（有机物的去除）过程和硝化过程，在曝气充氧的条件下，异养菌群将有机物分解为CO2 和H2O 等无机物，亚硝化菌群将NH3-N 氧化为NO2-，硝化菌群进一步将NO2-氧化为NO3-。然后硝化混合液回流至缺氧段，反硝化菌群利用进水中的有机碳源，将NO2-和NO3-还原为N2，完成硝化/反硝化脱氮过程。渗滤液的生化处理工艺一般采用厌氧-好氧组合工艺，其特点是：a、厌氧具有处理负荷高、耐冲击负荷的优点，将其置于好氧生化之前，能有效地降低COD，减轻好氧的处理负荷，节约投资和运行成本。b、厌氧微生物经驯化后对毒性、抑制

21、性物质的耐受能力比好氧强得多，并能将大分子难降解有机物水解为小分子有机物，有利于提高好氧生化的处理效率。c、渗滤液中含有大量表面活性物质，直接采用好氧处理在曝气池往往产生大量泡沫，并加剧污泥膨胀问题。经厌氧处理后表面活性物质得到了分解，可显著减少好氧池的泡沫。d、在厌氧处理过程中，厌氧微生物将有机物更多地转化为热量和能源，而合成较少的细胞物质，因此厌氧的污泥产率较低，减少了污泥处理的投资和运行管理工作量。由于厌氧-好氧组合工艺具有以上优点，在处理高浓度有机废水包括垃圾渗滤液方面已获得大量成功经验和设计数据，工艺比较成熟、运行费用较为低廉。垃圾焚烧厂渗滤液具有C/N 比较合理、可生化性好的特点，

22、尤其适于以厌氧-好氧生化作为主体工艺。但是是否采取厌氧-好氧组合工艺还必须考虑实际的水质特征，还必须对厌氧工艺的可行性进行分析，对是否设计厌氧反应器论证分析。因为在硝化反硝化过程中，必须保证一定的碳氮比，即提供足够硝化反硝化过程的碳源，一般要求的碳氮比在47 之间，能保证硝化反硝化所需要的碳源。3.2.4 膜技术膜技术包括微滤膜(MF)、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）和反渗透膜（RO）等技术，膜技术的发展首先是在满足人们引用水处理的基础上不断发展起来的，但随着环境污染日益严重以及水资源的严重短缺，膜技术在污水治理及回用中已作为一项实用技术。膜过程常用于二级处理后的深度处理中，多以微滤(MF)、

23、超滤(UF)替代常规深度处理中的沉淀、过滤、吸附、除菌等预处理。以纳滤(NF)、反渗透(RO)进行水的软化和脱盐。目前在MF 和UF 基础上开发的MBR 系统已经广泛应用于生化末端的泥水分离过程，利用膜的截留作用使微生物完全被截留在生物反应器中，实现水力停留时间和污泥龄的完全分离，使生化反应器内的污泥浓度从35g/L 提高到1020g/L，从而提高了反应器的容积负荷，使反应器容积减小。污泥龄的延长，有利于世代期较长的亚硝化菌和硝化菌被保留在反应器中，使氨氮得到较充分的硝化，再通过反硝化过程实现生物脱氮。MBR 工艺首先通过高效生化过程去除易降解有机物和氨氮，然后通过膜技术过滤难降解有机物，同时

24、，让盐份通过而排除，既利用了生物处理和膜技术各自的优点，又避免了单纯反渗透的缺点。错流式膜技术的开发，特别是膜材料和膜产品不断发展，以及近年来膜价格的大幅度下降，使MBR 工艺在废水处理的应用得到迅速发展。MBR 及其组合工艺在渗滤液处理工程中取得了广泛应用和较好的效果。MBR 及其组合工艺的主要特点：有效降解主要污染物COD、BOD 和氨氮；出水水质好，无细菌和固形物；反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷；由于大分子有机物被截留在反应器内，可获得更长的与微生物接触的时间，有利于硝化菌、亚硝化菌和专性降解微生物的培养；反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥量小。反渗透与纳滤都是为

25、了满足水质要求而开发出来的技术。纳滤（NF）是介于反渗透很超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术。它具有两个特性：对水中的分子量为数百的有机小分子成分具有分离性能；对于不同价态的阴离子存在Donnan 效应。物料的荷电性，离子价数荷浓度对膜的分离效应有很大影响。NF 主要用于饮用水和工业用水的纯化，废水净化处理，工艺流体中有价值成分的浓缩等方面，其操作压差为0.52.0MPa（或0.3451.035 MPa），截留分子量界限为2001000（或200500），分子大小为1nm 的溶解组分的分离。 由于NF 膜达到同样的渗透通量所必需施加的压差比用RO 膜低0.53 MPa，故NF 膜过滤又称“疏松

26、型RO”或“低压反渗透”。NF 膜与RO 膜均为无孔膜，通常认为其传质机理为溶解扩散方式。但NF 膜大多为荷电膜,其对无机盐的分离行为不仅由化学势梯度控制，同时也受到电势梯度的影响，即NF 膜的行为与其荷电性能，以及溶质荷电状态和相互作用都由关系。纳滤（NF）膜是介于反渗透（RO）膜及超滤（UF）膜之间的一种新型分离膜，由于其具有纳米级的膜孔径、膜上多带电荷等结构特点，因而主要用于以下几个方面：（1）不同分子量的有机物质的分离；（2）有机物与小分子无机物的分离；（3）溶液中一价盐类与二价或多价盐类的分离；（4）盐与其对应酸的分离。RO（Reverse Osmosis）反渗透技术是利用压力差为动

27、力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。反渗透膜的选择透过性与组分在膜中的溶解、吸附和扩散有关，因此除与膜孔的大小、结构有关外，还与膜的化学、物理性质有密切关系，即与组分和膜之间的相互作用密切相关。由此可见，反渗透分离过程中化学因素（膜及其表面特性）起主导作用，反渗透分离过程中化学因素（膜及其表面特性）起主导作用。RO 反渗透膜孔径小至纳米级(1 纳米=10-9 米)，在一定的压力下，H2O 分子可以通过RO 膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO 膜，从而使可以

28、透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。 RO 膜过滤后的纯水电导率5s/cm, 符合国家实验室三级用水标准。RO 反渗透技术是近20 年来广泛应用的水处理技术，它对提高水资源的利用，缓解全球性水资源紧缺有实际意义。第四章 渗滤液处理工艺设计4.1 工艺流程近几年，我国环卫行业专门从事垃圾渗滤液处理技术研究单位和企业的工程技术人员在总结我国早期渗滤液污水处理工程经验、教训的基础上，进行了大量的科学研究和技术开发工作，取得了一定的进展和成果，并逐步应用到新建垃圾渗滤液处理工程。目前较为普遍接受的技术观点为：(1) 采用“生化+物化”工艺技术处理渗滤液，生化处理过程可以有效地降解、消除污染物，但

29、受不可生化降解残余物存在的限制，一般仅可以达到三级排放标准。(2) 直接采用“高压膜分离”工艺技术处理渗滤液，膜分离处理过程可以有效地分离水与污染物，可以达到一级排放标准，但由于膜分离处理不能降解、消除污染物，相应地会产生大量更难处理、处置的浓缩液。(3) 综合采用“生化+物化+膜分离”工艺技术处理渗滤液，可以达到一级排放标准。其中，生化处理过程可以有效地降解、消除污染物，膜分离处理过程可以有效地分离去除不可生化降解的残余污染物，但也会产生浓缩液，但是可通过一定的物化处理措施来提高处理效果。通过对垃圾渗滤液的水质分析，具体工艺设计建图4-1（见下页）：4.2 主要单元处理效果一览表表 4-1

30、主要单元处理一览表 (单位：mg/L, pH 除外)序号处理单元CODBOD5SSNH3-NTNpH1原水15000800090010001500692预处理15000800090010001500693MBR(生化+超滤)650150255050694反渗透1003025401694.3 工艺流程简述垃圾渗滤液是成分复杂的废水，它受到多个因素的影响：填埋方式、收集系统、温度、降雨量等，因此渗滤液原水水质变化较大，通过调节收集后实现渗滤液的匀质，渗滤液在调节池内厌氧状态停留较长时间，水质相对稳定。渗滤液经过调节池取水泵后再通过篮式过滤器过滤，然后进入生化处理系统。图4-1 工艺流程图废水加药系

31、统管道混合器初沉池缺氧池一体化A/O反应池消化液回流好氧池剩余污泥二沉池鼓风机MBR池自吸泵MBR纳滤原水池保安过滤浓缩液垃圾填埋场储泥池NF系统上清液RO系统调节池反渗透产水箱深度处理间在生化处理系统的反硝化罐（缺氧段）和硝化罐（好氧段）中，经过微生物的作用，降解大部分的有机物，并将废水中的氨氮转化为硝态氮后又在缺氧段转化为氮气。生化处理系统的出水进入膜处理车间。外置式超滤膜将污泥和其他悬浮、大分子有机物拦截下来。超滤膜出水再经过反渗透膜处理，最终出水达到排放要求后排放。反渗透处理产生的浓缩液进入浓缩液罐储存，再通过回喷泵回喷到填埋场垃圾库区。生化系统产生的污泥进入贮泥罐，经过脱水车间的脱水

32、机脱水后泥饼含水率降低至80%以下。泥饼运至填埋场填埋，滤液流入滤液池后输入生化处理系统。4.4 主要处理单元技术原理简述4.4.1 膜生物反应器（MBR）膜生物反应器（MBR）：膜生物反应器主要由生物反应器（本工程为A/O）和超滤膜组件（本工程为外置式超滤膜组件）两部分构成。大量的微生物（活性污泥）在生物反应器内与基质（废水中的可降解有机物等）充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自身生长、繁殖，同时使有机污染物降解。膜组件对废水和污泥混合液进行固液分离。污泥被浓缩后返回生物反应器，从而避免了微生物的流失。超滤膜组件相当于传统工艺的二沉池，但是克服了传统二沉池的很多缺点，膜生物反应器的

33、主要特点如下：(1)污染物去除效率高，出水水质好；(2)适应性强，耐冲击负荷； (3)工艺流程短，系统设备简单紧凑，占地面积小；(4)易实现自动化控制，维护简单，节省人力；(5)系统启动速度快，水质可以很快达到要求。4.4.1.1 生物反应器从响应生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008) 新标准的排放要求和保护环境的角度出发，为了保证出水达标，设计了硝化和反硝化过程，硝化罐主要用于去除有机物和氨氮，有机物和氨氮的去除过程如下：在O 段（好氧段）过程中，有机物的转化途径为： 微生物有机物 + O2 CO2 + H2O + 能量 酶微生物有机物 + P + NH3 + O2 原生质（

34、新细胞）+ CO2 + H2O能量进行上述过程（碳氧化）的微生物以异氧型兼氧细菌占主体。其特点是：以有机物为食，通过对有机物的分解提供新陈代谢所需的碳源和能源；既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸（发酵）；以菌胶团细菌为主，也有一些丝状菌。氨氮的转化途径为：NH4+ + 1.5O2 NO2- + H2O + 2H+NO2- + 0.5O2 NO3-NH4+ + 2O2 NO3- + H2O + 2H+进行硝化作用的微生物以自养型好氧菌为主体，其特点：以无机碳作为细胞生长的碳源；一般为专性好氧菌，在缺氧时受到抑制；栖居在活性污泥菌胶团表面，以杆菌、球菌为主。O 段（好氧段）硝化反应后的混合液回流至

35、A 段（缺氧段）。在A 段发生反硝化作用，反应过程为：NO3- + 5H 0.5N2 + 2H2O + OH-NO2- + 3H 0.5N2 + H2O + OH-经过硝化-反硝化过程，渗滤液中的有机物和氨氮大部分被转化为无机物（CO2、H2O、N2）从水中去除，一小部分则转化为细胞物质，通过定期排泥被排出系统。4.4.1.2 外置超滤膜组件超滤（UF）分离技术采用特定的膜，在一定的工作压力下，去除原液中的污染物质。薄膜过滤属于错流过滤不同于传统的过滤全流过滤，传统的粗过滤是将溶液垂直通过滤媒来除去其中的悬浮固体。所有的液体在通过滤膜后由同一出口流出。此类过滤装置包括袋式过滤器，砂滤等，粗过滤

36、法只能去除超过1um 的不溶性颗粒（原理详见下图）。薄膜分离系统可以去除小颗粒及溶盐，其原理是：加压的原液平行通过薄膜表面，部分的水流通过薄膜，被截留的颗粒在剩余的水流中浓度越来越高。由于溶液是连续性地流过，被截留的颗粒不会沉积，反而会被浓缩液带走。因此，进水流在通过薄膜后便分为两道：通过薄膜的溶液（渗透液）和残留的浓缩液。错流过滤这种过滤方式的主要优点是：薄膜截留下来的物质被流体不断的带走，这在一定程度上相当于膜表面被连续的清洗，这样就延长了膜的寿命，并降低了维护和清洗的费用。相反，传统过滤中被截留的物质积累在过滤介质上，必须定期清洗更换介质。图4-2 两种过滤方式的比较膜技术应用及膜处理装

37、置简述（如下图）：图4-3 错流过滤原理示意图4.4.2 反渗透（RO）组件由于垃圾渗滤液的生化性较差，单靠生化和超滤膜组件并不能完全实现水质达标排放，因此超滤膜出水需要进一步深度处理，根据目前现有的处理技术，超滤膜出水还可通过反渗透组件（RO）进一步处理，确保出水达到设计的出水水质要求。高压泵连续地加压于原液并输送至膜处理装置内，装置包含压力容器和膜元件，进水在膜组件内被分离为含低盐分的渗透液和高盐分的浓缩液，浓缩液和渗透液的百分比由流量控制阀来控制。膜组件除了压力容器外，还有几组螺旋卷式膜元件，压力容器内最多可以装填7 只膜元件。原液在经过下一个膜元件时，杂质浓度会逐渐增加，最终由最末一组

38、膜元件流出，进入浓缩液控制阀，并在此减压。每一膜元件产生的渗透液由膜元件中央的渗滤液管收集流入位于压力容器外的渗滤液收集管中。图4-3 错流过滤原理示意图4.4.3 浓缩液处理系统采用反渗透（RO）工艺必然会产生大量的浓缩液， 浓缩液中的主要成分是：甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、2，2，6，6-四甲基-4-4 戊酮、三甲基磷酸、2，4-二甲基-苯甲醛、2，4-二（1，1-二甲基乙基）苯酚、三（2-氯乙基）磷酸、邻苯二甲酸环己基甲基丁基醚、邻苯二甲酸二丁酯、3，5-二叔丁基-4-羟苯基丙酸、乙酰胺、正十六酸、十八硫二烯酸、以及少量的十八烷到二十五烷之间的正烷烃（其色谱面积占总面积的1%左右）等。从

39、这些有机物的特点来看，基本不能作为营养源参与生物反应。浓缩液的处置方式比较及本工程推荐的方式详见“第6 章 浓缩液处理方案”。4.4.4 污泥浓缩与处理本方案在选用工艺时，充分考虑了对剩余污泥量的控制，并采取了以下措施减少污泥量：(1) 由于膜的截流作用，使得MBR 工艺污泥浓度很高，系统在高容积负荷、低污泥负荷的条件下运行。污泥处于内源呼吸，底物基本上用于维持微生物的新陈代谢，而很少用于合成新的细胞物质。MBR 与传统好氧工艺相比，产泥量低40%左右。(2) 生化污泥含水率较高，一般为99 %。本设计方案采用板框式污泥脱水机进行污泥脱水。脱水后污泥达到了减容的目的，产生的泥饼含水率小于80%

40、，运送至站区附近的垃圾填埋库区填埋。4.4.5 臭气处理系统本项目贮泥罐、脱水机房、反硝化罐、污水池及滤液池等会产生异臭味，如不加控制会对场区环境产生影响。我方在设计中考虑到此点，对厂区内的臭气源分别收集后，通过离心风机输入硝化罐内，最终实现场区周围无明显臭气，达到恶臭污染物排放标准(GB14554-93)中的二级标准。第五章 工艺参数设计、建构筑物及设备5.1 预处理系统5.1.1 预处理系统设计本工艺预处理系统中设有调节池（站外、已建，非招标范围）、调节池取水系统和篮式过滤器。5.1.2 预处理系统主要设备表 5-2 预处理系统主要设备表名称规格与型号材质单位数量备注调节池取水泵Q=2.5

41、m3/h, H=15m叶轮不锈钢台2一用一库备篮式过滤器Q=5m3/h，过滤孔径1mm304台2一用一备 5.2 生化处理系统5.2.1 一体化反应池设计表 5-3 生化池设计日进水流量QQ=55m³/d设计进水CODSo=15000mg/L=15kg/m3设计出水CODSe=650mg/L =0.65kg/m3设计进水NH3-NNo=1000mg/L=1kg/m3设计出水NH3-NNe=25mg/L=0.025kg/m3设计进水TNTN=1500mg/L=1.5kg/m3设计出水TNeTNe=50mg/L=0.05kg/m3一沉表面负荷qq=0.6 m3/(m2.h)回流比RI20

42、设计进水悬浮物SSoSSo=900mg/L=0.9kg/m3设计水温TT=20 °C设计污泥溶度XX=8000mg/L =8kg/m3脱氮速率qDNqDN=0.128kgNOx-N/kgMLSS/d缺氧池容积VAVA=Q*(TNTNe)=41.67m，取整45m3XqDNf污泥泥龄SRTAae = 15 天(按好氧段计算)污泥增长常数YY = 0.3mgMLVSS/mgCOD微生物自身氧化率KdKd=0.051d-1硝化菌增长常数YnYn=0.1mgMLVSS/mgNH3-N硝化菌自身氧化率KdnKdn=0.071fd0.15日剩余污泥量Qes好氧池总容积VO：VO=Qes*SRT/

43、fX=88.9m3，取整到90m3生化需氧量Ro去除每千克COD 的需氧量=0.45kgO/kgCOD反硝化碳源系数ee=2硝化需氧量系数C=4.57kgO/kgNH3-N好氧罐DO 浓度dd=0.002kg/m3循环量QRQR=4800m3/d微生物自身氧化系数bb=0.08有效水深4.0m标准需氧量No=474.47kgO/d=19.78 kgO/h (取0.7,F取0.85)标态下饱和溶解氧浓度CsCs=8.2mg/L30下饱和溶解氧浓度Csm()Csm( )=9.50mg/LCsw()Csw()=Csm()=8.38mg/L(取0.98,取0.9)好氧罐DO 浓度CoCo=2.0mg/

44、L需空气量Qai5648.45m3/d=3.92m3/min 考虑到一定的安全系数，取5.5m3/min氧转移率EAEA=0.3二沉池表面负荷qq=0.6 m3/(m2.h)5.2.2 生化系统构筑物根据一体化处理系统按功能分为一沉、缺氧池、好氧池、二沉池。表5-4 一沉池规格（长 x 宽x 高）2.25 x 2.25x 5m与缺氧池共同设有有共墙壁有效容积20m3数量1座材质砼表 5-5 缺氧池规格（长 x 宽x 高）5 x 2.25x 5m与缺氧池共同设有有共墙壁有效容积40m3数量1座材质砼表 5-6好氧池规格（长 x 宽x 高）5 x 4.5x 5m与缺氧池共同设有有共墙壁有效容积90

45、m3数量1座材质砼表 5-7 二沉池规格（长 x 宽x 高）2.25x 2.25x 5m与缺氧池共同设有有共墙壁有效容积20m3数量1座材质砼5.2.3 生化系统设备表 5-8 生化处理系统设备序号名称规格与型号数量备注1聚丙烯斜板及支架60*8665m2蓝海2高速潜水搅拌器325mm,N=1.1KW,自耦安装1台蓝海3射流曝气器N=5.5KW充氧能力 5.3kg/h,气量90m3/h4台蓝海4硝化液回流泵Q=8m3/h,H=5.0m N=0.75KW1台南方5中心导流筒钢制，直径400，长度2660，配套支架一套1套蓝海6污泥回流泵Q=4m3/h,H=5.0m N=0.75KW1台南方5.3

46、 膜处理系统5.3.1 MBR膜设计选用MBR膜组件，该膜的材质是 PVDF，过滤精度可达30 nm，8mm 的大通道和错流的过滤方式可以将污泥有效截留并且不会造成膜通道堵塞。表5-9 MBR膜设计参数5.3.2MBR膜处理设备表 5-10MBR膜设备MBR膜成套设备规格处理量：55m³/d数量1套5.3.3 超滤膜处理建筑物表 5-11 超滤膜处理建筑物名称规格(长×宽×净高)材料单位数量备注膜处理车间2.25m×2.25mx5m砼座1与一体化处理系统共建5.3.4 反渗透膜设计反渗透膜设计进水量 55m3/d，设计一组RO 膜组件。表5-12 反渗透

47、膜设计参数设计参数单位数值处理量m3/d55膜通量L/(m2.h)12.6单支膜面积m2375.3.5 反渗透膜设备表 5-13 反渗透膜设备反渗透膜成套设备规格处理量：55m³/d数量1套5.3.6 反渗透膜处理建筑物表 5-12 反渗透膜处理建筑物名称规格(长×宽×净高)材料单位数量备注膜处理车间9m×4m×4m砖混座15.4 污泥处理设计由于垃圾填埋厂渗滤液中的悬浮物和有机物浓度相对都比较高，因此导致在处理过程中产生的剩余污泥量比较大，含水率高，体积庞大，常含有较高浓度的有机物，且很不稳定，易在微生物作用下腐败发臭，并常含有病原菌以及重金

48、属等有害物质。所以剩余污泥的处理也是污水处理过程中非常重要的一部分。5.4.1 污泥处理工艺设计本工程设计方案中，污泥的最终处置方案为脱水后的泥饼运送至垃圾填埋厂内，与生活垃圾一起填埋处置。所以本污泥处理方案考虑到了污泥脱水后的泥饼的短时间储存以及运输方便等问题，特别设计了污泥运输推车以及运泥推车的进出道路，其中污泥脱水设备布置在脱水车间内，脱水后的泥饼收集进入运泥车，并可以暂时储存在运泥车中，车间设有大门，非常方便运泥车进出，然后顺利运至垃圾填埋厂填埋。本污泥处理工艺的流程简述如下：生化系统排放的剩余污泥通过排泥泵首先进入贮泥罐，在贮泥罐内的剩余污泥经过重力浓缩减少体积后，再由污泥螺杆泵输送

49、至板框压滤机内进行污泥脱水，脱水后的泥饼掉落到泥饼收斗中，再进入运泥车，然后运送至填埋场。污泥脱水形成的滤液则流入滤液池，经泵输送至生化处理系统进行处理。本工艺系统中的剩余污泥来自生化处理系统。经预计，生化系统的排泥量大约为710m3/d，含水率为99%,设计贮泥罐的有效容积约16m3，可贮存系统1.6 天的排泥量。污泥进入贮泥罐内，经过贮泥罐的重力浓缩后，可以将污泥含水率降低至98%, 再通过污泥螺杆泵输送进入脱水系统，在絮凝剂和压滤机的挤压的作用下，脱水后的泥饼含水率在80%以下，其体积已经大大减少，每天产生的泥饼量约300360kg/d，泥饼用运泥车运送至垃圾填埋场填埋。5.4.2 主要

50、构筑物清单贮泥池设计规格（长x 宽x 净高） 2.00mx3.00mx4.00m高有效容积 20.0 m3结构 砖混数量 1 座第六章 浓缩液处理设计6.1 浓缩液的来源本项目渗滤液处理工艺路线采用预处理（已建调节池+篮式过滤器）+ 一体化反应池+膜处理，在前期生化处理的基础上，要保证最终出水达标，膜处理系统会在反渗透过滤时产生一定量的浓缩液。6.2 浓缩液的特点a) 浓缩液产量大在长期运行中要保证纳滤、反渗透出水的各项指标达标，浓缩液的产量将会占到总进水量的2030% 。b) COD 较高浓缩液中的COD 浓度较高，并且主要成分是难降解有机物；一般随地域和当地居民饮食习惯的差异，浓缩液的CO

51、D 在10004000mg/l 之间。c) 色度高浓缩液的色度一般在5001500 倍之间，并且生色团和助色团相对物质量越高，色度越高。d) 可生化性差浓缩液中的有机物主要是难降解成份，一般BOD/COD 小于0.1，所以浓缩液中的有机物很难作为营养源参与微生物代谢；e) 有一定的臭味f) 含盐量高根据反渗透的特点，100%的二价以上的无机盐、8590%的一价盐、30%左右的硝态氮、亚硝态氮都会存在于浓缩液中。通过数倍浓缩后，浓缩液中的氯离子浓度约为1000050000mg/l 之间，TDS 为1000035000mg/l，硬度约为1000mg/l 左右。6.3 浓缩液处理技术分析目前，国内外

52、在垃圾渗滤液处理工艺中，浓缩液的处理或解决办法大致有三种：(1) 蒸发浓缩处理蒸发浓缩处理是主要使用的装置是不同加热方式的中低压蒸发器。在蒸发器处理中，浓缩液达到给定压力下的沸点后蒸发浓缩，随着蒸发的进行，蒸发器的液相和气相中组分将会发生以下物理和化学变化：液相中变化：刚开始蒸发时，由于有机物和无机盐浓度相对较低，大约在105左右就可以达到沸点，此时，一部分低沸点有机物如：甲苯、多取代基酮、羧酸开始直接或分解后进入蒸汽相，含硫取代基的有机物会分解成硫醇、甲硫醇类的臭味源进入蒸汽相，这是造成冷凝水有强烈臭味的原因。在这个阶段，钙、镁、硅酸盐等开始在液相结垢；随着蒸发的进行，液相中有机物和无机盐的

53、浓度越来越高，此时，被浓缩了的液相的沸点越来越高，开始蒸发时的温度已经很难使浓缩液中的水分离出来，需要升温以维持蒸发的进行，此时，蒸发器的压力会升高；同时，随着温度和压力的升高，浓缩液中的有机物分解加速，部分酰胺基、羧基、硫基分解后成低沸点有机物进入气相，酰胺基分解以氨氮形式存在于气相中。浓缩液中的腐殖酸和富里酸部分分解成二氧化碳，二氧化碳在气液两相中的分配比大于99%，基本存在于气相中；随着浓缩倍数超过20 倍，液相将发生两个现象：汽水共腾和泡腾，结果造成液相中的有机物进入气相，造成蒸汽品质变差，冷凝水COD 超标。对浓缩液的蒸发处理中，国外目前采用多级（一般在4 级以上的蒸发器，冷凝水仍需

54、进行较复杂的再处理才能保证出水COD 小于100mg/l，据本公司了解，蒸发处理的成本目前没有低于200 元/吨的。随着蒸发的进行，氯离子在蒸发器中的浓度会被浓缩到100000mg/l 以上，在受热的状况下，氯离子的穿晶和沿晶腐蚀是所有腐蚀中最厉害、危害最大的一种，腐蚀的后果是没有任何征兆的状况下受热面直接撕裂，给人身安全造成极大地威胁；目前，国内外还没有一种不锈钢能耐住高温高浓度的氯离子的穿晶和沿晶撕裂腐蚀，此外，还将在系统发生应力腐蚀破裂。根据Westwood 公司公布的最新材料报告，高镍钢在温度高于100 摄氏度的耐受氯离子限是1000mg/l，使用期限是1 年。气相中变化：由于浓缩液在受热后分解产生的低沸点有机物（主要是有机酸）和二氧化碳,气相中的PH 值一般小于4，冷凝水的COD 一般在100 以上，氨氮在2550mg/l左右。经过蒸发处理后的浓缩液中的盐分和高分子量、高沸点有机物仍然会留在液相，回到填埋场后仍然存在于整个渗滤液处理系统中。浓缩液蒸发处理残渣中的盐分回到渗滤液处理系统的量以计算说明（盐分以TDS 表示）：一般浓缩液的TDS 为1000035000mg/l，在相分配计算中浓缩液的TDS 按30000mg/l记，蒸发器的实际蒸汽产率按90%记，由于