垃圾填埋场渗滤液处理方案(1)

1、渗滤液的收集在垃圾坝内侧设置两条 HW=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 4cm6cm。收集沟底部为厚 10 cm 的砾石, 砾石粒径 4cm6cm；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

2、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”。渗滤液处理工艺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，并参考重庆市及附近地区已有垃圾填埋场的实际运行经验对祺龙村垃圾处理场渗滤 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

3、，来预测渗滤液产生量 的方法。其计算公式为：-1Q=1000CIA3式中: Q ：渗滤液平均日产量， m/d；C：渗透系数，一般在 之间；I ：年平均日降雨量， mm；2A：垃圾场面积， m；2 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，估算祺龙村垃圾场的渗滤液产量。1、由降雨引起的渗滤液（ 1）以重庆市年平均降雨量 为基础，则 I 为；相应渗滤液产量为：-1 3Q=1000 -1（） 50000=30120m3/d（ 2）考虑到重庆市的降雨不均匀性，在 58 月的（ 123 天）汛期中，其平均降雨量为

4、， 则I 为， 渗滤液产量为：-1 3 Q=1000 （） 50000= 246m/d2、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。根据重庆环境卫生科研所对重 庆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 3035%的条件下，每吨生活垃圾经分解可产生约 吨渗滤液。由此可推算出 33 祺龙村垃圾场内垃圾分解产生渗滤液量，估计值为 6084m3/d ，取中间值 65 m3/d 。3、渗滤液处理量确定根据四川省水文手册，并参考部分

5、工程实例，按 C= 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（ 59 月）降雨占全年降雨量的 %，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

6、积按汛期平均降雨量与汛期渗滤液处理量调节平衡计算。综合考虑重庆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 1520 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，故设计确定祺龙村垃圾处理场3调节池总容积为 1300m。渗滤液处置设计原则1）选择技术

7、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。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

8、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

9、：（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

10、过程的进行而变化，主要有以下几点需要重点 考虑：渗滤液中高浓度的大分子难降解的有机物；对生物有抑制作用的重金属离子； 高浓度氨氮、低含量的磷，导致碳氮磷比例失调；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。设计处理规模参照原来已建的重庆市祺龙村垃圾场废水处理站的处理规模，祺龙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 h；32）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3三班24 小时，最大日处理能力为 300m3/d 。设计进出水指标1）设计进出水指标根据业主

11、方提供的实际测试数据并参照祺龙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 4COD4200mg/lSS240mg/l色度1100 倍BOD5 266mg/lPH7+NH4 -N 1288mg/l2）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：CODcr100mg/l ；

12、BOD530mg/l；NH3N15mg/l；SS70mg/l ； pH=6 92、对排入 GB383888、类水域或 GB309782 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：CODcr300mg/l ；BOD5150mg/l ；NH3N25mg/l ；SS200mg/l ；pH=693、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；BOD5600mg/l ；SS 400mg/l ；根据垃圾渗滤液处理的现状结合重庆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（

13、 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 5CODcr1000mg/lSS400mg/l色度无要求BOD5 600mg/lPH无要求4+NH-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废弃物老港处置场上海市畜牧业排放标准COD400mg/l；NH3-N100mg/l杭州市天子岭卫生填埋场COD300mg/l深圳下坪垃圾卫生填埋场排入城市下水道标准COD600mg/l ； NH3- N25mg/l苏州七子山垃圾

14、填埋场直接进苏州新区污水厂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 BOD5/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 BOD5/COD比值、氨氮浓度较高。祺龙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

15、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： 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； 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； 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； 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。 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

16、 方案一和方案二，阐述如下。2、工艺阐述说明1）废水在原有渗滤液调节池以 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

17、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/O 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/O 生物膜系统。池

18、内设置配套鼓风曝气系统。 A-A/O 生物膜系统前段为厌氧污泥池，后段为 A/O 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 O 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

19、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/O 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/O 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/O 生物膜池，避免污泥流失。 这样可增加A/O 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

20、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。2、工艺说明1） 废水在原有渗滤液调节池以 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

21、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/O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

22、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/O 活性污泥池。 A/O（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

23、有效地抑制 O 段丝状菌生长， 控制污泥膨胀。 A/O 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/O 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/O 生物膜池，避免污泥流失。 这样可增加A/O 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

24、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。方案一主要构筑物及配置设备（ 1） 提升泵房净尺寸：（ H）3有效容积： 50m数量： 1 座结构型式：

25、地下钢砼（2）调节池净尺寸：（ H）3有效容积： 1300m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作为提升泵井和格栅井。 提3 升泵井内设提升泵 2 台以及配套液位控制系统，泵型号， Q=20m3/h ，N=，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：（ H）结构

26、型式：半地上钢砼数量： 1座反应时间：渗滤液和污水反应时间为沉淀类型：斜管式，配 PP/PE50 斜管（4）吹脱池净尺寸：（ H）结构型式：半地上钢砼数量： 1座3有效容积： 60m32配置设备：吹脱用搅拌空气管 15m2（5）A/O 生物膜曝气池净尺寸：（ H）结构型式：半地上钢砼数量： 1座填料有效高度：填料总体积：，组合填料配套鼓风机：型号 SSR80A，2 用1 备，N 轴=， 配套曝气装置：原装德国进口瑞好曝气管，使用寿命 8 年以上。每米服务面 积，共 128m。（6）二沉池净尺寸：（ H）结构型式：半地上钢砼数量： 1座沉淀型式：斜管沉淀配置设备：配置 50PP/PE 蜂窝斜管、

27、外回流泵 2 台2蜂窝斜管： 24m2， 50，PP/PE， 斜管沉淀单元表面负荷： 3 /3 污泥外回流：回流至 A池前端，回流比 R=1，回流泵 Q=20m3/h ，H=7m，出管配 相应LZB50 玻璃转子流量计。（7）出水井净尺寸：（ H）结构型式：半地上钢砼数量： 1座（8）污泥浓缩池净尺寸：（ H）结构型式：地下砖混数量： 1座 浓缩型式：重力浓缩配置设备：31）污泥螺杆泵 1 台，型号 GN25-1,流量2-4m3/h ，P=，N=。2）电动液压板框压滤机 1 套，型号 BMS20/630, 液压电机。（9）药剂储池净尺寸：（ H）结构型式：地下砖混数量： 3座其中2座为粉状石灰

28、化灰池， 1座为混凝剂溶解池 PP板防腐。 配置设备：1）溶解搅拌机 3 台， n=30-40rpm，N=2）石灰水自吸泵 1 台，型号 25ZW8-15，N=；3）混凝剂计量泵 2台，型号 J2M160/，N=,Q=160l/h 。（10）排放井净尺寸：结合业主的截污管网的集水井（11）污泥脱水间净尺寸：数量： 1间功能：主要作为板框压滤机和污泥螺杆泵的工作操作间 （及时卸板卸泥和冲 洗滤布等）结构型式：地上砖混（12）工作控制间净尺寸：数量： 1 间 功能：主要作为药剂仓库、化验室、控制室 结构型式：地上砖混（13）辅助道路、绿化、围墙等方案二主要构筑物及配置设备（ 1） 提升泵房同方案一

29、（2）调节池同方案一（3）ABR 厌氧池净尺寸：（ H）结构型式：半地上钢砼数量： 1座厌氧接触时间： 3d3有效容积： 900m结构类型：折流板式， 3室，3室体积比 1：3：5。沼气设置水封后统一排空3填料类型：软性纤维填料， 670m3（4）吹脱池净尺寸：（ H）结构型式：半地上钢砼数量： 1座3吹脱有效容积： 64m吹脱后置沉淀：竖流式2配置设备：吹脱用搅拌空气管 15m2（5）A/O活性污泥曝气池净尺寸：（）（ H） 结构型式：半地上钢砼 数量： 1座A池DO浓度： lO池DO浓度： 2mg/l污泥浓度： 40005000mg/l配套鼓风机：型号 SSR80A，2用1备， N轴= 配

30、套曝气装置：原装德国进口瑞好曝气管，使用寿命 8年以上。每米服务面 积，共 130m。（6）二沉池 净尺寸：（ H）结构型式：半地上钢砼数量： 1 座沉淀型式：斜管沉淀配置设备：配置 50PP/PE 蜂窝斜管、外回流泵 2 台2 蜂窝斜管： 24m2， 50，PP/PE， 斜管沉淀单元表面负荷： 3 /3 污泥外回流：回流至 A池前端，回流比 R=1，回流泵 Q=20m/h ，H=7m，出管配 相应LZB50 玻璃转子流量计。（7）吸附脱色池 净尺寸：（ H）结构型式：半地上钢砼数量： 1座3 填充吸附剂：活性炭或焦炭 , 每池 25m吸附时间： 2h更换周期：约 150 天每池，和废水浓度负相关，废水浓度高更换周期短。（8）污泥浓缩池同方案一（9）药剂储池净尺寸：（ H）结