新田垃圾填埋场渗滤液处理工艺设计说明书

新田垃圾填埋场渗滤液处理工艺设计说明书内容摘要：

6000 万元 规划建设规模 150 吨 /日 规划生活垃圾年清运量 万吨 /a 规划生活垃圾平均日清运量 153 吨 /d 新增无害化处理能力 150 吨 /d 日处理垃圾渗滤液 100m3，其产生量主要由垃圾填埋场的填埋区的汇水面积及江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 4 降雨量确定。 （ 2） 水质及特征 表 11 设计原水水质 项 目 CODcr BOD5 pH SS NH3N 浓 度 10000 8000 6～ 9 1000 1000 总氮 TN： 10002100mg/L 单位：毫克 /升 (pH除外 ) 总磷 TP： 经处理后，达到 GB168892020《生活垃圾填埋场污染控制标准》的限值要求。 表 12 设计出水水质 项 目 CODcr BOD5 SS NH3N 色度（稀释） 限 值 ≤100 ≤30 ≤70 ≤25 ≤40倍 总氮 TN ≤40 mg/L 单位：毫克 /升 总磷 TP ≤ mg/L （ 3）处理程度计算 的去除率： %99%10010000 10010000  （ 11） BOD5的去除率： %.6399%1008000 308000  （ 12） 的去除率： %93%1001000 701000  （ 13） ： %%1001000 251000  （ 14） 江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 5 ： %%1001050 401050  （ 15） ： %%  （ 16） 季节性水质水量变化解决措施 设计余量 在工艺设计时已经考虑各处理设施的处理余量。 这样各处理设施具有调节余量、耐水力冲击负荷能力，生物处理系统能适应不断变化的有机负荷，能适应一些有毒有害物质对微生物的抑制作用，能够满足渗滤液的处理要求。 灵活的处理工艺 本工程采用 A/A/O(UASB+反硝化 +硝化 )+UF+NF 工艺 [4]，为适应渗滤液水量水质的变化，减少运行费用，本工艺流程操作具有较好的灵活性。 关于冬季低温的问题 此地区的冬季极端温度可达 ℃ ， 低温对处理设施会产生明显的影响，如：UASB、 A/O 池，因此保温措施是很重要 的。 在设计中着重考虑了节能、有效的保温措施。 关于冬季水量少，浓度高的问题 此地区的枯水期在冬季，因此在冬季垃圾场产生的垃圾渗滤液量少，水质浓度大，工艺中考虑在有条件的情况下，将调节池中的渗滤液用泵回喷至填埋区，通过吸收及蒸发减少渗滤液的产生量，从而减少渗滤液的排放量，减轻处理设施的负荷。 江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 6 2 工艺 确定 处理工艺现状分析 垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法 [3]。 物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、化学氧化还原、离子交换、膜渗析等多种方法。 垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点： BOD5 和 COD 浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高，微生物营养元素比例失调等。 在 渗滤液的处理方法中，将渗滤液与城市污水合并处理是最简便的方法。 但是填埋场通常远离城镇，因此其渗滤液与城市污水合并处理有一定的具体困难，往往不得不自己单独处理。 工艺选择 通常而言，垃圾渗滤液的基本处理工艺是在充分利用生化处理的经济优越性的原则上还需将几个不同的处理工艺进行优化组合，从而达到国家排放标准。 工艺分析 （ 1）生化处理法 生物处理法是废水处理中最常用的一种方法，由于运行费用相 对较低，处理效率高，不会出现化学污泥等造成二次污染，因而被世界各国广泛采用，包括厌氧和好氧两种。 （ 2）物理处理法 物理处理法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分离等。 （ 3） 化学氧化法 该工艺不适用于单独处理垃圾渗滤液，一般用于生物预处理之后，原理为采用强氧化剂对废水中的污染物进行强氧化，用来去除那些被生物不能或难以降解的有机物和部分的有毒物质，化学氧化过程一般不产生需再处置的剩余物，常用的氧化剂有氯气、次氯酸钠、 双氧水和臭氧等，该工艺常用于废水的消毒处理和有机物江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 7 的氧化，由于投加药剂量很高而带来的经济问题也成 为此方法必须考虑的问题之一。 （ 4） 絮凝 沉淀 该法用于渗滤液的絮凝、沉淀以去除那些难以生物降解的重金属和聚合物等，絮凝沉淀工艺的不足之处会产生大量的化学污泥，含盐量高，氨氮的去除率低等，所以絮凝沉淀工艺在选用时要慎重考虑。 （ 5） 膜技术 目前应用趋势最好的一类是膜技术 [7]的应用，此工艺包括超滤（ UF）和纳滤（ NF）。 采用膜技术其优点是出水水质较好，可以达到较高的排放标准目前成熟而适用的工艺是生化法 +膜分离法，该工艺不但生产成本低而且出水水质好，符合国家新颁布的一级排放标准。 该工艺可以在高容积负荷、低污泥 负荷下运行，剩余污泥产量低，理论上可以实现零污泥排放，降低了污泥处理费用。 工艺简析 工艺流程 工艺流程由调节池、机械搅拌池、斜管沉淀池、 UASB 反应池 、反硝化池、硝化池、超滤（ UF）系统和纳滤（ NF）系统组成。 江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 8 图 21 渗滤液处理工艺流程 工艺流程简述 垃圾填埋区产生的垃圾渗滤液经专用的收集管道汇入调节池，渗滤液在调节池中得到均质均量。 调节池中的污水用泵提升至机械搅拌池内加药搅拌后进入斜管沉淀池以后 ，自流入 UASB 厌氧 反应器。 污水经 UASB 厌氧反应器厌氧处理后，进入反硝化、硝化反应器。 A、 O 池充分实现去除有机物和脱氮的功能。 出水再经过泵抽入 UF 和 NF 系统，经过 NF 系统的处理后达标排放。 斜管沉淀池、 UASB 厌氧反应器、 A、 O 池产生的污泥进入污泥提升泵房，经排污泵送到填埋区。 调节池 调节池的容积 4500m3，污水在调节池的停留时间为 60～ 100 天，调节池建设在垃圾坝下游，采 用钢筋混凝土截污坝，池底将根据具体地质情况进行防渗处理，在运行期间，可根据渗滤液的水质变化情况和设施运行效果，可以考虑在调节池中直接加入特 殊的菌种及药剂，产生厌氧和兼氧生化反应，可去除相当一部 分的CODcr 和 BOD5及 NH3N， 以减轻后续处理的负荷。 本设计方案暂不考虑在调节池NF系统 渗滤液 外排 调节池 斜管沉淀 搅拌池 1反硝化 UF系统 2硝化 2反硝化 UASB 池 1硝化 二氧化氯消毒 回流污泥 排气 酸、碱、 PAM投加 江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 9 采取该措施所达到的处理能力，这部分处理能力作为预留备用，若污水浓度超高，后续处理无法满足时，投入使用。 机械搅拌池 利用机械搅拌使其中所加的药物混合均匀、泥渣循环并使水中固体杂质与已形成的泥渣接触絮凝而分离沉淀。 斜管沉淀池 是指在沉淀区内设有斜管的 沉淀池。 在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的蜂窝填料分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。 每两块平行斜板间（或平行管内）相当于一个很浅的沉淀池。 其优点是： (1)利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力； (2)缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间； (3)增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。 这种类型沉淀池的过流率可达 36m3/（ m2*h） ,比一般沉淀池的处理能力高 出 710 倍。 UASB 厌氧反应器 污水 经 UASB 厌 氧反应器处理后，可去 除 COD60～ 90%， 污水中的非氨态氮被转化为氨态氮， 同时有部分 NH3N 被去除。 产生的沼气，出水进入 A、 O 反应器，污泥通过重力排泥管流出。 A、 O 生化池 A、 O 工艺即接前述的 UASB 之后的缺氧 好氧活性污泥法（反硝化 硝化）。 污水在流经不同功能分区的过程中，使污水中的有机物、氨氮得以去除。 本工艺是在厌氧前置运行的条件下可有效抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀， SVI 值一般小 于100， 有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在缺氧段内只需轻微搅拌。 同时由于厌氧和好氧 严格区分，有利于不同微生物的繁殖生 长。 A、 O 活性污泥法工艺灵江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 10 活、运行稳定、效果良好，并且能够具备较长泥龄，满足硝化 反硝化的除氮工艺特点。 A、 O 工 艺具有如下特点： (1)可抑制丝状菌生长，不易发生污泥膨胀，污泥指数 (SVI)较低，剩余污泥性质稳定，利于排泥。 (2)水量水质变化适应性强。 (3)结构简单，运转灵活，操作管理方便。 (4)良好的脱氮效果，特别对于垃圾渗滤液处理，脱氮效果尤其明显。 (5)采用鼓风曝气方式，不仅能保证高溶氧效率，而且在冬季可以达到维持适当的水温，保证活性污泥正常生长。 (6)系统处理构筑物少，布置紧凑，节省占地。 投资省，运行费用低。 UF 系统 超滤膜 [10]是一种具有超级筛分分离功能的多孔膜，孔径只有几纳米到几十纳米，超滤以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及与孔径大小的小分子物质通过而成为透过液，剩下的为浓缩液，从而实现对原水净化、分离和浓缩的目的。 该工艺主要特点： （ 1）反应器体系中生物浓度高，对难生物降解的有机物及氨氮的去除效率高； （ 2）污泥稳定性强，粘度低，易脱水，不易腐败 变质。 （ 3）出水不存在致病菌 污染 问题。 NF 系统 纳滤系统采用特殊纳滤膜和工艺设计，可使盐随净化水排出，不会出现盐富积现象，纳滤净化水回收率可达到 85%。 为节省投资及运行费用可将浓缩液回灌至填江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 11 埋场处置。 经验表明，采用纳滤技术能将垃圾渗滤液处理达到一级排放标准甚至是回用水标准。 但由于膜分离处理不能降解、消除污染物，相应地会产生更难处理、处置的浓缩液。 经过超滤膜处理后再进入纳滤系统，能降低纳滤膜的 负荷，延长纳滤膜的使用寿命。 江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 12 3 设计计算书 设计的基础数据 本设计中污水处理站的设计流 量 [11]为 100m3/d，即平 均日流量。 平均日流量一般用来表示污水处理的规模，用来计算污水站的污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计 流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。 污水的平均处理量为 smhmdmQ /0 0 1 1 5 平 污水的最大处理量为 smK Z /0 0 1 3 6 0 0/ 3m a x  ZK 为总变化系数 取 调节池 垃圾渗滤液产生量计算时，采用当地 20 年平均降雨量资料逐月进行计算。 计算时，不考虑回喷减量的影响，按雨季时，渗滤液处理站处理不了的多余渗滤液通过调节池储。