垃圾渗滤液系统设计计算说明书

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1、环境工程综合设计垃圾填埋场渗滤液处理站系统设计第一章绪论1.1垃圾渗滤液的产生垃圾渗滤液有四个来源：垃圾自身含水；（2）垃圾生化反应产生的水;（3）地下潜水的反 渗;（4）填埋场内的自然降水的地表径流。其中填埋场内的降水为主要部分。垃圾渗滤液是城 市生活垃圾（有时也包含部分工业废弃物）在填埋场堆放过程中由于微生物的分解作用和受 雨水淋洗以及地表水和地下水的长期浸泡而产生的高浓度有机废水。1.2垃圾渗滤液的收集方法：（1）用槽车将转运站产生的渗滤液统一运输至渗滤液处理站进行处理；（2）为防止填埋场厂区内垃圾渗滤液对地下水的污染，在填埋场区内垃圾渗滤液对厂区内 渗滤液导排及收集系统，将填埋场内的渗

2、滤液及时导出填埋场外并排入调节池，最终进入渗 滤液处理站进行处理。1.3垃圾渗滤液的水质特征（1）化学成分复杂，既有有机污染物，又表现出很强的综合性污染特征（2）氨氮浓度很高，变化范围大；（3）有机污染物含量高；无机污染物组分也复杂，其主要成分受当地地能结构的，主要含 有镁离子，氯离子，硫酸根例子等。（4）微生物营养元素比例失调。第二章垃圾渗滤液处理工艺流程的比较与选择2.1项目简介本项目设计垃圾渗滤液系统处理量为450m3/d，主工艺采用预处理系统（格栅+调节池+水沉淀池的种类优点缺点适用条件解酸化）+厌氧系统（UASB）+MBR系统（两级A/O+UF）+NF系统”工艺确保渗滤液出水水质达

3、到污水综合排放标准（GB8978-1996）三级标准要求（氨氮按一级标准设计）。2.2进水水质指标CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)pHCa2+Mg2浓度4000020000150080005740008002.3出水水质指标CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)pH浓度5003001540069查渗滤液的相关指标可得出一下结论：垃圾填埋场的渗滤液为高浓度有机废水，其COD和BOD的含量较高。平流沉淀池1、处理水量大小不限，沉淀效果好2、对水量和温度变化的适应能力强。3、平面布置紧凑，施 工方便，造价低.1

4、、进、出水配水不易均匀。2、多斗排泥时，每个斗均需设置排泥管（阀），手动操作， 工作繁杂，采用机械 刮泥时容易锈蚀.1、适用于地下水位高、地质条件较差的 地区。2、大、中、小型污水 处理工程均可采用.竖流沉淀池竖流式沉淀池效果较 好，占地面积小，排 泥容易水池深度大，施工困 难，造价高。常用于 处理水量小于2万 m3/d的小型污水处 理厂。适用于小型污水处理 厂辐流式沉淀池辐流式沉淀池的优点 是多用机械排泥，运 行较好，管理较简单， 排泥设备已经趋于定 型机械排泥设备复杂，对施工质量要求高；1、适用于地下水位较高的地区2、适用于大中型污水处理厂2.4各类沉淀池的工艺比较由于本次渗滤液处理量为5

5、00m3/d，处理量不大，且SS的含量较高，则选择竖流式沉淀池 较为适用。2.5各种厌氧工艺比较反应器优点缺点适用范围完全混合厌氧反应器（CSTR）投资小、运行管理简单容积负荷率低，效率较低，出水水质较差适用于ss含量很高的污泥处理厌氧接触反应器投资较省、运行管理简 单，容积负荷率较高， 耐冲击负荷能力较强停留时间相对较长，出水水质相对较差适用于高浓度、高悬浮物的有机废水上流式厌氧污泥床反应器（UASB）处理效率高，负荷能力 强，在常温情况下，COD投资相对较大，对废水 ss含量要求严格适用于SS含量低的有机废水处理效率高，出水水质相对较好膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）处理效率高，负荷能力

6、强，出水水质相对较好投资相对较大，对废水SS含量要求严格适用于SS含量相对较少和浓度相对较低的 有机废水（1） 完全混合式反应器不能在反应期内累计足够多的污泥，因此只适合于城市污水剩余污泥及各类粪便的厌氧消化处理；（2）渗滤液经预处理系统悬浮物含量较低，适用于酒精废水处理；（3） UASB上流式厌氧污泥床反应器在常温下处理COD效率高，较为适合高浓度有机废水 的处理过程；（4）对于渗滤液处理则为高浓度有机废水的处理，则不适用于膨化颗粒污泥床反应器； 2.5其他处理渗滤液的处理方法2.5.1膜法膜法也称膜分离技术，是利用特殊的薄膜对水中的成分进行选择性分离，包括电渗析、 扩散渗析、反渗透、超滤和

7、液体膜渗析等分离技术，其中反渗透和超滤应用最为普遍。膜分 离是利用某些膜的半渗透性进行溶质与水的分离，半透膜只允许水和某些溶质透过，而其它 溶质及颗粒物均无法通过，与传统的简单过滤相比，超滤和反渗透有所不同。砂滤及超微滤 可截留分子量10000100000 g/mol以上的分子，反渗透则可截留摩尔质量在10 g/mol以 上的离子和分子。膜生化反应器MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统，生化反应器内 微生物浓度从35 g/L提高到1520 g/L，生化反应器体积小，生化反应效率提高，出水 无菌体和悬浮物，在处理高浓度有机废水方面已得到较多的应用。膜技术目前在全世界均处 于高速成长

8、期，具有广泛的应用前景。膜生化反应器MBR因其占地少、操作方便、运行管 理费用低，而处理效果大大超过常规的水处理方法，也能适应水质的不稳定性，膜处理技术 凭借显著的优势在我国渗滤液处理中普遍使用。2.5.2物化法物化法包括混凝沉淀、活性炭吸附、膜分离和化学氧化法等，混凝沉淀主要是用Fe3+ 或A13+作混凝剂；粉末活性炭的处理效果优于粒状活性炭；膜分离法通常是运用反渗透技 术；化学氧化法包括用诸如臭氧、高锰酸钾、氯气和过氧化氢等氧化剂与污水反应或在高温 高压条件下的湿式氧化或催化氧化（例如臭氧的氧化率在高pH和有紫外线辐射的条件下可 以提高）。与生物法相比，物化法不受水质水量的影响，出水水质比

9、较稳定，对渗滤液中较难生物降解的成分（尤其是对BOD5/COD比值较低0.070.20）,有较好的处理效果（对COD去除率可达50%87%），但运行费用昂贵。2.5.3吸附法吸附处理中常用的吸附剂是活性炭。活性炭对水中苯类化学物、酚类化学物等许多有机 物有较强吸附作用，对分子直径在10-810-5cm或分子量在400以下的低分子溶解性有 机物的吸附性好，对极性强的低分子化学物及腐质酸类高分子有机物的吸附能力差。此外， 活性炭对一些重金属氧化物有较强的吸附能力。活性炭吸附具有装置简单，对水质、水量变 化适应性强等特点。比较三种处理方法，其中物化法运行费用昂贵;吸附法对高分子有机物的吸附能力较差，

10、 而渗滤液高分子有机物含量较高；而针对于膜法应用广泛且处理效果好，适宜于垃圾填埋场 渗滤液的处理。2.6工艺组合垃圾渗滤液由于成分极其复杂，如果用一种常规水处理方法很难把它处理达标。所以， 一般需要不同类型工艺方法组合处理，才能做到达标排放的要求。目前国内外采用的处理技 术主要有物理化学法、好氧生物处理法、厌氧生物处理法以及各种处理方法的联用。则本次处理工艺则为：格栅一一沉淀池一一调节池一一水解酸化池一一ASB反应器一 MBA （两级A/O+UF）NF深度处理第三章工艺流程3.1工艺流程说明1. 垃圾渗滤液经过格栅机去除废水中较大的杂物后进入初沉池，在初沉池内进一步对渗滤 液杂质进行沉淀，防止

11、杂物进入调节池；2. 在经过初沉池后溢流进入到调节池，停留时间5天，以均衡水质水量，调节池内设潜水 搅拌机，以防止池内污泥沉降；系统还设置事故池，用于系统出现异常停机时存储渗滤 液；3. 调节池废水经提升泵送入水解酸化预处理系统。水解酸化预处理系统有如下作用：1） 使废水中的含硫物质转化为H2S，并将废水中的硬度成分和重金属形成金属硫化物沉淀 下来；2）生物污泥会对废水中的SS或胶体物质进行吸附去除，大幅度去除了渗滤液中 的SS和胶体物质；3）形成酸化体系，与后面的厌氧系统形成两相厌氧的作用；4. 预处理系统出水进入厌氧进水池，废水经水泵提升进入。ASB反应池，停留时间8天； UASB池设置两

12、座，废水在UASB池中去除大部分有机污染物，并对难降解的大分子有机 物降解为小分子的有机物，以利于后续好氧生化处理；5. 厌氧池出水溢流进入生化进水池，再经提升泵提升进入两级硝化反硝化系统。废水先进 入一级反硝化池，停留时间2天，在反硝化菌的作用下去除废水中亚硝态氮；反硝化池 中设有搅拌装置，保证池内污泥与渗滤液充分接触混合；一级反硝化池出水进入一级硝 化池，设置两座，停留时间各2.5天；池中供入一定量的氧，将氨氮转化为亚硝态氮； 一级硝化池设置硝化回流泵，将部分亚硝化液回流至一级反硝化池，利用短程硝化反硝 化作用，提高了系统脱氮效果；6. 一级硝化池出水进入二级反硝化池，停留时间1天，可以使

13、硝态氮充分利用水中碳源进 行反硝化反应；二级反硝化池出水进入二级硝化池，停留时间2.5天，将反硝化池出水 中的氨氮进一步硝化，提高氨氮的去除率；7. 二级硝化池的泥水混合液通过泵的提升进入外置式超滤膜系统，对混合液进行泥水分离。 超滤系统设置内循环泵，提高泥水混合物在膜管内的膜面流速为35m/s，减缓膜的污 染，延长清洗周期，超滤系统设置1套，膜通量为56.2L/(m2.h)，超滤膜系统产生的 透过液进入超滤产水箱，浓液回流进入反硝化池，或进入污泥浓缩池；8. 超滤系统出水进入纳滤系统，通过纳滤对有机物及高价态盐分的高选择性截留能力，去 除水中绝大部分有机物及高价盐分。纳滤系统设置一套，纳滤系

14、统采用抗污染纳滤膜元 件，按一级两段式设计，系统回收率达到85%，膜通量为12.8L/(m2.h)，NF系统设计 运行压力为615bar；纳滤清液进入纳滤产水箱达标排放，浓缩液进入浓缩液池另行 处理。9. 超滤系统和纳滤膜系统各设置清洗系统一套，便于膜系统的恢复清洗。清洗系统设置 PH、流量计等检测仪表，可直观准确地监测膜系统数据及清洗效果；10. 生化系统会产生一定量的剩余污泥，定期排至污泥浓缩池，经污泥处理系统脱水处理后 含水率小于80%，泥饼由业主另行处理。污泥脱水清液进入调节池；11. 厌氧配置加温系统，当厌氧池温度过低时，启动蒸汽加热系统，提高厌氧池内废水温度， 提高生化去除效果；1

15、2. 生化系统配置冷却系统，当生化池温度超高时，启动冷却系统，保证生化系统处于正常温度范围。3.2工艺流程图垃圾渗滤液系统设计流程图第四章各个构筑物4.1主要构筑物参数项目指标参数单位格栅平均设计流量0.0052m3/s污水流量变化系数1.2000最大设计流量0.0063m3/s栅条净间隙0.01m过栅流速0.6m/s格栅安装倾角600栅前水深0.4m格栅的间隙数量2.4234栅条宽度0.01m格栅槽总宽度0.0500m阻力系数1.7900水头损失0.0284m过栅水头损失0.0853栅后槽的总高度0.7853栅前渠道深0.7000渐宽部分展开的角度200进水渠宽0.03m渐宽部分长度0.02

16、75m格栅总长度3.4643每日栅渣量0.0360沉淀池中心管面积0.21m2中心管直径0.52m间隙流速0.01m/s喇叭口直径0.695m中心管喇叭口与反射板 之间的缝隙高度0.286m喇叭口高度0.695m反射板直径0.904m污水在沉淀池中的流速0.0006m/s沉淀部分有效面积11.250m2沉淀池池径3.785m沉淀池有效水深3.000m截头直径1.000m污泥斗高度2.598m缓冲层高0.300m池子总高度6.484m调节池最大设计流量0.0063m3/s水利停留时间6h有效容积135m3有效水深4.5m池面积30m2池长5.5m池宽5.5m实际有效水深4.463m水解酸化池水力

17、停留时间6h水解池的容积135m3单个水解酸化池体积67.5m3池长5.0m池宽3.4m池高4.03m反应器流速0.67m/hUASB反应池温度10kgCOD/(m3.d)进水容积负荷率30g/l进水有机物浓度1620m3反应器的有效容积810m3单座反应器的容积10m有效水深81m2单个反应器的面积9m反应器长度9m反应器宽度0.28m3/(m.h)沉淀区的表面负荷10kgCOD/(m3.d)斜面水平夹角a55.00保护高度0.5m上三角顶水深0.50m下三角形高1.20m回流缝宽度一0.84m三相分离器宽度2.3m集气罩之间的宽度0.62m上三角形的下端到三角 形斜面上的垂直距离0.25m

18、垂直高度0.43m上三角集气罩高度0.81m一级反硝化设计进水TN2500mg/L设计TN去除率78%设计出水TN550mg/L设计反硝化速率qNi0.065kgNO3-N/kgMLSS/d进水NH4-N负荷总量900kg反硝化率95%比率0.7挥发性污泥浓度10.5kgMLVSS/L30。的反硝化速率常数0.26kgNO3-N/kgMLVSS反硝化容积314.3098669m3设计停留时间2d有效水深8m一级反硝化池数量1座一级反硝化池面积43.75m2一级反硝化池高度9.5m一级硝化池设计进水COD12000mg/L进水BOD5500mg/L进水NH4-N2000mg/LBOD 负荷 qB

19、OD0.066kgBOD/kgMLSS/d生化BOD去除率0.9出水BOD550mg/L硝化细菌比生长速率0.47d-1污泥硝化所需泥龄6.38d有效容积1096.66m3停留时间5d有效水深8m设计硝化池数量2座设计单座硝化池面积68.54m2设计硝化池高度9.5m硝化池的直径9.34m二级反硝化设计进水TN550mg/L设计TN去除率0.82设计出水TN99mg/L硝态氮去除总量99.2kg NO3-N/d设计反硝化速率qNi0.03kgNO3-N/kgMLSS/d计算有效容积220.44m3设计停留时间1d设计有效水深8m设计二级反硝化池数量1座设计二级反硝化池面积27.56m设计二级反

20、硝化池高度9.5m二级硝化池设计进水BOD550mg/L设计进水NH4-N5mg/L设计BOD负荷qBOD0.013kgBOD/kgMLSS/d设计生化BOD去除率95%设计出水BOD27.5mg/LBOD日处理量114.95kgBOD/d设计停留时间1.5d计算有效容积675m3设计有效水深8m设计硝化池数量1座设计单座硝化池面积84.375m设计硝化池高度9.5m超滤系统运行时间24h处理能力450m3/d污泥浓度8-15kg/m3MBR膜通量68L/h.m2MBR膜面积275.74m2单只MBR膜面积27.2m2膜柱数量10.14根组件套数1套复核膜元件数量10.14根复核设计通量68L

21、MH回流比10:01进水流量187.5m3/h膜表面流速4m/s循环流量270m3/h循环泵进口压力1.2bar循环泵压力4.2bar循环泵数量1台清洗泵流量90m3/h清洗罐容积3000L纳滤运行时间22h设计回收率85%设计清液产量17.39m3/h膜元件长度1.016m单支膜元件有效面积38m2参考膜设计通量18LMH需要膜面积965.91m2需要膜元件数量25.42个所需膜壳数量4.24个复核膜元件数量26个复核设计膜面积988m2复核膜设计通量17.60LMH设计纳滤系统台数1套循环泵数量2台清洗泵数量1台进水泵数量1台4.2主要构筑物一览表序号构筑物建筑面积结构尺寸数量单位1竖流式

22、沉淀池11.22m2D3.785m6.484m2座2调节池30m2(135)5.5mx5.5mx4.463m1座3水解酸化池16.8m2(135)5mx3.4mx4m1座4预处理沉淀池20.5m2(121)4.5mx4.5mx6m1座5厌氧进水池9m2（54）4.5mx2mx6m1座6UASB反应池81m2（810）9mx9mx10m2座7生化进水池11m2（102）4.5mx2.4mx9.5m1座8一级反硝化池43.75m2（314）7mx6.25mx9m1座9一级硝化池68.4m2（1096）9.3mx7.4mx9.5m1座10二级反硝化池27.56m2（220.44）9.3mx2.9mx9.5m1座11二级硝化池83.375m2（675）9.4mx9.3mx9.5m1座12消泡池15.5m24.5mx3.4mx9.5m1座13污泥浓缩池25m2（235）4.5mx5.5mx9.5m1座14浓液池11m2（65）4.5mx2.4mx6m1座15综合设备间432m234mx12.7mx6m1座16超滤间54.6 m29.1mx6mx6m1座17纳滤间45.6 m27.6mx6mx6m1座