60m3d城市生活垃圾渗滤液处理工程技术设计.doc
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1、 60m3/d城市生活垃圾渗滤液处理工程技术文件XX有限公司二一三年五月目 录1项目概述12设计依据13设计原则24设计参数34.1废水类型34.2废水水质34.3排放指标34.4处理水量35设计范围46处理工艺选择46.1废水特点及水质分析46.2工艺选择依据和工艺原理56.2.1设计参数的确定56.2.2工艺选择66.2.3各主要处理单元去除率表77技术参数77.1调节池提升泵77.2混凝加药系统77.3混凝沉淀池97.4 pH调节系统107.5浓水搅拌机107.6回灌泵117.7渗滤液原水箱117.8原水泵117.9过滤系统127.10保安过滤器137.11精密过滤器137.12一级高压
2、泵137.13在线增压泵147.14一级DTRO膜柱147.15伺服电机控制阀147.16二级高压泵157.17二级DT膜柱157.18伺服电机控制阀157.19阻垢剂加药系统167.20DT清洗系统167.21清水储罐+脱气塔177.22加酸搅拌离心泵177.23清水输送离心泵187.24酸计量泵187.25碱液投加系统187.26加热器197.27土建设施198操作控制说明208.1对电源的要求208.2动力配电盘柜208.3PLC控制柜208.4电缆桥架218.5动力电缆与控制电缆218.6节能措施218.7控制系统设计原则218.8控制模式228.9控制系统深度23宁洱县生活垃圾渗滤液
3、处理工程技术文件1 项目概述xx县地处云南省xx ,是xx市的次级市之一,位于xx市xx部。县城xx镇是全县政治、经济、文化中心,位于xx县xx部的xx坝子,距xx城区xxKm。近年来,随着xx县城规模扩大,人口增多,生活垃圾量也逐年增长,垃圾无有效的处理措施,对居民健康造成隐患。为控制生活垃圾污染,改善县城环境,拟建生活垃圾填埋场解决xx生活垃圾对环境污染现状。根据相关规范,同期也需配套建设生活垃圾渗滤液处理系统,避免渗滤液对环境的影响。城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物,主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动
4、过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质,包括物理因素、化学因素以及生物因素等,所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说,其pH值在49之间,CODcr在200070000mg/L的范围内,BOD5在6045000mg/L的范围内,重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度难降解有机废水,若不加处理而直接排入环境,会造成严重的环境污染。以保护环境为目的,对渗滤液进行处理是必不可少的。根据废水资料数据,现编制该废水处理工程技术方案,经处理后废水的水质达到生活垃圾填埋污染控制标准(GB168892008)中的表二规定的水污染物排放浓度限值。2 设
5、计依据中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国水污染防治法;污水综合排放标准 (GB89781996);生活垃圾填埋污染控制标准 (GB168892008);恶臭污染物排放标准 (GB14554-93);工业企业厂界环境噪声排放标准 (GB12348-2008);建设项目环境保护设计规定 (1997.3.12); 室外排水设计规范 (GB50014-2006);市政公用工程设计文件编制深度规定中华人民共和国建设部 2004.3;生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范(试行)(HJ564-2010);建筑设计防火规范 (GB50016-2006);建筑给水排水设计规范 (GB50015-2003)
6、(2009版);环境空气质量标准 (GB 3095-1996);厂矿道路设计规范 (GBJ22-87); 工业企业总平面设计规范 (GB500187-93); 建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)(2006版);混凝土结构设计规范 (GB50010-2010);砌体结构设计规范 (GB50003-2001);建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002);建筑抗震设计规范 (GB50011-2010);工业建筑防腐蚀设计规范 (GB50046-2008);岩土工程勘察规范 (GB50021-2001);建筑桩基技术规范 (JGJ94-2008);构筑物抗震设计规范 (GB5019
7、1-93);给排水构筑物结构设计规范 (GB50069-2002);给排水钢筋混凝土水池结构设计规范 (CECS138:2002);供配电系统设计规范 (GB50052-95);10kV以下变电所设计规范 (GB50053-94);低压配电设计规范 (GB50054-2011);交流电气装置的接地设计规范 (GB/T50065-2011);电力工程电缆设计规范 (GB 50217-2007);建筑物防雷设计规范 (GB50057-2010);建筑照明设计标准 (GB50034-2004);给水排水工程和工程建设其他相关规范;电气和土建其他相关设计规范;3 设计原则3.1 根据xx县城市生活垃圾
8、填埋场的规划要求,遵守有关法律法规、建筑、环保标准规范;3.2 依据废水水质特点,在充分论证的基础上,选用经济合理的工艺流程,运行安全可靠、节省占地、减少能耗、方便管理。3.3 所选工艺力求工艺简洁,原理明晰,具有灵活性和操作弹性,适应水质水量变化,确保污水处理后达到生活垃圾填埋污染控制标准(GB168892008 )表二标准;3.4 积极稳妥地利用先进技术和设备,确保废水处理效果,运行稳定、操作简单、能耗低、维修方便,提高自动控制及管理水平;3.5 处理过程中选择不产生二次污染,低噪音处理设施;3.6 注意与周围环境的协调,建设完工后的污水处理设施不影响现状条件下附近场地的使用功能。4 设计
9、参数 4.1废水类型生活垃圾填埋场渗滤液 4.2废水水质进水水质指标:进水指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)TP(mg/L)数 值1000050003002000304.3排放指标生活垃圾填埋污染控制标准(GB168892008)表二标准,即:排放指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)SS(mg/L)pH数 值10030254030694.4处理水量序号项目单位数值备注1系统处理水量m3/d502系统日工作时间hr243平均处理水量m3/hr2.084达标水产水率%75.085 设计范围5.1 废水
10、处理工艺流程、工艺高程和各处理单元设计;5.2 废水处理平面布置、设备选型、布置和控制设计;5.3 废水处理界区外1.00m以内的所有工艺管道和线路设计;5.4 废水处理站供配电线路及进出水管线(网)不在设计范围之内。6 处理工艺选择6.1废水特点及水质分析垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水。受垃圾成分、垃圾含水率、垃圾的粒径、填埋规律、填埋工艺、压实程度、现场的气候、水文条件、降雨渗透量和填埋时间等因素影响,渗滤液的水质一般来说有以下特点: 水质复杂,危害性大。有研究表明,运
11、用GC-MS联用技术对垃圾渗滤液中有机污染物成分进行分析,共检测出垃圾渗滤液中主要有机污染物63种,可信度在60%以上的有34种。其中,烷烯烃6种,羧酸类19种,酯类5种,醇、酚类10种,醛、酮类10种,酰胺类7种,芳烃类1种,其他5种。其中已被确认为致癌物1种,促癌物、辅致癌物4种,致突变物1种,被列入我国环境优先污染物“黑名单”的有6种。 CODcr和BOD5浓度高。渗滤液中CODcr和BOD5最高分别可达70000 mg/L、45000mg/L甚至更高。富含POPS及PTS等,其中腐殖酸为小分子有机酸和氨基酸又合成的大分子产物,是渗滤液中长期性的最主要有机污染物,通常有2001500mg
12、/L的腐殖酸不能生物降解。 氨氮含量高,并且随填埋时间的延长而升高,通常为50010000mg/L,随着填埋年数的增加而增加,其在厌氧垃圾填埋场内不会被去除,是渗滤液中长期性的最主要无机污染物。渗滤液中的氮多以氨氮形式存在,约占TNK40%-50%。 水质变化大。根据填埋场的年龄,垃圾渗滤液分为两类:一类是填埋时间在5年以下的年轻渗滤液,其特点是CODcr、BOD5浓度高,可生化性强;另一类是填埋时间在5年以上的年老渗滤液,由于新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾,其pH值接近中性,CODcr和BOD5浓度有所降低,BOD5/CODcr比值减小,氨氮浓度增加。水量主要与降雨和气温有关,不同地域雨季和旱季的
13、成分差别较大,CODcr浓度会逐步增加,最高可达到670000 mg/L左右,运行稳定后,CODcr浓度也趋于稳定,甚至下降。但可生化性基本会随填埋时间的增长而下降并逐渐维持在较低水平。以大连市毛茔子垃圾填埋场渗滤液为例,运行初期,渗滤液浓度一度攀高,监测各项污染物浓度均严重超高,CODcr最高达到70000 mg/L左右,氨氮在3500 mg/L左右。长期运行后,渗滤液CODcr、BOD5等污染物指标在500030000 mg/L之间趋于稳定。渗滤液特征与填埋场“年龄”关系见下表。渗滤液特征与填埋场“年龄”关系考察指标5a(初期)510a(中期)10a(晚期)pH6.510.3+7CODcr
14、/(mgl-1)100001000010000COD/TOC2.72.02.72.0BOD5/COD0.50.10.50.1VFA/TOC0.70.050.70.05 金属含量较高。垃圾渗滤液中含有十多种金属离子,其中铁和锌在酸性发酵阶段较高,铁的浓度可达2000mg/L左右;锌的浓度可达130mg/L左右,铅的浓度可达12.3mg/L,钙的浓度甚至达到4300mg/L。 渗滤液中的微生物营养元素比例失调,主要是C、N、P的比例失调。一般的垃圾渗滤液中的BOD5:P大多大于300。6.2工艺选择依据和工艺原理6.2.1设计参数的确定本项目垃圾渗滤液来源的垃圾处理场为新建项目,因此本项目垃圾渗滤
15、液应属于年轻渗滤液,根据“渗滤液特征与填埋场年龄关系”表对比判断,其CODcr应在小于10000mg/L水平。而业主提供的CODcr为10000mg/L,我们认为这数据应与实际情况相符。该垃圾填埋场使用年限为11年,垃圾渗滤液最大的影响因素即为填埋时间,随着填埋时间的增长,垃圾渗滤液的CODcr、氨氮值均会有较大幅度的变化,因此其设计参数也必须有一定的前瞻性,以避免5年10年后设计负荷偏小不能满足处理需要的情况出现。故在本方案中,我们按CODcr为10000mg/L进行设计。综上,本项目主要设计参数为CODcr为10000mg/L。6.2.2工艺选择垃圾渗滤液成份复杂,含有大量难生化降解的高分
16、子污染物,尤其到填埋晚期,易降解有机物已在垃圾堆体中消耗殆尽,生化工艺难以处理达标。冬季水温很低、微生物活性低,处理效果较差; 若停止运行,则再次启动时需重新驯化微生物,运行管理过于复杂。垃圾渗滤液除成份复杂外,水质浓度高波动也较大。采用物化的方法处理不能保证达到现行的排放标准,在日常运行中操作难度也很大。该工艺适合用于渗滤液的预处理。随着新的生活垃圾填埋污染控制标准GB16889 2008 自2008 年7 月1 日开始实施,对垃圾渗滤液的处理提出了更高的要求,仅依靠传统的生化处理方法很难达标。通过比较相关处理工艺后,现选择以下处理工艺:6.2.3各主要处理单元去除率表序号指标进水格栅井沉砂
17、池混凝沉淀池一体化膜处理系统去除率出水去除率出水去除率出水去除率出水1CODcr10000100005%950040%570099%572BOD5500050005%475040%285099%293NH3-H30030030020%24099%34SS2000200020%160090%37816099%27 技术参数平面布置参见相关图纸附件。7.1调节池提升泵 调节池中的渗滤液由调节池提升泵输送至混凝沉淀池。提升泵采用自吸泵,流量满足系统处理量的要求,扬程满足调节池水位与混凝沉淀池溢流口水位的液位差,以及管道的水头损失。规格Q=8m3/h,H=15m,N=1.1KW数 量1台材 质SUS3
18、16品 牌南方泵业7.2混凝加药系统渗滤液进入混凝沉淀池前,投加混凝剂和助凝剂,有助于降低渗滤液的悬浮物。依据渗滤液水质不同,混凝剂通常选择PFS(聚合硫酸铁)或PFC(聚合氯化铁),投加量在50200mg/l;助凝剂通常选用PAM(聚丙烯酰胺),投加量在0.52mg/l。本项目投加药剂采用PFC和PAM,PFC加药系统采用1箱1泵,配备搅拌器;PAM加药系统采用采用1箱1泵,配备搅拌器。加药管线材质采用UPVC。(1)、PFC加药系统、PFC加药泵:规格:Q=23L/h,扬程H=500m数 量1台材 质泵头PVC品 牌米顿罗、PFC计量箱技术参数500L数 量1只材 质PE品 牌MED、PF
19、C搅拌器规 格桨叶直径500mm,N=1.5KW数 量1台材 质SUS316品 牌MED(2)PAM加药系统、PAM加药泵:技术参数Q=4.5L/h,扬程H=100m数 量1台材 质泵头PVC品 牌米顿罗、PAM计量箱技术参数200L数 量1只材 质PE品 牌MED、PAM搅拌器规 格桨叶直径250mmN=1.5KW数 量1台材 质SUS316品 牌MED7.3混凝沉淀池混凝沉淀采用竖流沉淀池,用于去除水中的悬浮物,设置1座,钢结构。规 格LWH=224.5(m)数 量1台材 质碳钢防腐品 牌MED7.4 pH调节系统pH调节系统主要作用是将渗滤液的pH值调节至6.06.5,能将渗滤液中的游离
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