滲濾液處理技術方案

1、滲濾液處理站設計方案技術方案目 錄第一章 概 述11.1工程簡介11.2工程設計依據(jù)21.3主要規(guī)范及標準31.4工程服務范圍61.5設計進水水質61.6設計出水水質61.7滲濾液處理工藝方案的確定71.8污泥、濃縮液控制與處置331.9工藝流程設計341.10 設備選型361.11滲濾液各工藝段去除效果381.12滲濾液處理單元設計39第二章 污水站總平面設計462.1平面布置462.2污水站主要管道布置472.3高程設計47第三章 建筑設計483.1設計依據(jù)：483.2設計范圍：483.3室內外裝修：493.4防火設計493.5建筑物匯總49第四章 結構設計514.1設計原則和依據(jù)514.

2、2抗震設防524.3 主要建（構）筑物結構形式524.4 主要材料規(guī)格53第五章 電氣、儀表及自控設計555.1電氣設計555.2儀表及自動控制系統(tǒng)57第六章 人員編制、運行管理及建設進度646.1人員編制646.2運行管理646.3實施計劃66第七章 安全生產及勞動保護677.1 編制依據(jù)677.2 主要危害因素分析687.3 安全衛(wèi)生防范措施71第八章 環(huán)境保護758.1外部環(huán)境對項目的影響758.2項目實施過程中的環(huán)境影響及對策758.3項目運營期間的環(huán)境影響及對策76第一章 概 述1.1工程簡介工程名稱：滲濾液處理站設計與施工總承包建設地點：工程規(guī)模：滲濾液量按照垃圾量的20%計算，呼

3、和浩特垃圾焚燒發(fā)電廠生活垃圾滲濾液處理站工程規(guī)模200m3/d。尾水排放:根據(jù)環(huán)評和業(yè)主要求經過處理后出水水質達到 污水綜合排放標準 （GB 8978-1996）的一級標準 城市污水再利用 工業(yè)用水水質 GB/T 19923-2005 （循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)補充水標準 換熱器為不銹鋼材質）生活垃圾填埋污染控制標準 GB 16889-2008 表3限值其中部分出水指標如下表（以相應國標為準）污染物（單位）CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)總磷以P 計(mg/L)PH 無量綱SS(mg/L)色度糞大腸桿菌群數(shù)（個/L）限值5020150.56970502.38×

4、107污水處理工藝:采用“預處理UASBA/O工藝和MBR膜系統(tǒng)NF系統(tǒng)RO系統(tǒng)”的污水處理工藝滲濾液污泥處理工藝:采用污泥濃縮+脫水+爐內焚燒處理主要生產構筑物和建筑物:1） 滲濾液主要生產構筑物初沉池、調節(jié)池、綜合罐、UASB罐、反硝化池、硝化池、污泥濃縮池、濃縮液池、MBR膜池、膜處理車間、污泥脫水間、風機車間。2） 輔助建筑物控制及化驗室。滲濾液處理站總體設計:總體設計內容包括：平面布置、豎向設計、建筑風格、電氣及自控儀表設計等。1.2工程設計依據(jù)（1）執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關法規(guī)、規(guī)范和標準，與呼和浩特市的城市發(fā)展戰(zhàn)略方針和定位相適應；（2）采用國內外技術成熟，高效

5、率低能耗，運行可靠的污水處理專用產品。選擇的設備供應商，必須有良好的信譽和業(yè)績，保證能夠全面履行承包商和供應商的職責；所提供的設備符合技術先進、安全可靠、高效節(jié)能的要求；產品質量達到有關標準、規(guī)范；設備的型式、材質、性能參數(shù)同設計要求一致；能夠保證設備的使用效果；供貨期能滿足工程進度要求；（3）建設工程滿足防腐、抗震、防洪、消防、防凍等要求；所有處理構筑物、設備及管路在設計、建設、安裝或鋪設時均考慮保溫防凍措施；（4）滲濾液處理站用地不得超出招標文件的規(guī)定；（5）總平面布置充分考慮滲濾液收集與外排，符合排水通暢、降低能耗、平衡土方的要求，并符合國家相關設計規(guī)范要求；（6）盡量采用二次污染少，污

6、泥量少，低噪音處理設施；（7）采用國內外技術成熟，高效率低能耗，運行可靠的污水處理專用產品。（8）處理結果符合國家相關部門對滲濾液處理的要求和有關地方排放標準的規(guī)定，出水達到污水綜合排放標準(GB8978-1996)的一級標準；（9）考慮滲濾液的腐蝕性，采用高防腐性能的管道材料，對非標鋼制設備和建、構筑物池體進行高性能防腐處理，提高設備使用年限；（10）操作、管理、維修方便，技術要求簡單，減少工人勞動強度，宜于長期使用；（11）滲濾液處理系統(tǒng)的主要設備均有備用，并具有防腐性能；1.3主要規(guī)范及標準（1）中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法1995年10月；（2）中華人民共和國環(huán)境保護法1989

7、年12月；（3）中華人民共和國水污染防治法1984年5月；（4）中華人米共和國固體廢物污染環(huán)境防治法（2004）；（5）中華人民共和國污水防治法（1984）；（6）一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準（GB18599:2001）；（7）生活垃圾填埋場滲瀝液處理工程技術規(guī)范HJ564-2010；（8）生活垃圾滲瀝液處理技術規(guī)范CJJ150-2010；（9）生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范（CJJ17-2004）；（10）生活垃圾焚燒污染控制標準GB18485-2001；（11）污水綜合排放標準（GB8978-1996）；（12）惡臭污染物排放標準（GB14554-93）；（13）大氣污染物綜合排放標

8、準（GB16297-1996）；（14）環(huán)境空氣質量標準（GB3095-1996）；（15）室內空氣質量標準GB/T18883-2002；（16）工業(yè)企業(yè)廠界噪音標準（GB12348-90）；（17）生產過程安全衛(wèi)生要求總則（GB12801-91）；（18）工業(yè)設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范HGJ 22991；（19）工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準GB21-2002；（20）管道系統(tǒng)的圖形符號GB/T6567-2008；（21）熱工圖形符號與文字代號GB/T4270-1999；（22）過程檢測和控制流程用圖形符號和文字代號GB2625-81；（23）水處理設備制造技術條件JB/T2932-1999；

9、（24）普通流體輸送鋼管 螺旋埋弧焊鋼管SYS/T 5037-2000；（25）低壓流體輸送用焊接鋼管（GB/T3092-1993）；（26）工業(yè)金屬管道設計規(guī)范GB50316-2000；（27）輸送流體用無縫鋼管GB/T8163-1999；（28）工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范GB50187-93；（29）工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范GB50046-95；（30）建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范GB 5021291；（31）給水排水構筑物結構設計規(guī)范GB50069-2002；（32）給水排水工程結構設計規(guī)范GB50069-2002；（33）水工混凝土結構設計規(guī)范SL191-2008；（34）地下工程防水技術規(guī)

10、范GB50108-2001；（20）混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2002；（36）給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范GB50268-2008；（37）工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范GB50220-97；（38）建筑設計防火規(guī)范（GB50016-2006）；（39）電氣圖用圖形符號GB 4728；（40）建筑電氣安裝工程質量檢驗評定標準GBJ30388；（41）低壓配電設計規(guī)范GB50054-95；（42）工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范GB50093-2002；（43）自動化儀表安裝工程質量檢驗評定標準GBJ13190；（44）電氣裝置安裝工程電氣照明裝置施工及驗收規(guī)范GB50259-96；

11、（45）建筑電氣安裝工程施工質量驗收規(guī)范GB50303-2002；（46）建筑工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范GB50194-93；（47）建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準GB 50300-2001；（48）國際單位制及其用GB 3100-1993；（49）旋轉電機IEC 60034（50）爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備IEC 600791.4工程服務范圍本滲濾液處理站服務范圍為現(xiàn)有垃圾焚燒廠垃圾成品庫和原生庫收集池內滲濾液、地磅房和卸料平臺沖洗污水（需考慮收集并接入處理站調節(jié)池格柵井內）以及生活污水，除此之外電廠其他無機廢水不在污水站處理范圍內，需另外考慮處理回用。1.5設計進水水質本系統(tǒng)滲濾液來自垃圾焚燒

12、發(fā)電廠垃圾倉、進料斗以及預處理和卸料平臺等沖洗水。根據(jù)業(yè)主提供的資料，滲濾液進水水質指標見下表。污染物（單位）CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)總磷(mg/L)PH（無量綱）SS(mg/L)糞大腸桿菌群數(shù)（個/L）數(shù)量值700002000025002358200002.38×1071.6設計出水水質經本系統(tǒng)處理后，尾水排放:根據(jù)環(huán)評和業(yè)主要求經過處理后出水水質達到 污水綜合排放標準 （GB 8978-1996）的一級標準 城市污水再利用 工業(yè)用水水質 GB/T 19923-2005 （循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)補充水標準 換熱器為不銹鋼材質）生活垃圾填埋污染控制標

13、準 GB 16889-2008 表3限值其中部分出水指標如下表（以相應國標為準）污染物（單位）CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)總磷以P 計(mg/L)PH 無量綱SS(mg/L)色度糞大腸桿菌群數(shù)（個/L）限值5020150.56970502.38×107 1.7滲濾液處理工藝方案的確定生活垃圾滲濾液處理技術概述自二十世紀八十年代末期，城市生活垃圾的無害化處理在我國逐漸引起重視，越來越多的城市采用比較規(guī)范的衛(wèi)生填埋和焚燒方式來處理城市生活垃圾，而處理過程中的最主要污染控制問題之一就是垃圾滲濾液的達標排放處理難度極大。由于缺乏經驗，對生活垃圾滲濾液的水質

14、水量特點了解深度不夠，各地對滲濾液的處理要求和方式五花八門，各地環(huán)衛(wèi)部門、科研院校也先后展開滲濾液處理技術的研究。針對滲濾液處理的主要處理方式有： （1）與城市污水合并處理如果垃圾處理場離城市污水處理廠距離較近，將滲濾液通過管線送入城市污水處理廠稀釋后進行處理是最為經濟的辦法。為保證城市污水處理廠安全運行，對滲濾液的投加量和濃度有一定的限制。對于滲濾液原水，一般認為滲濾液投加量不超過城市污水處理廠處理規(guī)模的2左右時不會對城市污水處理廠造成嚴重的沖擊。在我國，由于城市下水道接入標準的限制，垃圾滲濾液應處理到三級排放標準后才允許排入城市下水道。本工程不具備排至污水廠的條件。（2）厭氧生化方式處理一

15、般來說，垃圾滲濾液基本上屬于較高濃度的有機廢水，采用厭氧技術處理，能夠節(jié)約能耗，減少土建占地與投資，厭氧酸化還能改善污水可生化性，既為好氧處理減輕負荷，又有利于后續(xù)好氧生化降解。厭氧處理技術目前有很多種應用形式，按照反應階段以及反應器形式可分為多種類型，以及多種類型的組合方式。具體形式大致有以下：傳統(tǒng)消化池和厭氧接觸消化工藝上流式厭氧污泥床反應器(UASB)折流板厭氧反應器(ABR)序批式厭氧反應器(AnSBR)厭氧固定膜反應器(AFFR)厭氧濾池(AF)厭氧塘采用厭氧技術處理滲濾液，主要考慮的因素有：進水水質不穩(wěn)定，沖擊負荷大，運行要求簡易可靠。厭氧工藝具有設計負荷高的優(yōu)點，具處理過程基本不

16、耗能，因此在高濃度有機廢水處理中，常被作為首選工藝。由于厭氧處理的工藝特點，難以徹底降解有機物，對于氨氮等其余污染指標處理效果有限，在實際工程運用中，還需與其它工藝共同配合使用，如好氧生化、物化處理工藝等才能達到滲濾液要求的排放標準。滲濾液的生化處理工藝一般采用厭氧-好氧組合工藝。其特點是：厭氧具有處理負荷高、耐沖擊負荷的優(yōu)點，將其置于好氧生化之前，能有效地降低COD，減輕好氧的處理負荷，節(jié)約投資和運行成本。厭氧微生物經馴化后對毒性、抑制性物質的耐受能力比好氧強得多，并能將大分子難降解有機物水解為小分子有機物，有利于提高好氧生化的處理效率。滲濾液中含有大量表面活性物質，直接采用好氧處理在曝氣池

17、往往產生大量泡沫，并加劇污泥膨脹問題。經厭氧處理后表面活性物質得到了分解，可顯著減少好氧池的泡沫。在厭氧處理過程中，厭氧微生物將有機物更多地轉化為熱量和能源，而合成較少的細胞物質，因此厭氧的污泥產率較低，減少了污泥處理的投資和運行管理工作量。由于厭氧-好氧組合工藝具有以上優(yōu)點，在處理高濃度有機廢水包括垃圾滲濾液方面已獲得大量成功經驗和設計數(shù)據(jù)，工藝比較成熟、運行費用較為低廉。但是由于滲濾液的中含有一部分難降解有機物，采用常規(guī)的厭氧和好氧生物技術難以達到令人滿意的效果。（3）好氧生化方式處理 好氧處理工藝是降解有機污染物最徹底的生化處理方式。若只通過單純的厭氧處理，由于受厭氧機理的局限，難以將可

18、生化降解的有機物完全處理，好氧處理不單可以有效降解有機污染負荷，還可以通過流程的安排進行硝化和反硝化來達到降解氨氮的目的。好氧處理工藝作為污水生化處理的主要方式，在滲濾液的處理上運用很多，國內外許多部門和人員對好氧處理的多種形式都進行了研究和應用，并取得了較好的效果。目前的好氧工藝已不單是單純的好氧模式，除了傳統(tǒng)的活性污泥法和生物膜法外，還增加了厭氧和兼氧過程，通過流程上的安排，不但可高效降解污水中的有機負荷，還可以控制硝化和反硝化過程來脫氮，如A/O、A2/O、SBR、氧化塘系統(tǒng)及其它一些較新型的工藝如MBR系統(tǒng)等。國內一些城市對二段曝氣法、氧化溝、SBR、氧化塘等工藝也作了工程實例應用，取

19、得了一定效果，但由于水質情況復雜、工藝設計參數(shù)難以統(tǒng)一、資金投入有限等原因，實際處理效果不一。由于滲濾液水質的復雜性，好氧生化處理系統(tǒng)的出水COD值大致在2001000mg/L左右，如果碳氮比合適，系統(tǒng)設計和運行方式合理，生物脫氨也可以達到很好的效果。（4）物理化學方式處理滲濾液的物理化學方式包括混凝沉淀、吹脫(氣提)、活性炭吸附等。單獨的物理化學方式主要針對污水的某些主要污染指標進行處理，由于滲濾液水質的復雜性，單一的物理化學方式不能保證滲濾液的各項污染指標都得到較高的去除能力，如混凝沉淀對滲濾液的COD去除率不足30，吹脫主要針對滲濾液中的氨氮去除。一般而言，各類物理化學處理手段在滲濾液處

20、理上的應用主要是和其它工藝方法一起配套使用，對某些污染指標的去除起到補充和強化作用。物化處理方法中最常見的混凝沉淀處理在垃圾滲濾液處理上的應用主要是為了去除滲濾液中的重金屬、難降解COD、色度等。根據(jù)實驗和實際生產運行資料，垃圾滲濾液生化處理后出水投加400mg/L以上的鋁鹽或鐵鹽混凝劑混凝沉淀后COD可以達到2030的去除率。當滲濾液中的碳氮比失衡，生化處理工藝不能保證足夠的硝化和反硝化甚至是難以保持正常的運行效果時，可以考慮采用氨吹脫的方式針對氨氮進行預處理，以保證生化處理的穩(wěn)定運行和滿足出水氨氮排放要求。但氨氮吹脫往往要求對滲濾液的pH值進行調整，以保證吹脫去除效率。其它物化處理方法相對

21、較少運用于垃圾滲濾液的處理。（5）化學氧化方式處理化學氧化法去除有機物和脫色機理就是利用強氧化劑將廢水中的有機物氧化成小分子的碳氫化合物或完全氧化成CO2和H2O，或將著色物質的生色基團氧化破壞。一般情況下，通過化學氧化是很難將其完全氧化的，這取決于原水水質、氧化方式和反應條件，但是化學氧化可將垃圾滲濾液內的一些難以生物降解的長鏈腐殖酸打斷成短鏈的有機酸，從而改善可生物降解的性能，提高出水水質指標。國外相關的氧化技術有以下：光催化氧化固定床催化臭氧氧化法臭氧活性污泥聯(lián)合法臭氧反應器(CHEMOX)Fenton法活性碳-H2O2催化氧化法在垃圾滲濾液的處理中，國外常用的氧化劑有H2O2和O3。末

22、經活化的H2O2氧化電位較弱，一般需與催化劑如廢鐵屑或紫外線一起作用生成自由的羥基才具有很強的氧化性，通常加入催化劑鐵鹽容易因絮凝而產生污泥，其處理較為麻煩，較少用。臭氧的氧化能力比氯強，能殺滅細菌，能迅速而廣泛地氧化分解水中大部分有機物，能有效的去除色、濁、嗅味，除鐵、錳、硫化物、酚、農藥等，但臭氧極易分解，氧化的中間產物如醛、酮、醇、過氧化物若經過氯化后會產生三鹵甲烷，并且O3是一種有毒氣體，對操作者會產生危害，必需嚴格防止泄漏，另外臭氧的制備及維護費較高，臭氧消毒費用為氯消毒費用的28倍。目前，在紫外線的照射下用H2O2和O3來處理污染濃度較高的垃圾滲濾液均因運行費用過高，而未得到推廣應

23、用，并且滲濾液中含有較高的堿度也影響H2O2、O3的氧化能力。C1O2作為一種消毒劑，國外早在40年代就開始應用，并且越來越普及。到目前為止僅美國就有400多家水廠應用二氧化氯，在歐洲，Cl O2的使用更為普遍，已有數(shù)千家水廠在應用。ClO2也是一種強氧化劑，能徹底去除色素，能去除工業(yè)廢水中氯化、酚類、硫化物和惡臭物質等。隨著國內Cl O2制備技術的提高，ClO2作為一種氧化劑用于處理我國的垃圾滲濾液從理論上而言具有一定的可行性。同樣，化學氧化技術也宜作為一種配套處理工藝在滲濾液處理項目上進行工程應用。（6）蒸發(fā)方式處理蒸發(fā)工藝處理往往用于高濃度化工廢液的濃縮，由于垃圾滲濾液處理的難度，在一些

24、發(fā)達國家，也被用于滲濾液的處理。蒸發(fā)工藝原理比較簡單，其通過加熱以及負壓的形式，使得原液中的水份蒸發(fā)后再冷凝形成排放水，原液被不斷濃縮直至形成泥漿后進行脫水干化變成污泥。為提高效率和減少氨氮解析，原液往往需要調節(jié)pH值。蒸發(fā)工藝流程和操作相對簡單，處理效果穩(wěn)定，但對設備要求較高，并且能耗較大。同時，由于滲濾液氨氮較高，蒸發(fā)工藝需要增加去除氨氮的環(huán)節(jié)，一般來說，前處理技術采用氨吹脫工藝。滲濾液原水采用蒸發(fā)工藝直接排放的出水可以達到三級標準，但出水中會含有一定的揮發(fā)性COD和氨氮。（7）膜處理技術膜處理技術目前被認為是水處理領域中最為先進和處理徹底的一種技術，根據(jù)膜的性質可分為反滲透、超濾、納濾以

25、及微濾等。膜分離具有以下特點：膜分離技術在分離濃縮過程中，不發(fā)生相變化，也沒有相變化的化學反應，因而不消耗相變能所以耗能少，尤其反滲透技術更為突出；在膜分離過程中，不需要從外界加入其它物質，這樣可以節(jié)省原材料和化學藥品；在膜分離過程中，一種物質得到分離，另一種(或一些)物質則被濃縮，濃縮與分離同時進行，這樣能回收有價值的資源；根據(jù)膜的選擇透過性和膜孔徑大小不同，可以將不同粒徑的物質分開，大分子和小分子的物質分開，因此使物質等到了純化而不改變它們原有的屬性；膜分離工藝不損壞對熱有敏感和對熱不穩(wěn)定的物質，可以使其在常溫下得到分離；膜分離工藝適應性強，處理規(guī)?？纱罂尚?，操作及維護方便，易于實現(xiàn)自動化

26、控制。但膜技術只能將污染物進行物理攔截，不能像生化處理起到降解的作用。用于深度處理的膜可以分為四類，分別是微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)和反滲透膜(RO)，這四種膜在分離過程中的驅動力是壓力，在壓力作用下溶劑和定量的溶質能夠透過膜，而其余組份被截留，四者組成了一個可分離從離子到微粒的膜分離過程。圖 11表示了這四種膜分離過程去除的粒子的大小范圍。圖 11四種膜分離范圍示意圖表 12各種膜處理技術比較項目微濾(MF)超濾(UF)納濾(NF)反滲透(R0)膜結構微孔膜，對稱結構和不對稱結構微孔膜，多層不對稱結構溶解一擴散膜，多層不對稱結構或復合膜致密型溶解一擴散膜，多層不對稱結構或

27、復合膜膜材料聚丙烯(PP)和聚四氟乙烯(PTEE)等PS和PE/聚偏氟乙烯PVDF(有機膜)；氧化鋯和氧化鋁(無機膜)等芳香聚酰胺(PA)和醋酸纖維素(CA)等醋酸纖維素(CA)和芳香聚酰胺(PA)等微孔膜直徑(m)O0810000802000080009(1nm范圍)000010004滲透傳遞機理顆粒大小、形狀，主要發(fā)生對流的傳質分子特性、大小、形狀，主要發(fā)生對流的傳質根據(jù)溶解度及擴散系數(shù)之差進行分離，低壓反滲透根據(jù)溶解度及擴散系數(shù)之差進行分離，只允許轉相組分進行擴散的傳遞截留物質直徑(m)008l0000802000080009(1nm范圍)000010004截留物質近似分子量(g/mol

28、)>1500>800>200>30適用膜組件管式膜組件碟管式膜組件，管式膜組件，毛細管膜組件，平板式膜組件碟管式膜組件，卷式膜組件碟管式膜組件，中空纖維膜組件，卷式膜組件，板框式膜組件操作時跨膜壓差(Mpa)0103O310083030200有效截留物質粒子(微生物、細菌、酵母、血球等)，懸浮物顆粒、纖維等大分子物質(微生物、細菌、酵母、血球等)，膠體(不同分子量)低分子量溶質，具有離子選擇性(截留高價陰離子和陽離子，及鹽、葡萄糖、乳糖和微污染物)幾乎所有的陰離子和陽離子，無機鹽、有機物、重金屬和細菌、病毒無法截留物質水、溶劑中溶解物水、溶劑水分子和部分氨氮分子、一價陰

29、離子和陽離子水分子和很少部分氨分子廣泛應用領域懸浮液的提濃，半導體及電子工業(yè)超純水的終端處理，低分子溶解物與大分子的分餾，果汁的濃縮，抗生素的提純，反滲透系統(tǒng)前的初步凈化一價離子和多價離子的分離，給水工程，生產用水的軟化、紡織和造紙工業(yè)廢水的脫色，葡萄酒脫醇等給水工程、海水淡化、垃圾填埋場滲濾液及其它成分復雜廢水的凈化處理等各種領域滲濾液中有害物質截留懸浮物(SS)，部分有機物懸浮物(SS)，部分有機物，重金屬除水分子和部分氮氮分子、一價陰離子和陽離子外，幾乎所有物質除水分子和很少部分氨氮分子外，幾乎所有物質從上圖表可以看出，各種膜分離技術各有其優(yōu)勢和應用范圍。目前反滲透技術在垃圾滲濾液處理上

30、應用較多，反滲透技術是以壓力為驅動力的膜分離技術，其基本原理是利用半透膜將濃、稀溶液隔開，以壓力差為推動力，施加以超過溶液滲透壓的壓力，使其改變自然的滲透方向，將濃溶液中的水壓滲到稀溶液一側。反滲透不對稱膜中起分離作用的主要是高分子緊密排列的表面致密層，它通過物理的篩分作用和溶質一溶劑一膜面聚合物的相互作用，它幾乎能去除水中所有雜質各種無機鹽、子、分子、有機膠體、細菌、病毒、熱源等。在濃縮液側所施加的壓力與溶液的滲透壓有關，理論上，只要反滲透膜兩側所施加的壓力超過滲透壓，便可有反滲透現(xiàn)象發(fā)生，但在裝置運行的實際過程中，由于濃差極化等因素的影響，所施加壓力常為滲透壓的幾倍。國內外垃圾滲濾液處理實

31、例主體處理工藝通常以厭氧/好氧組合工藝為主，經過幾十年的研究探索，垃圾滲濾液處理工藝已經有了很大進展。表1-3是國內外一些工程實例。表 13國內外滲濾液處理工程實例工 藝應用單位處理效果特 點缺 點普通活性污泥法兩級生化處理杭州天子嶺填埋場日處理滲濾液300t，出水達到GB7978-88三級排放標準采用兩段式活性污泥法,一段利用細菌和低級霉菌的混合種群,二段培養(yǎng)原生動物占優(yōu)勢"抗沖擊負荷較差,受溫度!降雨等季節(jié)性因素影響較大,產泥量大,處理費用高氨吹脫-厭氧-好氧深圳下坪滲濾液處理廠滲濾液設計處理量800m3·d-1，出水達到GB7978-88三級排放標準化工規(guī)整填料塔脫氮

32、，氨氮出水10mg/L左右UASBF-SBR鞍山市垃圾填埋場滲濾液處理量300m3/d，出水達到國家排放二級標準多元組合工藝對滲濾液實現(xiàn)分級；分步處理，系統(tǒng)運行穩(wěn)定性高，可回收能源，脫氮效果好穩(wěn)定塘-蘆葦濕地-化學氧化上海市老港填埋場COD去除率97%，BOD5去除率94%，氨氮去除率80%以上產泥量少，運行管理和維護方便，能耗低污水停留時間長，占地面積大微氧曝氣池-接觸氧化池中山市老虎坑垃圾填埋場出水達到國家排放二級標準采用曝氣吹脫和微氧曝氣預處理，減輕氨氮對后續(xù)生物處理抑制作用，工藝針對性強，處理效果好滲濾液處理工藝方案選擇.1滲濾液處理總體方案比較滲瀝液處理工藝，應根據(jù)進水水質特點、排放

33、標準要求、污水處理的規(guī)模，結合當?shù)刈匀缓蜕鐣洕葪l件綜合分析確定，并應具備以下兩個重要特點。高負荷污水處理能力；能夠適應不同季節(jié)、不同年份滲瀝液水質、水量的波動，工藝能保證出水的穩(wěn)定性。本項目要求排放標準為污水綜合排放標準（GB8978-1996）中的一級排放標準，從目前的技術水平來看，能夠勝任此要求只有應用膜技術，膜技術的應用目前比較成熟的有兩大類，一是采用生化技術與膜技術相結合的工藝，二是直接應用特殊形式的膜工藝。這里擬對這兩大類的代表工藝：“厭氧A/O膜生物反應器+納濾”和“DTRO工藝"進行比較分析，從中選出適宜的工藝方案。.2方案一：厭氧（UASB）+A/O膜生物反應器+

34、納濾本方案中滲瀝液處理系統(tǒng)由五部分組成，包括：(1) UASB反應器；(2)A/O膜生物反應器MBR系統(tǒng)；(3)納濾(NF)（1）UASB反應器本方案厭氧工藝段選用UASB反應器。升流式厭氧污泥反應器（UASB）是一種技術先進、成熟的高效厭氧反應器。反應器主要有三個部分組成：進水分配系統(tǒng)配水系統(tǒng)位于UASB反應器底部，其功能是把廢水均勻地分配到整個UASB反應器，使廢水中的有機物均勻分布，有利于廢水與微生物充分接觸反應，是提高反應器容積利用率的關鍵，同時還具有攪拌混合的作用。反應區(qū)反應區(qū)包括污泥床和污泥懸浮層區(qū)，是UASB反應器的核心，是培養(yǎng)和富集厭氧微生物的區(qū)域，廢水與微生物在這里產生生化反

35、應，有機物主要在這里被厭氧菌分解。氣、固、液分離器簡稱三相分離器，由沉淀區(qū)、集氣室和氣封組成，其功能是把混合液中的氣體(沼氣)、固體(厭氧污泥)和液體分離。首先氣體被分離后進入集氣室，然后固液混合液在沉淀區(qū)分離，固體靠重力返回反應區(qū)，三相分離器的效果直接影響UASB反應器的處理效果。出水系統(tǒng)出水系統(tǒng)主要是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻地收集起來，排出反應器外。排泥系統(tǒng)排泥系統(tǒng)定期將反應器內的剩余污泥排出反應器外。UASB在處理高濃度有機廢水方面應用最為廣泛，在國內外有大量的工程實例。與另外幾種厭氧工藝如：厭氧接觸法、厭氧流化床、厭氧復合床反應器相比，其突出優(yōu)點是處理效率高，操作管理簡便。厭氧顆粒污泥

36、是高效厭氧反應器的重要特征之一。因為污泥的顆粒化使其不易被出水攜帶流出，而是保留在反應器內，保持反應器內較高的生物量，提高處理效率和抗沖擊負荷能力。較高的上升流速有助于污泥的顆?；?。但在工程應用中，為了保證有機負荷的要求，UASB的水力負荷往往不高。在反應器設計中，可增加了出水循環(huán)回流系統(tǒng)，提高上升流速，促進污泥的顆?；?。由于滲濾液濃度存在較大的波動，在雨季濃度較低或在啟動調試初期需要培養(yǎng)顆粒污泥時，產沼氣量較小，內循環(huán)難以維持。而出水循環(huán)則是完全可控的，根據(jù)進水濃度、沼氣產量、反應器內混合情況靈活調整，使之適應工藝的要求。（2）A/O膜生物反應器（MBR）A/O膜生物反應器(MBR)：膜生物

37、反應器主要由膜組件和生物反應器兩部分構成。大量的微生物(活性污泥)在生物反應器內與基質(廢水中的可降解有機物等)充分接觸，通過氧化分解作用進行新陳代謝以維持自身生長、繁殖，同時使有機污染物降解。膜組件對廢水和污泥混合液進行固液分離。污泥被濃縮后返回生物反應器，從而避免了微生物的流失。膜組件相當于傳統(tǒng)工藝的二沉池，但是克服了傳統(tǒng)二沉池的很多缺點，膜生物反應器的主要特點詳見下述。膜生物反應器的主要特點： 污染物去除效率高，出水水質好適應性強，耐沖擊負荷工藝流程短，系統(tǒng)設備簡單緊湊，占地面積小易實現(xiàn)自動化控制，維護簡單，節(jié)省人力系統(tǒng)啟動速度快，水質可以很快達到要求A/O工藝在反硝化菌的作用下，硝酸鹽

38、(NO3-)經NO2-、NO、N2O還原為N2的過程稱為反硝化作用。反硝化菌分布在眾多細菌屬中，主要為異養(yǎng)菌，也有一部分是自養(yǎng)菌。反硝化過程中所利用的電子供體可以是有機物或還原性無機物質(如：硫化物和氫)，以有機物為電子供體的反硝化作用可表示為：公式 11公式 12反硝化過程由四種不同的酶催化完成，各種酶的協(xié)同作用是確保反硝化過程順利進行的重要條件。1硝酸鹽還原酶2亞硝酸鹽還原酶3一氧化氮還原酶4一氧化二氮還原酶圖 12反硝化過程途徑工程中的反硝化菌群絕大多數(shù)為異養(yǎng)型兼性厭氧菌，為了保證反硝化效率，反應器內的溶解氧(DO)應控制在O.5mg/L以下。經過碳氧化反應器處理之后，有機物已大部分被去

39、除。硝化階段是生物脫氮的第一階段，在好氧條件下微生物將氨轉化為硝酸鹽。NH4+被氧化成NO2，再氧化成NO3的生物過程，稱為硝化作用，通常由自養(yǎng)菌或異養(yǎng)菌完成。其中，由自養(yǎng)菌引發(fā)的硝化作用，稱為自養(yǎng)型硝化作用；由異養(yǎng)菌引發(fā)的硝化作用，稱為異養(yǎng)型硝化作用。與自養(yǎng)型硝化作用相比較，異養(yǎng)型硝化作用較弱，在廢(污)水生物處理中作用不大，可以略去不計。自養(yǎng)型硝化作用可分為兩個階段，首先在好氧氨氧化菌的作用下，使氨氮轉化為亞硝酸鹽氮(式33)；繼之，亞硝酸鹽氮在亞硝酸鹽氧化菌的作用下，進一步氧化為硝酸鹽氮(式34)。自養(yǎng)型硝化作用的總反應表示為式35。公式 13公式 14公式 15從生物化學的角度看，硝化

40、過程由多種酶參與完成，并產生多種中間產物，可表示為：圖 13硝化過程途徑NH3是好氧氨氧化菌的真正基質。NH3首先在氨單加氧酶(AMO)的作用下，利用氧氣將NH3氧化成羥氨(NH2OH)，這一步是好氧氨氧化的限速步驟；隨后在羥氨氧化還原酶(HAO)的作用下，利用水中提供的氧將NH20H進一步氧化成NO2。催化NH3轉化為NH2OH的AMO為膜內酶(即鑲嵌于細胞膜內的酶)，而HAO則位于細胞膜外周質中，除了催化NH2OH氧化為NO2以外，還能催化聯(lián)氨(N2H4)氧化。催化亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的酶稱為亞硝酸氧化還原酶(NOR)。NOR既可催化亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，也可催化硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，并由

41、此得名。在NOR的作用下，NO2結合來自水中的氧形成NO3。本工藝中將傳統(tǒng)的水處理工藝A/O工藝與膜技術相結合，在提高廢水BOD去除效率的同時，強化了脫氮效果。因為膜分離技術的使用，使得處理系統(tǒng)中具有較高的生物固體濃度，能夠更有效的去除水中的有機物；同時由于硝化菌、亞硝化菌是自養(yǎng)菌，世代期較長，生長繁殖較慢，在與異養(yǎng)微生物的競爭中不易占優(yōu)勢。而MBR系統(tǒng)的泥齡可根據(jù)需要任意控制，污泥停留時間的延長，有利于在反應器內積累起大量的硝化菌和反硝化菌，使氨氮達到較徹底的去除。垃圾滲濾液的碳氮比較低，使得廢水在好氧處理過程中極易發(fā)生污泥膨脹。在運行正常的滲瀝液曝氣池中經常觀察到，當靜止沉降時，池內的污泥

42、可分為三層：上層是絲狀菌在水面形成的浮渣層，下層沉降較好的是絮凝性活性污泥層，占大多數(shù)。還有相當一部分由于比重與水接近，在水中既不下沉也不上浮。采用常規(guī)的活性污泥法和二沉池，出水SS相當高。即使是SBR的靜止沉降過程，也很難將中間呈懸浮狀態(tài)的微生物完全去除。而MBR采用膜過濾出水，可將全部菌體分離，不必擔心污泥膨脹給正常的運行帶來影響。固液分離膜組件采用膜組件實現(xiàn)生物反應器的分離是廢水處理的新工藝，膜組件取代傳統(tǒng)工藝中的沉淀池，分離活性污泥混合液中的固體微生物和大分子溶解性物質。根據(jù)膜組件的設置位置，固液分離膜生物反應器可分為分置式膜生物反應器和一體式膜生物反應器兩大類。分置式膜生物反應器是把

43、膜組件和生物反應器分開設置。生物反應器中的混合液經循環(huán)泵增壓后流入膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜層；成為系統(tǒng)處理出水；固形物、大分子物質等則被膜截留，隨濃縮液回流到生物反應器內。分置式膜生物反應器的特點是：運行穩(wěn)定可靠；膜易于清洗、更換及增設；膜通量較大。在一體式膜生物反應器中，膜組件置于生物反應器內部。原水進入膜-生物反應器后，大部分污染物被混合液中的活性污泥分解，再在抽吸泵或水頭差(提供很小的壓差)作用下由膜過濾出水。膜組件下設置的曝氣系統(tǒng)不僅給微生物分解有機物提供了所必需的氧氣，而且氣泡的沖刷和在膜表面形成的循環(huán)流速對污染物在膜表面的沉積起到了積極的阻礙作用。本工藝中采

44、用的是外置式A/O膜生物反應器，系統(tǒng)由生化和膜分離兩部分組成，為實現(xiàn)脫氮，生化部分通常分為硝化、反硝化兩段，通過控制溶解氧、堿度、污泥齡等條件實現(xiàn)除碳、硝化及反硝化作用，對水中的有機污染物、氨氮等進行分解利用。（3）納濾（NF）系統(tǒng)國內外納濾技術的發(fā)展概況a、國外納濾技術的發(fā)展概況納濾(NF)膜的研究始于二十世紀70年代，美國Filmtec公司在二十世紀80年代中期相繼開發(fā)出NF-40、NF-50、NF-70等型號的納濾膜。由于市場前景看好，世界各國紛紛加入研究隊伍，許多公司如美國的Osmonics公司（美國GE）、Fluid systems公司、日本電工、東麗公司等組織力量投入到開發(fā)納濾技術

45、的領域中。納濾膜材料有醋酸纖維素、芳香聚酰胺、磺化聚醚砜等，納濾膜品種不斷增加，并且已經系列化；納濾膜的分離性能也不斷提高，對NaCl的脫除率可從5逐步提高到85。b、我國納濾技術的發(fā)展我國從二十世紀90年代初期開始了納濾膜的研究。近十幾年來我國在納濾膜的研制、納濾膜分離特性和納濾膜技術的應用研究等方面做了大量的工作，取得了較顯著的進展，并在海島高硬度苦咸水淡化和制藥工業(yè)等領域已買際應用，為促進國民經濟發(fā)展作出了很大貢獻。與國外納濾膜技術相比，我國納濾膜技術尚有較大的差距。首先還不能研制出高性能商品化納濾膜和高性能大型(如8英寸)納濾膜組器，其次納濾膜技術應用還停留在小型試驗和工業(yè)性試驗階段。

46、納濾膜簡介a、納濾膜的定義、特點納濾膜又叫超低壓反滲透膜，通常，納濾膜的定義包括6個方面：介于反滲濾和超濾之間；孔徑在l nm以上，一般為12nm；適宜通過分子量為2001000Dalton；膜表面一般帶負電荷；對單價離子的截留率小于90，對二價及多價離子有較高的去除率，達90以上。納濾膜一個很大的特征是其電荷效應(Donnan效應)，是指大多數(shù)膜表面穿在帶電基團，而且一般是負電荷。通過帶電基團靜電相互作用，納濾膜可以阻礙多價離子的滲透，這就是納濾膜在很低壓力下仍具有較高脫鹽性能的重要原因。納濾膜的特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（一）對不同價態(tài)離子截留效果不同。對單價離子的截留率低，對二價和多價

47、離等的截留率明顯高于單價離子。對陰離子的截留率按下列順序遞增：NO3<Cl<OH<CO32<SO42：對陽離子的截留率按下列順序遞增：H+<Na+<K<Ca2 <Mg2+<Cu2+。 （二）對離子的截留率受離子半徑影響。在分離同種離子時，離子價數(shù)相等，粒子半徑越小，膜對該離子的截留率越低，離子價數(shù)越大，膜對該離子的截留率越高。（三）相比于反滲透膜分離技術，納濾膜技術具有操作壓力低，水通量大的特點。相比于微濾，納濾具有截留分子量低，對許多中等分子量的溶質，如消毒副產品的前驅物、農藥等微量有機物，致突變物等雜質能有效去除。對疏水型膠體、油、蛋白

48、質和其他有機物有較強的抗污染性。b、納濾膜的材料及其組件納濾膜的材料基本上和反滲透膜材料相同，主要有CA(醋酸纖維素)、CACTA(醋酸纖維素一三醋酸纖維素)、磺化聚醚颯材料和芳香族聚酞胺材料以及無機材料等。目前，最廣泛應用的是芳香族聚酞胺復合膜。納濾膜的制備工藝也和反滲透膜大致相同，有相轉化法、稀溶液涂層法、界面聚合法、熱誘導相轉化法、化學改性法、等離子聚合法和無機膜用的溶液一凝膠法等。其中，目前應用的大多數(shù)納濾膜是以界面聚合法制備的。納濾組件是將納濾膜組裝成能付諸實際應用的最小基本單元。納濾組件與一般的膜組件形式基本相同，商品化的組件基本形式有板式、管式、卷式和中空纖維式。組件的尺寸可大可

49、小，以適應不同規(guī)模的裝置要求。納濾膜的應用NF膜的獨特性能決定了其廣范的應用范圍。NF的應用歸納為以下幾個方面：a、對單價鹽并不要求有很高的截留率；b、欲實現(xiàn)不同價態(tài)的離子分離；c、實現(xiàn)高相對分子質量與低相對分子質量的分離。納濾系統(tǒng)相比超濾系統(tǒng)具有較好的過濾分離效果，能夠分離大分子的有機物和懸浮固體，對鹽類和氨氮也有較好的去除；與反滲透相比，納濾的特點是操作壓力小，能使小分子鹽隨出水排出，避免鹽富集帶來的不利影響，更因所需操作壓力相對較小，運行費用較低。站內污水經過MBR預處理后的出水已經具有較好的水質，但是部分難降解有機物尚不能去除，氨氮含量也略高于排放要求，所以采用納濾進一步分離難降解較大

50、分子有機物，確保出水COD和氨氮都達到排放要求。納濾凈化水回收率85，COD、重金屬離子及多價非金屬離子(如磷等)達到出水要求。NF操作壓力為520 bar。.3方案二：兩級DTRO系統(tǒng)方案二中滲瀝液處理系統(tǒng)由四部分組成，包括：（1）調節(jié)池；（2）預處理系統(tǒng)；（3）一級DTRO系統(tǒng)；（4）二級DTRO系統(tǒng)；（5）污泥處理系統(tǒng)；（6）濃縮液處理系統(tǒng)。由于從以往的監(jiān)測數(shù)據(jù)中得知，滲濾液中含有高濃度的SS，這是其他污水中不多見的，為了防止DTRO系統(tǒng)的砂濾器過頻繁的清洗，這里引入了預處理，本方案采用的是沉淀作為DTRO的預處理，去除部分SS。經過調節(jié)池調節(jié)均化的滲濾液首先進入沉淀池，上清液流入集水井

51、，用泵提升至DTRO系統(tǒng)，經過調pH值、砂濾、精濾進入膜系統(tǒng)，通過加壓克服滲透壓，排出清水，濃縮液則排入濃縮液儲池等待回灌處理。DTRO膜系統(tǒng)作為一種膜分離工藝相對傳統(tǒng)的生化工藝具有如下優(yōu)勢：反滲透膜對各項污染物都具有極高的去除率，出水水質好；出水穩(wěn)定，受外界因素影響小。由于影響膜系統(tǒng)截留率的因素較少，所以系統(tǒng)出水水質很穩(wěn)定，不受可生化性、炭氮比等因素的影向，對于處理不宜采用生化處理的老垃圾場滲濾液有著很大的優(yōu)勢；運行靈活，DTRO系統(tǒng)作為一套物理分離設備，操作十分靈活，可以連續(xù)運行，也可間歇運行，還可以調整系統(tǒng)的串并聯(lián)方式，來適應水質水量的要求；建設周期短，調試、啟動迅速。DTRO系統(tǒng)的建設

52、主要為機械加工，附以配套的廠房、水池建設，規(guī)模很小，建設速度快。設備運抵現(xiàn)場后只需兩周左右的時間安裝調試工作就可完成：自動化程度高，操作運行簡便。DT膜系統(tǒng)為全自動式，整個系統(tǒng)設有完善的檢測、控制系統(tǒng)，PLC可以傳感器參數(shù)自動調節(jié)，適時發(fā)出報警信號，對系統(tǒng)形成保護，操作人員只需根據(jù)操作手冊查找錯誤代碼排除故障，對操作人員的經驗沒有過高的要求；占地面積小，DTRO系統(tǒng)為集成式安裝，附屬構筑物及設施也是一些小型構筑物，占地面積很??；可移動性能強，可以安裝在集裝箱內，也可以安裝在廠房里，一個項目結束后可以移至其它項目繼續(xù)使用。在達到高水平的排放標準的前提下，相對其它工藝，投資省、運行費用低。作為物理

53、式的分離方式也存在著如下缺點：膜分離方式只是物理分離，污染物并沒有消除，系統(tǒng)產生的濃縮液還需進一步處置。.4處理工藝比較為了便于兩個方案的比較，我們分別從技術經濟兩方面進行比較，方案綜合技術比較見表1-5。表1-5主要設備比較序號項目UASB+MBR+NF工藝兩級DTRO工藝1流程工藝流程較多，相對復雜，生化過程結合物理過程流程較為簡單，主要為物理過程2藥劑所用藥劑相對較多所用藥劑相對較少，但在反滲透膜清洗上需要耗費大量藥劑3土建土建相對較大工藝簡單，土建較少4設備設備相對便宜，膜磨損較小膜損耗大，設備使用成本較高5動力動力較小能耗高6操作操作較為復雜操作簡單7出水水質水質在任何情況下都能穩(wěn)定

54、達標氨氮容易超標，尤其在進水負荷較高時8污泥處置污泥處置安全可靠污泥處置較少9濃縮液處置濃縮液處置小，可靠濃縮液處理困難10適用范圍適用各種場合不適用于氨氮濃度較高的廢水為了保護流域水質，需要嚴格出水水質，考慮到垃圾滲濾液水質較為復雜，為了運行運行穩(wěn)定，采用UASB+MBR+NF工藝，對進水要求低，出水水質穩(wěn)定。1.8污泥、濃縮液控制與處置污泥量的控制與處置本方案在選用工藝時，充分考慮了對剩余污泥量的控制，并采取了以下措施減少污泥量：（1）采用厭氧工藝去除大部分的有機污染物，因為厭氧處理的剩余污泥量比單純好氧低的多，采用厭氧工藝減少的污泥量是可觀的。（2）由于膜的截流作用，使得MBR工藝污泥濃

55、度很高，系統(tǒng)在高容積負荷、低污泥負荷的條件下運行。微生物處于內源呼吸，底物基本上用于維持微生物的新陳代謝，而很少用于合成新的細胞物質。MBR與傳統(tǒng)好氧工藝相比，產泥量40左右。（3）通過污泥濃縮池對污泥濃縮，采用“污泥濃縮+污泥脫水+爐內焚燒”工藝進行污泥處理與處置。濃縮液的控制與最終處理納濾系統(tǒng)處理廢水過程中都會產生一定量的濃縮液，濃縮液回噴至垃圾庫中通過垃圾過濾吸附然后再滲漏回到調節(jié)池中。1.9工藝流程設計滲濾液工藝流程說明：（1）垃圾滲瀝液經儲坑收集后，首先用泵提升至格柵井，除去滲瀝液中的大顆粒懸浮物及漂浮物；隨后進入初沉池，去除污水中夾帶的砂粒及部分無機物等，減少砂粒對機械設備造成過量磨損；（2