垃圾渗滤液项目处理方案设计

70m3/d垃圾

渗滤液处理站工程方案

天津膜天膜工程技术

二○一○年五月

目录

目录..................................................................................................................................................................... I 第一章背景与公司简介 (1)

1.1 垃圾渗滤液的特性 (1)

1.2 垃圾渗滤液的危害 (2)

1.3 垃圾渗滤液的传统处理方式 (2)

1.4 公司简介 (2)

1.5项目概况 (3)

第二章设计标准、原则及围 (4)

2.1 设计标准 (4)

2.2 设计原则 (4)

2.3 设计围 (4)

第三章设计处理水质、水量 (6)

3.1 设计处理水量 (6)

3.2 设计处理原水水质 (6)

3.3 设计出水水质标准 (6)

第四章处理工艺的选择 (7)

4.1 管式膜特点 (7)

4.2 管式膜应用于垃圾渗滤液MBR的优势 (7)

4.3 管式膜MBR介绍 (8)

第五章处理工艺流程 (10)

5.1 处理工艺流程图 (10)

5.2 工艺流程说明 (10)

第六章主要构筑物及设备 (12)

6.1 调节池 (12)

6.2 缺氧池 (12)

6.3 好氧池 (13)

6.4 反应池1 (14)

6.5 反应池2 (15)

6.6 沉淀池 (15)

6.7 石灰乳池 (15)

6.8 污泥浓缩池 (16)

6.9浓缩液储存池 (17)

6.10处理车间 (17)

6.11 化验室 (20)

第七章设备投资 (21)

7.1 主要设备投资概算 (21)

7.2 功率 (23)

第八章运行成本估算 (24)

附录Ⅰ平面布置图 (25)

附录Ⅱ物料平衡图 (26)

附录Ⅲ工艺流程图 (27)

第一章背景与公司简介

城市垃圾是城市环境治理的一大难题。垃圾转运站、焚烧厂或填埋场的垃圾渗滤液是由各种化合物和呕化腐烂物质组成，含有浓度极高的BOD、COD、含氮化合物、含磷化合物、有机卤化物及硫化物、无机盐类等，不仅气味恶臭，而且其中不少是致癌物。若排放水体，污染环境，溶入地下，污染水源，是城市环境和人体健康的一大危害。1吨垃圾渗滤液所含污染物相当于100吨城市污水的含量，毒性远远大于常规城市污水。因此，垃圾渗滤液必须处理达标，才能排放。

1.1 垃圾渗滤液的特性

垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水其成分复杂、水质水量变化大。垃圾渗滤液的来源主要有直接降水、地表径流、地表灌溉、地下水、垃圾自身水分、覆盖材料中的水分和垃圾生化反应的生成水等。

特性一：污染物质含量高，表现为COD、BOD、NH3-N含量达数千至数万毫克/升，COD、BOD、NH3-N含量较高，且随填埋时间的延长，垃圾中的有机氮转化为无机氮，氨氮质量浓度升高。

特性二：影响垃圾渗滤液的因素主要有：垃圾成分、场地气候条件、场地的水文降雨条件、填埋条件及填埋时间等。这就决定了垃圾渗滤液的水质水量变化大，且变化规律复杂。

特性三：随场龄增加，渗滤液氨氮逐年增加，且可生化性变差。填埋场各部分物化和

生化学特性及其活动方式都不同，年轻填埋场（5年以）的渗沥液PH值较低，COD、BOD、VFA、金属离子浓度和BOD5/ COD cr较高，年老填埋场（10年以上）的渗沥液PH值较中性，BOD、VFA和BOD5/ COD cr较低，金属离子浓度下降，但氨氮浓度较高。

1.2 垃圾渗滤液的危害

垃圾渗滤液由于含有高浓度的COD、BOD和氮、多种难降解的有机物以及金属离子，这就使得其对地表水和地下水、土壤、生物、大气等多方面均会造成严重的二次环境污染，并会通过食物链直接或间接地进入水体，危害人类健康。

1.3 垃圾渗滤液的传统处理方式

传统的渗滤液处理方法一般有物化法和生物法。当前，国家加大环保控制力度，新制定了《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008），规定了更严格的垃圾渗滤液污染物排放标准，对垃圾渗滤液处理提出了更高的要求。因此，传统处理方式已经很难达到要求。

1.4 公司简介

天津膜天膜工程技术是天津市高新技术企业，国家高技术产业化示基地，其前身天津工业大学膜科学与技术研究所成立于1974年，我国第一支中空纤维膜组件就诞生在这里。

天津膜天膜工程技术是以膜材料和膜过程研发、膜产品规模化生产、膜设备制造以及膜工程设计施工和运营服务为产业链的高科技企业，从事膜科学与技术研究已有

35年历史，具有完整的膜技术创新体系。是国家发改委命名的“国家高技术产业化示工程”基地，“十一五”期间中空纤维膜国家863计划重大项目执行单位和天津市35项自主创新产业化重大项目实施单位，国家分离膜标准化技术委员会挂靠单位和秘书长单位。

公司具有国最完整的膜技术创新体系。在膜材料研究方面，先后研究开发了各种材质（PVDF，PS，PES，PAN，PE等）、各种规格的压、外压型中空纤维膜、管式膜组件其制造技术。在膜应用方面，其研制的具有国际先进水平的核心竞争技术：连续膜过滤（CMF）、浸没式膜过滤(SMF)、膜生物反应器（MBR）、双向流（TWF）和管式膜生物反应器（TMBR）。其中管式膜组件及管式膜MBR技术是公司新开发的膜技术，在垃圾渗滤液、高浓度有机废水、难处理工业废水等领域有着广泛应用前景。在膜分离技术装备方面，开发了一系列应用于工程的关键技术设备，部分技术装备被认定为国家级重点新产品。

目前，公司的产品已远销包括美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、曰本、新加坡、韩国等发达国家在的国际市场。随着水质条件的复杂化和水资源化的迫切性，膜技术的发展日趋专业化、特性化和集成化。天津膜天膜会提供全方位的膜技术，开辟膜技术在水资源化的市场。

1.5项目概况

生活垃圾卫生填埋场为新建填埋场，日填埋量为？？吨，预计渗滤液产生量为70t/d，根据国家环保要求必须建设垃圾渗滤液处理设施，达到排放标准，才能正式运营。据此，我公司为该场设计了膜集成技术处理垃圾渗滤方案。

第二章设计标准、原则及围

2.1 设计标准

（1）《中华人民国固体废弃物污染环境防治法》

（2）《城市生活垃圾分类及其评价标准》（CJJ/T102-2004）

（3）《恶臭污染物排放标准》GB 14554—93

（4）《环境空气质量标准》GB3095—1996

（5）《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB 16889—2008

（6）《中华人民国水污染防治法》1984

（7）《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》建城【2000】120号。

2.2 设计原则

本项目采用的处理工艺和设备均须成功应用于类似本项目原水条件的其它工程，并且符合下述要求：

（1）处理工艺先进，有良好的处理效果，确保运行稳定可靠，出水严格执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）表3排放标准，做到处理达标、达量；（2）工艺设备自动化程度高，易于日常运行管理与维护并应实现电脑中央监控；（3）处理工艺中要具有较强的抗冲击负荷能力的工程措施（对渗滤液的水质、水量随时间及季节的变化和温差变化对生化系统影响应有充分的考虑）；

（4）用地布局要求工艺布置紧凑，充分利用现有设备，节约用地；

（5）运行成本经济合理，有利于节能降耗，降低运行费用，易于维护和管理；

（6）设计同时对污水处理过程中产生的浓缩液提出合理可行的处置方案。

2.3 设计围

本工程设计容包括对垃圾渗滤液的预处理、生化处理、以及管式膜MBR处理系统的工艺设计、设备选型及其相应的管道、电气、仪表等必要辅助设施设计；MBR 深度处理的NF/RO工艺设计及相应管道、电气、仪表、设备的设计和选型；NF/RO 浓缩液处理工艺及设备选型。厂区的平面设计、施工，相关建（构）筑物的设计及施工。所有设备安装、调试，整个系统调试、运行。

第三章设计处理水质、水量3.1 设计处理水量

本工程渗滤液处理站设计处理水量为70m3/d。

3.2 设计处理原水水质

客户提供设计水质为：

3.3 设计出水水质标准

出水水质应达到《生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）》中规定表2排放标准。

表《生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）》中表2排放指标限值

第四章处理工艺的选择

由于国家出台了上述新标准，对垃圾渗滤液的处理要求大大提高，这种情况下渗滤液处理工艺选择围将日益缩小。综合近几年来渗滤液处理的研究成果和工程实践经验，并结合垃圾渗滤液水质特点，兼氧+TMBR+NF/RO处理工艺将会是新标准实施后工艺选择的主流，TMBR工艺的选择可高效降解渗滤液中的有机污染物，降低渗滤液处理构筑物的容积，并有着优异的耐冲击性、脱氨氮性能，同时为NF/RO创造了

合适的进水条件

4.1 管式膜特点

（1）管式膜流道宽，膜管流速快，料液在管湍流流动，膜不易污染；

（2）对料液的预处理精度要求低；

（3）易于清洗，既可用化学试剂清洗，还可用机械方法清洗；

（4）适于处理较粘稠的物料或悬浮物较多的物料；

（5）以单层无纺布焊接管为支撑体，强度大，膜阻力小，通量大；

膜天膜工程技术生产的PVDF管式超滤膜以无纺布焊接管为支撑体，膜管直径为12mm，其管式膜具有优越的强度、抗污染、抗氧化、耐酸碱性能（PH1～12）,纯水通量可高达1000L/m3·h，工作压力可达0.8MPa，工作温度可达50℃，膜面流速2.5m/s。可以直接过滤活性污泥浓度高达30g/L的生化污水，膜通量可达50L/m3·h，寿命长达5年以上，并具有自主知识产权。

4.2 管式膜应用于垃圾渗滤液MBR的优势

采用管式膜MBR技术，生物反应池有效微生物浓度正常控制在15000-20000ppm，所以在相同的污泥条件下，MBR的容积负荷很高（1～3Kg/m3·d），而传统生物处理法不到0.25 Kg/m3·d，处理效率较常规生物反应器提高5～10倍；同时由于硝化菌的膜高效截留保证了氨氮的去除效率，一般稳定在90%以上。

高效的生物消解并结合膜的过滤截留作用，出水水质好并且稳定，即对于后期生

化性很差的垃圾渗滤液（B/C=0.03～0.16），COD去除率也可稳定达80%以上。

TMBR工艺的剩余污泥外排量也很少。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），大大降低了污泥处理费用。

另外，管式膜TMBR工艺设备占地面积小，流程简单、结构紧凑，操作管理、自动控制简便，大大减少了人工维护成本。

现有垃圾渗滤液各种工艺处理方法对比表

4.3 管式膜MBR介绍

膜生物反应器（MBR）是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理。虽然有氧MBR过程的技术应用

可以追溯到20世纪70年代，但是它在污水处理领域的大规模商业应用也是在过去的10年间刚刚开始的。利用膜组件进行的固液分离过程取代了传统的沉降过程，能有效的去除固体悬浮颗粒和有机颗粒，制备无菌水。与传统工艺相比，MBR可以使活性污泥具有较高的MLSS值，延长其在反应器中的停留时间，提高氮的去除率和有机物的降解。

管式膜TMBR技术是外置式形式，通过水泵将生化池的污水打入膜管，在压力的驱动下进行膜分离，出水透过膜进入产水箱，而浓缩液回到生化池继续参与生化。管式膜MBR具有如下特点：

（1）管式膜MBR在污泥浓度15g/L以上仍能稳定运行，这优于中空纤维膜和平板膜，适合于高浓度有机废水的处理；

（2）管式膜强度高，可在较高压力下运行，膜出水通量较高，系统运行稳定，膜的使用寿命长；

（3）在MBR反应池中，不用增加额外用于膜清洗曝气量，反应池中DO浓度可控制在较低围，增加总氮的去除效果；

（4）采用分体式结构，易于膜清洗和设备安装、维护。

MBR出水COD在500-800mg/L，为达到排放标准，需进一步RO/NF处理，透过液达标排放，浓缩液通过浓缩液处理系统处理，部分回前级NF/RO继续处理，达标排放，少量浓缩液和污泥回填埋场。

第五章处理工艺流程

5.1 处理工艺流程图

根据该垃圾渗滤液的的水质和水量特点，确定处理工艺流程图如图1。

图1处理工艺流程图

5.2 工艺流程说明

垃圾渗滤液首先进入调节池，然后进入缺氧及MBR反应池，进行生化处理，来

降解COD、BOD和氨氮，为了去除硝态氮，在MBR池和缺氧池间加回流，使MBR 池中形成的硝态氮在缺氧池进行反硝化而转化成氮气而去除，由于管式膜的耐污染能力强，MBR反应池可以在高污泥浓度（15g/L以上）下运行，来强化反应池的生化效果，提高污染物的去除率，但由于垃圾渗滤液中部分COD难于生化降解，MBR出水仍没有达到要求的排放标准，需进一步进行NF/RO深度处理，MBR出水经NF处理后，透过液经RO处理后达到排放标准，达标排放。RO浓缩液返回NF进行处理。NF浓缩液经NF浓缩液处理系统进一步处理后，透过液回NF/RO处理系统继续处理。