垃圾填埋场渗滤液处理方案62474文档格式.docx
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本设计以两种降雨资料为基础，并考虑部分垃圾分解产生的渗滤液量，估算祺龙村垃圾场的渗滤液产量。
1、由降雨引起的渗滤液
（1）以重庆市年平均降雨量1094.6mm为基础，则I为3.00mm；
相应渗滤液产量为：
Q=1000-1×
（0.2～0.8）×
3.0×
50000=30～120m3/d
（2）考虑到重庆市的降雨不均匀性，在5～8月的（123天）汛期中，其平均降雨量为756.6mm，则I为6.15，渗滤液产量为：
Q=1000-1×
6.15×
50000=61.5～246m3/d
2、垃圾分解产生的渗滤液
垃圾分解产生渗滤液水是一个较为复杂而缓慢的过程，其分解速率与垃圾含水率、垃圾成分及温度、温度等气候条件有关，分解水量较为难以确定。
根据重庆环境卫生科研所对重庆地区城市生活垃圾进行的垃圾分解试验结果：
在垃圾含水率平均为50%左右（最高含水率），可降解成分为30～35%的条件下，每吨生活垃圾经分解可产生约0.05～0.07吨渗滤液。
由此可推算出祺龙村垃圾场内垃圾分解产生渗滤液量，估计值为60～84m3/d，取中间值65m3/d。
3、渗滤液处理量确定
根据四川省水文手册，并参考部分工程实例，按C=0.4～0.45计算，取上述两种降雨情况的计算结果平均值，再考虑部分生活垃圾分解所产生的渗滤液及垃圾场所在场地以后的规划用途，确定其渗滤液处理规模为100m3/d，并设置一定容量的调节池用于贮存调节。
这样既可解决运行管理问题，又能满足汛期渗滤液的处理要求，且工程投资及运行费用较低。
4、调节池容积确定
设置调节池的目的是对渗滤液的水质、水量变化起均衡作用，使后续渗滤液处理系统免受冲击负荷的影响。
由于降雨在年内分配不均匀，汛期（5～9月）降雨占全年降雨量的66.6%，导致渗滤液产生量亦有相应的季节变化，故须在垃圾坝的下游设置渗滤液调节池，以储存、调节来自垃圾库区的渗滤液。
调节池容积按汛期平均降雨量与汛期渗滤液处理量调节平衡计算。
综合考虑重庆地区近年来气候的变化、当地每年的大气蒸发量、垃圾场渗滤液产量不均匀性、该地区岩土层中渗入水量计算资料缺少、渗滤液处理单元的最大处理能力和效果等诸多因素，考虑到垃圾坝坝前库区的短时贮水功能，保证15～20天不下雨情况下渗滤液处理单元仍能正常运转，同时参考国内垃圾卫生填埋场的实际运行情况及垃圾场所在场地以后的规划用途，作为渗滤液主要来源的雨水将对渗滤液的产出量的影响逐步减小，渗滤液产量将只包括垃圾本身分解产生的渗滤液和少量降雨产生的渗滤液，故设计确定祺龙村垃圾处理场调节池总容积为1300m3。
4.7.2渗滤液处置设计原则
1）选择技术成熟可靠、操作管理方便、运行成本低并针对渗滤液水质特点的污水处理工艺。
2）在满足污水处理工艺出水稳定达标的前提要求条件下，尽量减少投资。
3）选择质量可靠、能耗低、维修简便的设备，降低运行成本。
4）总平面布置和水力流程根据现场实际情况，力求美观紧凑、合理，符合整个垃圾场建设的统一规划；
高程安排上尽量考虑一次提升，减少运行成本。
4.7.3污染源分析
渗透过垃圾场内部固体废物层的水（通常来自降雨）带走其有机以及无机的降解中间产物和最终产物，便形成渗滤液。
渗滤液的成分变化很大，主要取决于垃圾场的年龄、深度、微生物环境以及所填埋的垃圾组成等。
实际上渗滤液是蕴藏在垃圾场内部的所有可溶解物质的混合物，它通常包含高浓度的可溶有机物及无机离子，包括大量的氨氮和溶解态的阳离子，还有一些重金属、酚类、丹宁、可溶性脂肪酸及其它的有机污染物。
而渗滤液的数量则与当地的气候、最终覆土层的性质以及垃圾场的地质地理状况等因数有关。
普遍认为,降雨为淋溶或渗滤以及污染物的转移提供了主要的转运手段，虽然一小部分水是来自所填埋的垃圾本身，但渗滤液的形成主要来自雨水的渗透。
温和、潮湿气候的地方，渗滤液的量明显多于干热气候的地区，高雨量以及多孔渗透土层会导致大量渗滤液的产生，但其淋溶出来的污染物浓度也会低于低雨量的地区。
另外，自然或人为的水文地理状况的变化也常常影响渗滤液的产生、性质。
垃圾渗滤水产生的主要来源有：
（1）降水的渗入：
降水包括降雨和降雪，它是渗滤水产生的主要来源；
（2）外部地表水的流入：
这包括地表径流和地表灌溉；
（3）地下水的流入：
当垃圾场内渗滤水水位低于场处地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗人垃圾场内；
（4）垃圾本身含有的水分：
这包括垃圾本身携带的水份以及从大气和雨水中的吸附量；
（5）垃圾的降解过程中产生的水分：
垃圾中的有机组分在垃圾场内分解时会产生水份。
总之，垃圾填埋产生的渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，垃圾渗滤液的特点是有机物浓度高，水质水量变化范围大，微生物营养元素比例失调，而且氨氮和金属含量也比较高。
渗滤液的性质将随所填埋的垃圾的稳定过程的进行而变化，主要有以下几点需要重点考虑：
①渗滤液中高浓度的大分子难降解的有机物；
②对生物有抑制作用的重金属离子；
③高浓度氨氮、低含量的磷，导致碳氮磷比例失调；
④随着填埋时间的延长渗滤液各项浓度会逐步变化。
需根据渗滤液的水质、水量特点及排放要求采用切实可行的治理方法。
4.7.4设计处理规模
参照原来已建的重庆市祺龙村垃圾场废水处理站的处理规模，祺龙村垃圾场渗滤液处理工程实际运行情况，确定如下：
1）时处理能力为12.5m3/h；
2）一般情况下动力运行周期为每天一班8小时，日处理能力为100m3/d；
雨季延长至每天三班24小时，最大日处理能力为300m3/d。
4.7.5设计进出水指标
1）设计进出水指标
根据业主方提供的实际测试数据并参照祺龙村垃圾场废水处理站的废水水质，确定渗滤液的设计进水水质为:
设计进水指标表表4
COD
≤4200mg/l
SS
≤240mg/l
色度
≤1100倍
BOD5
≤266mg/l
PH
7～8.5
NH4+-N
≤1288mg/l
2）设计出水指标
本渗滤液处理工程设计遵从中华人民共和国《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）中对生活垃圾渗滤液排放限值的规定，具体介绍如下：
对生活垃圾渗滤液排放限值共分为三级排放限值标准：
1、对排入GB3838—88三类水域或GB3097—82二类海域的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行一级指标值。
其排放水质指标为：
CODcr≤100mg/l；
BOD5≤30mg/l；
NH3—N≤15mg/l；
SS≤70mg/l；
pH=6～9
2、对排入GB3838－88Ⅳ、Ⅴ类水域或GB3097－82三类海域的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行二级指标值。
CODcr≤300mg/l；
BOD5≤150mg/l；
NH3—N≤25mg/l；
SS≤200mg/l；
3、对排入城市二级污水处理厂的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行三级指标值。
CODCr≤1000mg/l；
BOD5≤600mg/l；
SS≤400mg/l；
根据垃圾渗滤液处理的现状结合重庆市垃圾填埋场的实际情况，本方案设计出水指标达到国家《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-1997）中生活垃圾渗滤液排放的限值中的三级排放指标限值标准，主要指标如下：
设计出水指标表表5
CODcr
≤1000mg/l
≤400mg/l
无要求
≤600mg/l
NH4+-N
注：
处理出水还应考虑色度和臭味的要求
目前国内大型的垃圾渗滤液处理厂其出水控制标准总结列表如下：
垃圾填埋场名称
出水控制标准
上海市废弃物老港处置场
上海市畜牧业排放标准
COD≤400mg/l；
NH3-N≤100mg/l
杭州市天子岭卫生填埋场
COD≤300mg/l
深圳下坪垃圾卫生填埋场
排入城市下水道标准
COD≤600mg/l；
NH3-N≤25mg/l
苏州七子山垃圾填埋场
直接进苏州新区污水厂
典型控制标准表表6
4.7.6渗滤液处理工艺流程选择
垃圾填埋产生的渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，垃圾渗滤液的特点是有机物浓度高，水质水量变化范围大，微生物营养元素比例失调，而且氨氮和金属含量也比较高。
渗滤液的性质将随所填埋的垃圾的稳定过程的进行而变化。
但总体来说，对于新的填埋场（一般小于五年），渗滤液的性质属于低PH值、高BOD5和COD浓度、高BOD5/COD比值；
对于老的填埋场（一般大于五年），渗滤液的性质属于中性PH值、低BOD5和COD浓度、低BOD5/COD比值、氨氮浓度较高。
祺龙村垃圾场的使用年限近14年，根据同类型填埋场的实际运行情况以及处理要求，我们认为在渗滤液处理工艺流程的选择上需要重点考虑以下几点：
①渗滤液中生物难降解的有机物和生物可降解的有机物的有效去除；
②高浓度氨氮、低含量的磷导致碳氮磷比例失调，采用生化方法去除COD、BOD时需补充营养物；
③渗滤液的高色度和恶臭，渗滤液的色度是最敏感的指标，也是渗滤液处理的难点；
④处理单元建成后必需的运行费用和实际操作管理难易程度，建成后的污水站必须能长效运行。
⑤仁家湾垃圾场即将封场停止服务，封场稳定后该地块成为绿地。
所以渗滤液处理单元不考虑垃圾渗滤液的回灌和污泥的就近回填，需要设置单独的污泥处理系统。
根据垃圾渗滤液的常规处理方法，综合考虑以上因素，可采取的工艺流程有方案一和方案二，阐述如下。
2、工艺阐述说明
1）废水在原有渗滤液调节池以12.5m3/h的流量一次提升进入混凝沉淀池之混凝反应脱色部分形成絮体后去沉淀部分泥水固液分离。
由于该垃圾场属于后期垃圾场，渗滤液色度高且含有有害重金属离子，进水需投加脱色剂（选用廉价的FeSO4）脱色和OH-（选用廉价的石灰）沉淀重金属。
FeSO4主要是使带有咖啡色的渗滤液中的有机物形成絮体去除的同时降低色度；
投加石灰水主要是使铁离子、重金属离子以沉淀形式析出，以免干扰后续生化系统的处理效果。
混凝沉淀池设计前置反应池，反应池中主要控制反应的pH值、反应时间、FeSO4和石灰液投加量等。
沉淀池主要控制停留时间、沉淀时间、排泥时间。
沉淀积泥重力排出去污泥池。
由于反应池中控制的pH值比较高，渗滤液中一部分氨氮可自行脱氮。
原渗滤液中大部分生物难降解的有机物和生物可降解的有机物成为物化污泥得以去除。
2）沉淀池出水自流进入吹脱池。
沉淀池出水氨氮含量仍然很高,若让其直接进入A/O淹没式生物膜曝气池则很难实现生物脱氮和降解COD,高浓度的氨氮会抑制微生物的活性。
因此可利用碱化吹脱池进行部分脱氮,即对偏碱性的沉淀出水以大通量鼓风吹脱方式去除游离氨。
在吹脱的同时也可以脱钙，减少对微生物的抑制作用。
吹脱池主要控制吹脱时间、吹脱pH值。
3）吹脱池自流进入A/O生物膜系统。
池内设置配套鼓风曝气系统。
A-A/O生物膜系统前段为厌氧污泥池，后段为A/O淹没式软填料生物膜兼氧好氧池。
其优点是在载体上附着形成生物膜的不同部位有各自的优势菌种，即在段以反硝化和异养菌为主，而在O段的前部和后部分别以异养菌和硝化菌为优势菌种。
由于在淹没式生物膜中硝化和反硝化菌的生存环境远比活性污泥法优越，因此完成硝化和反硝化所需时间缩短（约为延时曝气池法的1/3～1/2）。
此外，淹没式软填料生物膜上的菌种更为多样，构成的食物链长，多余的生物膜大部分被原生动物和后生动物作为食料消耗掉，所以其剩余生物膜仅为活性污泥法剩余污泥量的1/10～1/5。
比传统的活性污泥系统更能承受有毒物质引起的冲击负荷，且在冲击过后有较强的恢复能力。
在传统的活性污泥系统中，毒物的冲击有可能使系统瘫痪；
而在生物膜系统中，毒物可能引起大部分微生物死亡，但在冲击过后，生物膜可以重新生长。
在生物膜系统中可以更有效地进行细菌接种。
A/O生物膜池主要控制曝气时间、生物填料层接触时间、气水比、生化微生物pH值范围、溶解氧值、营养物投配等。
4）A/O生物膜池混合液自流入二沉池，在二沉池内设置污泥回流系统去A/O生物膜池，避免污泥流失。
这样可增加A/O生化池内悬浮污泥浓度，强化污泥对有机物的吸附降解。
剩余污泥重力排至污泥池。
5）二沉池出水自流进清水池后自流达标排入截污管网。
6）因本垃圾场即将关闭封场不能再继续填埋，所以本污水处理站的污泥必须单独处理避免引起二次污染。
渗滤液处理单元所有污泥汇入污泥池后经重力浓缩后泵入板框压滤机脱水后定期运入附近垃圾填埋场填埋。
过滤液自流入调节池继续处理。
4.7.6.2方案二
2、工艺说明
1）废水在原有渗滤液调节池以12.5m3/h的流量一次提升进入ABR厌氧反应器中，在ABR厌氧反应器中折流停留。
ABR厌氧反应器中挂生物软性填料。
ABR厌氧反应器底部厌氧污泥自流回流进调节池后段。
ABR厌氧反应器比UASB厌氧池结构简单得多且处理效果好。
无需机械混合装置等运动部件而且不需要结构复杂的三相分离器，污泥床膨胀程度较低而可降低反应器总高度，对生物体的沉降性能无大要求，不需要后续沉淀池进行泥水分离。
可以提高污泥在反应器中的停留时间，改善基质与微生物的良好接触。
该反应器生物量大、生物相丰富，可承受较高的有机负荷，对进水中的有毒有害物质具有良好的承受力。
原渗滤液中大部分生物难降解的大分子有机物转变为生物可降解的小分子有机物，可获得明显的水解酸化作用，提高废水的可生化性，有利于后续生化工艺。
2）厌氧池出水自流进入吹脱池。
厌氧池对氨氮无去除效果反而会导致氨氮浓度升高，若让其直接进入A/O活性污泥曝气池则很难实现生物脱氮和降解COD,高浓度的氨氮会抑制微生物的活性。
调碱（OH-选用廉价的石灰）的同时可沉淀重金属有害离子，也会在吹脱的同时也可以脱钙，减少对微生物的抑制作用。
吹脱池设计后置沉淀池沉淀去除加石灰产生的悬浮颗粒、渗滤液中的有机胶体物以及其他由OH-产生的沉淀物。
吹脱池主要控制吹脱时间、吹脱pH值。
3）吹脱池出水自流进入A/O活性污泥池。
A/O（缺氧—好氧）处理工艺，是通过缺氧段的微生物选择作用，只是对有机物进行吸附，吸附在微生物的有机物则在好氧段被氧化分解。
A段停留时间短，由于A段微生物的筛选和对有机物的吸附作用，能有效地抑制O段丝状菌生长，控制污泥膨胀。
A/O活性污泥池主要控制污泥浓度、曝气时间、气水比、微生物pH值范围、溶解氧值、营养物投配等。
5）二沉池出水自流进入活性炭吸附脱色池后自流达标排入截污管网。
为增加活性炭的利用率以及活性炭与废水的固液接触交换，吸附脱色池设计底部空气搅拌装置，保证活性炭流化状态。
活性炭是最常用的吸附剂，活性炭对水中苯类化合物、酚类化合物石油及石油产品、洗涤剂、合成染料和其他人工合成的有机化合物都有较强的吸附作用。
活性炭吸附具有装置简单、对水质水量适应性强的特点，能保证。
缺点是废水必须作预处理措施、活性炭吸附容量有限需及时更换再生、活性炭价格昂贵等。
对于预处理过的垃圾渗滤液来讲，活性炭的饱和吸附容量为90-108mgCOD/g。
6）吸附池出水自流进清水池后自流达标排入截污管网。
7）渗滤液处理单元所有污泥汇入污泥池后经重力浓缩后泵入板框压滤机脱水后定期运入附近垃圾填埋场填埋。
4.7.6.3方案一主要构筑物及配置设备
（1）提升泵房
净尺寸：
5.0m×
5.0m（H）
有效容积：
50m3
数量：
1座
结构型式：
地下钢砼
（2）调节池
21.0m×
14.7m×
4.2m（H）
1300m3
1座
停留时间：
总水力停留时间为13-20d。
渗滤液可在调节池内经历一定程度的降解过程，有利于后续处理。
如果经济条件允许，可在调节池水面大量种植水葫芦、浮萍、凤尾莲、水芹菜等水生植物，这样也可以降低部分有机物浓度。
配套设备：
在调节池的最后一个廊道里分隔出3.0m×
3.0m作为提升泵井和格栅井。
提升泵井内设提升泵2台以及配套液位控制系统，泵型号50WQ20-7-0.75，Q=20m3/h，N=0.75kw，H=7m，配自耦合装置。
出管配相应LZB50玻璃转子流量计。
格栅井内设简易人工格栅2套。
（3）反应沉淀池
5.75m×
3.0m×
4.5m（H）
半地上钢砼
反应时间：
渗滤液和污水反应时间为1.0h
沉淀类型：
斜管式，配PP/PEΦ50斜管13.5m2
（4）吹脱池
60m3
配置设备：
吹脱用搅拌空气管15m2
（5）A/O生物膜曝气池
19.25m×
11.0m×
填料有效高度：
3.2m
填料总体积：
668.8m3，组合填料
配套鼓风机：
型号SSR80A，2用1备，N轴=4.0kw，
配套曝气装置：
原装德国进口瑞好曝气管，使用寿命8年以上。
每米服务面积1.5m2，共128m。
（6）二沉池
8.0m×
沉淀型式：
斜管沉淀
配置Φ50PP/PE蜂窝斜管、外回流泵2台
蜂窝斜管：
24m2，φ50，PP/PE，
斜管沉淀单元表面负荷：
1.15m3/m2.h
污泥外回流：
回流至A池前端，回流比R=1，回流泵Q=20m3/h，H=7m，出管配相应LZB50玻璃转子流量计。
（7）出水井
2.75m×
（8）污泥浓缩池
2.5m×
2.0m（H）
地下砖混
浓缩型式：
重力浓缩
1）污泥螺杆泵1台，型号GN25-1,流量2-4m3/h，P=0.6MPa，N=2.2kw。
2）电动液压板框压滤机1套，型号BMS20/630,液压电机1.5kw。
（9）药剂储池
1.5m×
3座其中2座为粉状石灰化灰池，1座为混凝剂溶解池PP板防腐。
1）溶解搅拌机3台，n=30-40rpm，N=0.55kw
2）石灰水自吸泵1台，型号25ZW8-15，N=1.5kw；
3）混凝剂计量泵2台，型号J2M160/1.0，N=0.75kw,Q=160l/h。
（10）排放井
结合业主的截污管网的集水井
（11）污泥脱水间
1.7m×
4.0m
1间
功能：
主要作为板框压滤机和污泥螺杆泵的工作操作间（及时卸板卸泥和冲洗滤布等）
地上砖混
（12）工作控制间
2.0m×
1间
主要作为药剂仓库、化验室、控制室
（13）辅助道路、绿化、围墙等
4.7.6.4方案二主要构筑物及配置设备
同方案一
（3）ABR厌氧池
19.0m×
厌氧接触时间：
3d
900m3
结构类型：
折流板式，3室，3室体积比1：
3：
5。
沼气设置水封后统一排空
填料类型：
软性纤维填料，670m3
8.75m×
4.0m×
吹脱有效容积：
64m3
吹脱后置沉淀：
竖流式
（5）A/O活性污泥曝气池
（8.75m×
4.5＋15.5m×
10.0）×
A池DO浓度：
0.5mg/l
O池DO浓度：
2mg/l
污泥浓度：
4000－5000mg/l
型号SSR80A，2用1备，N轴=4.0kw
原装德国进口瑞好曝气管，使用寿命8年以上。
每米服务面积1.5m2，共130m。
4.5m×
6.5m×
0.95m3/m2.h
（7）吸附脱色池
填充吸附剂：
活性炭或焦炭,每池25m3
吸附时间：
2h
更换周期：
约150天每池，和废水浓度负相关，废水浓度高更换周期短。
3座其中2座为粉状石灰化灰池，1座为活性炭水化池。
1）溶解搅拌机3台，n=30
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