1、50 吨 /天 垃 圾 渗 滤 液处 理 工 程 设 计初步方案烟 台 金 正 环 保 科 技 有 限 公 司2017 年 7 月50 吨/天垃圾渗滤液处理工程烟 台 金 正 环 保 科 技 有 限 公 司 1 公 司 地 址 ： 烟 台 市 莱 山 区 蓝 德 路 8 号目 录1. 总 论 .31.1 项 目 概 况 .31.2 设 计 依 据 .31.3 设 计 原 则 .51.4 设 计 范 围 .52. 设 计 进 出 水 指 标 .62.1 设 计 处 理 水 量 .62.2 设 计 进 水 水 质 标 准 .62.3 出 水 指 标 .63. 水 质 特 点 .63.1 填 埋 场
2、 渗 滤 液 的 水 质 特 点 .63.2 本 项 目 的 水 质 特 点 .73.3 对 工 艺 的 基 本 要 求 .84. 工 艺 设 计 .84.1 DTRO 工 艺 介 绍 .84.2 工 艺 路 线 及 水 量 平 衡 计 算 .134.3 工 艺 流 程 描 述 .144.4 主 要 设 备 清 单 .165. 设 备 报 价 .196.劳 动 保 护 与 安 全 卫 生 .1950 吨/天垃圾渗滤液处理工程烟 台 金 正 环 保 科 技 有 限 公 司 2 公 司 地 址 ： 烟 台 市 莱 山 区 蓝 德 路 8 号7. 电 气 .197.1 规 范 标 准 .197.2
3、照 明 .207.3 设 备 防 雷 接 地 .207.4 电 缆 敷 设 .208 自 控 设 计 .208.1 控 制 系 统 的 组 成 .208.2 膜 处 理 设 备 控 制 方 案 .209.系 统 运 行 工 况 .219.1 环 境 条 件 .219.2 电 力 条 件 .2150 吨/天垃圾渗滤液处理工程烟 台 金 正 环 保 科 技 有 限 公 司 3 公 司 地 址 ： 烟 台 市 莱 山 区 蓝 德 路 8 号1. 总论1.1 项 目 概 况本项目为垃圾填埋场垃圾渗滤液处理项目，渗滤液的产量为 50m/d。在本技术方案中，我们提供了一套日处理水量 50 m两级碟管式反渗
4、透（DTRO）处理系统，用于渗滤液的净化处理。由于膜本身的特点，要求进水温度高于 5，冬季渗滤液水温低于 5时停止运行。出于对膜的保护，在冬季应保持渗滤液处理设备的室内温度高于 5。设备完全自动控制，可实现实时监控，并对运行数据实时记录。本文件根据销售经理提供的有限信息设计，为初步设计文件，将根据客户及销售经理提供的详细信息进行调整及优化。1.2 设 计 依 据（1）业主提供的相关资料（2）DTRO 碟管式反渗透在欧洲等地多个项目成功的设计、安装、调试、运营和售后服务经验。（3） 国家相关的设计规范及标准CJ/T279-2008生活垃圾渗滤液碟管式反渗透处理设备 标准中华人民共和国环境保护法；
5、中华人民共和国水污染防治法；中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法；污水综合排放标准GB8978-1996；室外排水设计规范GB50014-2006；“三废”治理设计手册 ；室外排水设计规范GB50014-2006；建筑给水排水设计规范GB50015-2003（2009 版）；50 吨/天垃圾渗滤液处理工程烟 台 金 正 环 保 科 技 有 限 公 司 4 公 司 地 址 ： 烟 台 市 莱 山 区 蓝 德 路 8 号给水排水设计手册第二版；给水排水标准规范实施手册，建设部标准定额研究所（编制）；环境工程手册-水污染防治卷；给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002 ；给水排水构筑
6、物施工及验收规范GB50141-2008 ；工业企业噪声控制设计规范GBJ87-1985；管道工程技术规程(CJJ/T155-2001)；不锈钢无缝钢管的机械性能（GB2270-80）；不锈钢小直径钢管（GB/T3090-1982）；无缝钢管的分类及机械性能（YB231-70）；管子和管路各附件的公称通径（GB1047-70）；管子和管路各附件的公称压力和试验压力（GB1048-70 ）；化工用硬聚氯乙烯管材（GB4419-84）；钢管验收、包装、标志及质量证明的一般规定（GB/T2102-88 ）；衬胶钢管和管件（HG21501-92）；衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件（HG20538-
7、92）；压力容器法兰分类与技术条件(JB/T4700-2000)；钢制管路法兰技术条件(GB/T9124-2010) ；管路法兰类型(JB/T75-94)；低压成套开关设备（GB/T7251-87）；低压电器外壳防护等级（GB4942.2-85）；旋转电机额定和性能（GB755-2002）；电测量及电能计量装置设计技术规程（DL/T5137-2001）；低压配电设计规范（GB50054-2011）；50 吨/天垃圾渗滤液处理工程烟 台 金 正 环 保 科 技 有 限 公 司 5 公 司 地 址 ： 烟 台 市 莱 山 区 蓝 德 路 8 号碟管式反渗透高浓度处理设备（Q/DXTDF001-20
8、06）；1.3 设 计 原 则(1) 要求占地面积小，工艺简单。(2) 处理工艺先进，有较好的处理效果，确保运行稳定可靠，出水达标。(3) 工艺先进，自动化程度高：系统采用自动化控制，易于日常运行管理与维护；同时考虑具备手动操作功能，便于检修维护。(4) 处理工艺中要具有一定的抗冲击负荷能力的工程措施（对废液的水质、水量随时间、季节的变化应有充分的考虑）。(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) 废水处理工艺要求运行灵活，对水质和水量变化有很好的抗冲击负荷能力，确保出水水质达到处理要求。(7) 处理过程中产生的固体或液体废物采用回灌填埋的方式处理；(8)
9、处理系统启动迅速，可以间歇运行。1.4 设 计 范 围本工程方案设计包括双级 DTRO 工艺段的工艺设计、设备设计及选型、电气自控设计。本项目工程范围：(1)设备内部碟管式反渗透系统内部配套管线、电缆连接，酸罐部分（不含土建）；(2) 专用工具及备品备件；(3) 渗滤液处理设备移交后一年质保期内的免费售后服务；(4) 操作人员培训；以下项目不属本工程范围：(1) 垃圾渗滤液调节池、浓缩液储池、清水池、酸罐基础等土建工程；(2) 渗滤液处理设备电气箱与电源的电缆联接； (3) 浓缩液的处理。50 吨/天垃圾渗滤液处理工程烟 台 金 正 环 保 科 技 有 限 公 司 6 公 司 地 址 ： 烟
10、台 市 莱 山 区 蓝 德 路 8 号2. 设计进出水指标2.1 设 计 处 理 水 量本次处理规模按如下设计：废水来源：垃圾渗滤液设计处理水量为 50t/d，设计回收率 75%，处理后废水减量至 12.5 t/d。设计富余系数 1.1 倍，设计流量为 2.3t/h。2.2 设 计 进 水 水 质 标 准（ 其 他 水 质 信 息 不 详 ）项 目CODcr(mg/L)BOD5（ mg/L）NH3-N(mg/L)TN（ mg/L）SS（ mg/L） pH 值电 导 率（ s/cm)进 水 指 标 15000 8000 2000 2500 500 69 150002.3 出 水 指 标设计出水排
11、放水质：根据设计要求，出水水质要求达到生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）中表 2 规定的排放标准：项 目CODcr(mg/L)BOD5（ mg/L）NH3-N(mg/L)TN（ mg/L）SS（ mg/L）pH出 水 指 标 100 30 25 40 30 6-93. 水质特点3.1 填 埋 场 渗 滤 液 的 水 质 特 点垃圾渗滤液的水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年限等因素的影响，通常而言，具有如下特点：（1）渗滤液前、后期水质变化大。渗滤液的水质变化幅度很大，它不仅体现在同一年内各个季节水质差别很大，浓度变幅可高达几倍，并且随着填埋年限的
12、增加，水质特征也在不断发生变化，如渗滤液的碳氮比、可生化性随着填埋年限的增加而降低。通常在填埋初期，氨氮浓度较低，用生物脱氮就可去除渗滤液中的氨氮，但随着填埋年限的增加，氨氮浓度不断增加，COD 不断下降，50 吨/天垃圾渗滤液处理工程烟 台 金 正 环 保 科 技 有 限 公 司 7 公 司 地 址 ： 烟 台 市 莱 山 区 蓝 德 路 8 号最好采用物化法处理。（2）有机物浓度高。垃圾渗滤液中的 CODcr 和 BOD5 浓度最高可达几万毫克/ 升，与城市污水相比，浓度非常高。高浓度的垃圾渗滤液主要是在酸性发酵阶段产生，pH 值略低于 7，低分子脂肪酸的 COD 占总量的 80%以上，B
13、OD 5与 COD 比值为 0.50.6，随着填埋场填埋年限的增加，BOD 5 与 COD 比值将逐渐降低。（3）部分重金属离子含量高。垃圾渗滤液中含有十多种重金属离子，其中铁和锌在酸性发酵阶段浓度较高，据报道，有的填埋场铁的浓度可高达2000mg/l 左右，锌的浓度可达 130mg/l 左右，均超过一般的排放标准，需进行处理。（4）氨氮含量高。由于大部分填埋场为厌氧填埋，堆体内的厌氧环境造成渗滤中氨氮浓度极高，并且随着填埋年限的增加而不断升高，有时可高达10003000mg/l。当采用生物处理系统时，需采用很长的停留时间，以避免氨氮或其氧化衍生物对微生物的毒害作用。（5）营养元素比例失调。一
14、般的垃圾渗滤液中 BOD5/TP 大都大于 300，与微生物生长所需的磷元素相差较大，因此在污水处理中缺乏磷元素，需要加以补给。另一方面，老龄填埋场的渗滤液的 BOD5/NH3-N 却经常小于 1，要使用生物法处理时，需要补充碳源。（6）盐份含量高。填埋场渗滤液通常含有大量的盐份，总的含盐量通常高达 10000mg/L 以上，采用膜处理会由于渗透压过大造成产水率过低，采用生化处理会因为含盐量过高造成启动困难，运行不稳，甚至无法运行。（7）总氮以氨氮为主。由于填埋场的厌氧环境，硝化难以进行，使得渗滤液中氮元素以氨氮为主，硝态氮极少，同时也意味着氨氮去除的同时总氮也被去除。3.2 本 项 目 的
15、水 质 特 点填埋场按照填埋气组成等参数可以大致分为五个阶段，第一阶段为好氧阶段，导气管中引出的气体主要为空气，此时产生的渗滤液 COD 浓度较高，氨氮浓度较低，可生化性较好；第二阶段为酸化阶段，垃圾堆体中以酸化反应为主，填埋气主要为氮气、二氧化碳、氢气，渗滤液水质与第一阶段类似；第三阶段为不稳定的产甲烷段，堆体中厌氧产甲烷菌开始逐渐成为优势菌种，甲烷50 吨/天垃圾渗滤液处理工程烟 台 金 正 环 保 科 技 有 限 公 司 8 公 司 地 址 ： 烟 台 市 莱 山 区 蓝 德 路 8 号气体的比重开始上升，渗滤液中的有机物开始下降，相反由厌氧分解蛋白质等含氮物质产生的铵盐开始上升，渗滤液
16、的可生化性下降；第四阶段为稳定的产甲烷阶段，填埋气主要由二氧化碳和甲烷组成，渗滤液的可生化性已经比较差，易于生化的有机物急剧下降，以挥发性有机酸 VFT（VFC）表示；到最后一个阶段即结束阶段，垃圾中的有机物已经分解殆尽，此时的渗滤液已不具备可生化性。3.3 对 工 艺 的 基 本 要 求鉴于渗滤液的上述特点，在进行工艺选择时应考虑以下基本要求：（1）应有很高的 COD 去除能力；（2）高负荷处理能力；（3）能够适应不同季节渗滤液浓度的波动；（4）渗滤液处理设施必须能在冬季正常运行；（5）工艺流程简单，占地少；（6）在满足排放标准的前提下，选择投资最省、运行费用最低、效果最好的处理技术；（7）
17、处理过程安全、无污染；（8）处理设施运行稳定，操作管理简便；（9）考虑目前渗滤液现状兼顾远期水质水量变化；4. 工艺设计4.1 DTRO 工 艺 介 绍（1）DTRO 工艺简介DTRO 膜技术即碟管式膜技术，分为 DTRO（碟管式反渗透）和DTNF（碟管式纳滤）两大类，是一种专利型膜分离设备。该技术是 pall 公司专门针对渗滤液处理开发的。它的膜组件构造与传统的卷式膜有着截然不同的原液流道：碟管式膜组件具有专利的流道设计形式，采用开放式流道，料液通过入口进入压力容器中，从导流盘与外壳之间的通道流到组件的另一端，在另一端法兰处，料液通过通道进入导流盘中（如图 1 所示），被处理的液体以最短的距
18、离快速流经过滤膜，然后 180 逆转到另一膜面，再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘（如图50 吨/天垃圾渗滤液处理工程烟 台 金 正 环 保 科 技 有 限 公 司 9 公 司 地 址 ： 烟 台 市 莱 山 区 蓝 德 路 8 号1 所示），从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心，再到圆周，再到圆中心的双“S”形路线，浓缩液最后从进料端法兰处流出。DTRO 膜件两导流盘之间的距离为 4mm，导流盘表面有一定方式排列的放射线。这种特殊的水力学设计使处理液在压力作用下流经滤膜表面遇放射线碰撞时形成湍流，增加透过速率和自清洗功能，从而有效地避免了膜堵塞和浓差极化现象，成功地延长了膜片的使用寿命；
19、清洗时也容易将膜片上的积垢洗净，保证碟管式膜组适用于处理高浑浊度和高含砂系数的废水，适应更恶劣的进水条件。透过液流道：过滤膜片由两张同心环状反渗透膜组成，膜中间夹着一层丝状支架（如图 2），使通过膜片的净水可以快速流向出口。这三层环状材料的外环用超声波技术焊接，内环开口，为净水出口。透过液在膜片中间沿丝状支架流到中心拉杆外围的透过液通道，导流盘上的 O 型密封圈防止原水进入透过液通道( 如图 2)。如图 2 所示透过液从膜片到中心的距离非常短，且对于组件内所有的过滤膜片均相等。Flow through DT moduleFED PERMEATECONCENTRATE图 1 碟管式膜柱流道示意图进 料透 过 液浓 缩 液
