1、章丘市垃圾填埋场渗透液处理方案济南天作环保科技有限公司2016.5目 录1 前言12 项目名称、设计依据及范围23 设计规模及原则2 4 工艺设计35 流程选择结论166 设计处理效果277 污水处理站的平面布置278 电气设计2910、建筑设计3111、主要设施及设备一览表3212、运行费用估算3613、环境保护、安全 卫生及节能措施3714、组织保障38城市生活垃圾处理厂垃圾渗滤液处理工艺设计方案 21、前 言随着我国城市人口的增加、城市 规模的扩大和居民生活水平的提高，我国城市生活垃圾的产量在急剧增加，每年 810的速度递增，人均日产生的垃圾已超过 2kg，接近工业发达国家水平。根据我国
2、垃圾处理“无害化、减量化、 资源化 “的原则，将有一大批生活垃圾卫生填埋场要新建。而垃圾渗滤液是否处理达标排放,是衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一。一个不合格的垃圾填埋场，就是一个大的污染源，如不及时对其进行收集、处理，将造成对地下水、地表水及垃圾填埋场周围环境的污染和影响。尤其是它对地下水源和土壤的污染更为严重。一些旧的垃圾填埋场由于没有采取防渗措施，产生的渗滤液渗入地下水中，造成对地下水的严重污染。其污染延续时间可以长达数十年，甚至上百年。一旦地下水源和周围土壤被其污染，想用人工方法实施再净化，技术 上将非常困难，其费用也极其昂贵，难以实施，从而严重威胁到人的生活和生产。鉴于此
3、,济南天作环保科技有限公司针对老旧渗滤液的特点，进行了多次试验研究，并制定本方案，要求渗滤液处理后排放的水质达到国家生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-1997）的相关要求。2、项目名称、设计依据及范围 2.1 项目名称: 城市生活垃圾处理厂圾渗滤液处理工程2.2 编制单位：济南天作环保科技有限公司2.3 设计依据中华人民共和国环境保护法中华人民共和国水污染防治法生活垃圾填埋场污染控 制标准（GB16889-1997）城市生活垃圾处理厂垃圾渗滤液处理工艺设计方案 3污水综合排放标准（GB8978-1996）建筑给排水设计规范（GB50015-2002）给水排水工程结构设计规范（GBJ6
4、9-84）给水排水构筑物施工及验收规范（GBJ141-90）地下工程防水技术规范（GB50108-2001）自动仪表施工及验收规范（GB93-86）低压配电装置及线路设计规范（GBJ54-83）用户提供的相关污染现状监测结果及特殊要求污水处理站规划用地的地勘资料及当地天气情况进出水位标高及地面高程本公司以前承接过的相关废水处理工程的经验2.4 设计范围本方案设计范围为：垃圾渗滤液处理站的设备、安装、调试及应用。3、设计规模及原则3.1 设计规模：设计每天垃圾渗滤液处理量 Q=50m3/d。3.2 设计原则(1)执行 生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-1997 ）二级排放相关标准和规范
5、。(2)严格 执行国家有关环境保护法律法规的要求；(3)严格 执行 现行的防火、安全、卫生、环境保护等国家和地方颁布的法规、规 范与标准；(4)充分考 虑 国内外垃圾渗滤液处理存在的问题以及渗滤液随垃圾填埋场的“年 龄” 的变化情况，针对这些问题，结合我公司经验，选择国内外先进成熟的污水治理技术，采用优质、可靠、适用、经济的治理工艺路线；城市生活垃圾处理厂垃圾渗滤液处理工艺设计方案 4(5)切合 实际 ，正确掌握设计规范和标准，优化工艺技术，合理选用优质、高效的 处理设备和设施；(6)在确保出水稳定达标的前提下，尽可能地节省投资，减少占地面积和降低运行费用，延长使用寿命，调整好一次性投资与运行
6、费用、水质要求之间的比例关系；(7)废水 处理站 总体布局、统一规划，力求与周围环境协调；(8)在处 理站运行中保证清洁、安全、无二次污染。设备运行简单，以操作维护方便，利于管理为原则。4 工艺设计4.1 废水来源垃圾渗滤液的产生受诸多因素影响,不仅水量变化大,而且变化无规律。垃圾渗滤液的产生来自以下五个方面:降水的渗入。降水包括降雨和降雪，降雨的淋溶作用是渗滤液产生的主要来源。外部地表水的流入。包括地表径流和地表灌溉。地下水的渗入。当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内。垃圾本身含有的水分。这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量。
7、垃圾填埋后，微生物的厌氧分解产生的水。垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分。4.2 垃圾渗滤液的水质分析及特性4.2.1 垃圾渗滤液主要污染指标分析垃圾的种类和成分决定了渗滤液的成分，因此在设计处理工艺时对填埋垃圾的种类进行组分分析,从而可以预测渗滤液的主要污染物城市生活垃圾处理厂垃圾渗滤液处理工艺设计方案 5成分，通过走访调查,查阅大量的当地文献资料。表 4-1 为垃圾种类经过填埋所产生渗滤液的主要污染成分。表 4-1 渗滤液主要污染成分垃圾种类 pH COD BOD5 NH3-N SS Fe,Mn 色度 E.coli 蒸发残物 臭气 重金属一般废弃物、有机物、可生物降解的废物 燃渣、
8、无机物的物化分解物厨余 覆 盖 及 周 围 土 壤 注：COD化学需氧量；BOD 55d 内渗滤液所消耗的生化需氧量；SS 悬浮固体；E.coli 大肠杆菌垃圾渗 滤液的物理性质-色与嗅渗滤液均具有很重的色度,其外观多呈茶色、暗褐色或黑色，色度可达到 20004000 倍（稀释倍数），垃圾腐败臭味极其明显。pH 值 垃圾填埋初期，渗滤液的 pH 值在 67 之间 ，随着填埋场时间的推移和填埋场的稳定，pH 可提高至 78。BOD5值随时间变化及填埋场微生物的活动增强，渗滤液中 BOD5浓度发生变化。一般 变化规律是垃圾填埋后的 6 个月至 2.5 年间渗滤液 BOD5逐步增至高峰，此时 BOD
9、5 多以溶解性为主，此后 BOD5 的浓度开始下降，至 615 年填埋场完全稳定时为止，此时，BOD 5 保持在某一低值范围内（100mg/L），且波动很小。因此，渗滤液 BOD5值的变化过程实质是填埋场稳定化的过程。通过定期测定渗滤液的 BOD5值，根据BOD5值随时间的变化 规律，可判断填埋场的 稳定程度。COD 值COD 值与 BOD5值相似，但是随着填埋场时间 的推移，COD 值的城市生活垃圾处理厂垃圾渗滤液处理工艺设计方案 6降低较 BOD5值缓慢的多。BOD5/COD 值有机物种类的变化造成 BOD5/COD 比值的 变化。填埋初期BOD5/COD 比值较高，可达 0.5 以上，但
10、随时间 的推移，由于 BOD5 和COD 的降低速率和幅度不同，BOD 5 急速下降而 COD 下降较缓慢，因此该比值逐渐下降。当随填埋场完全稳定之后，该值最终在某一范围内（0.1 ），而且波 动极小。溶解性固体总量垃圾渗滤液中含有较高浓度的总溶解性固体。这些溶解性固体在渗滤液中的浓度通常随时间而变化。填埋初期渗滤液溶解固体总量高，且有相当高的钠、钙、氯化物、硫酸 盐等，一般在填埋后 6 个月至 2.5年达到高峰值，此后随时间的增加，无机物浓度下降，直至达到最终稳定。NH3-N垃圾渗滤液 NH3-N 浓度含量高，是由于含氮可生化有机 组分的厌氧水解和发酵所致，因 pH 接近中性值，它主要以 N
11、H3-N 形态存在于渗滤液中，很少以氨气形式释放，或以游离氨形式存在。磷垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的。重金属对于只填埋生活垃圾的填埋场，金属的溶出率较低，在水溶液中为0.05%1.8%，在微酸性溶液中为 0.5%5.0%。但如有工业垃圾填埋的话，渗滤 液中重金属含量较多。其中所含的重金属主要有：镉（Cd）、镍（Ni）、锌 （Zn）、铜（Cu ）、铬（Cr）和铅（Pb）等。4.2.2 垃圾渗滤液的特性垃圾渗滤液的有机物可分为城市生活垃圾处理厂垃圾渗滤液处理工艺设计方案 7三种: 低分子量的脂肪酸;中等分子量的灰黄霉酸类物质; 高分子量的碳水化合物类物质、腐殖质类。渗滤液中的有机物成分随填埋时间
12、而变化。填埋初期，渗滤液中的有机物可溶性有机碳约 90%是短链的可挥发性脂肪酸，其中以乙酸、丙酸和丁酸浓度最大。其次的成分是带有相对高密度的羟基和芳香羟基的灰黄霉酸。随着填埋时间的增加，填埋场逐步趋于稳定，此时，渗 滤液中挥发性脂肪酸含量减少，而灰黄霉酸和腐殖质类成分增加。垃圾渗滤液的特性如下：(1)有机 污染物种 类繁多，水质复杂垃圾渗滤液中含有大量的有机物，含量较多的有机烃类及其衍生物、酸酯类 、醇酚类、酮醛类 和酰胺类等。(2)污染物 浓 度高和变化范围大垃圾渗滤液的这一特性是其他污水所无法比拟的，其中的 BOD5和 COD 浓度最高可达每升几万亳克，主要是在酸性 发酵阶段产生， pH达
13、到或略低于 7，此时 BOD5 和 COD 比值为 0.50.6。一般而言，COD、BOD5、BOD5/COD 随填埋场的“年龄 ”增长 而降低，碱度则升高。(3)水质 水量 变化大垃圾渗滤液水质水量变化大，主要体现在以下方面： 产生量随季节变化大，雨季明显大于旱季； 污染物组成及其浓度也随季节变化； 污染物组成及其浓度随填埋时间变化。(4)金属含量高垃圾渗滤液中含有 10 多种金属离子，由于国内垃圾不像国外某些城市那样经过严格的分类和筛选，所以国内城市垃圾渗滤液的金属离子浓度与国外某些城市垃圾渗滤液中金属离子浓度有差异。(5)氨氮含量高城市垃圾渗滤液是一种组成复城市生活垃圾处理厂垃圾渗滤液处
14、理工艺设计方案 8杂的高浓度有毒有害有机废水，其中高 NH3-N 浓度是城市垃圾渗滤液的重要水质特征之一。(6)营养元素比例失调对于生化处理，污水中适宜的营养元素比例是BOD5：N：P=100：5：1，而一般的垃圾渗滤液中的 BOD5/P 都大于 300，与微生物生长所需的磷元素相差较大。(7)其他特点渗滤液在进行生物处理时会产生大泡沫，不利于处理系统正常运行。综上所述，根据垃圾填理场渗滤液的水质特点及同类行业废水的相关分析数据统计，设计本站垃圾渗滤液的水质为表 4-2 所示（最终水质以用户提供的水质报告为准）：表 4-2 生活垃圾渗 滤液指标范围 及设计进站水质水质 (单位：mg/L)水量
15、m3/d (m3/h)CODcr BOD5 NH3-N SS100 (4.2) 20000 8000 1500 6004.3 污水排放控制标准根据国家环保总局的相关规定及水域功能区划分标准，本项目执行生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）二级排放标准。该渗滤液治理后的排放控制标准如表 4-3 所示：表 4-3 排放控制标 准排放要求 水 质(单位：mg/L，pH 值、大肠杆菌除外 )CODcr BOD5 NH3-N SS 大 肠杆菌（个/L）GB16889-1997二级排放标准 100 30 25 30 100006、污水处理流程选择城市生活垃圾处理厂垃圾渗滤液处理工艺设计方案
16、 9通过以上对垃圾渗滤液的各污染物分析及其水质水量受当地气候和垃圾填埋场“ 年龄 ”的影响， 对处理方法一一进行说明和比较，结合生活垃圾渗滤液的具体情况以及污水处理的目的、投 资、占地面积、能耗、运行费 用、管理方面程度、运行可靠性及使用寿命等综合因素的分析，以及我公司根据大量前期调研结果、吸收国内外渗 滤液处理的经验并结合多年废水治理的实践经验，在进行充分、合理分析 污水处理系统运行过程中将会出现的水质冲击负荷及当地的具体气候等情况后，特采用以下工艺：废水原水调节池砂滤处理氨氮吹脱处理PH 值调节微纳米气泡高效氧化处理沉淀气浮池PH 值调节 微波等离子深度雾化裂解絮凝反应砂滤达标排放本污水处理系统充分考虑了垃圾渗滤液的各污染物的成分及其水质水量受当地气候和垃圾填埋场“年龄” 的影响，此系 统抗冲击负荷强，保证被治理废水达标排放，资源的再次利用，污泥量小、无臭味、低能耗、基建成本及运行费用低等优点。
