30t垃圾滲濾液處理工程初步設(shè)計(jì)方案

第一章設(shè)計(jì)參數(shù)

1.1

設(shè)計(jì)規(guī)模

日處理垃圾滲濾液720m3，小時(shí)處理量30m3/h。

1.2設(shè)計(jì)原水水質(zhì)

表1-1

單位：毫克/升(pH除外)

項(xiàng)目

CODcr

BOD5

PH

SS

NH3-N

濃度

4500

2000

8.3

10260

1800

1.3

設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

表1-2

單位：毫克/升(pH除外)

項(xiàng)目

CODcr

BOD5

pH

SS

NH3-N

限值

≤200

≤100

6～9

≤300

第二章

污水處理站設(shè)計(jì)原則

2.1

污水處理設(shè)計(jì)原則

(1)認(rèn)真貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的方針和政策，使設(shè)計(jì)符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。

(2)綜合考慮廢水水質(zhì)、水量隨季節(jié)性變化的特征，選用的工藝流程技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)妥可靠、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、安全適用。

(3)污水處理站總平面布置力求緊湊，減少占地和投資。

(4)妥善處置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥和其他柵渣、沉淀物，避免造成二次污染。

(5)污水處理過(guò)程中的自動(dòng)控制，力求管理方便、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，提高管理水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

(6)污水處理設(shè)備，要求采用技術(shù)成熟、高效率低能耗、運(yùn)行可靠的產(chǎn)品，部分關(guān)鍵設(shè)備可考慮從國(guó)外知名品牌。

(7)優(yōu)化處理工藝，減少投加藥劑量，節(jié)約運(yùn)行成本。

(8)嚴(yán)格按照招標(biāo)文件界定條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，適應(yīng)項(xiàng)目實(shí)際情況要求。

(9)積極創(chuàng)造一個(gè)良好的生產(chǎn)和生活環(huán)境，把污水處理站設(shè)計(jì)成一個(gè)花園式的處理廠，綠化面積超過(guò)40%。

2.2

污泥處理設(shè)計(jì)原則

(1)根據(jù)污水處理工藝，按其產(chǎn)生的污泥量、污泥性質(zhì)，結(jié)合自然環(huán)境及處置條件選用符合實(shí)際的污泥處理工藝。

(2)采用合適的脫水、濃縮方法，脫水后送填埋場(chǎng)填埋。

(3)妥善處置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的柵渣、垃圾、沉砂和污泥，避免二次污染。

第三章

滲濾液處理工藝

3.1工藝流程

針對(duì)本工程垃圾滲濾液水質(zhì)特點(diǎn)，經(jīng)精心計(jì)算，優(yōu)化設(shè)計(jì)，本初設(shè)方案選用的處理流程圖（見(jiàn)下頁(yè)）。

3.2工藝流程簡(jiǎn)述

垃圾填埋區(qū)產(chǎn)生的垃圾滲濾液經(jīng)專用的收集管道匯入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池前設(shè)細(xì)格柵，對(duì)滲濾液中的部分顆粒物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，滲濾液在調(diào)節(jié)池中得到均質(zhì)均量。從調(diào)節(jié)池中流出的污水經(jīng)提升泵提升至混凝沉淀池，在混凝沉淀池加混凝劑和絮凝劑，使SS得到大量的去除。混凝沉淀池出水進(jìn)入氨氮吹脫池，將pH調(diào)制堿性，并控制一定的溫度，可以使氨氮去除率達(dá)到較高水平。出水需調(diào)節(jié)pH值至6.5~7.8，然后進(jìn)入U(xiǎn)ASB厭氧反應(yīng)器。污水經(jīng)UASB厭氧反應(yīng)器厭氧處理后，進(jìn)入A/O反應(yīng)器。A/O生物接觸氧化池充分實(shí)現(xiàn)去除有機(jī)物和脫氮的功能。MBR系統(tǒng)內(nèi)置于A/O池后，MBR出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。

UASB厭氧反應(yīng)器、A/O生物接觸氧化池產(chǎn)生的剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮他，經(jīng)濃縮處理后的污泥由螺桿泵統(tǒng)一送到填埋區(qū)填埋。濃縮池上清液回流至調(diào)節(jié)池。

第四章

主要構(gòu)筑物、設(shè)備工藝技術(shù)參數(shù)

4.1

細(xì)格柵

水量總變化系數(shù)KZ為2.1，設(shè)計(jì)水量為30/3600*2.1=0.0174m/s。

柵條間隙取e=1mm，安裝傾角а=75度，柵前水深h=0.5m，過(guò)柵流速v=0.9m/s。

柵條數(shù)n==38條

柵槽有效寬度：B=S(n-1)+en=0.01*37+0.001*38=0.408m，取0.41m，柵槽寬度取0.5m。

過(guò)柵水頭損失：=0.385m

柵槽高度：H=h+h1+h2=0.5+0.385+0.3=1.185m，其中h2為柵前渠道超高，取0.3m。

柵槽總長(zhǎng)度：L=l1+l2+1.0+0.5+，l1=，l2=。

其中，l1——進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度，m。

l2——柵槽與出水渠連接渠的漸縮長(zhǎng)度，m。

H1——柵前槽高，m，——進(jìn)水渠展開(kāi)角，一般用

B1——進(jìn)水渠道寬度，m，這里取0.3m。

則，L=++1.0+0.5+=++1.5+≈2.13m

設(shè)計(jì)格柵渠尺寸:2.13*0.5*1.185m。

4.2

調(diào)節(jié)池

4.2.1

調(diào)節(jié)池

停留時(shí)間：48h

池體尺寸：12*12*10.5m，有效水深10m。數(shù)量：1座。

4.2.2

潛水?dāng)嚢铏C(jī)

1臺(tái)，直徑：10m

4.2.3

提升泵：

流量：35m3/h

揚(yáng)程：20m

數(shù)量：2臺(tái)（1用1備）

4.3兩級(jí)混凝沉淀池

混凝沉淀設(shè)計(jì)兩級(jí)，兩級(jí)相同。每級(jí)設(shè)計(jì)如下：

4.3.1反應(yīng)區(qū)

添加藥劑：PFS、PAM、PAC

接觸時(shí)間：60min

V=30*1=30m3

反應(yīng)區(qū)分三格，每格尺寸2.0*3.5*2.2m，有效水深1.8m。

三格每格添加一種藥劑，每種藥劑接觸時(shí)間為60*（2.0*3.5*1.8）/30=28min

4.3.2沉淀區(qū)

采用豎流沉淀池。

參數(shù)選取:

中心管流速ν0：20mm/s

中心管面積f1：q/ν0=0.42m2

中心管直徑d1：0.73m

污水在沉淀區(qū)上升流速ν：0.5mm/s

沉淀時(shí)間：2h

沉淀池有效高度：h=3600*0.0005*2=3.6m

間隙流出速度ν1：30mm/s

中心管到反射板之間的間隙高度：q/(ν1*π*d1)=0.09m

緩沖層高：0.4m

沉淀池面積f2：q/ν=30/3600/0.0005=16.67m2

沉淀池面積A：f1+f2=17.09m2

沉淀池直徑D：4.67m

污泥斗：傾斜角取60度，截頭直徑0.2m

污泥斗高度:(D-0.2)/2*tan60=3.87m

沉淀池總高度：0.3+3.6+0.09+0.3+3.87=8.16m

4.4吹脫塔

4.4.1進(jìn)水pH調(diào)節(jié)池

停留時(shí)間：1h，將pH調(diào)制11左右。

直徑3.6m，有效深度3m，超高0.5m。

潛水?dāng)嚢铏C(jī)：

直徑：1.5m

加藥：CaO

加藥泵：1臺(tái)。

提升泵：流量：30m3/h，揚(yáng)程：10m，數(shù)量：2臺(tái)（1用1備）

4.4.2吹脫塔

吹脫塔是利用吹脫去除水中的氨氮，在塔體重，使氣液相互接觸，使水中的游離氨分子穿過(guò)氣液界面向氣體轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫氮的目的。要想使更多的氨被吹脫出來(lái)，必須使游離氨的量增加，則必須將進(jìn)入吹脫塔的pH調(diào)制堿性，所以在進(jìn)入吹脫塔之前將pH調(diào)制11。吹脫塔內(nèi)水從塔頂送入，向下噴淋，空氣從塔底送入。

設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)淋水密度為100m3/m2.d，汽水比為2500m3/m3。

設(shè)計(jì)計(jì)算：

（1）

吹脫塔截面積=設(shè)計(jì)流量/設(shè)計(jì)淋水密度=7.2m2

（2）

吹脫塔直徑=3m

（3）

空氣量=30*2500/3600=21m3/s

（4）

填料高度：采用填料高度5m，考慮安全系數(shù)1.5，填料高度為7.5m。

4.4.3出水pH調(diào)節(jié)池

停留時(shí)間：1h，將pH將至8左右。

直徑3.6m，有效深度3m，超高0.5m。

潛水?dāng)嚢铏C(jī)：直徑：1.5m

加藥：鹽酸或硫酸。

加藥泵：1臺(tái)。

4.5

UASB厭氧反應(yīng)器

4.5.1

UASB厭氧反應(yīng)器

有效容積計(jì)算：

采用顆粒污泥，設(shè)計(jì)容積負(fù)荷：NV=6kgCOD/m3.d

預(yù)計(jì)去除率80%

有效容積：設(shè)計(jì)流量*（進(jìn)水COD-出水COD）/容積負(fù)荷=432m3

設(shè)置有效高度為4m，兩座，則有效面積為432/2/4=54m2。設(shè)置長(zhǎng)寬比為2:1，則長(zhǎng)和寬分別為：10.4m、5.2m。

頂隙約為總體積的10%，則有效高度為總高度的90%，總高度為：4/0.9≈4.45m。

設(shè)計(jì)尺寸：10.4×5.2×4.45m。

結(jié)構(gòu)：鋼砼。

數(shù)量：

2座。

水力停留時(shí)間：16h。

三相分離器。

4.5.2沼氣回收利用系統(tǒng)

阻火柜：2套

脫硫器：1套

儲(chǔ)氣罐：按每去除1kgCOD產(chǎn)生0.5m3沼氣計(jì)算，每天沼氣產(chǎn)量為4.5*30*24*0.5=1152m3，按0.5d儲(chǔ)氣量設(shè)計(jì)儲(chǔ)氣罐，每套290m3，2套。

氣水分離器:1套。

沼氣、油兩用鍋爐:

1臺(tái)

4.6缺氧接觸氧化池

缺氧池停留時(shí)間按1.2d設(shè)計(jì)。

有效池容為：30*1.2*24=864m3

設(shè)計(jì)尺寸：10*10*9m。

4.7好氧接觸氧化池

1.按脫氮計(jì)算：（氨氮吹脫去除率按80%計(jì)算）

好氧接觸氧化池進(jìn)水氨氮濃度約為360mg/l，氨氮去除率按90%設(shè)計(jì)，則出水氨氮濃度為36mg/l。其中凱氏氮濃度和氨氮濃度的比例約為0.6:1。設(shè)計(jì)填料容積負(fù)荷MN為0.7kgTKN/(m3填料.d)，選擇懸掛填充，填充率為50%。

則好氧接觸氧化池的有效容積為：

=1064.7m3

取1065m3

停留時(shí)間：=1.48d

2.按去除有機(jī)物計(jì)算：

UASB出水BOD5按800mg/l，好氧池設(shè)計(jì)去除率90%，則出水BOD5為80mg/l。設(shè)計(jì)五日生化需氧量容積負(fù)荷為2kgBOD5/(m3填料.d)，懸掛填充率為50%。

則好氧池有效容積為：=518.4m3。

二者相比按脫氮所需池容更大，因此取好氧接觸氧化池有效容積為1065m3。

設(shè)計(jì)尺寸：10*10*11m，有效高度10.65m。

混合液回流比：300%。

混合液回流泵：1臺(tái)，100m3/h。

曝氣機(jī)1臺(tái)。

4.8

MBR膜池

1.池容計(jì)算

設(shè)計(jì)進(jìn)出水BOD5分別為200mg/l、100mg/l。五日生化需氧量污泥負(fù)荷0.1kgBOD5/（kgMLSS.d），混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度為8000mg/l。

則MBR有效容積為：

=128.6m3

取值130m3

設(shè)計(jì)尺寸：5.0*5.0*6.0m。

4.9

污泥濃縮池

污泥的產(chǎn)生主要在混凝沉淀池和生物反應(yīng)池后，生物反應(yīng)UASB產(chǎn)生的污泥量，MBR產(chǎn)生的污泥量極少。

4.9.1混凝沉淀池污泥量計(jì)算

P2——污泥含水率，取95%。

=138.24m3/d

≈6m3/h

4.9.2

UASB污泥量計(jì)算

（1）反應(yīng)器中污泥總量計(jì)算

厭氧污泥平均濃度按15VSS/l，則污泥總量為：427*15=6405kg/d

（2）

產(chǎn)泥量計(jì)算

污泥產(chǎn)量取0.08kgVSS/kgCOD，進(jìn)水COD濃度4500mg/l，去除率70%，污泥含水率為98%，污泥濃度為1000kg/m3。

產(chǎn)泥量為：0.08*30*24*4.5*0.7=181.44kg。

則污泥產(chǎn)量為：181.44/（1000*（1-0.98））=9.1m3/d≈0.38m3/h。

4.9.3MBR污泥量計(jì)算

因進(jìn)水COD很小，MBR污泥量產(chǎn)生量可基本忽略。

4.9.2污泥濃縮池設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)濃縮時(shí)間6h，則濃縮池池容為：6*（6+0.38）=38.28m3

設(shè)計(jì)有效池容40m3

C0取96%，污泥固體通量采用40kg/m2.d。

則，濃縮池面積為：S==14.7m2

（二）濃縮池直徑

D==4.33m

（三）濃縮池深度

濃縮時(shí)間t：6h

有效高度h2===2.51m

設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，緩沖層高h(yuǎn)3=0.3m，池底坡度1/20，污泥斗上底池徑2.0m，下底池徑1.0m，則池底坡度造成的深度h4為：h4==0.058m

污泥斗高度h5：=0.71m

則濃縮池深度為：H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.51+0.3+0.058+0.71=3.878m。

僅供參考