生活垃圾处理工程废水防治措施可行性论证

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生活垃圾处理工程废水防治措施可行性论证1.1施工期废水防治措施可行性论证（1）施工要尽量求得土石方工程的平衡，无法平衡的多余土石方可以暂存于备料场供填埋垃圾时作为覆土使用。应减少弃土，作好各项排水、截水、防止水土流失的设计，作好必要的防护坡，防止水土流入低洼地积存。（2）在施工中，应合理安排施工计划、施工程序，协调好各施工步骤，雨天尽量减少地面开挖，并争取土料随挖随运，以避免受到降雨的直接冲刷，在大雨时，还应采取应急措施，尽量用覆盖物覆盖新开挖的陡坡，防止冲刷和坍塌。（3）在道路施工场地，争取作到土料随填随压，不留松土。（4）在施工现场需要构筑相应的集水沉砂池和排水沟，以收集地表径流和施工过程产生的泥浆水、废水和污水，施工废水经过沉砂、除渣和隔油等预处理后排入渗滤液调蓄池，经处理后回喷垃圾堆体，自然蒸发。（5）对于不布设设施的空地，施工期间及时种树、草皮及绿化。1.2运营期废水防治措施可行性论证（1）垃圾运输渗滤液收集措施

1垃圾运输过程中，由于垃圾本身含水量较大（主要是夏季），运输过程即会产生渗滤液，在此过程应采取措施，防止运输过程中渗滤液沿路漏洒，污染沿线环境。为此工程设计采用全封闭的特种车辆，车内防渗严密，渗滤液不会流失，运输车辆进场后，在卸载垃圾的同时，也一同把车内积存的渗滤液倾倒至填埋场，因此垃圾运输过程渗滤液不会对沿线环境造成影响。（2）渗滤液污染治理措施针对垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液，设计拟采取天然防渗层、帷幕灌浆方法进行防渗和渗滤液处理措施控制渗滤液对地下水和地表水环境的影响。1）渗滤液防渗措施可行性分析①相关标准要求项目有关防渗系统的相关标准要求见表1.1-2。表1.1-2防渗系统相关标准要求标准名称相关要求《生活垃圾填埋场污染控制标准》(16889-2008)1、如果天然基础层饱和渗透系数小于10-7cm/s，且粘土防渗衬层的厚度不小于2m，可采用天然粘土防渗层；2、如果天然基础层饱和渗透系数小于10-5

2cm/s，且厚度不小于2m，可采用单层人工合成材料防渗层，人工合成材料衬层下应具有厚度不小于0.75m，且其被压实后的饱和渗透系数小于10-7cm/s天然粘土防渗层；3、如果天然基础层饱和渗透系数不小于10-5cm/s，或者天然基层且厚度小于2m，可采用双层人工合成材料防渗层，人工合成材料衬层下应具有厚度不小于0.75m，且其被压实后的饱和渗透系数小于10-7cm/s天然粘土防渗层。《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)填埋场地基具有天然黏土类衬里或改性粘土类衬里，而且其渗透系数不大于1.0×10-7cm/s，场底及四壁衬里厚度不小于2米，可以不建人工防渗设施。②项目所在区域地质情况根据钻孔揭露，在勘探最大深度15m范围内，揭露拟建场区地层岩性自上而下依次为人工填土和下伏基岩组成，地基土自上而下，分述如下：1、人工填土，冲填土：该土层整个场地均有分布，为人工填埋，场区北部拟建管理区以建筑垃圾为主，南部以生活垃圾为主，填埋时间短，稍湿，结构松散-稍密，力学性质差。总厚度0.5~12m左右，北部较厚，向南逐渐变薄。

32、强风化花岗岩：该层场地均有分布，青灰色、黑灰色，强风化，呈碎石状，石质较硬，裂隙间夹杂泥土及少量植被根系，该层清除后，其下部岩体构造层节理和构造节理裂隙清晰，岩体呈块状，力学强度高，风化成碎屑，角砾状，顶板埋深0.5~12.0m，厚度2~4m，局部未揭穿该层。3、中风化花岗岩：该层场地均有分布，青灰色、黑灰色，中风化，呈短柱状，石质较硬，其下部岩体构造层节理和构造节理裂隙清晰，岩体呈块状，力学强度高，抗风化性强，厚度较大，该层未揭穿。试验结果表明，强风化花岗岩和中风化花岗岩渗透系数分别为1.23×10-4~1.023×10-5cm/s和1.132×10-7~5.326×10-7cm/s。其中中风化花岗岩基本满足天然防渗材料的要求。③防渗方法垃圾填埋场的人工防渗措施一般有垂直防渗、水平防渗、水平防渗和垂直防渗相结合等三大类。垂直防渗是指防渗层竖向布置，防止垃圾渗滤液向四周横向渗透污染地下水。如果填埋场区为一相对独立的水文地质单元，可以用垂直防渗。垂直防渗施工简便，投资较省，最适合于经济欠发达地区使用。通常只需在场区的地下水径流通道出口处设置垂直防渗工程(如防渗墙、防渗板和注浆帷幕等)来阻拦渗滤液向下游渗漏，污染地下水。

4本期工程继续沿用一期采取的防渗措施，即天然防渗层+帷幕灌浆方法。（1）渗滤液处理工艺生活垃圾填埋场设计渗滤液处理规模为50t/d，设计渗滤液处理工艺采用“混凝沉淀+两级DTRO”工艺处理，设计渗滤液处理出水水质满足市污水处理厂进水水质要求。渗滤液处理工艺流程及水量平衡见图1.1-1。根据现场水质情况，两级DTRO产水率大概在70-75%之间，暂按75%来进行计算。

5吸污车运至市污水处理厂图1.1-1填埋场渗滤液处理工艺流程及物料平衡图

6工艺流程简述：本项目渗滤液处理工艺系统可分为以下几个处理系统：1、预处理系统；2、两级DTRO处理系统；3、浓缩液处理系统；4、污泥处理系统；5、清水达标排放系统等。1、预处理系统填埋场内的渗滤液经收集进入调节池，调节池内设置渗滤液提升泵，提升泵将渗滤液送至混凝沉淀系统进行预处理，混凝沉淀中的混凝反应池设置搅拌机。在进入混凝沉淀池前设置PAC加药系统，现有调节池内渗滤液PH值为1.4呈现碱性，通过混凝沉淀系统将废水中的大部分悬浮物、部分难降解有机物去除，并可以去除原水中部分硬度。2、两级DTRO处理系统两级DTRO处理系统包括砂滤器、芯式过滤器、两级DTRO系统、清水脱气塔等。

7砂滤器过滤精度为50μm，可将渗滤液50μm以上的悬浮物截留，芯式过滤器过滤精度为10μm，可将渗滤液10μm以上的胶体截留，减少DTRO膜污染。两级DTRO系统采用串并形式设计，一级DTRO膜机组产水进入二级DTRO膜机组进行再处理，产生的浓缩液排至浓缩液池，二级DTRO膜机组产水进入清水脱气塔进行脱气处理，脱气后的清水排至产水池，二级DTRO膜机组浓缩液回流至一级DTRO膜机组前的缓冲罐，与渗滤液混合后进入一级DTRO膜机组一并进行处理。3、浓缩液处理系统一级DTRO处理系统产生的浓缩液排至浓缩液池（2mÍ2mÍ3.5m），浓缩液通过螺杆泵回灌至填埋库区垃圾堆体表面布置的回灌井中。浓缩液处理系统包括浓缩液池、回灌设施、回灌井等。4、污泥处理系统现场混凝沉淀池产生量约为3m3/d，将通过排泥管道（DN100，HDPE管）自流进入现场已有的浓缩液池（2mÍ2mÍ3.5m）内，随浓缩液一起回灌到垃圾填埋场。5、清水处理系统本项目出水水质要求达到市污水处理厂进水水质要求，处理后渗滤液由吸污车运至污水处理厂。6、工艺单元去除效果预测表1.1-2工艺单元去除率预测表工艺单元项目CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)NH3-N(mg/l)TN(mg/l)SS(mg/l)预处理系统进水≤22000≤12000≤200≤400≤1200出水≤17600≤10800≤200≤360≤360去除率≥20%≥10%——≥10%≥70.0%进水≤17600≤10800≤200≤360≤360

8两级DTRO出水≤80≤25≤20≤30≤10去除率≥99.5%≥99.8%≥90.0%≥91.7%97.2%排放要求≤100≤30≤25≤40≤307、工艺方案设计本项目内容包括混凝沉淀系统、两级DTRO系统、浓缩液处理系统、污泥处理系统和清水处理系统等。渗滤液处理整体平面布置图如下图1.1-2所示：新增一座两级DTRO一体化处理车间及一套混凝沉淀系统，两级DTRO一体化处理车间内分布有移动车载式两级DTRO处理车土建基础和管沟、酸罐车间、中控室、电控室、化验室和药剂存储间；并建有一套混凝沉淀系统，中间水池，产水池和浓缩液池，外加一套PAC加药系统。设备电源系统利用现有已有的变压器房提供一体化处理间内设备电源两级DTRO处理车间平面布置图如下图1.1-2所示。a、混凝沉淀系统

9渗滤液在未加混凝剂之前，水中的胶体和细小悬浮颗粒的本身质量很轻，受水的分子热运动的碰撞而作无规则的布朗运动。颗粒都带有同性电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，有阻碍各胶体的聚合。一种胶体的胶粒带电越多，其电位就越大；扩散层中反离子越多，水化作用也越大，水化层也越厚，因此扩散层也越厚，稳定性越强。渗滤液中投入混凝剂后，胶体因电位降低或消除，破坏了颗粒的稳定状态。脱稳的颗粒相互聚集为较大颗粒的过程称为凝聚。未经脱稳的胶体也可形成大得颗粒，这种现象称为絮凝。不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳、凝聚或絮凝。混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网铺四种。在渗滤液的混凝沉淀处理过程中，影响混凝效果的因素比较多。其中有水质类型的影响：对不同水质，由子废水中的成分不同，同一种混凝剂的处理效果可能会相差很大。还有水温的影响，其影响主要表现在：影响药剂在水中碱度起化学反应的速度，对金属盐类混凝影响很大，因其水解是吸热反应；影响矾花的形成和质量。水温较低时，絮凝体型成缓慢，结构松散，颗粒细小；水温低时水的粘度大，布朗运动强度减弱，不利于脱稳胶粒相互凝聚，水流剪力也增大，影响絮凝体的成长。该因素主要影响金属盐类的混凝，对高分子混凝剂影响较小。

10渗滤液进入两级DTRO系统前，先通过混凝沉淀系统将渗滤液中大部分的悬浮物去除，同时去除部分有机污染物。本项目混凝沉淀系统包括加药系统、混凝反应池及混凝沉淀池，本项目投加的混凝剂为PAC，混凝反应池PAC投加量在2000mg/L，具体投加量根据现场试验确定。渗滤液经过两级混凝沉淀系统处理后上清液自流进入中间水池，中间水池设置两级DTRO取水泵，将中间水池内的水打进两级DTRO系统进行深度处理，保证出水达标排放。b、2.4.2一体化两级DTRO渗滤液处理系统一、两级DTRO处理系统两级DTRO系统为一体化设备，包括预处理设备（含原水罐、砂滤器、蓝式过滤器等）、高压DTRO膜组件、进水泵、增压泵、加药系统、清洗系统、管道阀门、电气自控系统、仪器仪表等。1、预处理单元渗滤液pH值随着填埋年限的增加、环境等各种条件的变化而变化，其组成成份复杂，存在各种钙、镁、钡、硅等种难溶盐，这些难溶无机盐进入反渗透系统后被高倍浓缩，当其浓度超过该条件下的溶解度时将会在膜表面产生结垢现象。而调节原水pH值能有效防止碳酸盐类无机盐的结垢，故在进入反渗透前须对原水进行pH值调节。

11调节池出水泵入反渗透系统的原水罐，在原水罐中通过加酸，调节pH，原水罐的出水经原水泵加压后再进入石英砂过滤器，砂滤器数量按具体处理规模确定，其过滤精度为50μm。砂滤器进、出水端都有压力表，当压差超过2.5bar的时候须执行反洗程序。砂滤器反冲洗的频率取决于进水的悬浮物含量，对一般的垃圾填埋场，砂滤器反冲洗周期约80小时左右，对于SS值比较低的原水，砂滤运行80小时后若压差未超过2.5bar也须进行反冲洗，以避免石英砂的过度压实及板结现象，两者以先到时间为自动激活砂滤反洗时间。砂滤水洗采用原水清洗；气洗使用旋片压缩机产生的压缩空气。图1.1-3预处理单元工艺流程示意图

12砂滤出水后进入芯式过滤器，由于渗滤液中钙、镁、钡等易结垢离子和硅酸盐含量高，经DT膜组件高倍浓缩后这些盐容易在浓缩液侧出现过饱和状态，所以根据实际水质情况在芯式过滤器前加入一定量的阻垢剂防止硅垢及硫酸盐结垢现象的发生，具体添加量由原水水质分析情况确定，阻垢剂应加20倍水进行稀释后使用。芯式过滤器为膜柱提供最后一道保护屏障，芯式过滤器的精度为8μm。同样，芯式过滤器的数量同砂滤一样按具体处理规模确定。2、两级DTRO单元两级DTRO单元为两级反渗透，第一级DTRO反渗透需要从芯式过滤器后进水，第二级DTRO反渗透处理第一级DTRO反渗透的透过水。

13DTRO的膜组件构造与传统的卷式膜着截然不同，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8个通道进入导流盘中，被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后180º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，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。DT组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凸点。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凸点碰撞时形成湍流，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度极化现象，成功地延长了膜片的使用寿命；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，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。渗滤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1.1-4）。如图1.1-5透过液从膜片到中心的距离非常短，且对于组件内所的过滤膜片均相等。图1.1-4碟管式膜柱流道示意图图1.1-5DT膜片和导流盘示意图两级DTRO单元工艺说明调节池出水进入DTRO处理系统。预处理系统出水中有机污染及TN等还远远不能达到排放要求，必须利用深度处理两级DTRO膜系统拦截90%以上的各项污染物质，透过液排入清液池，浓缩液排入浓缩液池。

14RO处理系统包括芯式过滤器、循环泵、两级RO装置、化学清洗系统等。一体化设备（DTRO）系统产生的清液进入清水池，浓缩液进入浓缩液池等待回灌处理。一体化设备进水管路上设置流量传感器，实时监测进水流量，计算流量由中央控制系统存储；首先经芯式过滤器后由高压泵泵入RO膜系统；芯式过滤器进出口设置压力传感器，监测过滤压差；高压泵进出口及膜内循环管路上设置压力传感器监测高压泵进出口压力及循环管内压力；RO膜系统进水管及清液出水管设置流量传感器监测进水流量及清液产量；清液及浓缩液管上设置压力传感器、在线电导率、pH传感器、温度传感器，实时监测清液及浓缩液压力、电导率、PH值及温度等运行数值；各罐体或储槽内设置液位开关监测液位，重要容器内设置液位计监测液位。图1.1-6一体化两级DTRO工作流程图

15膜系统为两级反渗透，第一级反渗透需要从芯式过滤器后进水，第二级反渗透处理第一级透过水。原水储罐的出水，由泵PK00211给反渗透设备供水，砂滤器增压泵PK13011给渗滤液提供压力。砂滤器共有1个，FS13011。砂滤器进、出水端都有压力表，当压差超过2.5bar的时候须执行反洗程序。砂滤器反冲洗的频率取决于进水的悬浮物含量。反冲洗时先用气泵RK13811进行气洗，再用泵PK13011进行渗滤液冲洗，砂滤器的过滤精度为50μm。经过砂滤器后渗滤液直接进入芯式过滤器，设备配有芯式过滤器2台，其进、出水端都有压力表，当压差超过2.0bar的时候进行更换滤芯。芯式过滤器过滤的精度为10μm为膜柱提供最后一道保护屏障。为了防止各种难溶性硫酸盐、硅酸盐在膜组件内由于高倍浓缩产生结垢现象，有效延长膜使用寿命，在一级反渗透膜前需加入一定量的阻垢剂。添加量按原水中难溶盐的浓度确定。经过芯式过滤器的渗滤液直接进入一级反渗透高压柱塞泵。

16DT膜系统每台柱塞泵后边都有一个减震器，用于吸收高压泵产生的压力脉冲，给膜柱提供平稳的压力。经高压泵后的出水进入膜组件，膜组件采碟管式反渗透膜柱，抗污染性强，物料交换效果好的优点，对渗沥液的适应性很强，一级DTRO膜寿可达3年以上，二级DTRO膜寿命长达5年。一级反渗透系统拟设两组，为串联连接方式，第一组反渗透的浓液进入串联后置的第二组，各组处理的浓液COD浓度及盐含量依次增加。二级反渗透设一组。第一级反渗透的减震器出水进入第一个膜组（FM161），第一组由高压泵直接供水，第二组膜柱配一台在线循环泵以产生足够的流量和流速以克服膜污染；第二级反渗透不需要在线增压泵，由于其进水电导率比较低，回收率比较高，仅仅使用高压泵就可以满足要求。膜柱组出水分为两部分。第一级反渗透的透过液排向第二级反渗透的进水端，浓缩液排入浓缩液储存池。第二级反渗透的透过液进入净水储存池，等待回用，浓缩液进入第一级反渗透的进水端，进行进一步的处理。两级反渗透的浓缩液端各有一个压力调节阀(VS1601和VS2601)，用于控制膜组内的压力，以产生必要的净水回收率。图1.1-7一级DTRO工艺流程示意图

17图1.1-8二级DTRO工艺流程示意图