1、1固体废物处理课程设计 2目录目录 21、渗滤液处理意义 .32、渗滤液处理工艺方案选择论证 .32.1 垃圾填埋场渗滤液的特点 .32.2 渗滤液主要处理方法 .42.2.1 生物法 .52.2.2 物理化学法 .82.3 渗滤液处理方案的选择 102.4 渗滤液处理工艺方案选择 102.4.2 二级生物处理工艺选择与论证 112.4.3 深度处理工艺选择与论证 133、污水处理厂工艺设计 133.1 工程设计基础数据 133.2 厂区总平面图设计 .143.2.1 厂址概述 143.2.2 厂区布置原则 143.2.3 厂区总平面图设计 153.3 厂区高程设计 153.4 工艺流程 15
2、3.4.1 渗滤液处理工艺流程设计 154、结论 165、参考文献 173内 容 摘 要 ：本 设 计 任 务 为 抚州市垃圾填埋场渗滤液处理设 计 。 渗 滤 液 是 一 种 成 分 复 杂 的高 浓 度 有 机 废 水 ， 其 有 机 物 含 量 大 、 氨 氮 浓 度 高 、 水 质 水 量 波 动 较 大 。 由于 单 独 一 种 工 艺 处 理 垃 圾 渗 滤 液 最 终 出 水 难 以 达 标 ， 需 与 其 他 工 艺 组 合 后应 用 ， 所 以 新 建 填 埋 场 渗 滤 液 处 理 一 般 采 用 组 合 工 艺 形 式 。关 键 词 ：垃圾渗滤液；SBR 工艺；渗滤液处理
3、工艺流程1、渗滤液处理意义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。到1999年，我国的城市生活垃圾已达1.4亿吨，并且以每年810的速度递增，人均日产生的垃圾已超过1kg，接近工业发达国家水平。根据我国垃圾处理“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
4、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,制定合理处理方案，不仅达到经济效益，而且环境保护的目的也达到了。2、渗滤液处理工艺方案选择论证2.1 垃圾填埋场渗滤液的特点垃圾填埋场内的渗滤液主要有三个主要来源：一是外来水分，包括大气降水和地表水；二是垃圾受到挤压后部分初始含水的释放；三是垃圾降解过程中大量的有机物在厌氧及兼氧微生物的作用下转化为水、二氧化碳、甲烷等所释放的内源水。垃圾填埋场的
5、垃圾渗滤液具有有机物浓度高、成份复杂、金属含量低、含有大量病毒和致病菌等特点，从中可检测出几十种有机污染物，包括单环芳烃类、多环芳烃类、杂环类、烷烃、烯烃类、醇及酚类、酮类、羧酸及酯类及胺等。污染物浓度高，浓度变化范围大，由此引起了水质的较大变化。且渗滤液的浓度由于水量变化而不呈周期性变化，不同的月份其浓度还可相差几十倍，旱季和雨季其水量可相差数百倍。也就是说，垃圾渗滤液还具有水质、水量大幅度急变的特性。1、垃圾填埋场渗滤液的特点4对于一个填埋场来说，垃圾渗滤液的性质会随着填埋场的使用时间的变化而变化，垃圾填埋渗滤液的产量与降雨量、蒸发量、垃圾性质、地表径流、地下渗入、地下层结构和下层排水设施
6、等条件有关。大体来说，垃圾填埋场渗滤液的水质特征主要有以下几个方面。(1)营养元素比例失调在近些年来，城市垃圾成分发生了很大的变化，无机物的含量锐减，渣砾组分的变化大，有机物的含量增加，渗滤液中的 COD、BOD 和 NH 的浓度也相应的越来越高。渗滤液中的 NH3 一 N 浓度高，但是垃圾渗滤液中的磷元素含量通常比较低，尤其是受渗滤液 Ca 浓度和总碱度水平的影响，溶解性的磷酸盐浓度更低，渗滤液中高浓度的 NH 会降低脱氢酶的活性，抑制微生物的活性，而磷元素的不足也不利于微生物的生长，同时渗滤液中高浓度的 NH。 也使得生物脱氢反硝化过程中的碳源显得严重不足，渗滤液中营养元素比例失调给渗滤液
7、的处理带来了一定的困难。(2)金属含量低渗滤液中含有多种重金属离子，同时渗滤液带出的重金属累计量约占垃圾带入总量的 0565，垃圾中 的微量重金属有很少一部分进入了渗滤液，其浓度与所填埋垃圾的类型、组分和时间密切相关，垃圾本身对重金属有较强的吸附能力 。(3)生物的可降解性随填埋龄的增加而逐渐降低垃圾渗滤液中含有大量的有机污染物，一般来说可以分为三种：低分子量的脂肪酸类、腐殖质高分子的碳水化合物和中等分子量的灰黄霉酸类物质。在填埋的初期，渗滤液中大约 90的可溶性有机碳是短链的可挥发性脂肪酸，其次是带有较多羟基和芳香族羟基的灰黄霉酸，随着填埋时间的延长，挥发性脂肪酸逐渐减少，而灰黄霉酸类物质的
8、比重则增加，这种有机物组分的变化，意味着 BOD5COD 的下降，即渗滤液的可生化的降低。有资料表明，渗滤液中的BOD5 一般在垃圾填埋后的 6 个月至 25 年之间逐步增加并达到高峰，此阶段BOD5 多以溶解性有机物为主 。2.2 渗滤液主要处理方法生活垃圾填埋场渗滤液是一种高浓度的有机废水，色度深，随着填埋时间和降雨量等的变化其中的化学组成会发生很大变化，而且其含有致病菌群、重金属等组分一旦渗出就会污染地下水，因此填埋场渗滤液的处理是填埋场设计、运行、封场、环境监测和后期管理时应考虑的重要问题之一。针对国家标准要求，选择工艺技术可靠、经济合理的方案显得尤为重要，其重要性甚至要超过某一单项技
9、术的选择。常用的垃圾渗滤液处理方式有以下四种：5（1） 将渗滤液输送至城市污水处理厂进行合并处理；（2） 经预处理后输送至城市污水处理厂合并处理；（3） 渗滤液回灌至填埋场的循环喷洒处理；（4） 在填埋场建设污水处理厂进行单独处理。其中，将垃圾渗滤液与适当规模的城市污水处理厂合并处理是最为简单的处理方式。处理填埋场渗滤液的工艺包括生物法和物理化学法。 2.2.1 生物法常用的方法主要有好氧生物处理、厌氧生物处理、好氧和厌氧结合处理及土地处理。1好氧生物处理好氧生物处理技术利用微生物在好氧条件下旺盛代谢的作用，以废水中的有机物作为原料进行新城代谢合成生命物质，同时将污染物讲解。好氧生物处理技术有
10、活性污泥法、生物膜法、间歇式活性污泥法、稳定塘法等。(1)活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术，由 Arden 和Locdett 等于 1914 年开发并得到了广泛的应用，它主要利用悬浮生长的微生物絮体来降解废水中有机物；利用含微生物的絮状污泥去除废水中的溶解性及颗粒态有机物；利用静置沉淀去除工艺流程中的 MLSS，产生含悬浮固体物低的出水；部分浓缩污泥由沉淀池重新回流至生物反应池；利用剩余污泥控制污泥停留时间，使其达到所需值。活性污泥法对渗滤液中易降解有机物具有较高的去除率，但是活性污泥法处理垃圾渗滤液的出水效果受温度影响较大，同时对中老期渗滤液的去除效果不理想。（2）生物膜生物膜
11、法又称固定膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术；是土壤自净过程的人工化和强化；与活性污泥法一样，生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。在生物膜法中，生物膜主要是由细菌(好氧菌、厌氧菌和兼性菌)菌胶团和大量真菌菌丝组成，由于生物膜是生长在载体上，微生物停留时间长，诸如硝化茵等生长世代期较长的微生物也能生长。同时生物膜上还可以生长一些微型动物、藻类以及昆虫等，使得生物膜上生长繁育的生物类型极为丰富，种类繁多，食物链长而复杂。因此生物膜法具有抗水量、水质等负荷冲击，同时也有利于水中需较长停留时间的氨氮等的去除。（3）SBR 法SBR
12、 也称间歇曝气活性污泥法或序批式活性污泥法(Sequencing Batch 6Reactor)，是一种间歇运行的污水处理方法。与传统的活性污泥法相比，SBR去除污染物的机理相似，只是运行方式不同。SBR 工艺采用间歇运行方式，污水间歇进入处理系统并间歇排出。系统内只设一个处理单元，该单元在不同时间发挥不同的作用，污水进入该单元后按顺序进行不同的处理，最后完成总的处理被排出。一般说来，SBR 的一个运行周期包括进水期、反应期、沉淀期、排水期、闲置期五个阶段。排泥可在排水器或闲置期进行。SBR 方法可通过时间控制，在一个单池内完成进水、厌氧搅拌、充氧曝气、沉淀、排水等过程，具有较强抗冲击负荷能力
13、，同时可根据渗滤液水质复杂多变的特点，灵活地调整工艺参数，并且厌氧与好氧的交替进行，可以达到较好的脱氮除磷效果。（4）稳定塘法稳定塘又名氧化塘，是一种利用天然或人工池塘作为处理设施，在自然或半自然条件下，充分利用塘中微生物的新陈代谢活动来降解有机物，塘系统是一个没有二沉池和相应的污泥回流设施的悬浮生长式生物处理过程。稳定塘处理系统由于无需污泥回流，动力设备少，能耗低，工程简单，投资省等优点，在许多地方得到了广泛应用。但塘系统的不足之处主要是体积较大，有机负荷低，降解速度侵，处理周期长等。2厌氧生物处理厌氧生物处理工艺是指各种没有氧气和硝态氮参与的废水生物处理系统，主要是利用厌氧微生物将基质中结
14、构复杂的难降解有机物先分解为低级、结构较为简单的有机物，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，再由甲烷菌将有机物分解为甲烷、二氧化碳和水等终产物。厌氧生物处理技术包括上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧间歇性序批式反应器(ASBR)、厌氧折流板反应器(ABR)和厌氧生物滤池等。（1）高效厌氧反应器UASB 作为一种高效厌氧反应器，采用悬浮生长微生物模式，独特的气液固三相分离系统与生物反应器集成于一空间，使得反应器内部能够形成大的、密实的、易沉降颗粒污泥，从而在反应器内的悬浮固体可达到 2330g/L。UASB 生物反应器的大小受工艺负荷、最大升流速度、废水类型和颗粒污泥沉降性能等
15、的影响，一般通过排放剩余污泥来控制絮体污泥和颗粒污泥的相对比例，反应器的 HRT 一般在 0.22d 范围内，其容积负荷为 225kgCOD/(m3d)。此技术启动期短，耐冲击性好，对于不同含固量污水具有较强的适应能力。(2)厌氧 SBR（3）厌氧折流板反应器7ABR 被称为第三代厌氧反应器，其不仅生物固体截留能力强，而且水力混合条件好。ABR 反应器中使用一系列垂直安装的折流板使被处理的废水在反应器内沿折流板作上下流动，借助于处理过程中反应器内产生的沼气反应器内的微生物固体在折流板所形成的各个隔室内作上下膨胀和沉淀运动，而整个反应器内的水序批式厌氧反应器（ASBR）通过一个反应器实现去除废水
16、中有机物和截留固体颗粒物的双重功效，由于其工艺灵活性较大、可在同一反应器实现多工况运行，无需额外的澄清池、无短流，接近理想化的沉淀条件，使得其非常适合填埋场渗滤液本身量、质变化较大的特点。流则以较慢的速度作水平流动。由于污水在折流板的作用下，水流绕折流板流动而使水流在反应器内的流径的总长度增加，再加之折流板的阻挡及污泥的沉降作用，微生物固体被有效地截留在反应器内。（4）厌氧生物滤池厌氧生物滤池(anaerobic biological filtration process，AF)是一种内部装微生物载体的厌氧反应器，由于微生物生长在填料上，不随水流失，所以AF 有较高的污泥浓度和较长的泥龄。厌氧
17、滤器中一个重要介质就是滤料，滤料可以使微生物附着生长，但主要的作用是截留悬浮生长污泥。AF 反应器具有良好的运行稳定性，能适应废水浓度和水力负荷的变化而不致引起长时间的性能破坏，可在低 pH 值和含毒物条件下稳定运行，而且再启动迅速，其缺点是布水不均匀、填料昂贵且易堵塞。3厌氧与好氧结合处理 与厌氧法相比，好氧处理消耗大量的动力能量，且废水 COD 浓度越高，好氧法耗能越多；好氧处理时有机物转化成污泥的比例远大于厌氧法，因此污泥处理和处置的费用也高于厌氧法；好氧处理时污泥的生长量大，所以对无机营养元素的要求也高于厌氧法，对于含磷浓度较低的垃圾渗滤液需投加必要的磷。而厌氧工艺处理时间长、占地面积
18、大，单纯厌氧工艺处理效果不佳，鉴于以上原因，对高浓度的渗滤液一般都采用厌氧好氧两者结合处理工艺。我国曾采用的组合工艺有厌氧+气浮+好氧工艺，便于管理，节省能耗，但处理效果不稳定；有 UASB+氧化沟+稳定塘工艺，利用有利地形处理渗滤液；有普通活性污泥法+纳滤膜过滤工艺，处理效果好，但投资和运行费用高，占地面积大。4土地处理法土地处理是由常规的污水灌溉发展起来的，对以有机物为主的废水可以起到水肥合一、综合利用的效果。土地处理系统主要是利用土壤的物理、化学与生物化学作用，借助于土壤微生物植物等陆地生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能，将污水中污染物去除，使之转化为新的水资源，达8到重新回
19、收利用的一种较为新颖的污水处理方法。用于渗滤液处理的土地处理系统主要包括人工湿地和回灌处理(污水灌溉或地下灌溉等)。（1）人工湿地人工湿地是利用人为手段建立起来的，具有湿地性质的污水处理系统，是人为创造的一个适宜水生植物或湿地植物生长的“环境” 。它是浮水或潜水植物及处于水饱和状态的基质层和微生物组成的复合体。它具有较高的植物产率，在水生植物浸水部分的茎、叶和根系上有较大的吸附表面积，并逐渐形成生物膜，从表层到内部存在着 DO 梯度，相应形成好氧、缺氧和厌氧层，其中还存有大量的活性微生物，这些微生物通过生化作用将水中可溶性的有机物、固体和胶体不溶性有机质(即 COD、BOD 5、N、P、重金属
20、等污染物)转变成植物所需要的营养物质，并使微生物生长繁殖，从而降解污染物。（2）回灌处理渗滤液回灌处理技术是指采用适当措施，将从填埋场底部收集到的渗滤液，经一定方式预处理或直接利用动力设施重新打到填埋场覆盖层表面或覆盖层下部，利用填埋场覆土层及各年龄段垃圾的物化以及生物降解作用对渗滤液进行处理的一种方法。渗滤液回灌技术是把填埋场作为一个以各年龄段垃圾为填料的生物滤床。当渗滤液流过覆土层和垃圾层时，发生一系列生物、化学和物理作用，使渗滤液中的有机物、重金属、无机胶体等物质，通过机械拦截吸附络合、菌合和离子交换等作用被截留，并通过覆土层及各年龄段垃圾表面所富集的各种菌胶团和土著细菌等微生物的作用，
21、降解成为稳定和半稳定物质，同时由于蒸发作用，回灌过程也间接达到了渗滤液减量的效果。 2.2.2 物理化学法渗滤液在经过一系列生化处理后的 B /C 出水比更低，难降解成分，一般有必要采用物化处理技术，作为一种预处理或者后处理的手段，来处理渗滤液。渗滤液的物化处理过程包含了混凝吸附、蒸发、高级氧化、浮选和膜处理技术等。这些技术基本都能提高渗滤液的生物降解性或者直接使出水达到排放标准，彻底实现渗滤液的无害化。1混凝处理技术混凝处理目的是通过外加混凝剂使水体中不能直接通过重力去除的微小杂质聚结成较大的颗粒，迅速得到沉降，从而使水澄清。一般来说，单纯依靠混凝来去除渗滤液中的 COD 到一定的排放标准是
22、不大现实的，因为混凝处理一般9对于大分子有机物(大于 3000Da)具有良好的效应，而渗滤液除了大分子物质外，还有很大一部分物质是由小分子物质组成，新鲜渗滤液中小于 1000Da 分子量的物质占将近 80%。因此，混凝处理一般可用作渗滤液的预处理或者是深度处理。2高级氧化技术高级氧化技术由于具有氧化能力高、二次污染小、外界环境影响因素小、具有一定的非选择性，应用广泛。高级氧化技术包括蒸发处理、化学氧化法、光催化氧化法和电解处理等。（1）蒸发处理蒸发法主要利用外加能量来蒸发废水中的水分，从而大大缩小废水体积，达到处理目的。目前在染料、医药、农药等工业废水以及放射性废水处理领域中应用较广泛。近年来
23、，在渗滤液处理中也得到了相应的应用。Ehrig 认为，通过蒸发作用，渗滤液可以分离成洁净的液相和含有污染物的固相，但是当固相或浓缩液中含有挥发性有机物、含氯有机物或高浓度氨氮时，由于易形成二次污染，而使得蒸发操作较为困难。（2）化学氧化法化学氧化法是利用强氧化剂将废水中的有机物氧化成小分子的碳氢化合物或完全矿化成 CO2和 H2O，其中 H2O2和 O3是最常用的两种氧化剂。（3）光催化氧化法光催化氧化反应是利用光催化半导体 TiO2在紫外光照下，使得 TiO2产生电子-空穴，在吸附 H2O 后，形成吸附态的OH，OH 基团是一种具有强氧化活性的自由基，它与有机物结合后，能够很快发生氧化-还原
24、反应，达到降解有机物的目的。（4）电解技术电催化氧化反应的基本原理也与光催化氧化反应类似，不同之处就是电解反应能量的来源是电能，并且能量的大小可以通过电流密度的调节来实现。电解过程中，渗滤液中的 COD、NH 3-N 的去除，通常是由于阳极的直接氧化作用和溶液中的间接氧化作用。阳极直接氧化是由于水分子在阳极表面上放电产生被吸附的OH，OH 对被吸附在阳极上的有机物的亲电进攻而发生氧化作用；间接氧化时在电解过程中铜鼓电化学反应产生了强氧化剂。3膜分离技术随着经济水平的提高和人们环境意识的增加，膜处理工艺在渗滤液尾水和老龄渗滤液处理中的应用越来越广。反渗透是一种离子/分子水平的物理分离技术，在压力
25、作用下使渗滤液中的水分子通过半透膜，可以有效地除去其中的细10菌、悬浮物、有机污染物、重金属离子、氨氯等污染物质，从而确保出水水质完全符合国家一级排放标准 4。和其它方法相比，反渗透法具有出水水质稳定、操作简便、占地面积小等优点，因此越来越多地被用来处理生活垃圾渗滤液，日益成为垃圾渗滤液处理的主流技术。2.3 渗滤液处理方案的选择渗滤液的浓度高，有机物含量大，氨氮含量高，且根据填埋时间的不同，渗滤液中各组分的含量会有较大变化，且受气候、季节的影响较大。渗滤液中致病菌群、重金属等组分一旦渗出就会污染地下水，因此在工艺流程选择上应采用高效、低耗、先进、合理、成熟的工艺，在运行中具有较大的灵活性，并
26、适应水质、水量的变化，运行费用经济。严格执行国家环保有关规定，确保水处理系统水质稳定，达到中华人民共和国生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）的现有和新建生活垃圾填埋场水污染物排放浓度限值标准，并结合现场情况及地理特点，本着投资省，工程造价运行费用低、施工方便、操作运行管理简单的原则，因地制宜，选择合适的工艺及处理设施。2.4 渗滤液处理工艺方案选择本次设计中填埋场渗滤液属于填埋场早期渗滤液，有机物浓度高，可生化性好，氨氮浓度很高，具有恶臭，因此在设计过程中要严谨考虑有机物和氨氮的去除，使出水同时达到无害无味。由于设计进水水质浓度高，要求污染物去除率较高（COD 去除率：98.
27、75%，BOD 5去除率：99.25%，NH 3-N 去除率：97.5%，SS 去除率：97%） ，任何单机处理都难以达到出水排放标准。因此为了有效去除污染物，本次渗滤液处理设计包括一级预处理、二级生物处理和深度处理。一级预处理主要作用是去除污水中的漂浮物及悬浮状的污染物、调整 pH 值和减轻污水的腐化程度及后处理工艺负荷 5。在一般情况下，物理法和化学法均可作为高浓度废水处理的预处理。预处理一般包扩固液分离、气浮、吹脱、吸附、沉淀、混凝等。其中固液分离能有效去除悬浮物，吹脱法对于氨氮去除率较高。二级生物处理主要作用是去除污水中呈胶体和溶解态的有机污染物，使出水的有机物含量达到排放标准的要求。
28、生化处理包括活性污泥法和生物膜法等。其中 ABR、SBR、氧化沟等处理有机物和氨氮效果较好。11深度处理主要作用是进一步去除常规二级处理不能完全去除的污水中的杂质，实现污水的回收和再利用。深度处理包括膜分离、混凝沉淀、离子交换和活性炭吸附等。其中混凝沉淀和活性炭吸附工艺较成熟，且处理效果较好。 2.4.1 一级处理工艺选择与论证根据进水水质，氨氮和悬浮物浓度都较高。由于进水水量较小，渗滤液中的悬浮物和部分有机物可设置人工格栅对其进行截留，可减小颗粒物对后续处理构筑物和水泵的堵塞。由于渗滤液水质、水量、酸碱度和温度有一定变化，因此设置一均质调节池，是渗滤液水质水量等分布均衡。同时，可在调节池中加
29、碱提高 pH 值以确保后续处理的顺利进行。 根据渗滤液特性及进水水质可知，本次设计进水氨氮含量很高，因此考虑采用物理法先对渗滤液中氨氮进行处理，所以选择现在国内应用较为普遍的吹脱法。吹脱法是将废水的pH值范围调至11左右后，使废水中的离子态铵转化为分子态氨，将废水通入吹脱设备中，通过气液接触将废水中的游离氨吹脱到大气中，同时对氨气实行吸收，达到资源回收和净化的目的，同时由于向废水中鼓入了一定量的空气，对COD也有一定量的去除，从而减小后续生物处理单元的负荷 6。在进行氨氮吹脱后，还应设置一调节池，向其中通入CO 2以减低从吹脱塔中出来的渗滤液的pH值，确保后续处理的顺利进行。2.4.2 二级生
30、物处理工艺选择与论证经过一级预处理后，渗滤液中的有机物、氨氮和SS浓度都有所降低，但是远不足以达到出水排放标准。因此要选择成熟高效的二级生物处理工艺对渗滤液进行进一步处理。由于本次处理的渗滤液浓度很高对于 BOD5:COD0.5 的早期渗滤液，含有大量易于生物降解的脂肪酸，理含有高浓度有机物的早期渗滤液时，提供大量的氧气是非常必要的，当渗滤液有机负荷随时间变化时，系统可通过改变氧气供应来调整。好氧系统更为有效 7。但由于本次处理的渗滤液浓度很高，因此必须在好氧处理工艺前首先进行厌氧处理，有效地降低 BOD5、COD 的含量，达到好氧生物处理的进水标准。因此选择厌氧与好氧工艺结合处理。厌氧生物处
31、理工艺中，ABR 处理渗滤液应用较广，极适用于处理高浓度废水且工艺较成熟，污泥流失损失较小，而且不需设混合搅拌装置，不存在污泥堵塞问题。启动时间短，运行稳定，与 SBR 工艺的结合运用十分成熟，且处理效12率较高，适合此次渗滤的厌氧处理。好氧生物处理中 SBR 工艺是现在较为成熟的，且本次设计的设计水量也满足 SBR 的处理要求，同时 SBR 对有机物和氨氮都具有很高的去除率，非常适用于本次设计。SBR 的操作程序是在一个反应器中的一个处理周期内依次完成进水、生化反应、泥水沉淀分离、排放上清液和闭置等 5 个基本过程组成，其运行工序如图2.1 所示。SBR 法的工艺设备是由曝气装置、上清液排出
32、装置(滗水器)，以及其他附属设备组成的反应器。SBR 对有机物的去除机理为：在反应器内预先培养驯化一定量的活性微生物(活性污泥)，当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，将有机污染物转化为 CO2、H 2O 等无机物；同时，微生物细胞增殖，最后将微生物细胞物质(活性污泥)与水沉淀分离，废水得到处理。SBR 技术的核心是 SBR 反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体，无污泥回流系统。图 2.1 SBR 运行操作工序示意图SBR 具有以下优点： 1. 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。
33、 2. 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 3. 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 4. 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 5. 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 6. 反应池内存在 DO、BOD 5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 137. SBR 法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 8. 适用于脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 9. 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，
34、无二沉池、污泥回流系统，布置紧凑，占地面积省。 2.4.3 深度处理工艺选择与论证二级处理出水不能满足排放标准，因此对渗滤液进行进一步的深度处理，对其中去除率不达标的污染物质进行净化。因为出水排放要求较高，因此首先采用混凝沉淀法除去其中未能通过重力沉降的微小杂质，同时使废水水质能达到活性炭吸附的处理要求。活性炭吸附是污水深度处理工艺中较成熟较成功的一种方法，由于本次处理对象为渗滤液，其臭味很浓，色度很高，使用活性炭吸附塔可以有效地对其进行去除，使水澄清，同时对难生物降解有机物和放射性物质活性炭的去处效果也极佳，因此，选择该法较为合适。最后，由于污水处理后出水中含有大量的细菌和病毒，而一般的污水
35、处理工艺并不能将其灭绝，为了防止疾病的传播并满足污水深度处理对水质的要求，必须对出水进行消毒处理。因此，在深度处理中增加消毒池，最终达到出水水质的排放要求。综合以上选择原则及论证，根据设计资料综合考虑，本次填埋场渗滤液处理工艺路线的选择为“格栅调节池吹脱塔调节池ABRSBR混凝沉淀活性炭吸附消毒” 。3、污水处理厂工艺设计3.1 工程设计基础数据3.1.1 格栅设计基础数据 水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。 水泵前格栅栅条间隙应符合：a、人工清除 25-40mm；b、机械清除 16-25mm；c、最大间隙 40mm。 如水泵前的格栅间隙不大于 25mm，污水处理系统前可不再设置格栅。
36、栅渣量与格栅间隙的大小、地区特点、污水流量以及下水道系统类型等因素有关。在无当地运行资料时可采用：a、格栅间隙 16-25mm，0.10-0.05m 3/103m3（栅渣/污水） ；b、格栅间隙 30-50mm，0.03-0.01m 3/103m3(栅渣/污水)。栅渣的含水率一般为 80%，容重约为 960kg/m3。 过栅流速一般采用 0.6-1.0m/s。14 格栅前渠道内的水流速度一般为 0.4-0.9m/s；格栅倾角一般采用 45-75；通过格栅水头损失一般采用 0.08-0.15m。 格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位 0.5m。工作台上应设有安全设施和冲洗设施。 格栅
37、间工作台两侧过道宽度不应小于 0.7m；工作台正面过道宽度：（a）人工清除不应小于 1.2m；（b）机械清除不应小于 1.5m。 机械格栅的动力装置一般设在室内，或采取其他保护设备的措施。 设置格栅装置构筑物，必须考虑设有良好的通风设备。格栅间内应安装调运设备，以进行格栅和其他设备的检修及栅渣的日常清除。3.2 厂区总平面图设计3.2.1 厂址概述 厂址应选在地质条件较好的地方。地基较好，承载能力较大，地下水位较低，便于施工。 处理站应少占用土地和不占良田。同时，要考虑今后有适当的发展余地。 要考虑周围环境卫生条件。污水处理厂应设置在城镇集中给水水源的下游并尽可能在夏季主风向的下方，距离城镇或
38、生活区在 300 米以上，并便于处理后的污水用于农田灌溉等。 处理站应设在靠近电源的地方，并考虑排水、排泥的方便。 处理站应选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。3.2.2 厂区布置原则 按功能分区，配置得当主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分布置，要做到分区明确、配置得当又不过分独立分散。既有利于生产，又可以避免非生产人员在生产区通行或逗留，确保安全生产。在有条件时（特别是建新厂的时候） ，应尽量把生活区和生产区分开，两者之间不必设围墙。 功能明确，布置紧凑首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面的考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管（渠）
39、的长度，便于操作管理。 顺流排列，流程简洁指处理构筑物尽量按流程方向设置，避免进（出）水方向相反安排；各构筑物之间的管（渠）应以最短的路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构筑物下面。目的在于减少能量（水头）损失、节省管材、便于施工和维修。 充分利用地形，平衡土方，降低工程费用某些构筑物放在较高处，便于减少土方，便于放空、排泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在低处，使水按流程按重力顺畅输送。15 必要时应适当预留余地，考虑扩建和施工的可能。 构筑物布置应注意风向和朝向将排放异味和有害气体的构筑物布置在居住和办公场所的下风方向；为保证良好的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导
40、风向。3.2.3 厂区总平面图设计3.2.3.1 处理站的平面布置渗滤液处理站包括生产性的处理构筑物和泵站、鼓风机房、药剂间、化验室等建筑物，以及辅助性的修理间、仓库、办公室、值班室等。在厂区内还有道路系统、室外照明系统和美化的绿化设施。平面布时应该考虑一下原则： 布置应紧凑，以减少处理厂占地面积和连接管的长度，并应考虑工作人员的方便。 各处理构筑物之间的连接管应尽量避免立体交叉，并考虑施工检修方便。 在高程布置上，充分利用地形，少用水泵并力求挖填土方平衡。 使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。 考虑分期施工和扩建的可能性，留有适当的扩建余地。3.3 厂区高程设计 处理站高程布置时，所依据的主
41、要技术参数是构筑物的高度和水头损失。在处理流程中，相邻构筑物的相对高度差取决于两个构筑物之间的水面高差，这个水面高差的数值就是流程中的水头损失；它主要由三部分组成，即构筑物本身的、连接管（渠）的及计量设备的水头损失等。 考虑长远期发展，水量增加预留水头。 避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。 在计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的流程，以降低运行费用。 需要排放的处理水，常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位一定不能选取每年最高水位，因为其出现时间较短，易造成常年的水头浪费，应选取经常出现的高水位作为排放水。 应尽可能使污水处理工程的
42、出水管渠高程不受洪水顶脱，并能自流。 水头损失可以按照各部分构筑物的水头损失计算公式来进行计算。 计量设施的水头损失。污水处理厂中的计量槽、薄壁计量堰、流量计的水头损失应通过计量设施有关的计量公式、图表或者是设备说明书来确定。一般污水厂进出水管上计量仪表中水头损失可按 0.2m 计算。3.4 工艺流程3.4.1 渗滤液处理工艺流程设计根据前一章的工艺论证，采用吹脱法与 SBR 法相结合的深度处理工艺流程，具体的渗滤液处理工艺流程简图如图 3.1 所示。16格栅调节池吹脱塔 调节池沉淀池吸收塔SBR池混合池絮凝池污泥浓缩池活性炭吸附塔加药间进水消毒池出水ABR池沼气回收系统图 3.1 渗滤液处理
43、工艺流程简图4、结论通过对上述几种处理方法及处理工艺的分析比较可得以下结论，并提出水质、水量等方面的建议和意见：(1)垃圾渗滤液具有成分复杂，水质水量变化巨大，有机物和氨氮浓度高，微生物营养元素比例失调等特点，因此在选择垃圾渗滤液生物处理工艺时，必须详细测定垃圾渗滤液的各种成分，分析其特点，以便采取相应的对策。还应通过小试和中试，取得可靠优化的工艺参数，以获得理想的处理效果。(2)多种方法应用于渗滤液的处理是可行的。在有条件的地方修筑生物塘，同时采用水生植物系统处理渗滤液，不仅投资省，而且运行费用低。土地处理也受到人们的重视，但在渗滤液的处理中选用尚少。(3)我国目前真正能满足卫生填埋标准的填
44、埋场并不多，许多填埋场因为投资所限无法按设计要求建造能达到环境保护要求的渗滤液收集系统。因此，宜发展投资省，效果好的渗滤液处理技术。垃圾填埋场渗滤液向填埋场回灌，利用土地吸附，土壤生物降解及垃圾填埋层的厌氧滤床作用使渗滤液降解，具有投资省、效果好，无需专门处理设施投资等特点。而且渗滤液的回灌可使垃圾保持湿润，加速填埋场的稳定。回灌法目前采用较少，可作深入研究，以明确回灌法的使用条件，处理效率及回灌处理的工程设计参数。(4)对垃圾填埋场渗滤液进行处理是问题的一个方面，另一方面应当考虑减少渗滤液产生量。宜发展可减少渗滤液产生量的填埋技术，如好氧填埋或准好氧填埋。17(5)对垃圾渗滤液的处理，我国尚处于研究探索阶段，为了建设标准化的城市垃圾卫生填埋场，对其渗滤液的处理应作更深入的研究。5、参考文献1 赵由才 生活垃圾资源化原理与技术上海 同济大学出版社 20012 聂永丰 三废处理工程技术手册固体废物卷 北京 中国环境保护出版社 20003 杨慧芬、张强 固体废物资源化 北京 化学工业出版社 20044 汪玉林 垃圾发电技术及工程实例 北京 化学工业出版社 20035 芈振明、高爱忠、祁梦兰等 固体废物处理与处置 北京 高等教育出版社 2003
