1、横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-8636236811横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东 阳 市 欧 德 尚 环 保 节 能 工 程 有 限 公 司横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-8636236821二 0 0 九 年 十 月横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-8636236831目
2、 录第一章 概述 31 城市概况及自然条件 32 工程概况 43 设计依据 74 设计原则 85 设计范围 8第二章 工程方案比选 9第三章 工程设计 .201 推荐处理工艺 202 工艺构筑物设计 27第四章 建筑与结构设计 371 主要建筑材料 372 建筑设计 373 结构设计 38第五章 电气与自控设计 411 设计依据 412 设计范围 413 电源 .414 负荷计算 415 照明、接地系统、电缆敷设以及继电保护 416 仪表、自控 42第六章 投资概算 .431 编制依据 432 土建估算 433 工艺设备估算 44横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限
3、公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-86362368414 总投资估算 45第七章 运行费用分析 47第八章 运行组织管理以及人员培训 .48横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-8636236851第一章 概述1 城市概况及自然条件1.1 城市概况横店位于中国浙江中部的东阳市内，与中国小商品城义乌相距 36 公里。距省会城市杭州 160 公里，距金华 90 公里，处于江、浙、沪、闽、赣四小时交通旅游经济圈内。自 1996 年以来，横店集团累计投入 30 个
4、亿资金兴建横店影视城，现已建成广州街、香港街、明清宫菀、秦王宫、清明上河图、梦幻谷、屏岩洞府、大智禅寺、明清名居博览城等 13 个跨越几千年历史时空，汇聚南北地域特色的影视拍摄基地的两座超大型的现代摄影棚。已成为目前亚洲规模最大的影视拍摄基地，被美国好莱坞杂志称为“中国好莱坞” 。 2004 年初横店影视城被确立为中国唯一的国家级影视产业实验区。影视产业的崛起，也推动了横店休闲旅游业的发展。横店影视城已成为首批国家 AAAA 级旅游区。方圆 10 平方公里的横店镇，拥有十余家星级宾馆。横店影视城正在成为一处独有魅力的中国超大型影视旅游主题公园和中国娱乐休闲之都。1.2 自然条件东阳以丘陵和盆地
5、为主，属于热带季风气候区，气候温和，雨量充沛，空气湿润，四季分明，光照充足，年平均气温 17，年平均日照 2002 小时，47年平均降雨量 1600 毫米。春季 71 天，3 月 25 日开始，6 月 3 日终。冷暖气团交替频繁，风向多变，温度变幅大，降水明显增多，降水量约占全年 33。夏季 109 天，6 月 4 日开始，9 月 20 日终。一般 6 月中旬入梅，7 月上旬出梅。梅雨期 21 天左右，阴雨连绵，雨量充沛，有大暴雨出现，降水量约占全年的35。盛夏，由副热带高压控制，常持续高温、酷热、干旱，常年有 20-40 天横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司
6、 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-8636236861干旱期。旱情，平原多于山区，并受西太平洋热带风暴影响，有暴雨、局地性雷暴或大风等灾害性天气。秋季 64 天，9 月 21 日开始，11 月 23 日终。四季中最短之季。因副热带高压和高空西风带逐渐南移，大陆冷高压开始影响，常在稳定的变性高压控制下，少雨、多日照、风小，秋高气爽，天气稳定，平均降水量占全年 18。因副热带高压势力较强也出现“秋老虎” 气温。有的年份由于北方冷空气势力较强与南方暖湿气流交汇而出现秋风秋雨连绵的天气。冬季121 天，11 月 24 日开始，3 月 24 日终。常处于冷高压控制，多
7、晴朗、寒冷、干燥天气。平均降水量占全年的 14，常年平均有 1-2 次强降温造成大雪、冷冻或大风天气，也有多有雨雪的“烂冬” 年。2 工程概况2.1 工程建设必要性为了解决垃圾污染问题，横店集团建设了卫生填埋场。该垃圾卫生填埋场位于东阳市横店工业园区内，以处置工业垃圾场为主、生活垃圾为辅。该垃圾场建设工程分为二期，第一期建设工程规模为 3000 m2，已经建成并投入使用；第二期建设工程规模为 30000 m2，也于最近建成并开始运行。伴随着垃圾卫生填埋场的运行，垃圾渗滤液的二次污染问题逐渐凸现。垃圾渗滤液的组分复杂，污染物浓度高、色度大、毒性强，不仅含有大量有机污染物，还含有各类重金属污染物，
8、是一种成分复杂的高浓度有机废水。垃圾渗滤液处置不当，不但影响地表水质量，还会危及地下水安全，若不加处理而直接排入环境，则会造成严重的环境污染。因此，建设填埋场渗滤液处理工程已势在必行，刻不容缓。2.2 工程建设规模影响垃圾渗滤液产生量的条件众多，主要包括降水量、地表条件、填埋操作方式和垃圾自身含水量等，其中自然降水量是影响垃圾渗滤液产生量的决定性因素。垃圾渗滤液的产生量估算方法主要有水平衡计算法、经验公式法等。横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-8636236871本设计采用经验公式法对渗滤液
9、的产生量进行估算，即年平均日降水量法，计算公式如下：Q=10-3I（C1A1+C 2A2）式中：Q 为渗滤液日平均产生量，m 3/d；I 为日平均降雨量， mm/d；A1 为新填埋面积，A2 为老填埋面积（已封场） ，m 2；C 为渗出系数，一般在 0.20.8之间，封顶的填埋场则在 0.30.4 之间。表 1-1 金华地区历年降水量和蒸发量年代项目60 70 80 90 近 47 年平均降水量 1372.6 1422 1446.2 1499.6 1600平均蒸发量 1744.1 1653.2 1435.6 1454.7大小比值 降 10.5，使氨离子转化为游离氨(NH 3)，然后送入吹脱塔以
10、喷淋和鼓风的方式去除游离氨，并为后续 SBR 工艺调整 C/N 比，实现废水 COD 和 NH4+-N的去除。为了确保处理出水 COD 500 mg/L，可在二沉池中辅以同步化学沉淀。横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-86362368231综上考虑，本工程采用如下工艺：渗滤液碱化吹脱塔高效厌氧反应器SBR 池混凝沉淀二沉池城市下水道。其工艺流程如图 3.1 所示。1.2 调节池渗滤液调节池的容积确定根据垃圾填埋场渗滤液的贮存容量综合考虑，按照多年降雨量产生的渗滤液处理的规模经平衡计算后确定，
11、并应考虑应急情况下渗滤液的贮存。根据国内外填埋场运行和设计经验，渗滤液产生量计算公式为：Q=CIA/1000式中：Q 为渗滤液产生量（m 3/月）；I 为月平均降雨强度（ mm/月）；C为渗入系数，一般为 0.20.8；A 为汇水面积（m 2）。表 3-1 47 年来 6 月份的降水量情况项目 平均 6 月 max 6 月 second47 年来 6 月份（mm）231.7 503 410.5图 3.1 厌氧+SBR+混凝工艺流程渗滤液pH 调节 pH 调节调节池 碱化吹脱塔 中和反应沉淀池混凝反应池干污泥填埋高效厌氧反应器SBR系统沉淀池污水达标排放污泥脱水机横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计
12、方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-86362368241调节池容积设计按 47 年最大月降雨量核算， 47 年来的最大月降雨量503mm、6 月份的渗出系数 0.6；Q=503（300000.6+30000.36）10-3/30=320m 3V=（320-120）30=6000m 3按 47 年来最大月降雨量计算，6000m 3 的调节池能容纳一个月的水量。1.3 碱化吹脱塔垃圾渗滤液氨氮含量高达 2400 mg/L，且 COD/NH4+-N 比值小于 4.2，若直接进入生化处理装置，不仅会对微生物起到抑制作用，而且很难实
13、现生物脱氮，因此首先利用鼓风吹脱塔进行部分脱氮，以提高 COD/NH4+-N 比值和降低氨氮浓度。工程拟采用圆筒形吹脱塔，直径 2.5 m，高 8.0 m，其中装填一定高度的球形塑料填料。原水用泵送至吹脱塔顶部进行喷淋布水，在吹脱塔后部安装 2台鼓风机，强制气流自上而下流经填料，与水滴逆流接触。控制氨氮吹脱效率的关键因素是水温、气液比和 pH 值。控制水温为 25左右的条件下，固定气液比 3000：1，pH 值在 910 之间，随着 pH 值的升高，氨氮去除的效率急剧升高。当 pH 值达到 10 以上时，氨吹脱的效率升高变缓。继续提高渗滤液的 pH 值，氨氮的去除效率几乎不变，但这时塔内因空气
14、中的碳酸气溶解而生成 CaCO3，导致产生水垢问题。因水垢在塔内附着，设计提高的气液比接触效率与之相抵消，并易使处理过程产生故障。故pH 值控制在 10.5 左右为宜，氨吹脱效率达到 90%左右。控制在 pH 值为 10.5，水温 25左右的条件下，当气液比达到 3000 以上时，氨吹脱效率达到 90%以上。气液比继续增加时，氨去除效率增加很少。综合考虑各种因素，气液比最好控制在 30003800 之间。控制废水 pH 值为 10.5，气液比为 3500，当水温为 25时，氨去除率为 90%以上，当水温为 20时，氨去除率为 76%85%，当水温为 16时，氨去除率为65%73%。横店垃圾填埋
15、场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-86362368251综合考虑各种因素，氨吹脱控制条件 pH 值为 10.5、水温 25、吹脱时间为 5 h、气水比为 3000：1，氨去除率达到 80%以上。吹脱后，COD 也得到了部分去除，其去除率为 19.7%，吹脱后出水的COD/ NH4+-N 为 10.4，有利于后续 SBR 池脱氮。（1）蒸汽消耗量在冬季温度较低时，为了保证氨氮脱除效率，宜通过蒸汽加热升温至 25左右。根据水的比热容可知：1 kg 水升高 1需要 4.2 kJ 热量。渗滤液总量 120 t/
16、d，若渗滤液最低温度按 10计，升温至 25，需要热量 7.56106 kJ，1 t 蒸汽产生 3.165106 kJ。将 120 t 水由 10升温到 25，需要 2.4 t 蒸汽。若每年蒸汽使用时间为 3 个月，则年蒸汽费为 3.2 万元。（2）硫酸铵回收垃圾渗滤液碱化吹脱过程中有含氨废气产生，如不加以处理排放，势必造成二次环境污染。本方案采用含硫酸的硫铵溶液吸收废气中的氨，使之生成副产硫酸铵，该副产硫酸铵可以作为复合肥的生产原料，做到资源的综合利用，并降低环保处理费用。经处理后的废气达到恶嗅污染物排放标准（GB 14554-1993）三级标准。酸性硫酸铵母液（PH4）由母液循环泵输送到填
17、料吸收塔上部，含氨废气从吸收塔下部进入吸收液槽的溶液下，先进行鼓泡吸收，经鼓泡吸收过的气体再沿着填料吸收塔上升与上部喷淋下来的循环母液逆流接触，使废气中的残余的氨被进一步吸收，从而使气体中的氨含量降低至排放标准（4.0mg/m3）以下，最后经除沫装置由排风机将气体排入大气。吸收液槽中的硫酸铵溶液经过不断的循环吸收，浓度达到饱和后就析出硫酸铵结晶，晶浆通过循环泵送到养晶槽进一步冷却结晶，并通过下部的放料阀将晶浆送入离心机脱除母液后得到副产固体硫酸铵。而滤出的母液返回到吸收液循环槽，继续循环吸收，在此过程中吸收液循环槽内需不断添加浓硫酸，以补充被氨中和的酸度，维持其PH4。同时由于在吸收过程中酸和
18、氨的反应是放热反应，过程中会蒸发部分水横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-86362368261分，使吸收液提浓成过饱和溶液，从而析出结晶。为了维持水平衡，视情况还需补充少量的水。 吸收塔高位槽循环泵引风机循环结晶槽 离心机含氨废气排放固体硫酸铵晶浆母液滴加98%硫酸养晶槽图 3.2 废气中氨回收工艺流程框图渗滤液氨氮浓度为 2400 mg/L，吹脱去除率按 80%计，则每天吹脱 NH3 量为 233 kg。表 3-2 处理装置运行费用估算（以 230 千克氨/天计）序号 名 称 数 量 单
19、价 费用（元） 备 注1 硫酸 98%H2SO4 686.1kg 320 元/吨 220.02 电 56.7 Kwh 0.7 元/度 40.003 包装袋 20 只 2.0 元/只 40.004 工资与福利 2 人 60 元/天人 120.005 其他费用 50.006 回收副产硫酸铵 951kg 550 元/吨 -523.05合 计 -53.05经初步估算，该废气处理装置每天处理费用为 470.0 元，副产硫酸铵回收费用 523.05 元，二者相抵略有盈余。1.4 高效厌氧反应器本工程采用国际专利高效厌氧反应器，它由厌氧生物滤池和折流式厌氧反应器组成。厌氧生物滤池采用进口高性能填料，不仅可以
20、截留和吸附部分有机横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-86362368271物和悬浮颗粒，而且可以对原水进行水解产酸预处理，为后续折流式厌氧反应器产甲烷创造条件；折流式厌氧生物反应器采用全密闭结构，主要利用高效厌氧菌完成产甲烷阶段，里面由不同的填料和折板构成，长度 12 m，宽度 3.5 m，高度 1.8 m。高效厌氧反应器吸收了 UASB、ABS 等现代高效厌氧生物反应器的特点，综合考虑反应器在高负荷下的运行特点，通过设计合理的反应器高径比，配合反应区内循环、出水循环，使反应器具有污泥浓度高
21、、基质降解推动力高等特点。与传统的厌氧反应器相比，滤池内可以保持很高的微生物浓度，污染物降解能力强，处理能力高。当水温为 20，水力停留时间为 1.0 天，容积 COD负荷为 4.4 kg/m3.d 时，COD 和 BOD5 去除率分别为 70.9%和 77.3%；当水温升高至 34时，COD 和 BOD5 去除率上升到 83.3%和 88.4%。该厌氧反应器基建投资省，无需设置污泥回流装置和泥水分离装置，能保持出水 SS 较低。反应器内的污泥 23 周清除一次，可应用在农业方面，避免二次污染。建成后运行过程没有电能消耗（不需要额外的电网建设），操作方便，无需管理人员和技工支持。本方案设置折流
22、式厌氧反应器 HRT 24h，循环式厌氧生物滤器 HRT 12h，在此运行条件下，当进水 COD 平均浓度为 7200 mg/L、BOD 5 平均浓度为 4500 mg/L 时，出水 COD 平均浓度为 1440 mg/L，COD 平均去除率为 80.0%，出水BOD5 平均浓度为 540.0 mg/L， NH4+-N 平均去除率为 88.0%。1.5 SBR 池SBR 工艺的优点是通过设定曝气与停曝时间，可以实现对有机物和氨氮的同时去除，即在缺氧时段，反硝化菌能利用有机物进行硝氮还原，而在好氧时段，异养菌和硝化菌能进行有机物分解和氨氮氧化。SBR 系统中的生物菌种较为多样，食物链较长，污泥可
23、被原生动物和后生动物作为食料消耗，剩余污泥量少。垃圾渗滤液 NH4+-N 含量高，经碱化吹脱塔除氨后出水 NH4+-N 为 480 mg/L左右，COD/NH 4+-N 为 3.3 左右，有利于硝化作用；通过超越管引入部分吹脱后横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-86362368281出水补充碳源，强化反硝化作用。综上所述，SBR 池适宜的运行条件为：HRT 72 h（每天设置 2 个周期，每个周期缺氧时段为 4 h，好氧时段为 6 h）。在此运行条件下，当进水 COD 平均浓度为 1440
24、mg/L、NH 4+-N 平均浓度为 288 mg/L 时，出水 COD 平均浓度为504 mg/L，COD 平均去除率为 65.0%，出水 NH4+-N 平均浓度为 28.8 mg/L， NH4+-N 平均去除率为 90.0%。1.6 混凝沉淀选用 PAC 和 FeCl3 两种常用混凝剂进行对比试验，发现在同一药剂用量条件下，PAC 对 COD 去除率高于 FeCl3；PAC 适宜的投加量为 200-300 mg/L，相应 COD 去除率为 20%-30%，从而使最后出水 COD 500 mg/L。1.7 系统综合效能采用“原生渗滤液 碱化吹脱塔 高效厌氧反应器SBR 池混凝沉淀出水”工艺，
25、可有效去除垃圾渗滤液中的主要污染物 COD、BOD 5、NH 4+-N 和SS，使处理出水达到排入城市下水道标准，系统各单元的处理效率见表 3-3。表 3-3 系统处理效率预测水质指标 COD(mg/L) BOD5(mg/L) NH4+-N(mg/L) SS(mg/L)原渗滤液 10000 5000 2400 5000吹脱出水 8000 / 480 /去除率（% ） 20 / 80 /中和反应沉淀出水 7200 4500 / 4000去除率（% ） 10 10 / 20厌氧出水 1440 540 288 1600横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址
26、：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-86362368291去除率（% ） 80 88 40 60SBR 出水 504 108 28.8 320去除率（% ） 65 80 90 80混凝出水 403.2 97.2 / 160去除率（% ） 20 10 / 50排放要求 500 400 35 300最终出水 403.2 97.2 28.8 160 2 工艺构筑物设计2.1 土建构筑物设计2.1.1 格栅井尺寸 2.0m1.2m2.0m有效水深 1.5m结构 R.C.数量 2 座 设备配置 粗细格栅各 2 道2.1.2 集水池水力停留时间 2h尺寸 2.0m1.0m3.5m有效水
27、深 3.0m结构 R.C.数量 2 座 设备配置 污 水 提 升 泵 4 台2.1.3 调节池横店垃圾填埋场渗滤液处理工程设计方案东阳市欧德尚环保节能工程有限公司 邮箱： 地址：浙江省东阳市白云街道书院路 1 号 电话： 0579-86362368301水力停留时间 50d尺寸 54.0m25.0m5.0m有效水深 4.5m结构 R.C.数量 1 座 设备配置 穿 孔 管 曝 气 系 统 3 套 ， 污 水 提 升 泵 2 台2.1.4 pH 调节池水力停留时间 30min尺寸 1.5m1.5m2.0m有效水深 1.5m结构 R.C.数量 1 座 设备配置 Ph 控 制 系 统 1 套2.1.5 中和反应沉淀池中和反应池水力停留时间 45min尺寸 1.5m1.5m2.5m有效水深 2.0m数量 1 座配套设备 数轴式搅拌机 1 台沉淀池型式 竖流式尺寸 4.5m4.5m4.5m结构 钢砼数量 1 台设备配置： 污泥泵 2 台2.1.6 中间池水力停留时间 30min
