固体废物处理与处置课程设计说明书
7.1.1 污水处理方案选择原则
(1)技术可靠,力求高效,处理工艺能满足排放标准要求; (2)处理流程应具有一定的抗冲击负荷能力; (3)运行稳定,操作管理简便;
(4)尽量降低基建投资与运行费用,少占土地、节约能耗; (5)尽量考虑元近期结合,避免设备的浪费。
7.1.2 渗沥液处理方案比较
由于渗沥液水质水量变化的复杂性,其处理方案受多种因素的影响,目前的处理方案主要有: 1)场内循环喷洒处理;
2)在场内建设完全的独立处理工艺;
3)场内与处理和场外与城市污水厂合并处理相结合。 它们的基本特点和使用条件见下表:
表7-2 渗沥液处理方案的基本特点和使用条件
渗沥液处理方案 预处理——合并处理 基本特点和使用条件 适用于处理厂居城市污水厂较近的情况,处理效果可得到保证,处理成本较低,但操作时要加以控制,以免对城市污水厂造成冲击负荷。 处理效果稳定,处理出水达标,投资和运行费用巨大。 场内独立处理系统 场内循环喷洒处理系统 可节省投资和运行费用,但渗沥液的喷洒会带来空气污染和不卫生及多层中间覆土使填埋体透水性降低等问题,这些因素限制了审理液循环喷洒的应用。 通过对渗沥液各种处理方的对比以及上述综合分析,本填埋场对渗沥液的处理拟采用预处理——合并处理方案,渗沥液经处理达三级标准后,用吸污车运送至污水处理厂进一步处理。本污水处理系统排放标准为《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889)中的三
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级标准,主要控制指标如下: COD≤1000毫克/升 BOD≤600毫克/升 SS≤400毫克/升
7.1.3浸出液处理设计水量及水质的确定
目前渗滤液产生量一般用经验公式,只考虑大气降水。
Q?式中:
IC(A1?A2)
1000Q?渗滤液年产生量,m3/a;I?降雨强度,mmC?渗出系数,取0.6;A1?填埋区汇水面积,12万平方米 A2?调节池回水面积(忽略不计)式中I取多年平均降雨量1424mm。C为填埋场内降雨量转为渗滤液的份数,其值随填埋厂覆盖土性质,坡度而不同,一般在0.2—0.8之间,封场的填埋场则以0.3—0.4居多,本工程取C=0.6。填埋区汇水面积A1为11.1万平方米,经计算年平均垃圾渗滤液产生量10万m3,日平均270m3。设每天处理量为300m3。
根据浸出液水量计算,确定浸出液处理厂设计的规模为270m3/d。由于我国的城市垃圾没有分类收集,对于新建的垃圾填埋场,垃圾中有机物含量很高,因此填埋浸出液中BOD5和COD值很高、由于填埋场还未建成,参考国内外审理也处理方面的相关资料,以及该县/市生活的物理构成成分,初步拟定浸出液处理涉及的水质如下: BOD5=8000毫克/升 COD=11000毫克/升 SS=580毫克/升 PH=6-9
7.1.4污水处理工艺方案对比
垃圾浸出液的处理方法包括物理化学法和生物法,物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、化学氧化与还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多
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种方法,与生物处理相比,物理处理法不受水质水量变化的影响,出水水质比较稳定,尤其是对BOD5/COD比值较低(0.07-0.20)难以生物处理的垃圾浸出液,有较好的处理效果。其缺点主要是处理成本较高,不适用于大量垃圾浸出液的处理及单独处理,可与生化法相结合来处理。
下表列出了不同填埋年限浸出液特征值的变化及各种处理工艺的适应性。 各处理工艺效果比较表 浸出液特征值 各种工艺的处理效果 化学化学活性炭反渗沉淀 差 一般 吸附 差 一般 透 一般 好 填埋年COD/ TOC BOD/COD COD(mg/L) 生限 <5年 >2.8 >0.5 >10000 物 好氧 好 差 一般 5-10年 2.0-2.8 0.1-0.5 500-10000 一般 >10年 <2.0 <0.1 <500 差 一般 差 好 好 7.1.5 污水处理工艺方案比较及选择
通过对浸出液处理各种方法和技术的分析,经过综合考虑,本填埋场污水处理工艺考虑两个方案,对其进行比较,以便进一步优化推荐方案。 1)方案一:厌氧+好氧生物处理工艺
浸出液处理站离填埋库区比较近,好氧及厌氧处理后的剩余污泥用污泥泵抽送至填埋库区的适当地段填埋,剩余污泥中的水及丰富的微生物深入垃圾堆体后,可以加速垃圾熟化过程,同时可以减少污泥的处理费用。 2)方案二:厌氧生物处理+物化法
其中厌氧段采用上流式厌氧反应器,物化段采用AMT技术(分子分解污水处理工艺)。
AMT技术原理:此技术从物质微观分子结构出发,通过系列物理化学作用,破坏污染物分子间的化学键,生成大量具有高度反应活性的自由基,并被氧化性极强的羟基氧化为无机物;而参与的污染物通过再次氧化、吸附、离子交换等作用使污染物分子完全矿化,称为CO2、H2O、N2等,从而彻底降解污染物的物理化学方法。在污染物分子进行分解的过程中,AMT水处理技术集约了以下物理化
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学作用:电子碰撞和紫外线照射、超声波和光化学催化氧化。其工艺流程如下: 从技术可行性方面分析,由于浸出液水质复杂且不稳定,污染物浓度高,目前国内外普遍采用方案一作为处理工艺。方案二所确定的浸出液处理工艺对于填埋初期,即浸出液水质可生化性较强的时期,也许可以达到较好的处理效果,但对于填埋中、后期,随着垃圾堆体中有机物不断降解,碳、氮比不断变化,浸出液水质将不断老龄化,可生化性将不断降低,该处理工艺是否能适应水质的变化,处理后水质(特别是COD)是否能达到排放标准,尚需要接受实践的检验。
从经济方面分析,方案一采用厌氧处理工艺去除大部分COD和BOD,因此维护管理方便,工程投资少,特别是运行费用较低,污泥量少而稳定、两方案详细比较见下表:
浸出液处理工艺方案比较表 方案 项目 进水水质适应性 出水水质达标 构筑物数量 设备数量 剩余污泥 运行管理 适应性强 稳定达标 构筑物水量少 设备台数少 污泥稳定,污泥量少 维护管理简单 适应性逐渐变差 达标不稳定 构筑物数量较多 设备台数多 污泥不稳定,污泥量多 工艺流程复杂,管理环节多 运行费用 工程投资 运行费用少,节电 投资少 运行费用高,电耗高 投资高 方案一 方案二 通过以上比较可以看出,方案一优于方案二,因此本工程采用方案一:厌氧+好氧生物处理工艺作为污水处理方案,由于污水处理系统产生的污泥无法直接进行填埋和压实,污泥需进过脱水后再进行填埋。
7.1.6主要处理设备
(1)处理设备
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1、浸出液调节池 有效容积:8000m3 外形尺寸“2800㎡×5m 数量:1座
设备:潜水排污泵2太,为污水处理系统的提升泵,一用一备。 提升泵:Q=10m3/h,H=12m,N=1.1kw 2、上流式污泥床反应器(UASB)
UASB上流式艳阳生物反应器(Upflow Anaerobic Sludge Blonket),它的工艺特征是在反应器的适当位置(上部)设计有适合于该废水的气、固、液的三相分离器;反应器中部为污泥悬浮层区,期间设置有软性填料,其表面极易存留生物膜形态生长的微生物群体,在其空隙中则截留了大量悬浮状态下生长的微生物。因此,浸出液通过填料层,有机物被截留,吸附剂代谢分解;下部为污泥床区。
反应器的水力停留时间比较短,且具有很高的容积负荷,UASB运转时采用电加热进行加热以及相应保温措施以保证所需稳定在30℃-50℃,COD去除率达70-90%,BOD去除率大于85%。
目前,国内已经有UASB成套产品供应,安装方便,维护简单。其进水COD可达2000-20000mg/L,COD去除率可达80%-90%。
数量:1座;
设备:选用UASB1座,直径为4.5m,高度7.5m。 3、CASS反应池 设计流量:2.7m3/h 混合液浓度:3500mg/L
污泥负荷:0.14kg BOD5/kgMLSS·d 污泥龄:20d
污泥产率系数:0.25kgMLSS/kg BOD5
进水BOD5=2800mg/L,出水BOD5≤600mg/L,去除率≥78.6%; 进水COD=3850mg/L,出水COD≤1000mg/L,去除率≥74%;
有效容积:去反应池的有效水深3m,有效容积为150m3,前端缺氧与反应区
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