吨两级DTRO技术方案.doc

垃圾渗滤液处理工程两级DTRO工艺技术方案（30t/d）北京天地人环保科技二零一二年二月目录一、概况31.1工程地点31.2工程规模31.3设计范围31.4设计依据31.5执行规范标准32工艺设计42.1设计水质水量4设计水量4设计进水水质4设计出水水质4清水排放及浓缩液处理42.2水质特征分析及工艺路线确定5填埋场渗滤液的水质特点5本项目的水质特点6本项目工艺路线72.3两级DTRO工艺介绍7碟管式膜组件7两级DTRO工艺92.4工艺流程及说明12工艺流程12流程说明12预处理12两级DTRO系统13清水脱气及pH值调节15设备的冲洗和清洗15工艺计算及设备配置方案16水量平衡计算16DTRO成套装置选型计算18主要建构筑物及设备配置方案202.5去除效果预测212.6浓缩液处理方案22浓缩液回灌的理论依据22浓缩液的回灌实际应用23有控制的浓缩液回灌方式25浓缩液回灌率的设定263电气设计283.1设计范围283.2供电设计283.3照明283.4设备防雷接地293.5电缆敷设293.6通讯294自控设计294.1控制系统的组成294.2膜处理设备控制方案294.3控制系统配置及架构305土建及公用工程315.1土建工程31反渗透处理车间315.2给排水以及消防31给水31排水31消防316环保节能与劳动保护326.1通风和除臭326.2废液污染控制326.3噪声污染控制326.4劳动保护与安全卫生327劳动定员与运行成本分析328建构筑物及主要设备材料清单338.1主要建构筑物清单338.2主要设备清单33一、概况1.1 工程地点**生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程位于**生活垃圾卫生填埋场用地红线内。

1.2 工程规模工程处理规模为30吨/天1.3 设计范围本方案设计范围为随州生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程厂区红线内建构筑物、设备、管道及电气自控设计1.4 设计依据Ø DTRO中试设备（处理能力24t/d）在我国二十七个省、直辖市等地垃圾填埋场的渗滤液处理试验资料；1.5 执行规范标准Ø 《中华人民共和国环境保护法》（1989）Ø 《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》1995Ø 《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）；Ø 《中水水质标准》（GB50336-2002）；Ø 《城市杂用水标准》（GB/T18919-2002）；Ø 《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；Ø 《城市环境卫生设施设置标准》（CJJ27-89）；Ø 《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31）；Ø 《室外排水设计规范》（GBJ14-87 1997）；Ø 《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）；Ø 《城市污水再生利用景观水质标准》（GB/T18921-2002）Ø 《水质氨氮的测定》纳氏试剂法GB 7478-1987 Ø 《水质五日生化需氧量（BOD5）的测定》稀释与接种法GB 7488-1987Ø 《水质悬浮物的测定》重量法GB/T 11901-1989 Ø 《水质化学需氧量的测定》重铬酸盐法GB 11914-1989 Ø 《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1977）Ø 《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB 18599-2001）Ø 《生活垃圾填埋场环境检测技术要求》（GB/T 18772-2002）Ø 《生活垃圾渗沥水》（CJ/T 3018.1～CJ/T 3018.15系列标准）CJ/T 3018. -1993 Ø 《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》（CJ/T 3037-1995）Ø 《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ 17-2004）Ø 《碟管式反渗透高浓度处理设备》（Q/DXTDF001-2006）Ø 《生活垃圾渗滤液碟管式反渗透处理设备》（CJ／T279-2008）2 工艺设计2.1 设计水质水量2.1.1 设计水量本工程设计水量为30吨/天（进水），设计余量为1.1。

2.1.2 设计进水水质根据随州生活垃圾卫生填埋场渗滤液水质情况，确定设计进水水质如下表：设计进水主要水质指标表项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)PH浓度≤20000≤8000≤1000≤2000≤25006~92.1.3 设计出水水质根据业主要求及排放需要，确定出水水质如下：《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）表2标准项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)PH表2标准≤100≤30≤30≤25≤406~92.1.4 清水排放及浓缩液处理本项目出水排放至厂区排放管网，浓缩液做回灌处理（详见浓缩液回灌方案）2.2 水质特征分析及工艺路线确定2.2.1 填埋场渗滤液的水质特点垃圾渗滤液的水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年限等因素的影响，通常而言，具有如下特点：（1）渗滤液前、后期水质变化大渗滤液的水质变化幅度很大，它不仅体现在同一年内各个季节水质差别很大，浓度变幅可高达几倍，并且随着填埋年限的增加，水质特征也在不断发生变化，如渗滤液的碳氮比、可生化性随着填埋年限的增加而降低。

通常在填埋初期，氨氮浓度较低，用生物脱氮就可去除渗滤液中的氨氮，但随着填埋年限的增加，氨氮浓度不断增加，COD不断下降，最好采用物化法处理2）有机物浓度高垃圾渗滤液中的CODcr和BOD5浓度最高可达几万毫克/升，与城市污水相比，浓度非常高高浓度的垃圾渗滤液主要是在酸性发酵阶段产生，pH值略低于7，低分子脂肪酸的COD占总量的80%以上，BOD5与COD比值为0.5～0.6，随着填埋场填埋年限的增加，BOD5与COD比值将逐渐降低3）部分重金属离子含量高垃圾渗滤液是含有十多种重金属离子，其中铁和锌在酸性发酵阶段浓度较高，据报道，有的填埋场铁的浓度可高达2000mg/l左右，锌的浓度可达130mg/l左右，均超过一般的排放标准，需进行处理4）氨氮含量高由于大部分填埋场为厌氧填埋，堆体内的厌氧环境造成渗滤中氨氮浓度极高，并且随着填埋年限的增加而不断升高，有时可高达1000～3000mg/l当采用生物处理系统时，需采用很长的停留时间，以避免氨氮或其氧化衍生物对微生物的毒害作用5）营养元素比例失调一般的垃圾渗滤液中BOD5/TP大都大于300，与微生物生长所需的磷元素相差较大，因此在污水处理中缺乏磷元素，需要加以补给。

另一方面，老龄填埋场的渗滤液的BOD5/NH3-N却经常小于1，要使用生物法处理时，需要补充碳源6）盐份含量高填埋场渗滤液通常含有大量的盐份，总的含盐量通常高达10000mg/L以上，采用膜处理会由于渗透压过大造成产水率过低，采用生化处理会因为含盐量过高造成启动困难，运行不稳，甚至无法运行7）总氮以氨氮为主由于填埋场的厌氧环境，硝化难以进行，使得渗滤液中氮元素以氨氮为主，硝态氮极少，同时也意味着氨氮的去除的同时总氮也被去除2.2.2 本项目的水质特点填埋场按照填埋气组成等参数可以大致分为五个阶段，如下图所示，第一阶段为好氧阶段，导气管中引出的气体主要为空气，此时产生的渗滤液COD浓度较高，氨氮浓度较低，可生化性较好；第二阶段为酸化阶段，垃圾堆体中以酸化反应为主，填埋气主要为氮气、二氧化碳、氢气，渗滤液水质与第一阶段类似；第三阶段为不稳定的产甲烷段，堆体中厌氧产甲烷菌开始逐渐成为优势菌种，甲烷气体的比重开始上升，渗滤液中的有机物开始下降，相反由厌氧分解蛋白质等含氮物质产生的铵盐开始上升，渗滤液的可生化性下降；第四阶段为稳定的产甲烷阶段，填埋气主要由二氧化碳和甲烷组成，渗滤液的可生化性已经比较差，易于生化的有机物急剧下降，图中以挥发性有机酸VFT（VFC）表示；到最后一个阶段即结束阶段，垃圾中的有机物已经分解殆尽，此时的渗滤液已不具备可生化性。

其中渗滤液可生化性较好的前三个阶段时间较短，只有三至五年，便进入了第四个阶段，渗滤液的可生化性逐年下降，直至有机物含量降至零2.2.3 本项目工艺路线本项目为新建项目，渗滤液水质将完整经历所有5个阶段，水质变化极大，要求渗滤液处理系统既可以处理前期浓度高可生化性好的渗滤液，亦可处理三五年后浓度低但可生化性差的渗滤液，保证系统出水稳定达标根据以上要求及技术经济比较，确定本项目处理工艺为两级DTRO工艺2.3 两级DTRO工艺介绍2.3.1 碟管式膜组件DT膜技术即碟管式膜技术，分为DTRO（碟管式反渗透）和DTNF（碟管式纳滤）两大类，是一种专利型膜分离设备该技术是专门针对渗滤液处理开发的它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，为净水出口渗透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；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浓缩液透过液进料碟管式膜柱流道示意图DT膜片和导流盘2.3.2 两级DTRO工艺两级DTRO工艺是基于碟管式反渗透膜的工艺运用，其核心技术在于碟管式反渗透膜的独特结构形式，使得反渗透膜直接处理垃圾渗滤液成为可能，是一种稳定可靠的垃圾渗滤液处理技术，在满足现行垃圾填埋场污染物控制排放标准的工艺路线中，具备投资省、自控程度高操作维护简便、运行费用低以及稳定持续满足排放要求的特点，具体如下：（1） 流程简洁紧凑，设备成套装置标准化两级DTRO成套装置图如两级DTRO成套装置图，该成套装置中集成了用于预处理的砂滤系统、保安过滤器，用于反渗透分离的膜组件、高压泵、循环泵，用于系统清洗的清洗水箱以及用于设备供电及控制的MCC柜和PLC柜等。

此外，用于原水加酸调节，出水碱回调等原水罐、泵阀等也是标准化成套设备，均在工厂完成加工、安装及调试；运达现场吊装就位后即可调试，投入运行周期短罐系统成套装置图1罐系统成套装置图2（2） 工艺稳定性强、维护简单、能耗低由于影响膜系统截留率的因素较少，所以系统出水水质很稳定，不受可生化性、炭氮比等因。