廣州某垃圾滲濾液處理廠治理方案

1、廣州某垃圾滲濾液處理廠治理方案文章來源：中國環(huán)境生態(tài)網(wǎng)1、 總論1.1項目名稱：廣州某垃圾場滲濾液治理方案1.2 工程地點：.鎮(zhèn)陳家林片區(qū)1.3 設計負責人：苗柯 1.4概述：某垃圾場滲濾處理廠位于陳家林片區(qū)，占地面積約50畝，現(xiàn)已堆積成面積大于7000平方米、高25米的露天垃圾場，并以每天約150立方左右的速度增長，該場建設于上世紀90年代初,位于翡翠綠洲北面約5公里處,負責收集新塘鎮(zhèn)居民生活垃圾,由于建設年份久遠, 加之該垃圾堆場無任何防滲措施，無任何污水處理裝置，無任何覆蓋措施。造成的污染有：1)、垃圾滲濾液對地下水造成永久污染；2)、雨季時現(xiàn)有的集水坑溢流，垃圾滲濾液污水直沖南崗河至珠

2、江，下游羅崗區(qū)南崗鎮(zhèn)的約20萬人口深受其害；4)、垃圾場臭氣方圓2千米內(nèi)清晰可聞，對周邊環(huán)境造成嚴重的影響。該垃圾廠附近的“翡翠綠洲”、“紫云山莊”、“鳳凰城”居住小區(qū)業(yè)主向國家環(huán)保總局投訴青上化工(廣州)公司及.垃圾場的污染擾民事件，根據(jù)國家環(huán)?？偩峙烁本珠L批示，鑒于上述問題，廣州市環(huán)保局和增城市環(huán)保局均對被投訴企業(yè)進行過調(diào)查處理和現(xiàn)場執(zhí)法檢查并決定：治理陳家林垃圾填埋場污水，建設圍壩，防止污水流入河溝。同時加緊研究建設新的垃圾填埋場，嚴格按衛(wèi)生填埋場規(guī)范建設，收集處理污水，徹底停用陳家林垃圾填埋場。為此，.垃圾場滲濾液處理迫在眉睫。1.1 垃圾滲濾液的來源及化學組分垃圾滲濾液呈淡茶色或暗褐

3、色，色度在2000-4000之間。有濃烈的腐化臭味，成分復雜，毒性強烈，有機物含量較多，被列入我國優(yōu)先污染控制物“黑名單”的就有5種以上；氨氮濃度高，并含有重金屬，BOD5和COD濃度也遠超一般的污水。垃圾滲濾液來源于三個方面：一是垃圾本身所帶的水分；二是垃圾中有機物經(jīng)分解后所產(chǎn)生的水；三是以各種途徑進入垃圾填埋場的大氣降水和地下水。其中進入場區(qū)的大氣降水和地下水是決定滲濾液產(chǎn)生量的關鍵因素。垃圾在填埋場產(chǎn)生的滲濾液與時間的關系可分為以下幾個階段：1) 調(diào)整期：在填埋初期，垃圾體中水分逐漸積累且有氧氣存在，厭氧發(fā)酵作用及微生物作用緩慢，此階段滲濾液量較少。2) 過渡期：本階段濾液中的微生物由好

4、氧性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧嫘曰騾捬跣?，開始形成滲濾液，可測到揮發(fā)性有機酸的存在。3) 酸形成期：濾液中揮發(fā)性有機酸占大多數(shù)，pH值下降，COD濃度極高，BOD5/COD為0.4-0.6，可生化性好，顏色很深，屬于初期的滲濾液。4) 甲烷形成期：此階段有機物經(jīng)甲烷菌轉(zhuǎn)化為CH4和CO2，pH值上升，COD濃度急劇降低，BOD5/COD為0.1-0.01，可生化性較差，屬于后期滲濾液。5) 成熟期：此時滲濾液中的可利用成分大減少，細菌的生物穩(wěn)定作用趨于停止，并停止產(chǎn)生氣體，系統(tǒng)由無氧轉(zhuǎn)為有氧態(tài)，自然環(huán)境得到恢復。 新塘垃圾場建于上世紀90年代，從現(xiàn)場踏勘及采樣分析來看，該填埋場處酸形成期與甲烷形成期之間，滲

5、濾液屬“老齡化”，具有較高的處理難度。新塘垃圾場混合有大量的工業(yè)垃圾，滲濾液成分極其廣泛、復雜、多變，污染物濃度可相差幾個數(shù)量級，與填埋場的垃圾成分、填埋時間、運營管理密切相關。滲濾液的化學組成滲濾液的化學組成是指從物質(zhì)分子或化學種類水平上來表征滲濾液的成分。1）、主體有機物滲濾液中主體有機物包括：低分子量（500）的揮發(fā)性脂肪酸（VFA）；中等分子量的富里酸類物質(zhì)(主要組分分子量在50010000之間)；高分子量的胡敏酸類(主要組分分子量在10000100000之間)。后兩類合稱為腐植酸，是滲濾液發(fā)色和難于脫色和生化處理的主要有機污染物質(zhì)。填埋時間明顯影響滲濾液中主體有機物的含量。處于填埋場

6、年輕期（填埋時間5年）的滲濾液中VFA濃度可達每升幾千毫克至上萬，主要成分為乙酸、丙酸、丁酸，戊酸和己酸。中年期（5年填埋時間10年）一般為每升幾十毫克至上千毫克，乙酸、丙酸、丁酸含量較多，戊酸和己酸含量較低。老年期（填埋時間10年）則低于每升一百毫克或經(jīng)常檢測不到，主要成分為少量乙酸，有時還有丙酸。年輕期滲濾液中的腐植酸含量一般低于5%，然而，中、老年期滲濾液中的腐植酸物質(zhì)則可占DOC的3060%，甚至更高。主體有機物中揮發(fā)性脂肪酸是有機物降解的中間產(chǎn)物，容易進一步完全無機化，而腐植酸為由大分子有機物分解的小分子有機酸和氨基酸又合成的大分子產(chǎn)物，且濃度又較高，因此它是滲濾液中長期性的最主要有

7、機污染物。2）、微量有機物滲濾液中存在的烴類化合物主要包括芳烴、烷烴和多環(huán)芳烴。芳烴主要有苯、甲苯、乙苯、二甲苯和三甲苯、鹵代烴、鄰苯二甲酸鹽類、酚類化合物、酯類、醚類、酮類等，濃度高時在每升幾毫克至幾十毫克，通常處于毫克數(shù)量級或更低，容易通過揮發(fā)進入大氣中，其中甲苯、乙苯、二甲苯是美國環(huán)保局指定的優(yōu)先污染物； 另外，滲濾液中某些微量有機物有時濃度會異常的高，這通常與填埋垃圾的成分中特殊性地大量含有該污染物有關。一般地，滲濾液中的主要微量有機物濃度處于每升毫克數(shù)量級或更低，且在填埋場年輕期濃度位于波動范圍的高值，之后不斷降低，在老年期和封場后，微量有機物的濃度達到最低，甚至檢測不到，總種類減少

8、。分析上述變化趨勢的原因可能是，滲濾液中的主要微量有機物大多數(shù)來源于垃圾的原有成分中，少部分為有機物降解的中間產(chǎn)物，而填埋場垃圾堆體構(gòu)成一巨大的厭氧濾池，隨著填埋時間的增長，垃圾堆體增大、增高，總體上滲濾液在垃圾堆體中的停留時間越長，微量有機物因生物降解時間延長及長期的淋溶作用而濃度下降。值得特別指出的是，在填埋場穩(wěn)定化進程中，優(yōu)先污染物等有毒有機物的種類也將不斷減少或濃度逐漸降低，且普遍存在毒性越強濃度就越小的現(xiàn)象。因此，微量有機物通常對滲濾液處理不構(gòu)成問題。3）、無機離子和氨氮滲濾液中無機離子主要指：Ca2+，Mg2+，Na+，K+，F(xiàn)e2+，Mn2+，Cl-，SO42- 、HCO3-和N

9、H4+，它們的濃度一般較高，構(gòu)成了滲濾液中TDS的主要成分。Na+、K+、 Cl-因性質(zhì)穩(wěn)定，在不同填埋時間的滲濾液中含量變化較小，通常保持在每升幾十至幾千毫克。Ca2+，Mg2+， Fe2+，Mn2+在填埋場產(chǎn)甲烷階段因pH值上升、有機物含量減少而比產(chǎn)酸階段濃度低，SO42-因發(fā)生厭氧還原也濃度降低，它們濃度在每升幾十至幾千毫克之間波動，其中Fe2+，Mn2+濃度也經(jīng)常低至每升幾十毫克以下。與上相反，pH值上升及產(chǎn)甲烷階段卻有利于HCO3-濃度的提高。無機離子中需著重說明的是氨氮，滲濾液中NH4+濃度高可達5000mg/L以上，一般小于3000mg/L，在5002000mg/L之間居多，其在

10、厭氧垃圾填埋場內(nèi)不會被去除，因此它是滲濾液中長期性的最主要無機污染物，也是一般的處理技術(shù)難于處理的無機污染物質(zhì)。4）、重金屬離子滲濾液中重金屬離子主要指鎘、鉛、砷、鉻、錫、鉬、汞、銅、鈷、鋅等。由于重金屬離子容易與大分子有機物、無機離子等以離子交換、絡合（螯合）、沉淀、吸附等作用結(jié)合，因此其存在的化學形態(tài)相當復雜，可簡單劃分為有機絡合物態(tài)、無機絡合物態(tài)和游離態(tài)，前兩者是滲濾液中重金屬離子存在的主要形態(tài)，以游離態(tài)存在的不到總含量的30%，通常小于10%。一般地，滲濾液中大多數(shù)重金屬元素因在垃圾堆體內(nèi)的吸附、沉淀等衰減過程而濃度相當?shù)?，典型值約在0.0020.5mg/L之間，不需要專門處理即可達標

11、，但偏高的濃度也會偶爾發(fā)生，因為新塘垃圾場的垃圾中混合有大量的工業(yè)垃圾。在則，鋅由于是兩性元素，溶解度較大，所以濃度較高，高時可達幾十上百mg/L，一般處于0.52mg/L之間，而鎘和汞的濃度則小于0.05mg/L。總的說來，在滲濾液處理方面，重金屬離子不是主要關注點。1.6垃圾滲濾液處理存在問題通過我們對垃圾滲濾液組分的分析，不難得出垃圾滲濾液處理的主要難度：1.6.1滲濾液可生化性差的問題滲濾液可生化性差主要體現(xiàn)在兩個方面： 一是指隨著填埋場填埋時間的延長，可生化處理的有機污染物質(zhì)在垃圾場這個自然生化體系中已被降解，殘留的高分子有機物在滲濾液的生化性降低，在填埋后期(填埋時間5年)，可生化

12、性很差，BOD/COD 值小于0.3，此時的滲濾液俗稱“老齡化”滲濾液，碳、氮、磷比例嚴重失調(diào)，不可或難于處理的腐殖酸紅和腐殖酸黃使嚴重帶色。另一方面，傳統(tǒng)的處理技術(shù)很難將垃圾滲濾液處理到二級標準以上，滲濾液的COD 中將近有500600 mg/L 無法處理。1.6.2滲濾液高濃度氨氮的問題高濃度的氨氮是滲濾液的水質(zhì)特征之一，根據(jù)填埋場的填埋方式和垃圾成分的不同，滲濾液氨氮濃度一般從數(shù)百至幾千mg/L 不等。隨著填埋時間的延長， 垃圾中的有機氮轉(zhuǎn)化為無機氮，滲濾液的氨氮濃度有升高的趨勢。與城市污水相比，垃圾滲濾液的氨氮濃度高出數(shù)百至千倍。一方面，由于高濃度的氨氮對生物處理系統(tǒng)有一定的抑制作用，

13、一般的處理工藝不能承受200mg/L的氨氮濃度；另一方面，由于高濃度的氨氮造成滲濾液中的C/N 比失調(diào)，生物脫氮難以進行，導致最終出水難以達標排放。因此，在高氨氮濃度滲濾液處理工藝中，一般采用先氨吹脫，再進行生物處理的工藝流程。目前氨吹脫的主要形式有曝氣池、吹脫塔和精餾塔。國內(nèi)用得最多的是前兩種形式，曝氣池吹脫法由于氣液接觸面積小，吹脫效率低，不適用于高氨氮滲濾液的處理，采用吹脫塔的吹脫法雖然具有較高的去除效率，但具有投資運行成本高， 脫氨尾氣難以治理的缺點。以原番禺火燒崗滲濾液處理場為例，氨吹脫部分的建設投資占總投資的30左右，運行成本占總處理成本的70以上。這主要是由于在運行過程中，吹脫前

14、必須將滲濾液pH 調(diào)至11 左右，吹脫后為了滿足生化的需要，需將pH 回調(diào)至中性，因此在運行過程中需加大量的酸堿調(diào)整pH，為了提供一定的氣液接觸面積，還需要風機提供足夠的風量以滿足一定的氣液比，造成了滲濾液處理成本的偏高，工藝操作繁瑣、勞動強度大。另外，空氣吹脫法對于年平均氣溫較低的地區(qū)，存在低溫條件下吹脫無法正常運行和冬季吹脫塔結(jié)冰的問題，在我國北方地區(qū)，其應用受到一定的限制。采用汽提的方式雖然可以較好的解決氨氮的去除問題，但由于需要提高滲濾液的水溫，其處理成本仍然較高1.7國內(nèi)外垃圾滲濾液治理現(xiàn)狀在我國滲濾液處理歷經(jīng)時間較晚，大至為三個階段。八十年代底至九十年代初，滲濾液的處理采用生化（缺

15、氧十好氧）二段工藝，以去除大部份有機污染物質(zhì)及氮、磷富營養(yǎng)化物質(zhì)。由于垃圾齡的增長，填埋場這“生化體系”的自然運行，滲濾液中碳、氮、磷比例的失調(diào)，滲濾液中NH3-N含量過高,抑制微生物的生長。例如我國第一個生活垃圾衛(wèi)生填埋場杭州天子嶺，其處理效果僅能達到三級標準后并入城市污水處理廠進行處理。在第二階段大多采用物化(石灰)十吹脫十生化的組合工藝來處理滲濾液，在最佳運行條件下可望達到二級排放標準。而大量的石灰提高了PH值，需酸反調(diào)PH值。且石灰操作勞動強度大，管道極易堵塞，在實際運行中僅能達到三級排放標準。例如廣州市番禺火燒崗滲濾液處理廠原處理工藝，其處理費用達21.44元/噸滲濾液?，F(xiàn)在的滲濾液

16、處理趨于采用生化十反滲透(RO)的處理工藝,以達到優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)標準，但高額的運行費用令人望而生畏。例如廣州市的興豐滲濾液處理廠，高額的運行費用迫使將滲濾液運至城市污水處理廠進行處理。當然，許多的強氧化技術(shù)尚處于試驗研究階段,未進行工業(yè)化運行，國外的一些成熟技術(shù)暫不適合我國的國情。目前國內(nèi)外常用的垃圾滲濾液處理方式有以下四種：1）、將滲濾液輸送至城市污水處理廠進行合并處理；2）、經(jīng)預處理后輸送至城市污水處理廠合并處理，即預處理-合并處理；3）、滲濾液回灌至填埋場的循環(huán)噴灑處理；4）、在填埋場建設污水處理廠進行單獨處理。垃圾滲液濾中污染物濃度很高，并且含有較高濃度的有毒有害物質(zhì)。鑒于滲濾液水質(zhì)、

17、水量變化的復雜性，濾滲液處理系統(tǒng)多為多種處理方法組合的具有抗沖擊負荷能力強的工藝系統(tǒng)。就填埋場場齡為滲濾液水質(zhì)“老齡化”為主要影響因素而言，則選擇相應的處理方法。填埋初期，垃圾滲濾液中含有高濃度的易于生物降解的揮發(fā)性有機酸，BOD/COD比值約0.6以上，采用生物處理主工藝；隨著場齡的增加，填埋層日趨穩(wěn)定，滲濾液中的有機物濃度降低，難于生物降解的物質(zhì)增加，生物可降解性降低，BOD/COD比值約0.3以下，滲濾液處理采用以物化為主的方法。 根據(jù)不同的滲濾液水質(zhì)及對處理程度的要求，垃圾滲濾液處理系統(tǒng)國內(nèi)一般為如下工藝單元的不同組合： 主處理前需預處理時，一般采用混凝沉淀等物理化學方法，主處理采用厭

18、氧、好氧等生物處理方法，后處理采用混凝沉淀、過濾、吸附等物理化學方法。依據(jù)垃圾滲濾液處理存在問題、國內(nèi)外對垃圾滲濾液治理現(xiàn)狀、垃圾滲濾液處理的發(fā)展階段，我院聯(lián)合國內(nèi)大專院校及專業(yè)環(huán)保公司對垃圾滲濾液處理進行了刻苦攻關，從中發(fā)現(xiàn)：在滲濾液處理工藝中，生化處理在各階段中占有十分重要的主導地位。因為只有生化處理才可去除滲濾液中可溶性有機污染物質(zhì)，以及物化不可能去除的物質(zhì)。因此，采用我院開發(fā)的垃圾滲濾液高效菌種，強化生化效果，同時開發(fā)高效絮凝劑加強物化處理水平，提高滲濾液處理總體出水水質(zhì)標準。組合物化+生物菌劑處理垃圾滲濾液技術(shù)工藝，專利號：ZL200610034960，該技術(shù)工藝獲2007年度廣東省

19、環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新獎一等獎。該技術(shù)涉及污水處理工藝，尤其是生活垃圾填埋場滲濾液處理工藝，屬污水治理科學技術(shù)領域。具體來講，該技術(shù)涉及這樣一種處理工藝和方法：其采用組合物理化學處理與投加高效生物菌劑生物處理相結(jié)合的工藝處理生活垃圾滲濾液。該技術(shù)提供了一種組合物理化學處理與投加高效生物菌劑生物處理相結(jié)合的工藝處理生活垃圾滲濾液。其工藝簡單，處理效果好，運行費用低，可使生活垃圾滲濾液達到GB168891997中的一級排放限值標準。該技術(shù)方法的步驟：首先是在組合物化處理工序中按須投加MP、PAFC、PAM，以去除大部分的氨氮和有機污染物質(zhì)，其特征在于：為后續(xù)的兩段水解和塔式生物濾池創(chuàng)造微生物生長條件，利

20、于高效生物菌劑中的有效菌屬繁殖生長，同時在ICAS（斷續(xù)循環(huán)活性污泥法）工序投加生物菌劑，提高生化處理效果。根據(jù)該技術(shù)，可在現(xiàn)場配置MP，用于生活垃圾滲濾液處理。在組合物化處理工序中首先投加MP，其特征在于：向含NH4+的滲濾液污水中添加鎂鹽（氧化鎂）和PO43-（磷酸），生成MgNH4PO46H2O、俗稱鳥糞石這一穩(wěn)定的化合物，處氨氮效果高，不造成二次污染。在該技術(shù)中，經(jīng)組合物化處理后的沉淀污泥回灌垃圾填埋場，無需進行污泥脫水。其特征在于：沉淀的化學污泥中的剩余羥基絡合物吸附滲濾液中的有機污染物質(zhì)，在填埋場起到初步的吸附降解作用，減少滲濾液水質(zhì)負荷。同時，回灌可顯著提高垃圾含水率，加快垃圾降

21、解速率和填埋場穩(wěn)定化進程；縮短填埋場對周圍環(huán)境影響的時間；減少封場后填埋場的監(jiān)測、管理費用；增加填埋場土地重新利用的可能性。該技術(shù)獨創(chuàng)了ICAS處理工序。其特征在于：該工藝是一種可連續(xù)進水的改良型SBR工藝，運用進水和周期性排水原理，生物氧化作用，硝化和反硝化作用，脫氮除磷，降解有機污染物質(zhì)，固液分離等均在一個反應區(qū)中進行。以ICAS處理工序中的預反應區(qū)使高效生物菌劑中的有效菌屬適宜生活垃圾滲濾液水質(zhì)，從而提高處理效果。在處理機理上滿足了生物降解的同時硝化反硝化脫氮除磷、有機物去除的要求。根據(jù)本發(fā)明，在現(xiàn)場由高效生物菌劑等按比例通過曝氣（發(fā)酵）提取有效菌屬，投加于二段水解、ICAS、中。其特征

22、在于：高效生物菌種的定期、定量補充，一改生物處理的傳統(tǒng)觀念。傳統(tǒng)理念認為：在活性污泥處理系統(tǒng)中，微生物的生長處于對數(shù)增長期。忽視了水質(zhì)、水量的沖擊負荷及生物相的優(yōu)化組合和微生物老化、或負增長的普遍現(xiàn)象。特別是在滲濾液處理生物系統(tǒng)中，這一現(xiàn)象尤其突出，造成不良出水水質(zhì)。高效生物菌種的定期、定量補充，增強了生物量、提高生物活性、替代衰老微生物、優(yōu)化組合生物相、穩(wěn)定出水水質(zhì)。1.8 設計依據(jù)1.8.1根據(jù)業(yè)主提供的滲濾液水水質(zhì)、水量等資料及相關要求；1.8.2相關法規(guī)及資料1)、中華人民共和國環(huán)境保護法1989年12月；2）、城市生活垃圾管理辦法，1993年；3)、城市生活垃圾處理及污染防止技術(shù)政策

23、，2000年；4)、城市生活垃圾處理及污染防治政策(建城2000120號)；5)、廣東省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十一五”計劃；6)、廣東省環(huán)境保護“十一五”計劃；7)、廣州城市建設總體戰(zhàn)略概念規(guī)劃綱要，200010；8）、廣州市環(huán)境衛(wèi)生總體規(guī)劃，1999；1.8.3有關標準、規(guī)范1）、城市生活垃圾衛(wèi)生填埋工程項目建設標準(2001年版)；2）、城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)標準(CJJl72004)；3）、生活垃圾填埋污染控制標準(GBl68891997)；4）、城市環(huán)境衛(wèi)生設施設置標準(CJJl788)；5）、生活垃圾衛(wèi)生填埋場環(huán)境監(jiān)測技術(shù)標準(CJT303795)；6）、污水綜合排放標準(GB897

24、896)；7）、廣東省水污染排放限值(DB44262001)；8）、環(huán)境空氣質(zhì)量標準(GB309596)；9）、大氣污染物綜合排放標準(GBl629796)；10）惡臭污染物控制標準(GBl455493)；11）、地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB38382002)；12）、地下水環(huán)境質(zhì)量標準(GBT1484893)；13）、土壤環(huán)境質(zhì)量標準(GBl561895)；14）、業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準(GBl23481234990)。15）、給水排水設計規(guī)范GBJ1588； 16）、建設項目環(huán)境保護管理條件國務院令第253 號，1998、11、29。17）、給水排水工程結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(GBJ69-84)； 18）、

25、建筑電氣設計建設規(guī)范(GBJ69-84)；19）、建筑抗震設計規(guī)范(GBJ11-89)； 20）、工業(yè)建筑防腐設計規(guī)范(GBJ46-84)； 21）、動力機器設備基礎設計規(guī)范(GBJ15-88)； 1.9 設計原則1）、嚴格執(zhí)行有關環(huán)境保護的各項規(guī)定，廢水處理后達到生活垃圾填埋污染控制標準(GBl68891997)中的一級排放標準或廣東省水污染排放限值(DB44262001)中的第二時間段的二級排放標準。2）、采用我院聯(lián)合開發(fā)的組合物化+生物菌劑處理垃圾滲濾液技術(shù)工藝，該技術(shù)獲2007年度廣東省環(huán)保產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新一等獎。3）、處理系統(tǒng)有較大的靈活性，以適應廢水水質(zhì)、水量的變化。4）、管理維修方便

26、，避免產(chǎn)生二次污染。5）、自動化程度高，盡量自動化管理模擬6）、設計時充分考慮廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲、異味，以及污泥的處理，避免對環(huán)境的二次污染 7）、充分利用構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)及地質(zhì)條件，盡量減少工程投資。8）、合理選用設備，降低能耗，提高動力效率，減低運轉(zhuǎn)成本。1.10 設計范圍本工程設計范圍包括從現(xiàn)有的滲濾液收集坑至總排放口或應急出水排放口的垃圾滲濾液處理工藝設計、排水設計、土建設計、電氣自控設計、設備選型以及工程投資估、概算及技術(shù)經(jīng)濟指標等。滲濾液處理廠的進出水管道、電纜、自來水管以及綠化、消防等設施不在本方案設計范圍內(nèi)。2、工藝設計2.1、滲濾液水量廣州垃圾場占地約50畝，服務新塘約40萬人

27、口的生活垃圾（本地戶口21萬、外來人口19萬），在垃圾場中伴有工業(yè)垃圾混入。垃圾場總匯水面積約5萬平方米，應嚴格實現(xiàn)清污分流措施，按城市生活垃圾衛(wèi)生填埋工程項目建設標準進行覆蓋，盡量減少垃圾滲濾液的產(chǎn)生。垃圾滲濾液主要來源于三方面，一是垃圾本身所含的水份，二是垃圾中的有機物經(jīng)分解后產(chǎn)生的污水；二是各種途徑進入垃圾場的大氣降水和地下水。在珠三角地區(qū)與大氣降水相比，前二者的量很小，因此垃圾場垃圾滲濾液的產(chǎn)生量主要以外界進入垃圾場的水量來推算。 根據(jù)國內(nèi)外垃圾填埋場的運營經(jīng)驗和多年觀測統(tǒng)計，垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液產(chǎn)量的確定方法有多種，主要分為經(jīng)驗公式法、理論計算法、計算機模擬法等，理論計算法及計算機模

28、擬法由于需要長期的觀測資料及專用的運算技術(shù)，在國內(nèi)應用范圍較少，運用較多的是經(jīng)驗公式法，本次設計采用的經(jīng)驗公式為：Q=1000-1x I(C1A1+C2A2)式中：Q一滲濾液產(chǎn)生量(m4d) I一日平均降雨強度(mmd)A一填埋操作面積(m2) A2一填埋場封閉區(qū)面積(m2) C1一滲出系數(shù)，與填埋場的覆土性質(zhì)、覆土坡度、垃圾壓實密度、填埋階段因 素有關。根據(jù)德國、日本等國家填埋場的實際觀測統(tǒng)計，其值為O407。根據(jù)本場的填埋工藝和環(huán)境條件，取其標準值為O5。 C2一其值為O204，標準值為O3。 考慮到新塘垃圾場現(xiàn)有的1.3萬立方的垃圾滲濾液收集坑的污水以及新的垃圾衛(wèi)生填埋場還未啟用，現(xiàn)有垃

29、圾場還將繼續(xù)使用，確定滲濾液處理量100噸/日。2.2進水水質(zhì)垃圾滲濾液的水質(zhì)與填埋垃圾的種類、性質(zhì)以及填埋方式等許多因素有關，化學成分變化極大，其濃度和水質(zhì)隨著填埋時間的不同而呈高度的動態(tài)變化關系。因此，確定滲濾液的進水水質(zhì)，必須綜合考慮以上各種因素，才能確定填埋場各階段滲濾液的水質(zhì)特性。 根據(jù)廣東省各個城市的垃圾特性以及氣候等共性條件，滲濾液設計參數(shù)主要參照廣州、深圳、佛山等地垃圾填埋場多年統(tǒng)計的經(jīng)驗數(shù)據(jù)以及垃圾場現(xiàn)有滲濾液水質(zhì)情況而定。滲濾液小同時期所采用的水質(zhì)參數(shù)見表2-12-1 滲濾液進水水質(zhì)參數(shù)（mg/L 除色度外） 名 稱前期（13年）中期（48年）后期（9年以上） 平均 最大

30、平均 最大 平均 最大COD5000-8000200003000-5000 80003000 6000BOD53000-5000 120002000-3000 4000 1200 3000NH3一N 200-300 800 2000-3000 1200 1000-1200 2100 SS 500-1500 2000 800 1200 500 800色度 400 800 600 1500 800 1500設計計算的進水水質(zhì)根據(jù)當?shù)丨h(huán)保提供的數(shù)據(jù)及上表的參考值確定參數(shù)如下： 當?shù)丨h(huán)保提供的數(shù)據(jù)COD:7500 BOD:4200 PH:7.8 RAS:16.9 石油：6.5 動植物油：20.9 氨氮

31、：363 總磷24.1 氫化物：0.31 色度：256 總鋅：0.007 總鋁：0.001鎘：0.0001鉻：0.322 六價鉻：0.033 總汞：0.0005 確定水質(zhì)參數(shù)如下： PH: 6.59 COD: 40007000 mg/L BOD5： 30005000 mg/L NH3一N： 12002100mg/L SS: 500800 mg/L 色度： 8001500倍2.3 排放標準 按照當?shù)丨h(huán)保部門的要求本工程垃圾滲濾液處理后需達到生活垃圾填埋污染控制標準(GBl68891997)中的一級排放標準或廣東省水污染排放限值（DB44/262001）第二時間段二級排放標準。具體指標如下：PH:

32、： 6-9色度： 20 倍SS： 70 mg/LBOD5： 20 mg/LCODcr：100 mg/L氨氮：15 mg/L2.4 工藝流程確定依據(jù)滲濾液的水質(zhì)組分、滲濾液處理存在的問題、國內(nèi)外處理垃圾滲濾液的現(xiàn)狀，運用我院對垃圾滲濾液治理的成功案例，確定采用組合物化+生物菌劑處理垃圾滲濾液技術(shù)工藝，通過下表反應本技術(shù)的先進可行性。（表2-2 主要經(jīng)濟技術(shù)指標對比分析）表2-2主要經(jīng)濟技術(shù)指標對比分析 項目指標本技術(shù)二段缺氧十好氧石灰十吹脫十生化+物化生化十反滲透建設投資比3萬4萬元/噸3萬4萬元/噸5萬6萬元/噸15萬28萬元/噸電耗4.3KW/噸.滲濾液89KW/噸.滲濾液78KW/噸.滲濾

33、液1012KW/噸.滲濾液水耗0.2噸/噸.滲濾液0.1噸/噸.滲濾液1.2噸/噸.滲濾液1.5噸/噸.滲濾液藥耗：2.00kg/噸.滲濾液8kg/噸.滲濾液3kg/噸.滲濾液菌劑消耗0.065kg/噸.滲濾液操作人員3人/100噸.4人/100噸.4-5人/100噸.4-5人/100噸.處理成本9-12元/噸1017元/噸2025元/噸80120元/噸出水標準一級二級三級三級一級 工藝流程圖 MP PAFC PAM 填埋場回灌 滲濾液原集水坑格柵井泵流量計量組合物化反應豎流式沉淀 填埋場回灌 二段水解泵ICAS淺層氣浮生物氧化塘消毒池在線監(jiān)測達標排放 高效菌種 PAFC CLO2 數(shù)據(jù)傳送

34、注：執(zhí)行(GB168891997)一級排放標準2.5工藝流程說明調(diào)節(jié)池利用現(xiàn)有的集水坑作為調(diào)節(jié)池，V=13000M3、t10d,在調(diào)節(jié)池邊擴展格柵井，以阻止漂浮物進入管道堵塞水泵。尺寸：400015002000mm（深）、柵距3030mm;池中設FL3067潛水泵兩臺、一備一用，Q=10M3/h、H=10m、N=1KW/h進水流量計進水流量計是處理量計量和工序調(diào)整、藥劑投加、成本計量的耳目，設多普勒超聲波流量計流量計一臺，型號：DDF5088,反應瞬時流量和累計流量。組合物化反應滲濾液先進行物化處理，首先是在組合物化處理工序中按須投加MP、PAFC、PAM，以去除大部分的氨氮和有機污染物質(zhì)。M

35、P：是我院自行開發(fā)的一種高效脫氨氮藥劑，以去除大部分NH3N對后級生化處理中微生物的抑制作用，去除率可達70%以上。作用機理：向含NH4+的廢水中添加鎂鹽和PO43-，發(fā)生的主要化學反應如下： Mg2+HPO42-+NH4+6H2OMgNH4PO46H2O+H+ （1） Mg2+PO43-+NH4+6H2OMgNH4PO46H2O （2） Mg2+H2PO4-+NH4+6H2OMgNH4PO46H2O+2H+（3）基于上述機理，將H3PO4加入到含有MgO的固體粉末中制成一種乳狀液，根據(jù)反應條件定量投加到滲濾液中，經(jīng)攪拌，再經(jīng)重力沉淀或用PAM輔助絮凝，就得到MAP。其化學分子式是MgNH4P

36、O46H2O，俗稱鳥糞石；它的溶度積為2.510-13。極易進行泥水分離，NH3N處理效果好，工藝操作簡單。PAFC：該產(chǎn)品是在鋁鹽和鐵鹽混凝水解機理的基礎上，依據(jù)協(xié)同增效原理，加入單質(zhì)鐵或三氧化鐵和其他鐵復合而成的一種高效無機金屬鹽類高分子絮凝劑。PAFC對滲濾液的pH值適應性較強，一般滲濾液的pH值在6.58.5之間，無須調(diào)整pH值就與滲濾液中的膠體污染物質(zhì)和重金屬發(fā)生膠體化學反應從而從水中分離出來。在生產(chǎn)應用當中其沉淀速率高于其它無機混凝劑。PAM：是一種線性水溶性聚合物，是水溶性聚合物中應用最廣泛的品種之一。它由丙烯酰胺等單體聚合而成，因此在其分子的主鏈上帶有大量側(cè)基酰胺基。酰胺基的活

37、性很大，可以和多種化合物反應而產(chǎn)生許多聚丙烯酰胺的衍生物，礬花大，在物化處理中起助凝作用，從而提高設計產(chǎn)水量的30%。組合物化反應為一體化設備，由反應、無極調(diào)速、攪拌、加藥系統(tǒng)組成，半地下式組合設備。豎流式沉淀經(jīng)組合物化處理的污水在此進行泥水分離鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)=4.0、 H=5、V=30m3、 T=3h.排泥以電磁閥控制：日本“OKM閥門電動裝置、ULLI100一臺。污泥回灌在整個處理工序中不考慮污泥脫水，剩余污泥全部回灌垃圾場。設污泥池一座：400030005000mm(深)，選用FL3127: Q=100M3/h、H=50m、N=5KW/h,兩臺，一備一用。采用滲濾液回灌技術(shù)解決污泥出

38、路，還可使垃圾填埋場由傳統(tǒng)的存放場轉(zhuǎn)變成生活垃圾的生物處理系統(tǒng)?？梢姖B濾液回灌的意義不僅在降解滲濾液本身的污染負荷，而在于對整個垃圾填埋場中污染物質(zhì)的控制和處理過程中可能起到的重要作用。采用回灌對礦化垃圾進行處理，在去除滲濾液中COD等污染物的同時，可以通過蒸發(fā)和蒸騰作用達到滲濾液減量化目的。與之相比，對非礦化垃圾，特別是對新近填埋的垃圾進行滲濾液回灌，滲濾液中污染物的降解作用可能并不顯著，但是若將固體垃圾和滲濾液中的污染負荷一起考慮，此時的回灌措施加速了垃圾填埋場中總污染負荷的降解速率，加速了垃圾填埋場穩(wěn)定化進程，因而不能僅從滲濾液中污染物的去除效率來否定此時回灌的積極意義。滲濾液回灌可顯著

39、提高垃圾含水率，加快垃圾降解速率和填埋場穩(wěn)定化進程；縮短填埋場對周圍環(huán)境影響的時間；減少封場后填埋場的監(jiān)測、管理費用；增加填埋場土地重新利用的可能性，回灌是今后填埋場管理和設計規(guī)范的重要指標?？傊?，回灌法與物化和生化法相比，能較好地適應滲濾液水質(zhì)水量的變化，是一種投資省、運行費用低、且能加速城市垃圾填埋場穩(wěn)定的方法。經(jīng)沉淀的化學污泥回灌填埋場，利用化學污泥中的乘余羥基絡合物吸附滲濾液中的有機污染物質(zhì)，在填埋場起到初步的吸附降解作用，減少滲濾液水質(zhì)負荷。同時，回灌可顯著提高垃圾含水率，加快垃圾降解速率和填埋場穩(wěn)定化進程；縮短填埋場對周圍環(huán)境影響的時間；減少封場后填埋場的監(jiān)測、管理費用；增加填埋場

40、土地重新利用的可能性。二段水解池400080003500mm(深)2座、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地下建筑物。單池V=96M3、T=23h。各池設組合填料及水下驅(qū)動裝置兩臺：FLM4610、n=1385RPM、N=0.75KW/h.設計實時PH和溶解氧顯示，每池各設一臺。SYCAMIN-D33、SYCAMIN-P33-PH/ORP.該工序污水由潛水泵提升至ICAS池。設潛水提升泵兩臺，一備一用：FL3127 Q=10M3/h、H=10m、N=2KW/h在該工序中投加高效生物菌劑。高效生物菌劑在水解作用下將大分子的有機污染物質(zhì)分解成小分子有機物，同時經(jīng)培養(yǎng)的世代時間較長的反硝化菌的作用使?jié)B濾液中的NO2、N

41、O3-轉(zhuǎn)化成CO2和N2。其化學反應式為：6NO3+5CH3OH（有機物）5CO2+7H2O+6OH+3N2。 硝態(tài)氮被還原為N2，完成脫氮反應。從而達到生物脫氮的要求。由于采用了前置反硝化脫氮工藝，利用進水中的不可被物化處理的可容性有機物作為碳源，所以水解池的碳源補充量較少，節(jié)約處理成本。ICASICAS（斷續(xù)循環(huán)活性污泥法）是我院獨創(chuàng)的水處理工序，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地面建筑物。尺寸為：4000400035000mm(深)，分六格折流循環(huán)，V=288M3，T=50小時、SV%=1520% ，曝氣（攪拌）動力選用川源JA型：JA-32-80、N=1.5KW、P=4級、O2=1.0-1.2kg02/

42、h,每格池中設兩臺對角布置。在第五格設污泥回流泵：FL3067、Q=20M3/h、H=10m、N=1KW/h.潷水器排水量50M3/h. 設計實時溶解氧顯示，每格各設一臺：SYCAMIN-D33。ICAS（斷續(xù)循環(huán)活性污泥法）工序生物選擇器定為前級的水解和ICAS進水的前兩格，活性污泥用回流泵回流。工序操作在處理周期上采用連續(xù)（斷續(xù)）進水曝氣（攪拌）攪拌（曝氣）沉淀排水的靈活變化周期，在雨季發(fā)揮其特有的連續(xù)處理作用，適宜工作安排；在處理機理上滿足了生物降解的同時硝化反硝化脫氮除磷、有機物去除的要求。在ICAS工序中同時硝化反硝化的機理占主導地位。同時硝化反硝化的活性污泥系統(tǒng)為今后簡化生物脫氮技

43、術(shù)并降低投資提供了可能性。一般認為同時硝化反硝化有三個主要機理是：混合形態(tài)：由于充氧裝置的充氧不均和反應器的構(gòu)造原因，造成生物反應器形態(tài)不均，在反應器內(nèi)形成缺氧好氧段，此種情況稱為生物反應的大環(huán)境，即宏觀環(huán)境。菌膠團或生物活性污泥：缺氧好氧段可在活性污泥菌膠團內(nèi)部形成，即微觀環(huán)境。生物化學作用。在過去幾年中，許多新的氮生物化學菌族被鑒定出來，其中包括部分菌種以組團形式對同時硝化反硝化起作用，包括起反硝化作用的自養(yǎng)硝化菌及起硝化作用的異養(yǎng)菌。由于流程上采用好氧缺氧好氧的延時循環(huán)水流途經(jīng)，完全均勻的混合狀態(tài)并不存在。菌膠團或生物活性污泥內(nèi)部的溶解氧梯度與生物膜一樣，目前也已被廣泛認同，使實現(xiàn)同時硝

44、化反硝化的缺氧好氧環(huán)境可在菌膠團或生物活性污泥內(nèi)部形成。由于生物化學作用而產(chǎn)生的同時硝化反硝化更具實質(zhì)意義，它能使異養(yǎng)硝化和好氧反硝化同時進行，從而實現(xiàn)低碳源條件下的高效脫氮及有機物的高效去除。淺層氣浮經(jīng)ICAS處理的水自流到淺層氣浮，當ICAS處理效果較好，出水指標可被生物氧化塘接受時，由兩個電磁閥控制出水流向。在淺層氣浮以去除廢溶解性有機污染物質(zhì)及腐殖酸黃產(chǎn)生的色度。淺層氣浮出水中的過飽和溶解氧后序生物氧化塘的啟動。工作原理（淺層氣浮裝置的結(jié)構(gòu)如圖2.1所示） ICAS出水通過泵1進入氣浮裝置2的中心管3，通過可旋轉(zhuǎn)的水力接頭4和可旋轉(zhuǎn)的分配管5均勻地配入氣浮池底部，溶氣水經(jīng)過中心管7進入

45、可旋轉(zhuǎn)的分配管8，與原水同步進入氣浮池底部。9亦為一個可旋轉(zhuǎn)的水力接頭。飽含微氣泡的溶氣水與原水在氣浮裝置的底部充分碰撞、粘附，使原水中的微粒形成比重1的浮渣上升到水面而被除去。原水的分配管5和溶氣水的分配管8被固定在同一旋轉(zhuǎn)裝置10上，其旋轉(zhuǎn)方向與原水進入氣浮池底部的水流方向相反，但速度相等。本裝置的關鍵部分是成功地利用“零速度”原理，使進水對原水產(chǎn)生擾動，固液分離在一種靜態(tài)下進行。表面形成的浮渣層由螺旋撇渣裝置11收集，然后經(jīng)過排渣管12將其排到池外。澄清后的水由旋轉(zhuǎn)集水管13收集后排到池外，集水管13與中央旋轉(zhuǎn)部分14連在一起，這樣原水在氣浮池中的停留時間就是中央旋轉(zhuǎn)部分的回轉(zhuǎn)周期。連在

46、旋轉(zhuǎn)行走裝置上的刮板將池底和池壁上的沉泥刮到泥斗6中，定期排放到污泥池回灌到垃圾場自然處置。另外一項重要的改進就是固定在旋轉(zhuǎn)行走架10上相互之間有一定間距的一組同心錐形板裝置15，與配水部分一起沿氣浮池同步旋轉(zhuǎn)。每相鄰兩塊錐形板組成一個傾斜的環(huán)行氣浮區(qū)域16，該區(qū)域內(nèi)水時刻處于層流狀態(tài)，加速了顆粒雜質(zhì)隨微氣泡的上升速度。淺層氣浮裝置還包括一對并聯(lián)運行的溶氣管20(簡稱ADTS)，進水泵17的壓力較低，只需202.6 kPa。進水首先通過與兩個ADTS連接的三通閥18，ADTS的另一端布置溶氣出水口。壓縮空氣也經(jīng)過一個三通閥19與壓力水在同一端進入ADTS，壓縮空氣的壓力一般為707.8 kPa

47、。所有的三通閥靠一只調(diào)節(jié)器聯(lián)動，正常運行時，一只ADT的進、出水口均被打開釋放溶氣水，而進氣口被關閉；同時另一只ADT的進水口和出水口被關閉，壓縮空氣通過2040 m的微孔不銹鋼板進入ADT，靠壓縮空氣的壓力將空氣溶于水中，而不是靠水的壓力。水沿著切線方向高速進入ADT中，流速可達10 m/s，壓力水在ADT中呈螺旋狀前進，達995 r/min，進水口可以調(diào)節(jié)，以便控制流量和流速。2 淺層氣浮與傳統(tǒng)氣浮裝置的比較 傳統(tǒng)氣浮裝置中，池深一般為2.02.5 m，這是因為設備是靜止的，水體是運動的。水體從反應室進入接觸區(qū)時會產(chǎn)生流向的改變和流速的重新分布，即把水流轉(zhuǎn)變成均勻向上的流動，這就需要有一定

48、的時間和高度來完成這一變化，其高度一般不低于1.5 m。而淺層氣浮由于“零速度”原理的應用，實現(xiàn)了設備是運動的，水體是靜止的，消除了由于水體的擾動對懸浮顆粒與水分離的影響，降低了對高度的要求；另外在傳統(tǒng)氣浮裝置中，難免有泥砂或絮粒沉于池底，為防止帶出池底的泥砂，出水管一般懸高300 mm，而在淺層氣浮裝置中，由于池底設置了刮泥裝置，因此不需設置懸高段。通過以上分析，淺層氣浮裝置的有效水深一般為400500 mm。 傳統(tǒng)氣浮裝置中，水體的停留時間一般控制在1020 min；而淺層氣浮裝置中，停留時間只需23 min。傳統(tǒng)氣浮裝置中，溶氣系統(tǒng)配備的是溶氣罐，若按溶氣罐的實際容積來計算，其水力停留時

49、間為24 min；而淺層氣浮裝置中，溶氣系統(tǒng)采用的是溶氣管，取消了填料，使溶氣管的容積利用率達100%，其水力停留時間只有1015 s。 在傳統(tǒng)氣浮裝置中，刮渣器定期對浮渣層進行清除，無法根據(jù)浮渣的浮起時間進行有選擇性的清理，因此不但對水體有較大的擾動，而且浮渣的含水率也較大；在淺層氣浮裝置中，螺旋撇渣器安裝在配水系統(tǒng)的前部，清除的浮渣總是氣浮池內(nèi)浮起時間最長(23 min)的浮渣，即固液分離最徹底、含水率最小的浮渣。生物氧化塘生物氧化塘較為傳統(tǒng)，設計廢水停留時間大于10天。該生物氧化塘的設計目的是利用現(xiàn)有的地理條件和滲濾液處理廠的景觀效果考慮，同時是出水效果的保護神。該生物氧化塘不同的是在生

50、物氧化塘中增設了人工填料和水生植物，占總體積的20%左右，并設有水下循環(huán)泵，使氧化塘的水順時針穩(wěn)流。通過生物氧化塘，原位降解底泥的有機污染，迅速重建嚴重受損的底端生物鏈，為上行生物鏈的梯次恢復奠定基礎，加速底泥的硝化進程，為底棲動物的著床創(chuàng)造底質(zhì)條件；再利用水生植物技術(shù)、生物膜技術(shù)、曝氣復氧技術(shù)改善氧化塘水質(zhì)和景觀，提高水體透視度，為水生動物的放養(yǎng)創(chuàng)造水質(zhì)條件，逐步向自然生態(tài)系統(tǒng)演替。設水下循環(huán)泵一臺：FL3127 Q=100M3/h、H=50m、N=5KW/h。消毒池經(jīng)處理的廢水中含有較多的糞大腸桿菌，廢水的排放將影響東江水源，故采用穩(wěn)定性二氧化氯消毒滅菌。消毒槽采用折流水利混合，反應時間2h.目前，我國穩(wěn)定二氧化氯的生產(chǎn)和應用存在著很大缺陷，主要問題是工藝落后，產(chǎn)品純度差，成本居高不下，主導工藝仍為甲醇法和亞氯酸鈉法。而甲醇法無法克服成品中甲醇的蒸發(fā)混入，使產(chǎn)品很難達到行業(yè)標準及食品添加劑標準要求：亞氯酸鈉法則原料成本過高，產(chǎn)品價格不具備競爭力。這些原因在一