固體廢物處理處置課程設(shè)計(jì)

1、固體廢物處理課程設(shè)計(jì) 目錄目錄21、滲濾液處理意義32、滲濾液處理工藝方案選擇論證32.1垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的特點(diǎn)32.2滲濾液主要處理方法42.2.1生物法52.2.2物理化學(xué)法82.3滲濾液處理方案的選擇102.4滲濾液處理工藝方案選擇102.4.2二級(jí)生物處理工藝選擇與論證112.4.3深度處理工藝選擇與論證133、污水處理廠工藝設(shè)計(jì)133.1工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)133.2 廠區(qū)總平面圖設(shè)計(jì)143.2.1廠址概述143.2.2廠區(qū)布置原則143.2.3廠區(qū)總平面圖設(shè)計(jì)153.3廠區(qū)高程設(shè)計(jì)153.4工藝流程153.4.1滲濾液處理工藝流程設(shè)計(jì)154、結(jié)論165、參考文獻(xiàn)17內(nèi)容摘要：本設(shè)計(jì)任務(wù)

2、為撫州市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理設(shè)計(jì)。滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水，其有機(jī)物含量大、氨氮濃度高、水質(zhì)水量波動(dòng)較大。由于單獨(dú)一種工藝處理垃圾滲濾液最終出水難以達(dá)標(biāo)，需與其他工藝組合后應(yīng)用，所以新建填埋場(chǎng)滲濾液處理一般采用組合工藝形式。關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液；SBR工藝；滲濾液處理工藝流程1、滲濾液處理意義 隨著我國(guó)城市人口的增加、城市規(guī)模的擴(kuò)大和居民生活水平的提高，我國(guó)城市生活垃圾的產(chǎn)量在急劇增加。到1999年，我國(guó)的城市生活垃圾已達(dá)1.4億噸，并且以每年810的速度遞增，人均日產(chǎn)生的垃圾已超過(guò)1kg，接近工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家水平。根據(jù)我國(guó)垃圾處理"無(wú)害化、減量化、資源化"的原則，將

3、有一大批生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)要新建。而垃圾滲濾液是否處理達(dá)標(biāo)排放,是衡量一個(gè)填埋場(chǎng)是否為衛(wèi)生填埋場(chǎng)的重要指標(biāo)之一。一個(gè)不合格的垃圾填埋場(chǎng)，就是一個(gè)大的污染源，如不及時(shí)對(duì)其進(jìn)行收集、處理，將造成對(duì)地下水、地表水及垃圾填埋場(chǎng)周圍環(huán)境的污染和影響。尤其是它對(duì)地下水源和土壤的污染更為嚴(yán)重。一些舊的垃圾填埋場(chǎng)由于沒(méi)有采取防滲措施，產(chǎn)生的滲濾液滲入地下水中，造成對(duì)地下水的嚴(yán)重污染。其污染延續(xù)時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年，甚至上百年。一旦地下水源和周圍土壤被其污染，想用人工方法實(shí)施再凈化，技術(shù)上將非常困難，其費(fèi)用也極其昂貴，難以實(shí)施，從而嚴(yán)重威脅到人的生活和生產(chǎn)。鑒于此,制定合理處理方案，不僅達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益，而且環(huán)境保護(hù)

4、的目的也達(dá)到了。2、滲濾液處理工藝方案選擇論證 2.1垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的特點(diǎn) 垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)的滲濾液主要有三個(gè)主要來(lái)源：一是外來(lái)水分，包括大氣降水和地表水；二是垃圾受到擠壓后部分初始含水的釋放；三是垃圾降解過(guò)程中大量的有機(jī)物在厭氧及兼氧微生物的作用下轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳、甲烷等所釋放的內(nèi)源水。垃圾填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液具有有機(jī)物濃度高、成份復(fù)雜、金屬含量低、含有大量病毒和致病菌等特點(diǎn)，從中可檢測(cè)出幾十種有機(jī)污染物，包括單環(huán)芳烴類、多環(huán)芳烴類、雜環(huán)類、烷烴、烯烴類、醇及酚類、酮類、羧酸及酯類及胺等。污染物濃度高，濃度變化范圍大，由此引起了水質(zhì)的較大變化。且滲濾液的濃度由于水量變化而不呈周期性變化，不同的

5、月份其濃度還可相差幾十倍，旱季和雨季其水量可相差數(shù)百倍。也就是說(shuō)，垃圾滲濾液還具有水質(zhì)、水量大幅度急變的特性。 1、垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的特點(diǎn) 對(duì)于一個(gè)填埋場(chǎng)來(lái)說(shuō)，垃圾滲濾液的性質(zhì)會(huì)隨著填埋場(chǎng)的使用時(shí)間的變化而變化，垃圾填埋滲濾液的產(chǎn)量與降雨量、蒸發(fā)量、垃圾性質(zhì)、地表徑流、地下滲入、地下層結(jié)構(gòu)和下層排水設(shè)施等條件有關(guān)。大體來(lái)說(shuō)，垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的水質(zhì)特征主要有以下幾個(gè)方面。 (1)營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào) 在近些年來(lái)，城市垃圾成分發(fā)生了很大的變化，無(wú)機(jī)物的含量銳減，渣礫組分的變化大，有機(jī)物的含量增加，滲濾液中的COD、BOD 和NH 的濃度也相應(yīng)的越來(lái)越高。滲濾液中的NH3一N濃度高，但是垃圾滲濾液中的磷

6、元素含量通常比較低，尤其是受滲濾液Ca 濃度和總堿度水平的影響，溶解性的磷酸鹽濃度更低，滲濾液中高濃度的NH 會(huì)降低脫氫酶的活性，抑制微生物的活性，而磷元素的不足也不利于微生物的生長(zhǎng)，同時(shí)滲濾液中高濃度的NH。 也使得生物脫氫反硝化過(guò)程中的碳源顯得嚴(yán)重不足，滲濾液中營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)給滲濾液的處理帶來(lái)了一定的困難。 (2)金屬含量低 滲濾液中含有多種重金屬離子，同時(shí)滲濾液帶出的重金屬累計(jì)量約占垃圾帶入總量的0565，垃圾中 的微量重金屬有很少一部分進(jìn)入了滲濾液，其濃度與所填埋垃圾的類型、組分和時(shí)間密切相關(guān)，垃圾本身對(duì)重金屬有較強(qiáng)的吸附能力 。 (3)生物的可降解性隨填埋齡的增加而逐漸降低垃圾滲濾

7、液中含有大量的有機(jī)污染物，一般來(lái)說(shuō)可以分為三種：低分子量的脂肪酸類、腐殖質(zhì)高分子的碳水化合物和中等分子量的灰黃霉酸類物質(zhì)。在填埋的初期，滲濾液中大約90的可溶性有機(jī)碳是短鏈的可揮發(fā)性脂肪酸，其次是帶有較多羥基和芳香族羥基的灰黃霉酸，隨著填埋時(shí)間的延長(zhǎng)，揮發(fā)性脂肪酸逐漸減少，而灰黃霉酸類物質(zhì)的比重則增加，這種有機(jī)物組分的變化，意味著BOD5COD的下降，即滲濾液的可生化的降低。有資料表明，滲濾液中的BOD5一般在垃圾填埋后的6個(gè)月至25年之間逐步增加并達(dá)到高峰，此階段BOD5多以溶解性有機(jī)物為主 。 2.2滲濾液主要處理方法生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液是一種高濃度的有機(jī)廢水，色度深，隨著填埋時(shí)間和降雨量

8、等的變化其中的化學(xué)組成會(huì)發(fā)生很大變化，而且其含有致病菌群、重金屬等組分一旦滲出就會(huì)污染地下水，因此填埋場(chǎng)滲濾液的處理是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、封場(chǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和后期管理時(shí)應(yīng)考慮的重要問(wèn)題之一。針對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇工藝技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的方案顯得尤為重要，其重要性甚至要超過(guò)某一單項(xiàng)技術(shù)的選擇。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(jìn)行合并處理；（2） 經(jīng)預(yù)處理后輸送至城市污水處理廠合并處理；（3） 滲濾液回灌至填埋場(chǎng)的循環(huán)噴灑處理；（4） 在填埋場(chǎng)建設(shè)污水處理廠進(jìn)行單獨(dú)處理。其中，將垃圾滲濾液與適當(dāng)規(guī)模的城市污水處理廠合并處理是最為簡(jiǎn)單的處理方式。處理填埋場(chǎng)滲濾液的工

9、藝包括生物法和物理化學(xué)法。 2.2.1生物法常用的方法主要有好氧生物處理、厭氧生物處理、好氧和厭氧結(jié)合處理及土地處理。1好氧生物處理 好氧生物處理技術(shù)利用微生物在好氧條件下旺盛代謝的作用，以廢水中的有機(jī)物作為原料進(jìn)行新城代謝合成生命物質(zhì)，同時(shí)將污染物講解。好氧生物處理技術(shù)有活性污泥法、生物膜法、間歇式活性污泥法、穩(wěn)定塘法等。(1)活性污泥法是以活性污泥為主體的污水生物處理技術(shù)，由Arden和Locdett等于1914年開發(fā)并得到了廣泛的應(yīng)用，它主要利用懸浮生長(zhǎng)的微生物絮體來(lái)降解廢水中有機(jī)物；利用含微生物的絮狀污泥去除廢水中的溶解性及顆粒態(tài)有機(jī)物；利用靜置沉淀去除工藝流程中的MLSS，產(chǎn)生含懸浮

10、固體物低的出水；部分濃縮污泥由沉淀池重新回流至生物反應(yīng)池；利用剩余污泥控制污泥停留時(shí)間，使其達(dá)到所需值?；钚晕勰喾▽?duì)滲濾液中易降解有機(jī)物具有較高的去除率，但是活性污泥法處理垃圾滲濾液的出水效果受溫度影響較大，同時(shí)對(duì)中老期滲濾液的去除效果不理想。（2）生物膜生物膜法又稱固定膜法，是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術(shù)；是土壤自凈過(guò)程的人工化和強(qiáng)化；與活性污泥法一樣，生物膜法主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機(jī)污染物，同時(shí)對(duì)廢水中的氨氮還具有一定的硝化能力。在生物膜法中，生物膜主要是由細(xì)菌(好氧菌、厭氧菌和兼性菌)菌膠團(tuán)和大量真菌菌絲組成，由于生物膜是生長(zhǎng)在載體上，微生物停留時(shí)間長(zhǎng)，諸如硝化

11、茵等生長(zhǎng)世代期較長(zhǎng)的微生物也能生長(zhǎng)。同時(shí)生物膜上還可以生長(zhǎng)一些微型動(dòng)物、藻類以及昆蟲等，使得生物膜上生長(zhǎng)繁育的生物類型極為豐富，種類繁多，食物鏈長(zhǎng)而復(fù)雜。因此生物膜法具有抗水量、水質(zhì)等負(fù)荷沖擊，同時(shí)也有利于水中需較長(zhǎng)停留時(shí)間的氨氮等的去除。（3）SBR法SBR也稱間歇曝氣活性污泥法或序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)，是一種間歇運(yùn)行的污水處理方法。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，SBR去除污染物的機(jī)理相似，只是運(yùn)行方式不同。SBR工藝采用間歇運(yùn)行方式，污水間歇進(jìn)入處理系統(tǒng)并間歇排出。系統(tǒng)內(nèi)只設(shè)一個(gè)處理單元，該單元在不同時(shí)間發(fā)揮不同的作用，污水進(jìn)入該單元后按順序進(jìn)行不同

12、的處理，最后完成總的處理被排出。一般說(shuō)來(lái)，SBR的一個(gè)運(yùn)行周期包括進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水期、閑置期五個(gè)階段。排泥可在排水器或閑置期進(jìn)行。SBR方法可通過(guò)時(shí)間控制，在一個(gè)單池內(nèi)完成進(jìn)水、厭氧攪拌、充氧曝氣、沉淀、排水等過(guò)程，具有較強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷能力，同時(shí)可根據(jù)滲濾液水質(zhì)復(fù)雜多變的特點(diǎn)，靈活地調(diào)整工藝參數(shù)，并且厭氧與好氧的交替進(jìn)行，可以達(dá)到較好的脫氮除磷效果。（4）穩(wěn)定塘法穩(wěn)定塘又名氧化塘，是一種利用天然或人工池塘作為處理設(shè)施，在自然或半自然條件下，充分利用塘中微生物的新陳代謝活動(dòng)來(lái)降解有機(jī)物，塘系統(tǒng)是一個(gè)沒(méi)有二沉池和相應(yīng)的污泥回流設(shè)施的懸浮生長(zhǎng)式生物處理過(guò)程。穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)由于無(wú)需污泥回流，

13、動(dòng)力設(shè)備少，能耗低，工程簡(jiǎn)單，投資省等優(yōu)點(diǎn)，在許多地方得到了廣泛應(yīng)用。但塘系統(tǒng)的不足之處主要是體積較大，有機(jī)負(fù)荷低，降解速度侵，處理周期長(zhǎng)等。2厭氧生物處理 厭氧生物處理工藝是指各種沒(méi)有氧氣和硝態(tài)氮參與的廢水生物處理系統(tǒng)，主要是利用厭氧微生物將基質(zhì)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的難降解有機(jī)物先分解為低級(jí)、結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的有機(jī)物，在毋需提供外源能量的條件下，以被還原有機(jī)物作為受氫體，再由甲烷菌將有機(jī)物分解為甲烷、二氧化碳和水等終產(chǎn)物。厭氧生物處理技術(shù)包括上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧間歇性序批式反應(yīng)器(ASBR)、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)和厭氧生物濾池等。（1）高效厭氧反應(yīng)器UASB作為一種高效厭氧反應(yīng)器，采用

14、懸浮生長(zhǎng)微生物模式，獨(dú)特的氣液固三相分離系統(tǒng)與生物反應(yīng)器集成于一空間，使得反應(yīng)器內(nèi)部能夠形成大的、密實(shí)的、易沉降顆粒污泥，從而在反應(yīng)器內(nèi)的懸浮固體可達(dá)到2330g/L。UASB生物反應(yīng)器的大小受工藝負(fù)荷、最大升流速度、廢水類型和顆粒污泥沉降性能等的影響，一般通過(guò)排放剩余污泥來(lái)控制絮體污泥和顆粒污泥的相對(duì)比例，反應(yīng)器的HRT一般在0.22d范圍內(nèi)，其容積負(fù)荷為225kgCOD/(m3·d)。此技術(shù)啟動(dòng)期短，耐沖擊性好，對(duì)于不同含固量污水具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。(2)厭氧SBR（3）厭氧折流板反應(yīng)器ABR被稱為第三代厭氧反應(yīng)器，其不僅生物固體截留能力強(qiáng)，而且水力混合條件好。ABR反應(yīng)器中使用

15、一系列垂直安裝的折流板使被處理的廢水在反應(yīng)器內(nèi)沿折流板作上下流動(dòng)，借助于處理過(guò)程中反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的沼氣反應(yīng)器內(nèi)的微生物固體在折流板所形成的各個(gè)隔室內(nèi)作上下膨脹和沉淀運(yùn)動(dòng)，而整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)的水序批式厭氧反應(yīng)器（ASBR）通過(guò)一個(gè)反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)去除廢水中有機(jī)物和截留固體顆粒物的雙重功效，由于其工藝靈活性較大、可在同一反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)多工況運(yùn)行，無(wú)需額外的澄清池、無(wú)短流，接近理想化的沉淀?xiàng)l件，使得其非常適合填埋場(chǎng)滲濾液本身量、質(zhì)變化較大的特點(diǎn)。流則以較慢的速度作水平流動(dòng)。由于污水在折流板的作用下，水流繞折流板流動(dòng)而使水流在反應(yīng)器內(nèi)的流徑的總長(zhǎng)度增加，再加之折流板的阻擋及污泥的沉降作用，微生物固體被有效地截留在反應(yīng)

16、器內(nèi)。 （4）厭氧生物濾池 厭氧生物濾池(anaerobic biological filtration process，AF)是一種內(nèi)部裝微生物載體的厭氧反應(yīng)器，由于微生物生長(zhǎng)在填料上，不隨水流失，所以AF有較高的污泥濃度和較長(zhǎng)的泥齡。厭氧濾器中一個(gè)重要介質(zhì)就是濾料，濾料可以使微生物附著生長(zhǎng)，但主要的作用是截留懸浮生長(zhǎng)污泥。AF反應(yīng)器具有良好的運(yùn)行穩(wěn)定性，能適應(yīng)廢水濃度和水力負(fù)荷的變化而不致引起長(zhǎng)時(shí)間的性能破壞，可在低pH值和含毒物條件下穩(wěn)定運(yùn)行，而且再啟動(dòng)迅速，其缺點(diǎn)是布水不均勻、填料昂貴且易堵塞。3厭氧與好氧結(jié)合處理 與厭氧法相比，好氧處理消耗大量的動(dòng)力能量，且廢水COD濃度越高，好氧法

17、耗能越多；好氧處理時(shí)有機(jī)物轉(zhuǎn)化成污泥的比例遠(yuǎn)大于厭氧法，因此污泥處理和處置的費(fèi)用也高于厭氧法；好氧處理時(shí)污泥的生長(zhǎng)量大，所以對(duì)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素的要求也高于厭氧法，對(duì)于含磷濃度較低的垃圾滲濾液需投加必要的磷。而厭氧工藝處理時(shí)間長(zhǎng)、占地面積大，單純厭氧工藝處理效果不佳，鑒于以上原因，對(duì)高濃度的滲濾液一般都采用厭氧好氧兩者結(jié)合處理工藝。我國(guó)曾采用的組合工藝有厭氧+氣浮+好氧工藝，便于管理，節(jié)省能耗，但處理效果不穩(wěn)定；有UASB+氧化溝+穩(wěn)定塘工藝，利用有利地形處理滲濾液；有普通活性污泥法+納濾膜過(guò)濾工藝，處理效果好，但投資和運(yùn)行費(fèi)用高，占地面積大。4土地處理法土地處理是由常規(guī)的污水灌溉發(fā)展起來(lái)的，對(duì)以有

18、機(jī)物為主的廢水可以起到水肥合一、綜合利用的效果。土地處理系統(tǒng)主要是利用土壤的物理、化學(xué)與生物化學(xué)作用，借助于土壤微生物植物等陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制和對(duì)污染物的綜合凈化功能，將污水中污染物去除，使之轉(zhuǎn)化為新的水資源，達(dá)到重新回收利用的一種較為新穎的污水處理方法。用于滲濾液處理的土地處理系統(tǒng)主要包括人工濕地和回灌處理(污水灌溉或地下灌溉等)。 （1）人工濕地人工濕地是利用人為手段建立起來(lái)的，具有濕地性質(zhì)的污水處理系統(tǒng)，是人為創(chuàng)造的一個(gè)適宜水生植物或濕地植物生長(zhǎng)的“環(huán)境”。它是浮水或潛水植物及處于水飽和狀態(tài)的基質(zhì)層和微生物組成的復(fù)合體。它具有較高的植物產(chǎn)率，在水生植物浸水部分的莖、葉和根系上有較

19、大的吸附表面積，并逐漸形成生物膜，從表層到內(nèi)部存在著DO梯度，相應(yīng)形成好氧、缺氧和厭氧層，其中還存有大量的活性微生物，這些微生物通過(guò)生化作用將水中可溶性的有機(jī)物、固體和膠體不溶性有機(jī)質(zhì)(即COD、BOD5、N、P、重金屬等污染物)轉(zhuǎn)變成植物所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并使微生物生長(zhǎng)繁殖，從而降解污染物。（2）回灌處理滲濾液回灌處理技術(shù)是指采用適當(dāng)措施，將從填埋場(chǎng)底部收集到的滲濾液，經(jīng)一定方式預(yù)處理或直接利用動(dòng)力設(shè)施重新打到填埋場(chǎng)覆蓋層表面或覆蓋層下部，利用填埋場(chǎng)覆土層及各年齡段垃圾的物化以及生物降解作用對(duì)滲濾液進(jìn)行處理的一種方法。 滲濾液回灌技術(shù)是把填埋場(chǎng)作為一個(gè)以各年齡段垃圾為填料的生物濾床。當(dāng)滲濾液

20、流過(guò)覆土層和垃圾層時(shí)，發(fā)生一系列生物、化學(xué)和物理作用，使?jié)B濾液中的有機(jī)物、重金屬、無(wú)機(jī)膠體等物質(zhì)，通過(guò)機(jī)械攔截吸附絡(luò)合、菌合和離子交換等作用被截留，并通過(guò)覆土層及各年齡段垃圾表面所富集的各種菌膠團(tuán)和土著細(xì)菌等微生物的作用，降解成為穩(wěn)定和半穩(wěn)定物質(zhì)，同時(shí)由于蒸發(fā)作用，回灌過(guò)程也間接達(dá)到了滲濾液減量的效果。 2.2.2物理化學(xué)法 滲濾液在經(jīng)過(guò)一系列生化處理后的B /C出水比更低，難降解成分，一般有必要采用物化處理技術(shù)，作為一種預(yù)處理或者后處理的手段，來(lái)處理滲濾液。滲濾液的物化處理過(guò)程包含了混凝吸附、蒸發(fā)、高級(jí)氧化、浮選和膜處理技術(shù)等。這些技術(shù)基本都能提高滲濾液的生物降解性或者直接使出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)

21、，徹底實(shí)現(xiàn)滲濾液的無(wú)害化。1混凝處理技術(shù) 混凝處理目的是通過(guò)外加混凝劑使水體中不能直接通過(guò)重力去除的微小雜質(zhì)聚結(jié)成較大的顆粒，迅速得到沉降，從而使水澄清。一般來(lái)說(shuō)，單純依靠混凝來(lái)去除滲濾液中的COD到一定的排放標(biāo)準(zhǔn)是不大現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)榛炷幚硪话銓?duì)于大分子有機(jī)物(大于3000Da)具有良好的效應(yīng)，而滲濾液除了大分子物質(zhì)外，還有很大一部分物質(zhì)是由小分子物質(zhì)組成，新鮮滲濾液中小于1000Da分子量的物質(zhì)占將近80%。因此，混凝處理一般可用作滲濾液的預(yù)處理或者是深度處理。2高級(jí)氧化技術(shù)高級(jí)氧化技術(shù)由于具有氧化能力高、二次污染小、外界環(huán)境影響因素小、具有一定的非選擇性，應(yīng)用廣泛。高級(jí)氧化技術(shù)包括蒸發(fā)處理

22、、化學(xué)氧化法、光催化氧化法和電解處理等。 （1）蒸發(fā)處理蒸發(fā)法主要利用外加能量來(lái)蒸發(fā)廢水中的水分，從而大大縮小廢水體積，達(dá)到處理目的。目前在染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等工業(yè)廢水以及放射性廢水處理領(lǐng)域中應(yīng)用較廣泛。近年來(lái)，在滲濾液處理中也得到了相應(yīng)的應(yīng)用。Ehrig認(rèn)為，通過(guò)蒸發(fā)作用，滲濾液可以分離成潔凈的液相和含有污染物的固相，但是當(dāng)固相或濃縮液中含有揮發(fā)性有機(jī)物、含氯有機(jī)物或高濃度氨氮時(shí)，由于易形成二次污染，而使得蒸發(fā)操作較為困難。（2）化學(xué)氧化法 化學(xué)氧化法是利用強(qiáng)氧化劑將廢水中的有機(jī)物氧化成小分子的碳?xì)浠衔锘蛲耆V化成CO2和H2O，其中H2O2和O3是最常用的兩種氧化劑。（3）光催化氧化法光催

23、化氧化反應(yīng)是利用光催化半導(dǎo)體TiO2在紫外光照下，使得TiO2產(chǎn)生電子-空穴，在吸附H2O后，形成吸附態(tài)的·OH，·OH基團(tuán)是一種具有強(qiáng)氧化活性的自由基，它與有機(jī)物結(jié)合后，能夠很快發(fā)生氧化-還原反應(yīng)，達(dá)到降解有機(jī)物的目的。（4）電解技術(shù)電催化氧化反應(yīng)的基本原理也與光催化氧化反應(yīng)類似，不同之處就是電解反應(yīng)能量的來(lái)源是電能，并且能量的大小可以通過(guò)電流密度的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。電解過(guò)程中，滲濾液中的COD、NH3-N的去除，通常是由于陽(yáng)極的直接氧化作用和溶液中的間接氧化作用。陽(yáng)極直接氧化是由于水分子在陽(yáng)極表面上放電產(chǎn)生被吸附的·OH，·OH對(duì)被吸附在陽(yáng)極上的有機(jī)物的親

24、電進(jìn)攻而發(fā)生氧化作用；間接氧化時(shí)在電解過(guò)程中銅鼓電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了強(qiáng)氧化劑。3膜分離技術(shù)隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高和人們環(huán)境意識(shí)的增加，膜處理工藝在滲濾液尾水和老齡滲濾液處理中的應(yīng)用越來(lái)越廣。反滲透是一種離子/分子水平的物理分離技術(shù)，在壓力作用下使?jié)B濾液中的水分子通過(guò)半透膜，可以有效地除去其中的細(xì)菌、懸浮物、有機(jī)污染物、重金屬離子、氨氯等污染物質(zhì)，從而確保出水水質(zhì)完全符合國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)4。和其它方法相比，反滲透法具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，因此越來(lái)越多地被用來(lái)處理生活垃圾滲濾液，日益成為垃圾滲濾液處理的主流技術(shù)。 2.3滲濾液處理方案的選擇滲濾液的濃度高，有機(jī)物含量大，氨氮含量高，且

25、根據(jù)填埋時(shí)間的不同，滲濾液中各組分的含量會(huì)有較大變化，且受氣候、季節(jié)的影響較大。滲濾液中致病菌群、重金屬等組分一旦滲出就會(huì)污染地下水，因此在工藝流程選擇上應(yīng)采用高效、低耗、先進(jìn)、合理、成熟的工藝，在運(yùn)行中具有較大的靈活性，并適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化，運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)。嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)保有關(guān)規(guī)定，確保水處理系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到中華人民共和國(guó)生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB16889-2008）的現(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場(chǎng)水污染物排放濃度限值標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況及地理特點(diǎn)，本著投資省，工程造價(jià)運(yùn)行費(fèi)用低、施工方便、操作運(yùn)行管理簡(jiǎn)單的原則，因地制宜，選擇合適的工藝及處理設(shè)施。 2.4滲濾液處理工藝方案選擇本次設(shè)計(jì)

26、中填埋場(chǎng)滲濾液屬于填埋場(chǎng)早期滲濾液，有機(jī)物濃度高，可生化性好，氨氮濃度很高，具有惡臭，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中要嚴(yán)謹(jǐn)考慮有機(jī)物和氨氮的去除，使出水同時(shí)達(dá)到無(wú)害無(wú)味。由于設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)濃度高，要求污染物去除率較高（COD去除率：98.75%，BOD5去除率：99.25%，NH3-N去除率：97.5%，SS去除率：97%），任何單機(jī)處理都難以達(dá)到出水排放標(biāo)準(zhǔn)。因此為了有效去除污染物，本次滲濾液處理設(shè)計(jì)包括一級(jí)預(yù)處理、二級(jí)生物處理和深度處理。一級(jí)預(yù)處理主要作用是去除污水中的漂浮物及懸浮狀的污染物、調(diào)整pH值和減輕污水的腐化程度及后處理工藝負(fù)荷5。在一般情況下，物理法和化學(xué)法均可作為高濃度廢水處理的預(yù)處理。預(yù)處

27、理一般包擴(kuò)固液分離、氣浮、吹脫、吸附、沉淀、混凝等。其中固液分離能有效去除懸浮物，吹脫法對(duì)于氨氮去除率較高。 二級(jí)生物處理主要作用是去除污水中呈膠體和溶解態(tài)的有機(jī)污染物，使出水的有機(jī)物含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。生化處理包括活性污泥法和生物膜法等。其中ABR、SBR、氧化溝等處理有機(jī)物和氨氮效果較好。深度處理主要作用是進(jìn)一步去除常規(guī)二級(jí)處理不能完全去除的污水中的雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)污水的回收和再利用。深度處理包括膜分離、混凝沉淀、離子交換和活性炭吸附等。其中混凝沉淀和活性炭吸附工藝較成熟，且處理效果較好。 2.4.1一級(jí)處理工藝選擇與論證根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)，氨氮和懸浮物濃度都較高。由于進(jìn)水水量較小，滲濾液中的懸浮

28、物和部分有機(jī)物可設(shè)置人工格柵對(duì)其進(jìn)行截留，可減小顆粒物對(duì)后續(xù)處理構(gòu)筑物和水泵的堵塞。由于滲濾液水質(zhì)、水量、酸堿度和溫度有一定變化，因此設(shè)置一均質(zhì)調(diào)節(jié)池，是滲濾液水質(zhì)水量等分布均衡。同時(shí)，可在調(diào)節(jié)池中加堿提高pH值以確保后續(xù)處理的順利進(jìn)行。 根據(jù)滲濾液特性及進(jìn)水水質(zhì)可知，本次設(shè)計(jì)進(jìn)水氨氮含量很高，因此考慮采用物理法先對(duì)滲濾液中氨氮進(jìn)行處理，所以選擇現(xiàn)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為普遍的吹脫法。吹脫法是將廢水的pH值范圍調(diào)至11左右后，使廢水中的離子態(tài)銨轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氨，將廢水通入吹脫設(shè)備中，通過(guò)氣液接觸將廢水中的游離氨吹脫到大氣中，同時(shí)對(duì)氨氣實(shí)行吸收，達(dá)到資源回收和凈化的目的，同時(shí)由于向廢水中鼓入了一定量的空氣，

29、對(duì)COD也有一定量的去除，從而減小后續(xù)生物處理單元的負(fù)荷6。在進(jìn)行氨氮吹脫后，還應(yīng)設(shè)置一調(diào)節(jié)池，向其中通入CO2以減低從吹脫塔中出來(lái)的滲濾液的pH值，確保后續(xù)處理的順利進(jìn)行。 2.4.2二級(jí)生物處理工藝選擇與論證 經(jīng)過(guò)一級(jí)預(yù)處理后，滲濾液中的有機(jī)物、氨氮和SS濃度都有所降低，但是遠(yuǎn)不足以達(dá)到出水排放標(biāo)準(zhǔn)。因此要選擇成熟高效的二級(jí)生物處理工藝對(duì)滲濾液進(jìn)行進(jìn)一步處理。由于本次處理的滲濾液濃度很高對(duì)于BOD5:COD>0.5的早期滲濾液，含有大量易于生物降解的脂肪酸，理含有高濃度有機(jī)物的早期滲濾液時(shí)，提供大量的氧氣是非常必要的，當(dāng)滲濾液有機(jī)負(fù)荷隨時(shí)間變化時(shí)，系統(tǒng)可通過(guò)改變氧氣供應(yīng)來(lái)調(diào)整。好氧系

30、統(tǒng)更為有效7。但由于本次處理的滲濾液濃度很高，因此必須在好氧處理工藝前首先進(jìn)行厭氧處理，有效地降低BOD5、COD的含量，達(dá)到好氧生物處理的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)。因此選擇厭氧與好氧工藝結(jié)合處理。厭氧生物處理工藝中，ABR處理滲濾液應(yīng)用較廣，極適用于處理高濃度廢水且工藝較成熟，污泥流失損失較小，而且不需設(shè)混合攪拌裝置，不存在污泥堵塞問(wèn)題。啟動(dòng)時(shí)間短，運(yùn)行穩(wěn)定，與SBR工藝的結(jié)合運(yùn)用十分成熟，且處理效率較高，適合此次滲濾的厭氧處理。好氧生物處理中SBR工藝是現(xiàn)在較為成熟的，且本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水量也滿足SBR的處理要求，同時(shí)SBR對(duì)有機(jī)物和氨氮都具有很高的去除率，非常適用于本次設(shè)計(jì)。SBR的操作程序是在一個(gè)反應(yīng)器

31、中的一個(gè)處理周期內(nèi)依次完成進(jìn)水、生化反應(yīng)、泥水沉淀分離、排放上清液和閉置等5個(gè)基本過(guò)程組成，其運(yùn)行工序如圖2.1所示。SBR法的工藝設(shè)備是由曝氣裝置、上清液排出裝置(潷水器)，以及其他附屬設(shè)備組成的反應(yīng)器。SBR對(duì)有機(jī)物的去除機(jī)理為：在反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先培養(yǎng)馴化一定量的活性微生物(活性污泥)，當(dāng)廢水進(jìn)入反應(yīng)器與活性污泥混合接觸并有氧存在時(shí)，微生物利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O等無(wú)機(jī)物；同時(shí)，微生物細(xì)胞增殖，最后將微生物細(xì)胞物質(zhì)(活性污泥)與水沉淀分離，廢水得到處理。SBR 技術(shù)的核心是SBR 反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。圖2

32、.1 SBR運(yùn)行操作工序示意圖SBR具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1. 理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。 2. 運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。 3. 耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。 4. 工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。 5. 處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。 6. 反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。 7. SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。 8. 適用于脫氮除磷，適

33、當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。 9. 工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng)，布置緊湊，占地面積省。 2.4.3深度處理工藝選擇與論證 二級(jí)處理出水不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，因此對(duì)滲濾液進(jìn)行進(jìn)一步的深度處理，對(duì)其中去除率不達(dá)標(biāo)的污染物質(zhì)進(jìn)行凈化。因?yàn)槌鏊欧乓筝^高，因此首先采用混凝沉淀法除去其中未能通過(guò)重力沉降的微小雜質(zhì)，同時(shí)使廢水水質(zhì)能達(dá)到活性炭吸附的處理要求?；钚蕴课绞俏鬯疃忍幚砉に囍休^成熟較成功的一種方法，由于本次處理對(duì)象為滲濾液，其臭味很濃，色度很高，使用活性炭吸附塔可以有效地對(duì)其進(jìn)行去除，使水澄清，同時(shí)對(duì)難

34、生物降解有機(jī)物和放射性物質(zhì)活性炭的去處效果也極佳，因此，選擇該法較為合適。最后，由于污水處理后出水中含有大量的細(xì)菌和病毒，而一般的污水處理工藝并不能將其滅絕，為了防止疾病的傳播并滿足污水深度處理對(duì)水質(zhì)的要求，必須對(duì)出水進(jìn)行消毒處理。因此，在深度處理中增加消毒池，最終達(dá)到出水水質(zhì)的排放要求。 綜合以上選擇原則及論證，根據(jù)設(shè)計(jì)資料綜合考慮，本次填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝路線的選擇為“格柵調(diào)節(jié)池吹脫塔調(diào)節(jié)池ABRSBR混凝沉淀活性炭吸附消毒”。3、污水處理廠工藝設(shè)計(jì) 3.1工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 3.1.1 格柵設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 水泵前格柵柵條間隙，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。 水泵前格柵柵條間隙應(yīng)符合：a、人工清除25-

35、40mm；b、機(jī)械清除16-25mm；c、最大間隙40mm。 如水泵前的格柵間隙不大于25mm，污水處理系統(tǒng)前可不再設(shè)置格柵。 柵渣量與格柵間隙的大小、地區(qū)特點(diǎn)、污水流量以及下水道系統(tǒng)類型等因素有關(guān)。在無(wú)當(dāng)?shù)剡\(yùn)行資料時(shí)可采用：a、格柵間隙16-25mm，0.10-0.05m3/103m3（柵渣/污水）；b、格柵間隙30-50mm，0.03-0.01m3/103m3(柵渣/污水)。柵渣的含水率一般為80%，容重約為960kg/m3。 過(guò)柵流速一般采用0.6-1.0m/s。 格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般為0.4-0.9m/s；格柵傾角一般采用45°-75°；通過(guò)格柵水頭損失一般采

36、用0.08-0.15m。 格柵間必須設(shè)置工作臺(tái)，臺(tái)面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m。工作臺(tái)上應(yīng)設(shè)有安全設(shè)施和沖洗設(shè)施。 格柵間工作臺(tái)兩側(cè)過(guò)道寬度不應(yīng)小于0.7m；工作臺(tái)正面過(guò)道寬度：（a）人工清除不應(yīng)小于1.2m；（b）機(jī)械清除不應(yīng)小于1.5m。 機(jī)械格柵的動(dòng)力裝置一般設(shè)在室內(nèi)，或采取其他保護(hù)設(shè)備的措施。 設(shè)置格柵裝置構(gòu)筑物，必須考慮設(shè)有良好的通風(fēng)設(shè)備。格柵間內(nèi)應(yīng)安裝調(diào)運(yùn)設(shè)備，以進(jìn)行格柵和其他設(shè)備的檢修及柵渣的日常清除。3.2 廠區(qū)總平面圖設(shè)計(jì)3.2.1廠址概述 廠址應(yīng)選在地質(zhì)條件較好的地方。地基較好，承載能力較大，地下水位較低，便于施工。 處理站應(yīng)少占用土地和不占良田。同時(shí)，要考慮今后有適當(dāng)

37、的發(fā)展余地。 要考慮周圍環(huán)境衛(wèi)生條件。污水處理廠應(yīng)設(shè)置在城鎮(zhèn)集中給水水源的下游并盡可能在夏季主風(fēng)向的下方，距離城鎮(zhèn)或生活區(qū)在300米以上，并便于處理后的污水用于農(nóng)田灌溉等。 處理站應(yīng)設(shè)在靠近電源的地方，并考慮排水、排泥的方便。 處理站應(yīng)選擇在不受洪水威脅的地方，否則應(yīng)考慮防洪措施。3.2.2廠區(qū)布置原則 按功能分區(qū)，配置得當(dāng)主要是指對(duì)生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生產(chǎn)管理、生活福利等各部分布置，要做到分區(qū)明確、配置得當(dāng)又不過(guò)分獨(dú)立分散。既有利于生產(chǎn)，又可以避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行或逗留，確保安全生產(chǎn)。在有條件時(shí)（特別是建新廠的時(shí)候），應(yīng)盡量把生活區(qū)和生產(chǎn)區(qū)分開，兩者之間不必設(shè)圍墻。 功能明確，布置緊湊首先

38、應(yīng)保證生產(chǎn)的需要，結(jié)合地形、地質(zhì)、土方、結(jié)構(gòu)和施工等因素全面的考慮。布置時(shí)力求減少占地面積，減少連接管（渠）的長(zhǎng)度，便于操作管理。 順流排列，流程簡(jiǎn)潔指處理構(gòu)筑物盡量按流程方向設(shè)置，避免進(jìn)（出）水方向相反安排；各構(gòu)筑物之間的管（渠）應(yīng)以最短的路線布置，盡量避免不必要的轉(zhuǎn)彎和用水泵提升，嚴(yán)禁將管線埋在構(gòu)筑物下面。目的在于減少能量（水頭）損失、節(jié)省管材、便于施工和維修。 充分利用地形，平衡土方，降低工程費(fèi)用某些構(gòu)筑物放在較高處，便于減少土方，便于放空、排泥，又減少了工程量，而另一些構(gòu)筑物放在低處，使水按流程按重力順暢輸送。 必要時(shí)應(yīng)適當(dāng)預(yù)留余地，考慮擴(kuò)建和施工的可能。 構(gòu)筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向?qū)?/p>

39、排放異味和有害氣體的構(gòu)筑物布置在居住和辦公場(chǎng)所的下風(fēng)方向；為保證良好的自然通風(fēng)條件，建筑物布置應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向。3.2.3廠區(qū)總平面圖設(shè)計(jì)3.2.3.1處理站的平面布置滲濾液處理站包括生產(chǎn)性的處理構(gòu)筑物和泵站、鼓風(fēng)機(jī)房、藥劑間、化驗(yàn)室等建筑物，以及輔助性的修理間、倉(cāng)庫(kù)、辦公室、值班室等。在廠區(qū)內(nèi)還有道路系統(tǒng)、室外照明系統(tǒng)和美化的綠化設(shè)施。平面布時(shí)應(yīng)該考慮一下原則： 布置應(yīng)緊湊，以減少處理廠占地面積和連接管的長(zhǎng)度，并應(yīng)考慮工作人員的方便。 各處理構(gòu)筑物之間的連接管應(yīng)盡量避免立體交叉，并考慮施工檢修方便。 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。 使需要開挖的處理構(gòu)筑物避開劣質(zhì)地基。 考慮分期施工和擴(kuò)建的可能性，留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建余地。3.3廠區(qū)高程設(shè)計(jì) 處理站高程布置時(shí)，所依據(jù)的主要技術(shù)參數(shù)是構(gòu)筑物的高度和水頭損失。在處理流程中，相鄰構(gòu)筑物的相對(duì)高度差取決于兩個(gè)構(gòu)筑物之間的水面高差，這個(gè)水面高差的數(shù)值就是流程中的水頭損失；它主要由三部分組成，即構(gòu)筑物本身的、連接管（渠）的及計(jì)量設(shè)備的水頭損失等。 考