固體廢物處理處置課程設(shè)計

1、<p>　　固體廢物處理課程設(shè)計 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄2</b></p><p>　　1、滲濾液處理意義3</p><p>　　2、滲濾液處理工藝方案選擇論證3</p><p>　　2

2、.1垃圾填埋場滲濾液的特點3</p><p>　　2.2滲濾液主要處理方法4</p><p>　　2.2.1生物法5</p><p>　　2.2.2物理化學法8</p><p>　　2.3滲濾液處理方案的選擇10</p><p>　　2.4滲濾液處理工藝方案選擇10</p><p>

3、　　2.4.2二級生物處理工藝選擇與論證11</p><p>　　2.4.3深度處理工藝選擇與論證13</p><p>　　3、污水處理廠工藝設(shè)計13</p><p>　　3.1工程設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)13</p><p>　　3.2 廠區(qū)總平面圖設(shè)計14</p><p>　　3.2.1廠址概述14</p&g

4、t;<p>　　3.2.2廠區(qū)布置原則14</p><p>　　3.2.3廠區(qū)總平面圖設(shè)計15</p><p>　　3.3廠區(qū)高程設(shè)計15</p><p>　　3.4工藝流程15</p><p>　　3.4.1滲濾液處理工藝流程設(shè)計15</p><p><b>　　4、結(jié)論16<

5、;/b></p><p><b>　　5、參考文獻17</b></p><p><b>　　內(nèi)容摘要：</b></p><p>　　本設(shè)計任務(wù)為撫州市垃圾填埋場滲濾液處理設(shè)計。滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機廢水，其有機物含量大、氨氮濃度高、水質(zhì)水量波動較大。由于單獨一種工藝處理垃圾滲濾液最終出水難以達標，需與其他

6、工藝組合后應(yīng)用，所以新建填埋場滲濾液處理一般采用組合工藝形式。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞：</b></p><p>　　垃圾滲濾液；SBR工藝；滲濾液處理工藝流程</p><p><b>　　1、滲濾液處理意義</b></p><p>　　隨著我國城市人口的增加、城市規(guī)模的擴大和居民生活水

7、平的提高，我國城市生活垃圾的產(chǎn)量在急劇增加。到1999年，我國的城市生活垃圾已達1.4億噸，并且以每年8％～10％的速度遞增，人均日產(chǎn)生的垃圾已超過1kg，接近工業(yè)發(fā)達國家水平。根據(jù)我國垃圾處理"無害化、減量化、資源化"的原則，將有一大批生活垃圾衛(wèi)生填埋場要新建。而垃圾滲濾液是否處理達標排放,是衡量一個填埋場是否為衛(wèi)生填埋場的重要指標之一。一個不合格的垃圾填埋場，就是一個大的污染源，如不及時對其進行收集、處理，將造成

8、對地下水、地表水及垃圾填埋場周圍環(huán)境的污染和影響。尤其是它對地下水源和土壤的污染更為嚴重。一些舊的垃圾填埋場由于沒有采取防滲措施，產(chǎn)生的滲濾液滲入地下水中，造成對地下水的嚴重污染。其污染延續(xù)時間可以長達數(shù)十年，甚至上百年。一旦地下水源和周圍土壤被其污染，想用人工方法實施再凈化，技術(shù)上將非常困難，其費用也極其昂貴，難以實施，從而嚴重威脅到人的生活和生產(chǎn)。鑒于此,制定合理處理方案，不僅達到經(jīng)濟效益，而且環(huán)境保護的目的也達到了。</p&

9、gt;<p>　　2、滲濾液處理工藝方案選擇論證</p><p>　　2.1垃圾填埋場滲濾液的特點</p><p>　　垃圾填埋場內(nèi)的滲濾液主要有三個主要來源：一是外來水分，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；三是垃圾降解過程中大量的有機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。垃圾填埋場的垃圾滲濾液具有有機物濃度高、成份復

10、雜、金屬含量低、含有大量病毒和致病菌等特點，從中可檢測出幾十種有機污染物，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，垃圾滲濾液還具有水質(zhì)、水量大幅度急變的特性。</p><p>　　1、垃圾填埋場滲濾液

11、的特點</p><p>　　對于一個填埋場來說，垃圾滲濾液的性質(zhì)會隨著填埋場的使用時間的變化而變化，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)。大體來說，垃圾填埋場滲濾液的水質(zhì)特征主要有以下幾個方面。</p><p>　　(1)營養(yǎng)元素比例失調(diào)</p><p>　　在近些年來，城市垃圾成分發(fā)生了很大的變化，

12、無機物的含量銳減，渣礫組分的變化大，有機物的含量增加，滲濾液中的COD、BOD 和NH 的濃度也相應(yīng)的越來越高。滲</p><p>　　濾液中的NH3一N濃度高，但是垃圾滲濾液中的磷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，同時滲濾液中高濃度的NH。 也使得生物脫氫反硝化過

13、程中的碳源顯得嚴重不足，滲濾液中營養(yǎng)元素比例失調(diào)給滲濾液的處理帶來了一定的困難。</p><p><b>　　(2)金屬含量低</b></p><p>　　滲濾液中含有多種重金屬離子，同時滲濾液帶出的重金屬累計量約占垃圾帶入總量的0．5％～6．5％，垃圾中 的微量重金屬有很少一部分進入了滲濾液，其濃度與所填埋垃圾的類型、組分和時間密切相關(guān)，垃圾本身對重金屬有較強的吸附

14、能力 。</p><p>　　(3)生物的可降解性隨填埋齡的增加而逐漸降低</p><p>　　垃圾滲濾液中含有大量的有機污染物，一般來說可以分為三種：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，隨著填埋時間的延長，揮發(fā)性脂肪酸逐漸減少，而灰黃霉酸類

15、物質(zhì)的比重則增加，這種有機物組分的變化，意味著BOD5／COD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個月至2．5年之間逐步增加并達到高峰，此階段BOD5多以溶解性有機物為主 。</p><p>　　2.2滲濾液主要處理方法</p><p>　　生活垃圾填埋場滲濾液是一種高濃度的有機廢水，色度深，隨著填埋時間和降雨量等的變化其中的化學組成會發(fā)生很大

16、變化，而且其含有致病菌群、重金屬等組分一旦滲出就會污染地下水，因此填埋場滲濾液的處理是填埋場設(shè)計、運行、封場、環(huán)境監(jiān)測和后期管理時應(yīng)考慮的重要問題之一。針對國家標準要求，選擇工藝技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理的方案顯得尤為重要，其重要性甚至要超過某一單項技術(shù)的選擇。常用的垃圾滲濾液處理方式有以下四種：</p><p>　　將滲濾液輸送至城市污水處理廠進行合并處理；</p><p>　　經(jīng)預處理后輸送至

17、城市污水處理廠合并處理；</p><p>　　滲濾液回灌至填埋場的循環(huán)噴灑處理；</p><p>　　在填埋場建設(shè)污水處理廠進行單獨處理。</p><p>　　其中，將垃圾滲濾液與適當規(guī)模的城市污水處理廠合并處理是最為簡單的處理方式。處理填埋場滲濾液的工藝包括生物法和物理化學法。 </p><p><b>　　2.2.1生物法<

18、;/b></p><p>　　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。</p><p><b>　　1．好氧生物處理</b></p><p>　　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，以廢水中的有機物作為原料進行新城代謝合成生命物質(zhì)，同時將污染物講解。好氧生物處理技術(shù)有活性污泥法、生物膜法

19、、間歇式活性污泥法、穩(wěn)定塘法等。</p><p>　　(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的微生物絮體來降解廢水中有機物；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)有機物；利用靜置沉淀去除工藝流程中的MLSS，產(chǎn)生含懸浮固體物低的出水；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間，

20、使其達到所需值?；钚晕勰喾▽B濾液中易降解有機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，同時對中老期滲濾液的去除效果不理想。</p><p><b>　?。?）生物膜</b></p><p>　　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)；是土壤自凈過程的人工化和強化；與活性污泥法一樣，生物膜法主要去除廢水中溶解

21、性的和膠體狀的有機污染物，同時對廢水中的氨氮還具有一定的硝化能力。在生物膜法中，生物膜主要是由細菌(好氧菌、厭氧菌和兼性菌)菌膠團和大量真菌菌絲組成，由于生物膜是生長在載體上，微生物停留時間長，諸如硝化茵等生長世代期較長的微生物也能生長。同時生物膜上還可以生長一些微型動物、藻類以及昆蟲等，使得生物膜上生長繁育的生物類型極為豐富，種類繁多，食物鏈長而復雜。因此生物膜法具有抗水量、水質(zhì)等負荷沖擊，同時也有利于水中需較長停留時間的氨氮等的去除

22、。</p><p><b>　?。?）SBR法</b></p><p>　　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去除污染物的機理相似，只是運行方式不同。SBR工藝采用間歇運行方式，污水間歇進入處理系統(tǒng)并間歇排出。系統(tǒng)內(nèi)只設(shè)一個處理單元，該單元在不

23、同時間發(fā)揮不同的作用，污水進入該單元后按順序進行不同的處理，最后完成總的處理被排出。一般說來，SBR的一個運行周期包括進水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水期、閑置期五個階段。排泥可在排水器或閑置期進行。</p><p>　　SBR方法可通過時間控制，在一個單池內(nèi)完成進水、厭氧攪拌、充氧曝氣、沉淀、排水等過程，具有較強抗沖擊負荷能力，同時可根據(jù)滲濾液水質(zhì)復雜多變的特點，靈活地調(diào)整工藝參數(shù)，并且厭氧與好氧的交替進行，可以達到

24、較好的脫氮除磷效果。</p><p><b>　?。?）穩(wěn)定塘法</b></p><p>　　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來降解有機物，塘系統(tǒng)是一個沒有二沉池和相應(yīng)的污泥回流設(shè)施的懸浮生長式生物處理過程。穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)由于無需污泥回流，動力設(shè)備少，能耗低，工程簡單，投資省等優(yōu)點，在許多地

25、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，有機負荷低，降解速度侵，處理周期長等。</p><p><b>　　2．厭氧生物處理</b></p><p>　　厭氧生物處理工藝是指各種沒有氧氣和硝態(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)復雜的難降解有機物先分解為低級、結(jié)構(gòu)較為簡單的有機物，在毋需提供外源能量的條件下，以被還原有機物作為受氫體，

26、再由甲烷菌將有機物分解為甲烷、二氧化碳和水等終產(chǎn)物。厭氧生物處理技術(shù)包括</p><p>　　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。</p><p>　?。?）高效厭氧反應(yīng)器</p><p>　　UASB作為一種高效厭氧反應(yīng)器，采用懸浮生長微生物模式，獨特的氣液固三相分離系統(tǒng)與生物反應(yīng)器集成于一

27、空間，使得反應(yīng)器內(nèi)部能夠形成大的、密實的、易沉降顆粒污泥，從而在反應(yīng)器內(nèi)的懸浮固體可達到23~30g/L。UASB生物反應(yīng)器的大小受工藝負荷、最大升流速度、廢水類型和顆粒污泥沉降性能等的影響，一般通過排放剩余污泥來控制絮體污泥和顆粒污泥的相對比例，反應(yīng)器的HRT一般在0.2~2d范圍內(nèi)，其容積負荷為2~25kgCOD/(m3·d)。此技術(shù)啟動期短，耐沖擊性好，對于不同含固量污水具有較強的適應(yīng)能力。</p><

28、;p><b>　　(2)厭氧SBR</b></p><p>　?。?）厭氧折流板反應(yīng)器</p><p>　　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，而且水力混合條件好。ABR反應(yīng)器中使用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，借助于處理過程中反應(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隔室內(nèi)作上下膨脹和沉淀

29、運動，而整個反應(yīng)器內(nèi)的水序批式厭氧反應(yīng)器（ASBR）通過一個反應(yīng)器實現(xiàn)去除廢水中有機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)器實現(xiàn)多工況運行，無需額外的澄清池、無短流，接近理想化的沉淀條件，使得其非常適合填埋場滲濾液本身量、質(zhì)變化較大的特點。</p><p>　　流則以較慢的速度作水平流動。由于污水在折流板的作用下，水流繞折流板流動而使水流在反應(yīng)器內(nèi)的流徑的總長度增加，再加之折流板的阻擋及

30、污泥的沉降作用，微生物固體被有效地截留在反應(yīng)器內(nèi)。</p><p><b>　?。?）厭氧生物濾池</b></p><p>　　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，由于微生物生長在填料上，不隨水流失，所以AF有較高的污泥濃度和較長的泥齡。厭氧濾器中一個重要介質(zhì)就是濾料，

31、濾料可以使微生物附著生長，但主要的作用是截留懸浮生長污泥。AF反應(yīng)器具有良好的運行穩(wěn)定性，能適應(yīng)廢水濃度和水力負荷的變化而不致引起長時間的性能破壞，可在低pH值和含毒物條件下穩(wěn)定運行，而且再啟動迅速，其缺點是布水不均勻、填料昂貴且易堵塞。</p><p>　　3．厭氧與好氧結(jié)合處理 </p><p>　　與厭氧法相比，好氧處理消耗大量的動力能量，且廢水COD濃度越高，好氧法耗能越多；好氧處

32、理時有機物轉(zhuǎn)化成污泥的比例遠大于厭氧法，因此污泥處理和處置的費用也高于厭氧法；好氧處理時污泥的生長量大，所以對無機營養(yǎng)元素的要求也高于厭氧法，對于含磷濃度較低的垃圾滲濾液需投加必要的磷。而厭氧工藝處理時間長、占地面積大，單純厭氧工藝處理效果不佳，鑒于以上原因，對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

33、處理滲濾液；有普通活性污泥法+納濾膜過濾工藝，處理效果好，但投資和運行費用高，占地面積大。</p><p><b>　　4．土地處理法</b></p><p>　　土地處理是由常規(guī)的污水灌溉發(fā)展起來的，對以有機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、化學與生物化學作用，借助于土壤—微生物—植物等陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機制和對污染

34、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，達到重新回收利用的一種較為新穎的污水處理方法。</p><p>　　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)。</p><p><b>　　（1）人工濕地</b></p><p>　　人工濕地是利用人為手段建立起來的，具有濕地性質(zhì)的污水處理系統(tǒng)，是

35、人為創(chuàng)造的一個適宜水生植物或濕地植物生長的“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，這些微生物通過生化作用將水中可溶性的有機物、固體和膠體不溶性有機質(zhì)(即COD、BOD5、N、P、重金屬等污染物)轉(zhuǎn)變成植物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，并使微

36、生物生長繁殖，從而降解污染物。</p><p><b>　?。?）回灌處理</b></p><p>　　滲濾液回灌處理技術(shù)是指采用適當措施，將從填埋場底部收集到的滲濾液，經(jīng)一定方式預處理或直接利用動力設(shè)施重新打到填埋場覆蓋層表面或覆蓋層下部，利用填埋場覆土層及各年齡段垃圾的物化以及生物降解作用對滲濾液進行處理的一種方法。</p><p>　　滲

37、濾液回灌技術(shù)是把填埋場作為一個以各年齡段垃圾為填料的生物濾床。當滲濾液流過覆土層和垃圾層時，發(fā)生一系列生物、化學和物理作用，使?jié)B濾液中的有機物、重金屬、無機膠體等物質(zhì)，通過機械攔截吸附絡(luò)合、菌合和離子交換等作用被截留，并通過覆土層及各年齡段垃圾表面所富集的各種菌膠團和土著細菌等微生物的作用，降解成為穩(wěn)定和半穩(wěn)定物質(zhì)，同時由于蒸發(fā)作用，回灌過程也間接達到了滲濾液減量的效果。 </p><p>　　2.2.2物理化學

38、法</p><p>　　滲濾液在經(jīng)過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)，作為一種預處理或者后處理的手段，來處理滲濾液。滲濾液的物化處理過程包含了混凝吸附、蒸發(fā)、高級氧化、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到排放標準，徹底實現(xiàn)滲濾液的無害化。</p><p><b>　　1．混凝處理技術(shù)</b&

39、gt;</p><p>　　混凝處理目的是通過外加混凝劑使水體中不能直接通過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。一般來說，單純依靠混凝來去除滲濾液中的COD到一定的排放標準是不大現(xiàn)實的，因為混凝處理一般對于大分子有機物(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

40、般可用作滲濾液的預處理或者是深度處理。</p><p><b>　　2．高級氧化技術(shù)</b></p><p>　　高級氧化技術(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。高級氧化技術(shù)包括蒸發(fā)處理、化學氧化法、光催化氧化法和電解處理等。</p><p><b>　　（1）蒸發(fā)處理</b>

41、</p><p>　　蒸發(fā)法主要利用外加能量來蒸發(fā)廢水中的水分，從而大大縮小廢水體積，達到處理目的。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，在滲濾液處理中也得到了相應(yīng)的應(yīng)用。Ehrig認為，通過蒸發(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，但是當固相或濃縮液中含有揮發(fā)性有機物、含氯有機物或高濃度氨氮時，由于易形成二次污染，而使得蒸發(fā)操作較為困難。</p>

42、<p><b>　　（2）化學氧化法</b></p><p>　　化學氧化法是利用強氧化劑將廢水中的有機物氧化成小分子的碳氫化合物或完全礦化成CO2和H2O，其中H2O2和O3是最常用的兩種氧化劑。</p><p><b>　　（3）光催化氧化法</b></p><p>　　光催化氧化反應(yīng)是利用光催化半導體Ti

43、O2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基團是一種具有強氧化活性的自由基，它與有機物結(jié)合后，能夠很快發(fā)生氧化-還原反應(yīng)，達到降解有機物的目的。</p><p><b>　?。?）電解技術(shù)</b></p><p>　　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)能量的來源是電能，

44、并且能量的大小可以通過電流密度的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。電解過程中，滲濾液中的COD、NH3-N的去除，通常是由于陽極的直接氧化作用和溶液中的間接氧化作用。陽極直接氧化是由于水分子在陽極表面上放電產(chǎn)生被吸附的·OH，·OH對被吸附在陽極上的有機物的親電進攻而發(fā)生氧化作用；間接氧化時在電解過程中銅鼓電化學反應(yīng)產(chǎn)生了強氧化劑。</p><p><b>　　3．膜分離技術(shù)</b></

45、p><p>　　隨著經(jīng)濟水平的提高和人們環(huán)境意識的增加，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半透膜，可以有效地除去其中的細菌、懸浮物、有機污染物、重金屬離子、氨氯等污染物質(zhì)，從而確保出水水質(zhì)完全符合國家一級排放標準[4]。和其它方法相比，反滲透法具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、操作簡便、占地面積小等優(yōu)點，因此越來越多地被用來處理生活垃圾

46、滲濾液，日益成為垃圾滲濾液處理的主流技術(shù)。</p><p>　　2.3滲濾液處理方案的選擇</p><p>　　滲濾液的濃度高，有機物含量大，氨氮含量高，且根據(jù)填埋時間的不同，滲濾液中各組分的含量會有較大變化，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、合理、成熟的工藝，在運行中具有較大的靈活性，并適應(yīng)水質(zhì)、水

47、量的變化，運行費用經(jīng)濟。嚴格執(zhí)行國家環(huán)保有關(guān)規(guī)定，確保水處理系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定，達到中華人民共和國《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）的現(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場水污染物排放濃度限值標準，并結(jié)合現(xiàn)場情況及地理特點，本著投資省，工程造價運行費用低、施工方便、操作運行管理簡單的原則，因地制宜，選擇合適的工藝及處理設(shè)施。</p><p>　　2.4滲濾液處理工藝方案選擇</p><p&

48、gt;　　本次設(shè)計中填埋場滲濾液屬于填埋場早期滲濾液，有機物濃度高，可生化性好，氨氮濃度很高，具有惡臭，因此在設(shè)計過程中要嚴謹考慮有機物和氨氮的去除，使出水同時達到無害無味。</p><p>　　由于設(shè)計進水水質(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%），任何單機處理都難以達到出水排放標準。因此為了有效去除污染物，本次

49、滲濾液處理設(shè)計包括一級預處理、二級生物處理和深度處理。</p><p>　　一級預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荷[5]。在一般情況下，物理法和化學法均可作為高濃度廢水處理的預處理。預處理一般包擴固液分離、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，吹脫法對于氨氮去除率較高。</p><p>　　二級生物處理

50、主要作用是去除污水中呈膠體和溶解態(tài)的有機污染物，使出水</p><p>　　的有機物含量達到排放標準的要求。生化處理包括活性污泥法和生物膜法等。其</p><p>　　中ABR、SBR、氧化溝等處理有機物和氨氮效果較好。</p><p>　　深度處理主要作用是進一步去除常規(guī)二級處理不能完全去除的污水中的雜質(zhì)，實現(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

51、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。 </p><p>　　2.4.1一級處理工藝選擇與論證</p><p>　　根據(jù)進水水質(zhì)，氨氮和懸浮物濃度都較高。由于進水水量較小，滲濾液中的懸浮物和部分有機物可設(shè)置人工格柵對其進行截留，可減小顆粒物對后續(xù)處理構(gòu)筑物和水泵的堵塞。</p><p>　　由于滲濾液水質(zhì)、水量、酸堿度和溫度有一定

52、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，可在調(diào)節(jié)池中加堿提高pH值以確保后續(xù)處理的順利進行。 </p><p>　　根據(jù)滲濾液特性及進水水質(zhì)可知，本次設(shè)計進水氨氮含量很高，因此考慮采用物理法先對滲濾液中氨氮進行處理，所以選擇現(xiàn)在國內(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，通過氣液接觸將廢水中的游離氨吹脫到大氣中，

53、同時對氨氣實行吸收，達到資源回收和凈化的目的，同時由于向廢水中鼓入了一定量的空氣，對COD也有一定量的去除，從而減小后續(xù)生物處理單元的負荷[6]。</p><p>　　在進行氨氮吹脫后，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的滲濾液的pH值，確保后續(xù)處理的順利進行。</p><p>　　2.4.2二級生物處理工藝選擇與論證</p><p>　　經(jīng)過一

54、級預處理后，滲濾液中的有機物、氨氮和SS濃度都有所降低，但是遠不足以達到出水排放標準。因此要選擇成熟高效的二級生物處理工藝對滲濾液進行進一步處理。</p><p>　　由于本次處理的滲濾液濃度很高對于BOD5:COD>0.5的早期滲濾液，含有大量易于生物降解的脂肪酸，理含有高濃度有機物的早期滲濾液時，提供大量的氧氣是非常必要的，當滲濾液有機負荷隨時間變化時，系統(tǒng)可通過改變氧氣供應(yīng)來調(diào)整。好氧系統(tǒng)更為有效[7

55、]。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行厭氧處理，有效地降低BOD5、COD的含量，達到好氧生物處理的進水標準。因此選擇厭氧與好氧工藝結(jié)合處理。</p><p>　　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，不存在污泥堵塞問題。啟動時間短，運行穩(wěn)定，與SBR工藝的結(jié)合運用十分成熟，且處理效</p&g

56、t;<p>　　率較高，適合此次滲濾的厭氧處理。</p><p>　　好氧生物處理中SBR工藝是現(xiàn)在較為成熟的，且本次設(shè)計的設(shè)計水量也滿足SBR的處理要求，同時SBR對有機物和氨氮都具有很高的去除率，非常適用于本次設(shè)計。</p><p>　　SBR的操作程序是在一個反應(yīng)器中的一個處理周期內(nèi)依次完成進水、生化反應(yīng)、泥水沉淀分離、排放上清液和閉置等5個基本過程組成，其運行工序如圖

57、</p><p>　　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對有機物的去除機理為：在反應(yīng)器內(nèi)預先培養(yǎng)馴化一定量的活性微生物(活性污泥)，當廢水進入反應(yīng)器與活性污泥混合接觸并有氧存在時，微生物利用廢水中的有機物進行新陳代謝，將有機污染物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O等無機物；同時，微生物細胞增殖，最后將微生物細胞物質(zhì)(活性污泥)與水沉淀分離，廢水得到處理。S

58、BR 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，無污泥回流系統(tǒng)。</p><p>　　圖2.1 SBR運行操作工序示意圖</p><p>　　SBR具有以下優(yōu)點： </p><p>　　1. 理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。 </p><p>　　2.

59、運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質(zhì)好。 </p><p>　　3. 耐沖擊負荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。 </p><p>　　4. 工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活。 </p><p>　　5. 處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護管理。 </p

60、><p>　　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。 </p><p>　　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建和改造。 </p><p>　　8. 適用于脫氮除磷，適當控制運行方式，實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。 </p><p>　　9. 工藝流程簡單、造價低

61、。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，布置緊湊，占地面積省。 </p><p>　　2.4.3深度處理工藝選擇與論證</p><p>　　二級處理出水不能滿足排放標準，因此對滲濾液進行進一步的深度處理，對其中去除率不達標的污染物質(zhì)進行凈化。因為出水排放要求較高，因此首先采用混凝沉淀法除去其中未能通過重力沉降的微小雜質(zhì)，同時使廢水水質(zhì)能達到活性炭吸附的處理要求。活性炭吸

62、附是污水深度處理工藝中較成熟較成功的一種方法，由于本次處理對象為滲濾液，其臭味很濃，色度很高，使用活性炭吸附塔可以有效地對其進行去除，使水澄清，同時對難生物降解有機物和放射性物質(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水質(zhì)的要求，必須對出水進行消毒處理。因此，在深度處理中增加消毒池，最終達到出水水質(zhì)的排放要求

63、。</p><p>　　綜合以上選擇原則及論證，根據(jù)設(shè)計資料綜合考慮，本次填埋場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→ABR→SBR→混凝沉淀→活性炭吸附→消毒”。</p><p>　　3、污水處理廠工藝設(shè)計</p><p>　　3.1工程設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</p><p>　　3.1.1 格柵設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</p>

64、<p>　?、?水泵前格柵柵條間隙，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。</p><p>　?、?水泵前格柵柵條間隙應(yīng)符合：</p><p>　　a、人工清除25-40mm；</p><p>　　b、機械清除16-25mm；</p><p>　　c、最大間隙40mm。</p><p>　　③ 如水泵前的格柵間隙不大于25m

65、m，污水處理系統(tǒng)前可不再設(shè)置格柵。</p><p>　　④ 柵渣量與格柵間隙的大小、地區(qū)特點、污水流量以及下水道系統(tǒng)類型等因素有關(guān)。</p><p>　　在無當?shù)剡\行資料時可采用：</p><p>　　a、格柵間隙16-25mm，0.10-0.05m3/103m3（柵渣/污水）；</p><p>　　b、格柵間隙30-50mm，0.03-0.

66、01m3/103m3(柵渣/污水)。柵渣的含水率一般為80%，容重約為960kg/m3。</p><p>　　⑤ 過柵流速一般采用0.6-1.0m/s。</p><p>　　⑥ 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°；通過格柵水頭損失一般采用0.08-0.15m。</p><p>　?、?格柵間必須設(shè)置工

67、作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m。工作臺上應(yīng)設(shè)有安全設(shè)施和沖洗設(shè)施。</p><p>　?、?格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m；工作臺正面過道寬度：（a）人工清除不應(yīng)小于1.2m；（b）機械清除不應(yīng)小于1.5m。</p><p>　?、?機械格柵的動力裝置一般設(shè)在室內(nèi)，或采取其他保護設(shè)備的措施。</p><p>　　⑩ 設(shè)置格柵裝置構(gòu)筑物，必須考慮設(shè)

68、有良好的通風設(shè)備。格柵間內(nèi)應(yīng)安裝調(diào)運設(shè)備，以進行格柵和其他設(shè)備的檢修及柵渣的日常清除。</p><p>　　3.2 廠區(qū)總平面圖設(shè)計</p><p><b>　　3.2.1廠址概述</b></p><p>　?、?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。</p><p>　?、?處理

69、站應(yīng)少占用土地和不占良田。同時，要考慮今后有適當?shù)陌l(fā)展余地。</p><p>　?、?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。</p><p>　?、?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。</p><p>　?、?處理站應(yīng)選擇在不受洪

70、水威脅的地方，否則應(yīng)考慮防洪措施。</p><p>　　3.2.2廠區(qū)布置原則</p><p>　?、?按功能分區(qū)，配置得當</p><p>　　主要是指對生產(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、配置得當又不過分獨立分散。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（特別是建新廠的時候），應(yīng)盡量把生活區(qū)和生產(chǎn)

71、區(qū)分開，兩者之間不必設(shè)圍墻。</p><p>　?、?功能明確，布置緊湊</p><p>　　首先應(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。布置時力求減少占地面積，減少連接管（渠）的長度，便于操作管理。</p><p>　?、?順流排列，流程簡潔</p><p>　　指處理構(gòu)筑物盡量按流程方向設(shè)置，避免進（出）水方向

72、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。</p><p>　　④ 充分利用地形，平衡土方，降低工程費用</p><p>　　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。</p>

73、<p>　?、?必要時應(yīng)適當預留余地，考慮擴建和施工的可能。</p><p>　?、?構(gòu)筑物布置應(yīng)注意風向和朝向</p><p>　　將排放異味和有害氣體的構(gòu)筑物布置在居住和辦公場所的下風方向；為保證良好的自然通風條件，建筑物布置應(yīng)考慮主導風向。</p><p>　　3.2.3廠區(qū)總平面圖設(shè)計</p><p>　　3.2.3.1處

74、理站的平面布置</p><p>　　滲濾液處理站包括生產(chǎn)性的處理構(gòu)筑物和泵站、鼓風機房、藥劑間、化驗室等建筑物，以及輔助性的修理間、倉庫、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。平面布時應(yīng)該考慮一下原則：</p><p>　?、?布置應(yīng)緊湊，以減少處理廠占地面積和連接管的長度，并應(yīng)考慮工作人員的方便。</p><p>　?、?各處理構(gòu)筑

75、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。</p><p>　?、?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。</p><p>　?、?使需要開挖的處理構(gòu)筑物避開劣質(zhì)地基。</p><p>　　⑤ 考慮分期施工和擴建的可能性，留有適當?shù)臄U建余地。</p><p><b>　　3.3廠區(qū)高程設(shè)計</b&

76、gt;</p><p>　?、?處理站高程布置時，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)筑物的相對高度差取決于兩個構(gòu)筑物之間的水面高差，這個水面高差的數(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）的及計量設(shè)備的水頭損失等。</p><p>　?、?考慮長遠期發(fā)展，水量增加預留水頭。</p><p>　?、?避免

77、處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。</p><p>　?、?在計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的流程，以降低運行費用。</p><p>　　⑤ 需要排放的處理水，常年大多數(shù)時間里能夠自流排放水體。注意排放水位一定不能選取每年最高水位，因為其出現(xiàn)時間較短，易造成常年的水頭浪費，應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水。</p><

78、;p>　?、?應(yīng)盡可能使污水處理工程的出水管渠高程不受洪水頂脫，并能自流。</p><p>　?、?水頭損失可以按照各部分構(gòu)筑物的水頭損失計算公式來進行計算。</p><p>　?、?計量設(shè)施的水頭損失。污水處理廠中的計量槽、薄壁計量堰、流量計的水頭損失應(yīng)通過計量設(shè)施有關(guān)的計量公式、圖表或者是設(shè)備說明書來確定。一般污水廠進出水管上計量儀表中水頭損失可按0.2m計算。</p>

79、;<p><b>　　3.4工藝流程</b></p><p>　　3.4.1滲濾液處理工藝流程設(shè)計</p><p>　　根據(jù)前一章的工藝論證，采用吹脫法與SBR法相結(jié)合的深度處理工藝流程，具體的滲濾液處理工藝流程簡圖如圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 滲濾液處理工藝流程簡圖</p><p>&

80、lt;b>　　4、結(jié)論</b></p><p>　　通過對上述幾種處理方法及處理工藝的分析比較可得以下結(jié)論，并提出水質(zhì)、水量等方面的建議和意見：</p><p>　　(1)垃圾滲濾液具有成分復雜，水質(zhì)水量變化巨大，有機物和氨氮濃度高，微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)等特點，因此在選擇垃圾滲濾液生物處理工藝時，必須詳細測定垃圾滲濾液的各種成分，分析其特點，以便采取相應(yīng)的對策。還應(yīng)通過

81、小試和中試，取得可靠優(yōu)化的工藝參數(shù)，以獲得理想的處理效果。</p><p>　　(2)多種方法應(yīng)用于滲濾液的處理是可行的。在有條件的地方修筑生物塘，同時采用水生植物系統(tǒng)處理滲濾液，不僅投資省，而且運行費用低。土地處理也受到人們的重視，但在滲濾液的處理中選用尚少。</p><p>　　(3)我國目前真正能滿足衛(wèi)生填埋標準的填埋場并不多，許多填埋場因為投資所限無法按設(shè)計要求建造能達到環(huán)境保護要

82、求的滲濾液收集系統(tǒng)。因此，宜發(fā)展投資省，效果好的滲濾液處理技術(shù)。垃圾填埋場滲濾液向填埋場回灌，利用土地吸附，土壤生物降解及垃圾填埋層的厭氧濾床作用使?jié)B濾液降解，具有投資省、效果好，無需專門處理設(shè)施投資等特點。而且滲濾液的回灌可使垃圾保持濕潤，加速填埋場的穩(wěn)定?；毓喾壳安捎幂^少，可作深入研究，以明確回灌法的使用條件，處理效率及回灌處理的工程設(shè)計參數(shù)。</p><p>　　(4)對垃圾填埋場滲濾液進行處理是問題的一

83、個方面，另一方面應(yīng)當考慮減少滲濾液產(chǎn)生量。宜發(fā)展可減少滲濾液產(chǎn)生量的填埋技術(shù)，如好氧填埋或準好氧填埋。</p><p>　　(5)對垃圾滲濾液的處理，我國尚處于研究探索階段，為了建設(shè)標準化的城市垃圾衛(wèi)生填埋場，對其滲濾液的處理應(yīng)作更深入的研究。</p><p><b>　　5、參考文獻</b></p><p>　　1 趙由才 《生活垃圾資源化原

84、理與技術(shù)》上海 同濟大學出版社 2001</p><p>　　2聶永豐 《三廢處理工程技術(shù)手冊——固體廢物卷》 北京 中國環(huán)境保護出版社 2000</p><p>　　3 楊慧芬、張強 《固體廢物資源化》 北京 化學工業(yè)出版社 2004</p><p>　　4 汪玉林 《垃圾發(fā)電技術(shù)及工程實例》 北京 化學工業(yè)出版社 2003</p><p>