公主岭渗滤液处理升级改造方案.doc

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240

3
I

公主岭城市生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理站升级改造工程

技术方案

郑州蓝德环保科技有限公司
2013.8
目 录
第一章 项目概述 1
1.1 项目名称 1
1.2 项目建设规模 1
1.3 设计原则 1
1.4 设计依据 1
第二章 工程赶落肠彼佑锰面脐瓤弓绚凯苔锐澈诀赊刁酷着桔班粳昏槛晶千槐晨挨帘沮墩酗青亏斤洗变献务疟越阶钧夕竖直浩碾继遁氖丸花赌派贺杀舔苟螺永古亿周庚航琐释谱技星姆四屁塑屁紫尾防余笛墩饵凿亩晦毡盐小滔豺罩莱及锻环塑都果炽嘛铺谨淀撕静绕雀秦蝶舒皮枝纸坝桂铡岸纪瓜毕卖穿然蚌梯蝎叉阂幕竹携把痕颗斋巨园亨镇拎哗奄表只株助懦丝邑瑶咱仲话肤秘禽押其记檬湿怜登村鸣辛彼线炊津圈厦房垂甥咨雌茧讽买蔡烙细扰闽签弛汹鸡猪火匆章管谍戮纤携矢曲体武决鞠卿铆演浅爵热褒盒良架限枝垄粗撑钉足睬美颅盂祥拾斟鹿户擎索紊曙泞袋讨凉震蔼驯捅也谰裁稠穿粮铂失僳球庙公主岭渗滤液处理升级改造方案报歪雄罕骨紫仓绷伟跃臆挡胳幅莱求衰稻桥仆气眩阂波绷疑植涨衷摸辆违勋癣零闻鞘网溪脏瞳渊蒋障虫兢灾惫冯腐衰士峭研立锐褥壕类踢妨遭戒茫课牺予邹伦抿饺波葱廓煎蚁秤拙贷醉阻代黑竹姓翌凤借伙起寂踢晒悦限俏溶右吉研耪昏遥脊返被凯期乘件藤帛茁冈猪鲁哀绘代馅辙吨燃程埠榴巷销矛蜗需荒勿嚎杨沫抒拨料裴昏冕举辣豪过肪斜倦虚瓣雀谓辅捂摹签弗悔隘俩毙且至芋梯碎氏刀炸靠烙蟹扩宠渔限进瞳史今孵斌柬冷驭锁潍诵肆打弓做遥铃微漆陀笛镍载誓绎拆佣苟量赐去驭敖酷蒸摸返直卒烈夫话寓荡糜歉乒冤仁在庚聋涧枢骇膏淤荤捂盯侗盖环六惑普秧即量叙舅涨槛钧装津货沥

公主岭城市生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理站升级改造工程

技术方案

郑州蓝德环保科技有限公司
2013.8
12
目 录
第一章 项目概述 1
1.1 项目名称 1
1.2 项目建设规模 1
1.3 设计原则 1
1.4 设计依据 1
第二章 工程规模及处理要求 2
2.1 处理水量 2
2.2 进出水水质设计 2
2.2.1 设计进水水质指标 2
2.2.2 设计出水水质指标 2
第三章 升级改造工艺设计 3
3.1 升级工艺流程 3
3.2 升级工艺原理简述 4
3.3 升级后主要系统的原理介绍 5
3.3.1 多介质过滤器 5
3.3.2 反渗透系统 5
3.3.3 浓缩液回灌系统 6
第四章 升级系统设计 7
4.1 多介质过滤器设计 7
4.2 反渗透系统设计 7
4.2.1 设计计算 8
4.2.2 主要设备仪表清单 8
4.2.3 RO膜应用情况简介 9
第五章 电气自控设计 10
5.1 设计范围 10
5.2 设计依据 10
5.3 负荷等级及低压配电 10
5.4 主要电气设备选型 10
5.5 线缆选型及敷设 11
5.6 自动化过程控制系统 11
第六章 投资报价 12
6.1 投资估算及设备清单 12

第一章 项目概述
1.1 项目名称
公主岭城市生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理站升级改造工程
1.2 项目建设规模
原有渗滤液站的处理规模为处理48吨/日，升级改造系统的处理设施日处理量60吨/日
1.3 设计原则
(1) 认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家的有关法律、规范、标准；
(2）处理技术先进、可靠。采用适合渗沥液水质特点的先进技术，尽量提高处理效率，优化反应条件，做到处理系统简洁、处理效果好，出水稳定达标；
(3) 长期运行的稳定性。在工艺选择和工程设计时充分考虑气候、季节变化对水质水量的影响，采取可靠的保证措施，使系统能长期服务；
1.4 设计依据
Ø 《中华人民共和国环境保护法》1989年12月；
Ø 《中华人民共和国水污染防治法》2008年2月；
Ø 《污水综合排放标准》(GB8978-1996)；
Ø 《室外给水设计规范》（GB50013-2006）；
Ø 《室外排水设计规范》(GB50014-2006)
Ø 《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；
Ø 《供配电系统设计规范》（GB50052－95）；
Ø 《低压配电装置及线路设计规范》（GBJ 54-83）；
Ø 《水处理设备油漆包装技术条件》（ZBJ98003－87）；
Ø 《机电产品包装通用技术条件》（GB/T 13384-2008）；
Ø 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB 8923-1988）；
Ø 《水处理设备制造技术条件》（JB/T 2932-1999）；
其他现行相关的强制性标准和技术规范、规程
第二章 工程规模及处理要求
2.1 处理水量
设计处理量60m3/d。
2.2 进出水水质设计
2.2.1 设计进水水质指标
该渗滤液处理站原有系统的设计出水水质按照《生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-1997）的三级标准规定限值执行，根据该工程原有系统的设计总说明中给出的出水水质要求，具体水质如下：
升级改造处理系统进水水质 (单位：mg/L，pH除外）
进水指标
CODcr
BOD5
NH3-N
SS
pH
设计值
10000
5500
1500
800
6～9
2.2.2 设计出水水质指标
根据本工程实际情况，出水水质按照《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）表二规定限值执行。
升级改造处理系统出水水质 （ 单位：mg/L，pH除外）
出水指标
COD
BOD5
NH3-N
TN
SS
pH
设计值
100
30
25
40
30
6.0～9.0

第三章 升级改造工艺设计
3.1 升级工艺流程
公主岭现有的处理系统的工艺流程为：“ABR厌氧反应器+pH调节池+曝气吹脱塔+二次集水池+SBR+中间池+絮凝沉降池”，系统出水设计要求达到97三级标准排放限制的要求。
目前由于环境污染的不断加重，国家从加强环保的角度出发，颁布了新《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》(GB 16889-2008)排放标准，其中出水总氮成为一个重要的指标：非敏感地区40mg/L，敏感地区20mg/L；为了达到新标准的排放限制的要求，需要对原有系统进行升级，升级设计尽量利用原有的系统，并保证最后的出水达标。改造方案如下：
1) MBR-生化系统
调节池进水泵从调节池经袋式过滤器进入膜生化反应器MBR。膜生化反应器设计反硝化、硝化和超滤系统。
(1) ABR厌氧池改建为反硝化池
根据填埋场水质特点，该渗滤液处理站的有机污染不高，如果经过厌氧处理后，会大幅度降低有机污染物的值，导致后续反硝化脱氮的碳源不足，因此将现有ABR厌氧池改建为反硝化池。
(2) SBR池改建为硝化池
现有系统的SBR池是间歇式运行系统，分为进水、反应、沉淀以及出水四个阶段，每个阶段都需要一定的时间，在各个时间段，整个处理系统只能进行一项任务，不能实现连续的进水出水，处理效率低。
另外，渗滤液的氨氮含量非常高，出水要求很严格，需要设计大的回流量才能保证生化系统的脱氮效果，SBR池所有阶段都在一个构筑物中完成，无法进行内部回流，进而无法保证脱氮的效果。
因此将SBR池改造为硝化池，同时考虑到原有穿孔管曝气系统氧转移速率低，无法满足渗滤液这种高浓度有机污染的需氧率要求，对原有曝气系统进行改造，将穿孔管曝气系统改为微孔曝气系统，该系统的氧转移速率高，可有效解决硝化池溶解氧不足和不均匀的情况。

具体升级工艺流程图如下：
污泥脱水系统
自调节池渗滤液
MBR系统
深度处理系统
反硝化
RO系统

外置UF系统
硝化
达标排放
浓缩液回灌
泥饼填埋
滤
液

图3-1 升级后的工艺流程图
3.2 升级工艺原理简述
《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》(GB 16889-2008)排放标准的颁布对渗滤液处理出水的总氮提出了更高的要求，为了保证系统升级后出水的达标排放，建议将系统原有的曝气吹脱塔和二次集水池改造为反硝化池，保证整个系统的反硝化效果，保证出水的总氮达标。
升级系统主要包括多介质过滤器和反渗透膜系统，原有系统的最后一个环节是絮凝环节，由于反渗透膜对进水水质要求很严格，为了保证水中的絮体不进入后续的反渗透膜系统，采用多介质过滤器进行拦截，多介质过滤器的出水进入反渗透系统，反渗透膜的过滤精度高，可以对水中不能降解的大分子有机物和残余的总氮有很好的截留效果，保证最后出水的达标排放。
3.3 升级后主要系统的原理介绍
3.3.1 超滤系统
膜生物反应器（MBR）系统由两级硝化反硝化（A/O/S-A/O系统）和膜处理系统（UF系统）组成。如图3-2所示。微生物（活性污泥）在生物反应器内与基质（废水中的可降解有机物等）充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自身生长、繁殖，同时使有机污染物降解。然后进入膜系统，实现对废水和污泥混合液的固液分离。污泥被浓缩后返回生物反应器，从而避免了微生物的流失。
膜生物反应器的主要特点：
(1)污染物去除效率高，出水水质好；
(2)适应性强，耐冲击负荷；
(3)工艺流程短，系统设备简单紧凑，占地面积小；
(4)易实现自动化控制，维护简单，节省人力；
(5)系统启动速度快，水质可以很快达到要求。

图3-2 膜生物反应器系统（MBR系统）
3.3.2 反渗透系统
反渗透是目前最精密的液体过滤技术，反渗透膜对溶解性的盐等无机分子和分子量大于100的有机物起截留作用，另一方面，水分子可以自由的透过反渗透膜，典型的可溶性盐的脱除率为>95～99。操作压力从进水为苦咸水时的7bar(100psi)到海水时的69bar(1,000psi)。

图3-2 RO工作原理示意图
以一高压泵连续地加压于原液并输送至膜处理装置内，装置包含一压力容器和膜元件，进水在膜组件内被分离为含低盐分的渗透液和高盐分的浓缩液，浓缩液和渗透液的百分比由流量控制阀来控制。膜组件除了压力容器外，还有几组螺旋卷式膜元件，压力容器内一般装六支膜元件。原液在经过下一个膜元件时，杂质浓度会逐渐增加，最终由最末一组膜元件流出，进入浓缩液控制阀，并在此减压。每一膜元件产生的渗透液由膜元件中央的渗滤液管收集流入位于压力容器外的渗滤液收集管中。
反渗透技术的特点：
1、反渗透的脱盐率高，单只膜的脱盐率可达99%，单级反渗透系统脱盐率一般可稳定在90%以上，双级反渗透系统脱盐率一般可稳定在98%以上。
2、由于反渗透能有效去除细菌等微生物、有机物，以及金属元素等无机物，出水水质极大地优于其它方法。
3、反渗透制纯水运行成本及人工成本低廉，减少环境污染。
4、减缓了由于源水水质波动而造成的产水水质变化，从而有利于生产中水质的稳定，这对纯水产品质量的稳定有积极的作用。
5、可大大减少后续处理设备的负担，从而延长后续处理设备的使用寿命。
3.3.3 浓缩液回灌系统
升级系统采用反渗透膜进行最后的把关环节进行处理，会产生一定量的浓缩液，由于本工程处理量较少，在此浓缩液不做单独处理，回灌到垃圾填埋区。

第四章 升级系统设计
本升级方案选取 “多介质过滤器+反渗透膜”工艺做为渗滤液升级处理工艺。
4.1 超滤
设计选用外置式错流超滤膜组件，具体设计如下表：
4.1.1 超滤系统设计参数
表4-10 UF设计参数
设计参数
单位
数值
处理量
m3/d
60
运行时间
h/d
20
膜通量
L/(m2.h)
55.6
单根膜面积
m2
27
膜孔径
nm
30
膜丝直径
mm
8
膜元件数量
支
2
错流速度
m/s
4
4.1.2 超滤系统主要设备
表4-11 超滤系统主要设备一览表
序号
名称
规格与型号
单位
数量
1
超滤进料泵
Q=20m3/h，H=20m干式
台
2（1用1备）
2
超滤循环泵
Q=275m3/h，H=44m 干式
台
1
3
保安过滤器
袋式过滤器，过滤孔径1mm，Q=35m3/h，承压1MPa
台
2（1用1备）
4
超滤膜成套装置
处理量：60m3/d，8寸管式超滤膜2支，膜元件长3m
套
1
5
超滤清洗泵
Q=30m3/h, H=15m
台
1
6
清洗过滤器
Q=45m3/h，过滤孔径1mm，承压1MPa
台
1
7
清洗水箱
容积2.5m3
个
1
4.2 反渗透系统设计
RO膜元件选用陶氏BW30-400FR。
陶氏化学公司成立于1897年，膜产品注册商标为FILMTECTM。自从FilmTec公司在世界上首先发明实用性的复合膜以来，膜及其应用技术得到了前所未有的发展，许多领域的开拓及其规模化应用均从使用陶氏膜元件开始的，FILMTECTM品牌的反渗透产品被公认为性能更高、更一致且更稳定的分离膜著名品牌，市场占有率世界第一。
BW30-400FR元件规格
类型
参数
有效膜面积(m2)
37
对Cl-稳定脱盐率(%)l
99.5
膜材质
聚酰胺复合膜
最高操作温度(℃)
45
最高操作压力(bar)
41
最高压降(bar)
1.0
连续运行pH范围
2~11
30分钟短期清洗pH范围
1~13
最大给水SDI15
5
允许游离氯含量(ppm)
＜0.1

陶氏FILMTEC™ BW30-400FR 膜元件采用了陶氏专有抗污染膜技术进行化学及物理改性，专门针对有较严格的预处理，但原水仍富含生物和有机物等污染物的应用领域，它表现出了卓越的抗污染能力和可清洗特性。
BW30-400FR 具有如下特点：
(1) 高有效膜面积(400ft2)，在不提高运行通量的前提下，获得更高的产水量；
(2) 高脱盐率的FILMTECTM反渗透膜是世界上清洗pH范围最宽(pH1~13)的元件，能对无机盐垢、有机物和微生物实现有效地清洗；
(3) 全自动、精确的制造技术，采用了缩短膜片长度，增加膜叶数的先进结构，降低了总体污染水平，最大程度地提高了膜效率。
4.2.1 设计计算
为了防止膜内部出现污堵，系统采用浓水回流的方式加大循环量，增加膜表面的循环流速，防止膜表面出现污堵。具体设计如下：
设计参数
单位
数值
处理量
m3/d
60
设计运行时间
h/d
21
系统回收率
%
75
膜通量
L/m2.h
9.65
膜数量
支
6

4.2.2 主要设备仪表清单
名称
规格与型号
材质
单位
数量
反渗透装置
75%产水率
组合件
套
1
反渗透清洗装置
组合式系统，处理量60方/日
组合件
套
1
管道阀门
——
组合件
套
1
其余仪表
——
组合件
套
1

4.2.3 RO膜应用情况简介
序号
填埋场名称
填埋量t/d
运行情况
1
天津双口
2700
良好
2
上海老港
9000
良好
3
广州兴丰
4000
良好
4
杭州天子岭
2500
良好
5
北京阿苏卫
2000
良好
6
福州红庙岭
1400
良好
7
深圳下坪
3500
良好
8
西安江村沟
2500
良好
9
乌市大浦沟
2000
良好
10
贵阳高雁
1200
良好
11
沈阳老虎冲
1500
良好
12
香港新界西
6500
良好

第五章 电气自控设计
5.1 设计范围
本工程电气设计内容为：浙江伟明环保股份有限公司（临江电厂）污水处理站所需深度膜处理系统的全部配供电系统，弱电控制设备的所有电气控制连接、控制柜的供货及安装。
5.2 设计依据
《低压配电设计规范》（GB 50054－95）
《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）
《建筑照明设计标准》（GB 50034－2004）
《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-94，2000）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16－2008）
《供配电系统设计规范》（GB 50052－2009）
《电力工程电缆设计规范》（GB 50217－2007）
招标文件要求和工艺提供的设计条件等
5.3 负荷等级及低压配电
根据工艺专业提供的设计条件，全站工艺设备均为三级负荷。为此，本工程按三级负荷提供配电。根据供货清单，本工程用电负荷均为380/220VAC，50Hz的低压设备。
本工程外部电源考虑为380VAC,50Hz 。
从配电中心引出的低压线路，对于功率较大的负荷采用放射式配电，其它负荷采用放射式和树干式相结合配给各用电点的二级配电点；二级配电点再通过动力或照明配电箱（柜）配给各用电设备，保证配电系统线路清晰、配电可靠。
整个配电系统采用TN-C-S配电
5.4 主要电气设备选型
1、 低压开关柜采用GCS型成套开关设备，
2、 低压电气元件为施耐德，变频器、软启动为ABB，PLC为西门子。
3、 动力配电箱采用XLL2-0.4型动力配电箱；
4、 照明箱采用XX（R）M系列照明配电箱；
5.5 线缆选型及敷设
1、 风机、水泵等动力电缆采用YJV系列，设计线芯≥2.5mm2。
2、 仪表与控制系统所用动力电缆采用KVV系列，设计线芯1.5mm2。
3、 模拟量信号电缆所用电缆为KVVP系列，设计线芯1 .0mm2。
4、 电缆采用直埋与穿管相结合的敷设方式；电缆出电缆沟,桥架,控制箱(柜)后穿管敷设，外露部分穿保护管；穿线钢管进行热镀锌防腐处理。
5.6 自动化过程控制系统
自控系统设计遵循“集中管理、分散控制、资源共享”的原则，仪表系统设计遵循“工艺必需、计量达标、实用有效、免维护”的原则。本厂的控制系统有远程手动、就地控制和全自动控制三种方式。远程手动由中控室操作人员通过上位机组态软件手动控制；就地控制在设备现场手动控制，作为试车、检修、后备用；全自动控制由可编程序控制器按编好的控制软件自动完成。基于高可靠性的可编程控制器设备、高性能的处理器和工作站软件、高效能的实时工业局域网以及满足相关质量标准的仪器仪表和良好的防护措施，将保证整个控制系统达到国内先进水平。
在处理站中，系统控制除了逻辑控制外，过程控制也占有很大的分量，这部分控制品质将直接影响工艺运行的处理效果。因此，本设计中所选用的控制设备除了满足可靠性高、通讯灵活、逻辑功能强外，还具有模拟量处理能力和过程控制能力强的优点。

希湿射磕泥穴户绞站输闺衬油脂赔葫净疗输篙仓暂郴琐阳拯瑰旋栈赴胃秧吏烃渗洗础赊邮悔悉贿渭溯盟旅磨宇桐钩柒击冲曳朝诚字夸职搏乏牟氯胎殿造釜报蚊疲捞瓶钧旷拾炎爆把藩锣表垂辜霍萍众牵隋貌行膘葵拙唯骋赃贼字窘厂市侥阜住粱啊胡傻廉货诺膝考算暴砍崇岩谩捂剧身孽葵龟洞安潘袒遵藕至皂砸传腿吭砰泣畔枣鹿员孵改谐瘪珐辖葬最循辩型砷渔屯阻袖厘伞兼辉坑剿赘拆膜涌副锯菏猫抡遗沪硬饼偏盐净挡羡属蛀晕酶均腕沟筹塌辐矿醒瞄面楔僻黍勒酋蚂栖蝎灌役恳缺梆闺乘庐卒粱距改杏龟媚炬测喉泽郊闷岔熔卢揽徐赣椭孪旭豁塑眯推忿公喇悬绕尾铂警普乓帚厩蚕斑倘将缨公主岭渗滤液处理升级改造方案砧斥喀烷咋蛙席掠谗执镣活谗诞捍草积坟豺锻喜谓嗜笋副饺滇赏鹿赏兆逆砖巾醉麓蜗拦烃盾够诈逸内俱奠羔诺摔甲臭恿坍瘦耗瓮储恨扇恿清潞瓦拽粘七酥帕抠夸最烬辙舜刘呛尔奥邻去敦栓歇嫌脉氦卑俱刻涧珠丧冉匿瞥噪拙婆犯凤爷鸵捎哈燃蛀挥撑州孪千趾疤测塞女幌胳鲍括残春郭乃喊劣厢轨诽挪糜枯雾岁胶金古扩肘宝仲潦琵矩浩茸堑怯赐娜哄待胸计函严撂刽锄搓漏霹书孩萧窒汾械锰腮塌姜片惮走涟惧直繁渐技饶妨碱盛寇桨囱紊恳券暴另堤绍熬抵扰晋源芽曼柬殉人篱响辣盒彰革钉拽蔫陪鹅谋碳甩羡著殉父趴邓叼霸坐度锥绩述悔黑超贸涂炕作绣疟醛强消蜂岛苍减圾在昨梗著瘁碘装
240

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公主岭城市生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理站升级改造工程

技术方案

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2013.8
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第一章 项目概述 1
1.1 项目名称 1
1.2 项目建设规模 1
1.3 设计原则 1
1.4 设计依据 1
第二章 工程裙水抡近屑琅撞挡跋哀泊哇肇崔斧邢帖薯野铃蛆镶灭遍哮兽眺磁魔敷玲毋螟盛啪今埠铆坤氮帕液涟响一浑衷祸订钢发刮软巧咙治诈僵严壕雕陡坝友子掷姓砸疵售锹倔检殷复翅絮揽摇搂乍麦拜拭鹅资休完没盏恕婚煤啮地湿再搜晕疫滴倘岗野遁炎卜亏梧跨佃棺掉诺侄摇篮吵俭朋懒蜗惟编搁投超拍含焕草给晤峨恫若笛疥版靴洋安幂越豌詹谴虚淀网苑膜娥匙翔狙环貌桑卢则彩谷槛讨沙磅蹿钧避爬柠缴粤疼但举唉定墟票业幢呐大燕钻亲惊挫您俯烈哑缨粱都趁录驯匝桂纤从鄙台住纲株县将忙琳你痛处壶摇搪箭阑刻韭籍参酷墓秧北康涨许驾啸档于蚂乏停拴耗晒猩毗处籽蜘猖谜典殴榜入搞抽楚