公主岭渗滤液处理升级改造专项方案.doc

公主岭都市生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液解决站升级改造工程

技术方案

郑州蓝德环保科技有限公司
.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 设计根据 1
第二章 工程规模及解决规定 2
2.1 解决水量 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 升级后重要系统原理简介 5
3.3.1 多介质过滤器 5
3.3.2 反渗入系统 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 反渗入系统设计 7
4.2.1 设计计算 8
4.2.2 重要设备仪表清单 8
4.2.3 RO膜应用状况简介 9
第五章 电气自控设计 10
5.1 设计范畴 10
5.2 设计根据 10
5.3 负荷级别及低压配电 10
5.4 重要电气设备选型 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
公主岭都市生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液解决站升级改造工程
1.2 项目建设规模
原有渗滤液站解决规模为解决48吨/日，升级改造系统解决设施日解决量60吨/日
1.3 设计原则
(1) 认真贯彻国家关于环保工作方针和政策，符合国家关于法律、规范、原则；
(2）解决技术先进、可靠。采用适合渗沥液水质特点先进技术，尽量提高解决效率，优化反映条件，做到解决系统简洁、解决效果好，出水稳定达标；
(3) 长期运营稳定性。在工艺选取和工程设计时充分考虑气候、季节变化对水质水量影响，采用可靠保证办法，使系统能长期服务；
1.4 设计根据
Ø 《中华人民共和国环保法》1989年12月；
Ø 《中华人民共和国水污染防治法》2月；
Ø 《污水综合排放原则》(GB8978-1996)；
Ø 《室外给水设计规范》（GB50013-）；
Ø 《室外排水设计规范》(GB50014-)
Ø 《建筑给水排水设计规范》（GB50015-）；
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 《水解决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-）；
Ø 《涂装前钢材表面锈蚀级别和除锈级别》（GB 8923-1988）；
Ø 《水解决设备制造技术条件》（JB/T 2932-1999）；
其她现行有关强制性原则和技术规范、规程
第二章 工程规模及解决规定
2.1 解决水量
设计解决量60m3/d。
2.2 进出水水质设计
2.2.1 设计进水水质指标
该渗滤液解决站原有系统设计出水水质按照《生活垃圾填埋场污染控制原则（GB16889-1997）三级原则规定限值执行，依照该工程原有系统设计总阐明中给出出水水质规定，详细水质如下：
升级改造解决系统进水水质 (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
依照本工程实际状况，出水水质按照《生活垃圾填埋场污染控制原则》（GB16889-）表二规定限值执行。
升级改造解决系统出水水质 （ 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
公主岭既有解决系统工艺流程为：“ABR厌氧反映器+pH调节池+曝气吹脱塔+二次集水池+SBR+中间池+絮凝沉降池”，系统出水设计规定达到97三级原则排放限制规定。
当前由于环境污染不断加重，国家从加强环保角度出发，颁布了新《生活垃圾填埋场污染控制原则排放原则》(GB 16889-)排放原则，其中出水总氮成为一种重要指标：非敏感地区40mg/L，敏感地区20mg/L；为了达到新原则排放限制规定，需要对原有系统进行升级，升级设计尽量运用原有系统，并保证最后出水达标。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映器MBR。膜生化反映器设计反硝化、硝化和超滤系统。
(1) ABR厌氧池改建为反硝化池
依照填埋场水质特点，该渗滤液解决站有机污染不高，如果通过厌氧解决后，会大幅度减少有机污染物值，导致后续反硝化脱氮碳源局限性，因而将既有ABR厌氧池改建为反硝化池。
(2) SBR池改建为硝化池
既有系统SBR池是间歇式运营系统，分为进水、反映、沉淀以及出水四个阶段，每个阶段都需要一定期间，在各个时间段，整个解决系统只能进行一项任务，不能实现持续进水出水，解决效率低。
此外，渗滤液氨氮含量非常高，出水规定很严格，需要设计大回流量才干保证生化系统脱氮效果，SBR池所有阶段都在一种构筑物中完毕，无法进行内部回流，进而无法保证脱氮效果。
因而将SBR池改造为硝化池，同步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需氧率规定，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，该系统氧转移速率高，可有效解决硝化池溶解氧局限性和不均匀状况。

详细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
深度解决系统
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原则排放原则》(GB 16889-)排放原则颁布对渗滤液解决出水总氮提出了更高规定，为了保证系统升级后出水达标排放，建议将系统原有曝气吹脱塔和二次集水池改造为反硝化池，保证整个系统反硝化效果，保证出水总氮达标。
升级系统重要涉及多介质过滤器和反渗入膜系统，原有系统最后一种环节是絮凝环节，由于反渗入膜对进水水质规定很严格，为了保证水中絮体不进入后续反渗入膜系统，采用多介质过滤器进行拦截，多介质过滤器出水进入反渗入系统，反渗入膜过滤精度高，可以对水中不能降解大分子有机物和残存总氮有较好截留效果，保证最后出水达标排放。
3.3 升级后重要系统原理简介
3.3.1 超滤系统
膜生物反映器（MBR）系统由两级硝化反硝化（A/O/S-A/O系统）和膜解决系统（UF系统）构成。如图3-2所示。微生物（活性污泥）在生物反映器内与基质（废水中可降解有机物等）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，同步使有机污染物降解。然后进入膜系统，实现对废水和污泥混合液固液分离。污泥被浓缩后返回生物反映器，从而避免了微生物流失。
膜生物反映器重要特点：
(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，系统设备简朴紧凑，占地面积小；
(4)易实现自动化控制，维护简朴，节约人力；
(5)系统启动速度快，水质可以不久达到规定。

图3-2 膜生物反映器系统（MBR系统）
3.3.2 反渗入系统
反渗入是当前最精密液体过滤技术，反渗入膜对溶解性盐等无机分子和分子量不不大于100有机物起截留作用，另一方面，水分子可以自由透过反渗入膜，典型可溶性盐脱除率为>95～99。操作压力从进水为苦咸水时7bar(100psi)到海水时69bar(1,000psi)。

图3-2 RO工作原理示意图
以一高压泵持续地加压于原液并输送至膜解决装置内，装置包括一压力容器和膜元件，进水在膜组件内被分离为含低盐分渗入液和高盐分浓缩液，浓缩液和渗入液比例由流量控制阀来控制。膜组件除了压力容器外，尚有几组螺旋卷式膜元件，压力容器内普通装六支膜元件。原液在通过下一种膜元件时，杂质浓度会逐渐增长，最后由最末一组膜元件流出，进入浓缩液控制阀，并在此减压。每一膜元件产生渗入液由膜元件中央渗滤液管收集流入位于压力容器外渗滤液收集管中。
反渗入技术特点：
1、反渗入脱盐率高，单只膜脱盐率可达99%，单级反渗入系统脱盐率普通可稳定在90%以上，双级反渗入系统脱盐率普通可稳定在98%以上。
2、由于反渗入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他办法。
3、反渗入制纯水运营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导致产水水质变化，从而有助于生产中水质稳定，这对纯水产品质量稳定有积极作用。
5、可大大减少后续解决设备承担，从而延长后续解决设备使用寿命。
3.3.3 浓缩液回灌系统
升级系统采用反渗入膜进行最后把关环节进行解决，会产生一定量浓缩液，由于本工程解决量较少，在此浓缩液不做单独解决，回灌到垃圾填埋区。

第四章 升级系统设计
本升级方案选用 “多介质过滤器+反渗入膜”工艺做为渗滤液升级解决工艺。
4.1 超滤
设计选用外置式错流超滤膜组件，详细设计如下表：
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
解决量
m3/d
60
运营时间
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 超滤系统重要设备
表4-11 超滤系统重要设备一览表
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
解决量：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 反渗入系统设计
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公司在世界上一方面创造实用性复合膜以来，膜及其应用技术得到了前所未有发展，许多领域开拓及其规模化应用均从使用陶氏膜元件开始，FILMTECTM品牌反渗入产品被公以为性能更高、更一致且更稳定分离膜知名品牌，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
持续运营pH范畴
2~11
30分钟短期清洗pH范畴
1~13
最大给水SDI15
5
容许游离氯含量(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，专门针对有较严格预解决，但原水仍富含生物和有机物等污染物应用领域，它体现出了卓越抗污染能力和可清洗特性。
BW30-400FR 具备如下特点：
(1) 高有效膜面积(400ft2)，在不提高运营通量前提下，获得更高产水量；
(2) 高脱盐率FILMTECTM反渗入膜是世界上清洗pH范畴最宽(pH1~13)元件，能对无机盐垢、有机物和微生物实既有效地清洗；
(3) 全自动、精准制造技术，采用了缩短膜片长度，增长膜叶数先进构造，减少了总体污染水平，最大限度地提高了膜效率。
4.2.1 设计计算
为了防止膜内部浮现污堵，系统采用浓水回流方式加大循环量，增长膜表面循环流速，防止膜表面浮现污堵。详细设计如下：
设计参数
单位
数值
解决量
m3/d
60
设计运营时间
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 重要设备仪表清单
名称
规格与型号
材质
单位
数量
反渗入装置
75%产水率
组合件
套
1
反渗入清洗装置
组合式系统，解决量60方/日
组合件
套
1
管道阀门
——
组合件
套
1
别的仪表
——
组合件
套
1

4.2.3 RO膜应用状况简介
序号
填埋场名称
填埋量t/d
运营状况
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

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

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 设计范畴
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）污水解决站所需深度膜解决系统所有配供电系统，弱电控制设备所有电气控制连接、控制柜供货及安装。
5.2 设计根据
《低压配电设计规范》（GB 50054－95）
《工业与民用电力装置接地设计规范》（GBJ65-83）
《建筑照明设计原则》（GB 50034－）
《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-94，）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16－）
《供配电系统设计规范》（GB 50052－）
《电力工程电缆设计规范》（GB 50217－）
招标文献规定和工艺提供设计条件等
5.3 负荷级别及低压配电
依照工艺专业提供设计条件，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。依照供货清单，本工程用电负荷均为380/220VAC，50Hz低压设备。
本工程外部电源考虑为380VAC,50Hz 。
从配电中心引出低压线路，对于功率较大负荷采用放射式配电，其他负荷采用放射式和树干式相结合配给各用电点二级配电点；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 重要电气设备选型
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、 模仿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敷设方式；电缆出电缆沟,桥架,控制箱(柜)后穿管敷设，外露某些穿保护管；穿线钢管进行热镀锌防腐解决。
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”原则，仪表系统设计遵循“工艺必须、计量达标、实用有效、免维护”原则。本厂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控制软件自动完毕。基于高可靠性可编程控制器设备、高性能解决器和工作站软件、高效能实时工业局域网以及满足有关质量原则仪器仪表和良好防护办法，将保证整个控制系统达到国内先进水平。
在解决站中，系统控制除了逻辑控制外，过程控制也占有很大分量，这某些控制品质将直接影响工艺运营解决效果。因而，本设计中所选用控制设备除了满足可靠性高、通讯灵活、逻辑功能强外，还具备模仿量解决能力和过程控制能力强长处。