【正文】 生活垃圾處理廠污水處理站工程工藝結構設計第一章 概述 項目簡述 項目名稱、地點、招標單位項目名稱：寧波市生活垃圾處理有限公司生活垃圾處理廠污水處理站工程地點：寧波市萬山垃圾衛(wèi)生填埋場內(nèi)招標單位：寧波市生活垃圾處理有限公司 垃圾處理廠概況目前寧波市尚未建成生活垃圾衛(wèi)生填埋場，現(xiàn)委托中國城市建設研究院對寧波市城市生活垃圾設施進行了設計，擬在原垃圾堆填處建設一座垃圾衛(wèi)生填埋場，將處理填埋巢湖市所屬區(qū)域的居民日常生活垃圾。 污水處理站基本情況污水處理站所處理的污水來源主要為填埋場垃圾滲濾液及填埋廠區(qū)內(nèi)的生活污水。根據(jù)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場的建設標準，本項目需配套對填埋場滲濾液及廠區(qū)生活污水處理，即配套建設污水處理站，污水處理規(guī)模為300m3/d。 設計依據(jù) 編制依據(jù)《市生活垃圾處理有限公司生活垃圾處理廠污水處理站工程施工招標文件》(項目編號HZ2004024) 規(guī)范、標準依據(jù)(1)GBJ1487《室外排水設計規(guī)范》(修訂本)(2)GBJ1487《室外給水設計規(guī)范》(修訂本)(3)GB500692002《給水排水工程結構設計規(guī)范》(4)GB3838－2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(5)GB897896《污水綜合排放標準》(6)GJ3189《城鎮(zhèn)污水處理站附屬建筑和附屬設備設計標準》(7)GB30821999《污水排入下水道水質(zhì)標準》(8)CJ302593《城市污水處理站污水污泥排放標準》(9)GB/T5026597《泵站設計規(guī)范》(10)GB500092000《建筑結構荷載規(guī)范》(11)GB500102002《混凝土結構設計規(guī)范》(12)GB500112001《建筑抗震設計規(guī)范》(13)GB212002《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》(14)GBJ1687《建筑設計防火規(guī)范》（2001年修改本）(15)GB500072002《建筑地基基礎設計規(guī)范》(16)GB5005394《10KV及以下變電所設計規(guī)范》(17)GB5005295《工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》(18)GB5005495《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》(19)GB5006292《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》(20)GB5005794《建筑防雷設計規(guī)范》 主要設計資料 設計規(guī)模日處理垃圾滲濾液300m3。 設計原水水質(zhì)由于寧波市城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場尚未建成，未有實測的滲濾液水質(zhì)資料，招標文件上提供了原水的設計參考值，見表11。表11 單位：毫克/升(pH除外)項目CODcrBOD5PHSSNH3N濃度1000080006～910001000表13 單位：毫克/升(PH、色度除外) 設計出水水質(zhì)根據(jù)招標文件要求，污水經(jīng)處理后，達到GB168891997《生活垃圾填埋場污染控制標準》的一級標準，即表14：表14 單位：毫克/升(pH除外)項目CODcrBOD5pHSS限值≤1000≤6006～9≤400 自然條件地質(zhì)特征：場地的地質(zhì)特征與填埋場基本一致，詳見《巢湖市萬山垃圾衛(wèi)生填埋場水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘察報告》。氣象特征：為季風副熱帶濕潤氣候，氣候溫和濕潤，四季分明。氣溫：無霜期230天?！妫?，℃。降雨：。風速：項目所在地全年主導風向為偏東風(東北風、東風)。第二章 污水處理站設計原則 污水處理設計原則(1)認真貫徹國家關于環(huán)境保護工作的方針和政策，使設計符合國家的有關法規(guī)、規(guī)范、標準。(2)綜合考慮廢水水質(zhì)、水量隨季節(jié)性變化的特征，選用的工藝流程技術先進、穩(wěn)妥可靠、經(jīng)濟合理、運轉(zhuǎn)靈活、安全適用。(3)污水處理站總平面布置力求緊湊，減少占地和投資。(4)妥善處置污水處理過程中產(chǎn)生的污泥和其他柵渣、沉淀物，避免造成二次污染。(5)污水處理過程中的自動控制，力求管理方便、安全可靠、經(jīng)濟實用，提高管理水平，降低勞動強度。(6)污水處理設備，要求采用技術成熟、高效率低能耗、運行可靠的產(chǎn)品，部分關鍵設備可考慮從國外知名品牌。(7)優(yōu)化處理工藝，減少投加藥劑量，節(jié)約運行成本。(8)嚴格按照招標文件界定條件進行設計，適應項目實際情況要求。(9)積極創(chuàng)造一個良好的生產(chǎn)和生活環(huán)境，把污水處理站設計成一個花園式的處理廠，綠化面積超過40%。 污泥處理設計原則(1)根據(jù)污水處理工藝，按其產(chǎn)生的污泥量、污泥性質(zhì)，結合自然環(huán)境及處置條件選用符合實際的污泥處理工藝。(2)采用合適的脫水、濃縮方法，脫水后送填埋場填埋。(3)妥善處置污水處理過程中產(chǎn)生的柵渣、垃圾、沉砂和污泥，避免二次污染。第三章 滲濾液處理工藝以前采用的自然降解凈化法因?qū)Νh(huán)境污染嚴重，已不允許再使用。目前主要采用人工降解凈化法，它利用滲濾液的可生化性，通過人工設置的設施、設備，讓滲濾液通過厭氧、好氧以及靜置、沉淀等方法得到凈化，達到有效地消除滲濾液污染環(huán)境的目的。這些方法大致有以下幾種：將滲濾液送回垃圾填埋區(qū)，任其蒸發(fā)或滲至垃圾堆中再次厭氧降解。采用此法的難度較大，僅能起到加速垃圾浸出液的水質(zhì)穩(wěn)定的效果，處理程度低，不能達到國家規(guī)定的排放標準。特別是洛陽降雨量大，雨水回灌無法達到處理水量的平衡。該法是在滲濾液回灌基礎上發(fā)展出來的，是利用土壤植物系統(tǒng)，包括土壤的過濾截留，物理和化學的沉淀、吸附、分解，植物和微生物的攝取，氧化降解，蒸發(fā)和蒸騰等達到凈化滲濾液的目的。但因垃圾滲濾液的水質(zhì)成份復雜、變化大，特別滲濾液中可能有某些重金屬元素含量超標，且南方的土壤多屬酸性，有利于重金屬的移動和被吸收，因此此法若采用不當，將會造成污灌土壤的破壞性污染。目前全國尚無垃圾填埋場單純采用此方法。生物塘處理技術，特別是水生植物系統(tǒng)處理技術在國內(nèi)已有使用。因該法有機負荷不高，占地面積極大，因此多用作地方寬裕的處理廠的滲濾液最后處理工序以保證出水水質(zhì)達標排放。生化法在滲濾液滲濾液處理中應用廣泛。但單獨使用時，運行效果不甚穩(wěn)定，因此采用此法應與物化法配合使用。膜法包括：超濾膜（UF）、納濾膜（NF）和反滲透（RO）等，雖然其處理效果比上述工藝技術穩(wěn)定，但由于配套設施很多，且設施精細、壽命較短，投資大、運行費用高，在國內(nèi)很少采用。近年來，隨著環(huán)保要求日益嚴格，采取膜技術以解決滲濾液達標已逐漸被接受。＋好氧法+膜法采用該工藝處理高濃度的垃圾滲濾液是目前確保出水穩(wěn)定達標的最可行技術路線，CODcr、BOD氨氮和色度的去除率均很高，是目前最先進的方法。一般采用的物化法有混凝沉淀法，膜處理法、氨吹脫法、FEO?；炷恋矸▽Υ蠓肿游廴疚镉幸欢ǖ娜コЧ?，對去除垃圾垃圾滲濾液的色度有一定效果，但對溶解性不可生化降解的物質(zhì)的處理效果不佳。氨吹脫法主要是針對去除氨氮，常常與其它物化法結合使用。厭氧處理法以厭氧反應器的應用最為廣泛，目前實際用于生產(chǎn)的主要有普通厭氧反應器、上流式厭氧反應器(UASB)、厭氧流化床反應器、厭氧固定床反應器(厭氧濾池AF)、厭氧旋轉(zhuǎn)接觸反應器以及上述反應器的組合型如厭氧復合反應器(UBF)等；而UASB由于在實踐當中應用較多，工程經(jīng)驗比較豐富。目前廣泛應用于高濃度有機廢水的處理。好氧處理法主要有氧化溝法、A/O法，MBR法、生物膜法等，對于垃圾滲濾液處理，目前常用的好氧法主要為具有延時曝氣功能的氧化溝與MBR法。膜法，特別反滲透（RO）是純水制備的核心，這顯示了它能夠最終確保出水的質(zhì)量穩(wěn)定性。因此，將其應用在滲濾液處理工程中作為終端工藝，對最終排放的滲濾液滿足達標要求是非常有把握的。因此，充分認識滲濾液的特點，結合當?shù)貙嶋H情況，盡可能采用先進、穩(wěn)定、高效的工藝技術至關重要。針對本工程垃圾滲濾液水質(zhì)特點，經(jīng)精心計算，優(yōu)化設計，本初設方案選用的處理流程圖（見下頁）。滲濾液原水生產(chǎn)生活污水調(diào)節(jié)池污水提升泵生物營養(yǎng)物沼氣回收利用脫硫1泵篩網(wǎng)池上清液UASB厭氧反應器螺桿泵污泥濃縮池A/O生化池污泥至填埋場填埋MBR系統(tǒng)RO系統(tǒng)出水泵58垃圾填埋區(qū)產(chǎn)生的垃圾滲濾液經(jīng)專用的收集管道匯入調(diào)節(jié)池，滲濾液在調(diào)節(jié)池中得到均質(zhì)均量。在調(diào)節(jié)池中加入特殊的菌種及藥劑，則在調(diào)節(jié)池中可產(chǎn)生厭氧和兼氧生化反應，可去除一部分的CODcr、BOD5和NH4+N。從調(diào)節(jié)池中流出的污水經(jīng)不銹鋼細格網(wǎng)分離固體雜質(zhì)后進入格網(wǎng)池，后用1泵提升至UASB厭氧反應器。污水經(jīng)UASB厭氧反應器厭氧處理后，進入AO反應器。A/O池充分實現(xiàn)去除有機物和脫氮的功能。MBR系統(tǒng)內(nèi)置于A/O池，MBR出水進入經(jīng)檢驗達標則經(jīng)過提升泵提升進入RO系統(tǒng)，經(jīng)過RO系統(tǒng)的處理達到排放標準后排放。UASB厭氧反應器、A/O池產(chǎn)生的剩余污泥進入污泥濃縮他，經(jīng)濃縮處理后的污泥由螺桿泵統(tǒng)一送到填埋區(qū)填埋。濃縮池上清液回流至調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池重新建設，在本設計中僅在總圖上給以體現(xiàn)，不作為投標文件的報價范圍之列。，污水在調(diào)節(jié)池的停留時間為60～100天，調(diào)節(jié)池將建設在垃圾壩下游，采用鋼筋混凝土截污壩，預計壩頂標高為60米，池底將根據(jù)具體地質(zhì)情況進行防滲處理，具體位置見平面位置圖。垃圾填埋區(qū)產(chǎn)生的垃圾滲濾液及洗車廢水、生活污水等匯入調(diào)節(jié)池中，得到均量均質(zhì)。在運行期間，可根據(jù)滲濾液的水質(zhì)變化情況和設施運行效果，可以考慮在調(diào)節(jié)池中直接加入特殊的菌種及藥劑，產(chǎn)生厭氧和兼氧生化反應，可去除相當一部分的CODcr和BOD5及NH4+N，以減輕后續(xù)處理的負荷。本設計方案暫不考慮在調(diào)節(jié)池采取該措施所達到的處理能力，這部分處理能力作為預留備用，若污水濃度超高，后續(xù)處理無法滿足時，投入使用。調(diào)節(jié)池出來的污水，經(jīng)流量調(diào)節(jié)后，將污水流量調(diào)節(jié)至處理系統(tǒng)所需的流量。一定流量的污水流經(jīng)不銹鋼細格柵網(wǎng)分離固體雜質(zhì)后進入進水格網(wǎng)池，與污泥系統(tǒng)上清液混合后，用1泵輸送到UASB厭氧反應器。污水經(jīng)UASB厭氧反應器處理后，可去除COD60～90%,污水中的非氨態(tài)氮被轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，同時有部分NH4+N被去除。產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫除臭后放空或回收利用。出水進入AO反應器，剩余污泥通過活性污泥管，進入污泥濃縮池。 經(jīng)UASB處理之后，污水的好氧可生化性大大加強，影響或抑制好氧菌生長的毒物濃度也降低A/O生化池由前置A段（缺氧反硝化區(qū)）和O段（好氧區(qū)）組成 A/O生化池內(nèi)置MBR系統(tǒng)，實現(xiàn)泥水分離。 污水處理站產(chǎn)生的剩余活性污泥匯入污泥濃縮池。污泥濃縮池設二套，交替使用。污泥濃縮池的上清液回至進水泵井，經(jīng)濃縮后的污泥定期由螺桿泵輸送到填埋區(qū)填埋處置。厭氧處理技術在城市滲濾液處理方面的應用已有約100年的歷史，有機滲濾液厭氧處理工藝的研究與開發(fā)也有20余年。目前，國內(nèi)外厭氧生物技術獲得了很大進步，厭氧處理已成為一種高效工藝，人們將厭氧消化技術應用于高、中、低濃度的有機廢水處理，在中溫、高溫及常溫下皆獲得了滿意的處理效果。同時，厭氧處理技術和處理裝置已在向高效率、低成本、多用途方面發(fā)展，基本理論研究也在逐步深入，更加系統(tǒng)和完善，其應用范圍越來越廣泛。厭氧反應器中應用最廣、工藝最成熟的是上流式厭氧污泥床反應器(UASB)和厭氧固定床(厭氧濾池AF)?！?0%。經(jīng)目前已投運的垃圾滲濾液處理廠應用證明UASB是一種高效、可靠、穩(wěn)定的厭氧反應器，特別適用于垃圾滲濾液處理。 A/O生化池A/O工藝即厭氧好氧活性污泥法。污水在流經(jīng)不同功能分區(qū)的過程中，使污水中的有機物、氮得以去除。本工藝是在厭氧前置運行的條件下可有效抑制絲狀菌的繁殖，克服污泥膨脹，SVI值一般小于100，有利于處理后污水與污泥的分離，運行中在厭氧段內(nèi)只需輕微攪拌。同時由于厭氧和好氧嚴格區(qū)分，有利于不同微生物的繁殖生長。A/O活性污泥法是污水處理的廣泛采用的污水技術，工藝靈活、運行穩(wěn)定、效果良好，并且能夠具備較長泥齡，滿足硝化－反硝化的除氮工藝特點。A/O工藝具有如下特點：(1)、具有理想的推流式的反應器的特征，能保持較大的生化反應推動力。(2)、可抑制絲狀菌生長，不易發(fā)生污泥膨脹，污泥指數(shù)(SVI)較低，剩余污泥性質(zhì)穩(wěn)定，利用濃縮和脫水。(3)、水量水質(zhì)變化適應性強。(4)、結構簡單，運轉(zhuǎn)靈活，操作管理方便。(5)、良好的脫氮效果，特別對于垃圾滲濾液處理，脫氮效果尤其明顯。(6)、采用鼓風曝氣方式，不僅能保證高溶氧效率，而且在冬季可以達到維持適當?shù)乃疁?，保證活性污泥正常生長。(7)、系統(tǒng)處理構筑物少，布置緊湊，節(jié)省占地。(8)、投資省，運行費用低。