【正文】 ............................................. 42 3 估算結(jié)果 .................................................................................... 42 1成本計(jì)算 ........................................................................................ 46 1 前言 安順位于貴州省近郊西北部，處在貴黃高速的中間，交通位置方便，其境內(nèi)有全國聞名的黃果樹瀑布。全市境內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，水晶礦、煤礦都很多，經(jīng)濟(jì)在貴州排名靠前。但在填埋過程中會產(chǎn)生大量的污染嚴(yán)重的滲濾液，對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染和危害。 工程建設(shè)的必要性 城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中非常棘手的問題。由于液體在流動(dòng)過程中有許多因素可能影響到滲濾液的性質(zhì)，包括物理因素、化學(xué)因素以及生物因素等，所以滲濾液的性質(zhì)在一個(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)變動(dòng) 。 其 pH 值在 4～ 9 之間， COD 在2020～ 62020mg/L 的范圍內(nèi)， BOD5 從 60～ 45000mg/L， 由于在中國目前金屬垃圾、建筑垃圾和生活垃圾沒有嚴(yán)格的分開，所以滲濾液中含有大量的 重金屬濃度 ，同時(shí)污水中還含有大量的病原菌，嚴(yán)重危害周圍的環(huán)境安全 。以保護(hù)環(huán)境為目的，對滲濾液進(jìn)行處理是必不可少的 。 水量說明：在雨季水量有可能大于 300 噸 /日，但由于雨季 COD等各種污染無濃度較低，總的污染負(fù)荷實(shí)際上變化不大，加上整個(gè)系統(tǒng)自身有一定的工程保險(xiǎn)系數(shù)，所以實(shí)際工程處理沒有多大的量的問題。 3 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)垃圾滲濾液周圍排放點(diǎn)的自然環(huán)境的要求，排放水執(zhí) 行GB897896 一級標(biāo)準(zhǔn)，這是在國內(nèi)都是處于前列的，即下表中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)： mg/ L（大腸菌值除外） 一級 二級 三級 懸浮物 70 200 400 生化需氧量（ BOD5） 30 150 600 化學(xué)需氧量（ CODcr） 100 300 1000 氨 氮 15 25 —— 色度 50 100 300 設(shè)計(jì)依據(jù) (1)《安順城市總體規(guī)劃》 (2)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ14－ 87）； (3)《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ GB3838－ 1996） ； (4)《國家水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB8978－ 1996）； (5)其它有關(guān)文件。 4 把垃圾滲濾液處理廠工程建成花 園式的景觀公園。 污泥回收再利用 , 無二次污染。厭氧塘由業(yè)主根據(jù)垃圾添埋場末端擋墻的條件設(shè)置。 典型的垃圾滲濾液廢水的特征是： ? 有機(jī)物污染濃度高，有時(shí) COD 高達(dá) 30000mg/l； ? 污染負(fù)荷變化大，這種污染負(fù)荷變化不但體現(xiàn)在有機(jī)物濃度隨季節(jié)變化上，還體現(xiàn)在有機(jī)物濃度隨填埋時(shí)間的增加而增高； ? 污染成分復(fù)雜，廢水中除了主要的有機(jī)物 (COD 表示 )外，還有高濃度的 NH3N、 TP、重金屬、 SO42－ 、 H2S 等，； ? 污水中的有機(jī)物質(zhì)可生化性差，這些有機(jī)物包括多肽類、酚類、大分子糖類（纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等）等，不光帶來 COD污染，還往往帶來嚴(yán)重的色度、感觀、氣味等污染； ? 廢水中含有對生化性的嚴(yán)重抑制的毒性物質(zhì)； ? 水溫低；由于該填埋場位于離安順市西側(cè) 10 公里的地方，加上屬高原氣候，所以水溫很低，這對生化和物化處理都有嚴(yán)重的影響。并且溫度對于物化處理同樣也有很重要的影響。 垃圾滲濾液是一種非常難處理的工藝，要想廢水處理后達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)，光是某一種工藝是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要其他許多工藝聯(lián)合處理運(yùn)行。第一類為懸浮物 SS，第二類為有機(jī)污染物 COD 及 BOD5，第三類為無機(jī)營養(yǎng)鹽 N 和 P。 升流式厭氧污泥床（ UAS B）是 集生物反應(yīng)器與沉淀池于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊的厭氧反應(yīng)器，反應(yīng)器主要由進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、氣室組成。 在 UAS B 反應(yīng)內(nèi)存留大量的厭氧污泥，具有良好的凝聚和沉淀性能的污泥在反應(yīng)器底部形成顆粒污泥，廢水從反應(yīng)器底部進(jìn)入與顆粒污泥進(jìn)行充分混合接觸后被污泥中的微生物分解。 設(shè)備簡單，不需要填料和機(jī)械攪拌裝置，便于管理，不會發(fā)生堵塞問題。 傳統(tǒng)的三相分離器并不能完全防止跑泥，有時(shí)（污泥酸化或負(fù)荷過高時(shí)）甚至?xí)斐纱罅课勰嗔魇А? 7 UASB 成功的關(guān)鍵在于顆粒污泥的形成，只有顆粒污泥才能保持非常高的生物濃度，且顆粒污泥的泥水傳質(zhì)速率非常高。但影響顆粒污泥形成的因素很多，包括三相分離器的分離效果、布水系統(tǒng)的均勻性、反應(yīng)區(qū)負(fù)荷的確定、溫度、PH 值、 CNP 配比、上升流速、出水系統(tǒng)的均勻性、剩余污泥的排放均勻性、原水中有毒物質(zhì)等以及其他一些環(huán)境因素都會影響顆粒污泥的形成。 下面就影響 UASB 反應(yīng)器處理效果的因素作出簡單的介紹： 一、三相分離器：三相分離器是 UASB 的關(guān)鍵設(shè)備之一，它是保證沼氣、廢水、污泥在反應(yīng)器的中上部分離的最關(guān)鍵部位。沼氣比重比廢水要輕的多，不斷的鼓出水面，從而帶動(dòng)底 部污泥和廢水翻騰，一起向上流動(dòng)。同時(shí)也要保證產(chǎn)生的沼氣能夠順利排放。三相分離器就是滿足這一要求的專業(yè)化設(shè)備，可以說三相分離器甚至是 UASB 最關(guān)鍵的設(shè)備。一般采用圖一的三相分離器的 UASB 負(fù)荷一般不會超過 5kgCOD/,如果用來處理垃圾滲濾液，考慮到其他的不利因素，一般設(shè)計(jì)負(fù)荷不會超過3kgCOD/M 。 新型的三相分離器一般采用中間集氣式，最先的中間集氣式三相分離器只考慮了分離效果，并沒有考慮到溶解到廢水中的 CO2 分壓，b1 v2v1b1v1v255176。v3 9 保證廢水中的堿度平衡。其簡圖如下： 圖三 二、布水系統(tǒng)：布水系統(tǒng)同樣是影響 UASB 成功的關(guān)鍵因素之一，如果一個(gè) UAS B 反應(yīng)器的布水系統(tǒng)不均勻，一個(gè)布水點(diǎn)水量大 ，一個(gè)布水點(diǎn)水量小，會導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)部負(fù)荷不均勻，造成局部實(shí)際負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)負(fù)荷，從而導(dǎo)致廢水酸化，使 PH 值降低，破壞產(chǎn)甲烷菌的最佳生存環(huán)境，降低反應(yīng)器的處理效果，嚴(yán)重的使整個(gè)反應(yīng)器完全失敗。 到后來，人們?yōu)榱私鉀Q布水系統(tǒng)堵塞的問題，采取了大量的辦法，國外甚至采用非常昂貴的自動(dòng)測壓布水系統(tǒng)和自動(dòng)旋轉(zhuǎn)布水系統(tǒng)，效果雖然良好，但造價(jià)昂貴，不太適合目前處于發(fā)展中的中國國情，本方案采用自動(dòng)清污大阻力母管配水系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)： a、 采用自動(dòng)過濾設(shè)備把原水中的 SS 過濾掉一部分，防止顆粒比較大的污染物直接堵塞配水管； b、 配水管出口采用特殊的反射裝置，使反射回來的流體一部分起到自清洗噴嘴的目的； c、 保 持母管與最后噴水管之間的比例關(guān)系，保證出水口有一定的流速，防止 SS 沉積堵塞； d、 減少布水點(diǎn)服務(wù)面積，即使有一兩個(gè)布水管堵塞也不會影響全局，保證運(yùn)行的連續(xù)進(jìn)行。在國外已經(jīng)形成了一個(gè)專門研究微量金屬秸抗劑催化厭氧微生物的學(xué)科。啟動(dòng)方式也很重要，針對不同的廢水和污染成分初始負(fù)荷和時(shí)間疊增負(fù)荷都不一樣，在啟動(dòng)過程中堅(jiān)持一個(gè)原則，不能讓水酸化，保持一定的處理效果后才能增加反應(yīng)器的負(fù)荷直至設(shè)計(jì)負(fù)荷。 應(yīng)用該技術(shù)在涪陵垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液處理工程中，取得了很理想的效果。處理流程如下： 原水 調(diào)節(jié)池 BA 菌種催化 UASB 鐵屑電解池 氣浮池 AB 池 加藥澄清池 消毒池 出水 出水執(zhí)行國家《水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)即： COD300mg/l， BOD150mg/l， SS200mg/l， NH3N25mg/l 在此工程中 UAS B 的容積負(fù)荷高達(dá) 8－ 10kgCOD/m ，處理效果最終達(dá)到 75％－ 80％，非常成功。 鐵屑電解工藝 高效催化內(nèi)電解反應(yīng)器，它不但可以高效脫色，還可以降低滲濾液中的有機(jī)物，提高廢水的可生化性。 新生成在的 Fe2+和 Fe3+具有非常好的絮凝性，對 SS 和其他濁度污染物有較高的去除效果，但若用一般的鐵屑弱電解方法會存在以下幾個(gè)問題： ，生成 Fe2+和 Fe3+水解效果并不好，形成具有吸附能力的絮凝物質(zhì)量不夠； pH 至 Fe2+和 Fe3+沉淀后，在鐵屑表面會形成大量的絮體沉淀物，使鐵屑發(fā)生鈍化、板結(jié)，阻礙了鐵屑的進(jìn)一步降解，甚至導(dǎo)致反應(yīng)的中斷。 鐵單質(zhì)在電解后形成眾多的亞鐵離子，初生態(tài)亞鐵離子在水溶液 12 中具有良好的還原作用，對原水的色度和 COD 都有著良好的去除效果。 適用范圍：難降解有機(jī)廢水的色度、 COD 的去除（如：制藥廢水、造紙廢水、印染廢水、農(nóng)藥廢水、垃圾滲濾液、硝基苯廢水處理等）、重金 屬的去除（主要針對六價(jià)鉻離子）。 生物胞外酶催化技術(shù) 生物胞外酶催化技術(shù)就是通過往曝氣池中投加生物胞外酶催化劑，提高污水中的菌種活性成分，增強(qiáng)單位反應(yīng)器體積的有機(jī)負(fù)荷，提高處理效果。也就是說，在曝氣池中的微生物只占實(shí)際污泥量的一般，如果把曝氣池中的微生物有效成分提高 40％，即意味著反應(yīng)器的容積負(fù)荷提高 40％。該技術(shù)在國外應(yīng)用非常廣泛，在國內(nèi)只有在沿海一帶逐步在采用，包括有針對性的脫 NH3N 酶催化劑、脫色酶催化劑、脫 COD 酶催化劑、抗低溫酶催化劑、脫酚酶催化劑等。 傳統(tǒng)的加藥絮凝工藝 加藥是通過往水中投加混凝劑，通過混凝劑的水解吸附、橋架、壓縮雙電子層，降低膠體表面的ξ電位、破壞其膠體表面水化膜，在通過足夠的水流梯度，增加膠體顆粒的碰撞機(jī)會，使膠體顆粒相互聯(lián)接變成大的顆粒而失穩(wěn)沉淀出來。水的 PH 值直接影響混凝劑的水解速度、水解程度，一般來說，在低的 PH 值時(shí)，高電荷低聚合度的多核配合離子占主要地位，起不了粘附、橋架、吸附作用。水溫對混凝效果的好壞也有明顯的影響，混凝劑水解多是吸熱反應(yīng)。 除此之外還有水中雜質(zhì)成分、性質(zhì)、濃度、混凝劑投加量、投加順序、水力條件都有一定的影響。 混凝沉淀可以去除污水中磷的 90％－ 95％，是最便宜又有效的除磷辦法。 傳統(tǒng)加藥氣浮適用對象：固液分離。在給水方面，可應(yīng)用于高含藻水源，低溫低濁水源，受污染水源和工業(yè)原料和水等的凈化；在污水方面，可從污水分離回收石油、有機(jī)溶劑的微粒油滴、表面活性劑及各種重金屬離子，要求獲得的重力沉淀更高的水力負(fù)荷或用地受到限制的場合，有效地用于活性污泥濃縮。故占地少，占地面積為沉淀法的 1/2~1/8；池容積為 1/4~1/8。出水和浮渣卻含有一定量的氧，有利于后續(xù)處理或再用，泥渣不易腐化。 浮渣含水率一般在 96%以下，比沉淀法污泥體積少 2~10 倍，簡化了污泥處理裝置，節(jié)省了費(fèi)用，而且表面刮渣比池底排泥方便。 氣浮法所需的藥劑量比沉淀法少。并且采用氣浮設(shè)施不能使投加的絮凝劑達(dá)到飽和吸附，使得處 理效果下降，單單氣浮池的反應(yīng)形式不能去除原水中的大部分溶解性有機(jī)物，因此在本方案中暫不考慮采用氣浮方法作為本工程的核心處理工藝。具有孔隙度高、比表面積大、吸附性強(qiáng)、質(zhì)輕、堅(jiān)固、隔音、隔熱、耐磨、耐酸和熱傳導(dǎo)性低等特性，廣泛用于水處理、飲食、建材、化工、橡膠、石化、醫(yī)藥、冶金、油漆、化妝品、涂料、機(jī)械、能源等行列，可制水處理劑、助濾劑、填料、吸附劑、隔熱材料、催化劑載體 、色譜固定劑等，是近代工業(yè)不可缺少的材料，至今尚未獲得令人滿意的替換物質(zhì)。使其相斥電位受到破壞而與硅藻形成繆羽，電價(jià)中和與沉淀作用，凝集成較 大的絮花 ,借重力沉淀至底部 ,加上硅藻巨大的表面積，巨大的孔體積和較強(qiáng)的吸附力 ,把細(xì)微和超細(xì)微物質(zhì)吸附到硅藻表面，形成鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。再加上精土被改性后產(chǎn)生的絮凝作用，加快硅藻等凝聚到水底形成硅藻餅的速度 ,使硅藻吸附時(shí)電位中和，污染物質(zhì)和細(xì)菌，瞬間下沉與水體分離 ,清水向上流出。沉渣被吸附著留在濾布上而水質(zhì)透過硅藻被過濾到濾布外回流到調(diào)節(jié)池。 硅藻精土垃圾滲濾液廢水中主要有以下四個(gè)作用： 一、 絮凝劑的沉淀網(wǎng)補(bǔ)作用。 二、 硅藻精土的吸附作用。這個(gè)作用早在 19 世紀(jì)就被 著名的化學(xué)家諾貝爾在發(fā)明炸藥時(shí)就加以利用。 單個(gè)的硅藻土呈圓柱型，在硅藻土的中心都是納米級的微孔，（見圖）在廢水運(yùn)行的時(shí)候，硅藻精土在水力循環(huán)澄清池的底部形 16 成 3－ 4 米厚的懸浮污泥，當(dāng)廢水自下而上經(jīng)過懸浮污泥層時(shí)，廢水的大分子有機(jī)物質(zhì)就被納米級的微孔過濾下來，這是與傳統(tǒng)的絮凝劑處理工藝有著本質(zhì)的區(qū)別的。 如第三項(xiàng)所說，硅藻精土中心是納米級的孔徑，經(jīng)過測試為超導(dǎo)體，而周圍又是絕緣體，這樣在水中周圍有 離子電荷的情況下，就會造成單個(gè)硅藻精土的不平衡電位現(xiàn)象，從而破壞水中有機(jī)膠體的周圍電荷的平衡性，使廢 水中的有機(jī)物質(zhì)沉淀下來，這也是與傳統(tǒng)絮凝劑工藝有著本質(zhì)區(qū)別的。 采用的工藝流程如下圖所示： 17 硅藻精土 原水 調(diào)節(jié)池 廂式壓濾機(jī) A/O 池 一級水力循環(huán)澄清池 二級水力循環(huán)澄清池 出水排放 硅藻精土 硅藻精 土 出水標(biāo)準(zhǔn)：