350噸二級DTRO技術方案

1、1 編制總則1.1 編制說明在本項目中，我們提供了一套兩級碟管式反滲透處理系統(tǒng)，型號為ROAW 9155 DTG 135_35，日處理水量350噸，用于xxx生活垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液處理。由于膜本身的特點，要求進水溫度高于5，在冬季滲濾液水溫低于5時應停止運行，建議設備進水溫度高于10，以充分提高膜的過濾效率。出于對膜的保護，在冬季應保持滲濾液處理車間的室內溫度必需高于5，防止設備及管路的凍傷。本設備為兩級碟管式反滲透，在進水水質不超過標書給出的數(shù)據(jù)的情況下，出水優(yōu)于國家排放標準（GB16889-2008表2)。設備完全自動控制，一鍵開機，可實現(xiàn)遠程監(jiān)控，對運行數(shù)據(jù)實時記錄。操作設備需要4個工

2、作人員輪換值班，現(xiàn)場僅需1人巡視。本文件為投標用初步設計文件，中標后我們會對滲濾液進行全面分析，重新優(yōu)化設計，在不減少設備總價值（可能會增加）的情況下，對工藝設計、工程設計進行適當調整。1.2 編制依據(jù)1.2.1. PALL 公司DTRO處理滲濾液設計手冊與運行導則；1.2.2. DTRO中試設備在我國北京、重慶、上海等地垃圾填埋場的滲濾液處理試驗資料；1.2.3. DTRO系統(tǒng)在我國重慶長生橋垃圾填埋場、北京南宮堆肥場、北京阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場、北京安定垃圾填埋場的運行資料。1.2.4. 碟管式反滲透在國內近百個項目成功的設計、安裝、調試、運營和售后服務經(jīng)驗，部分項目分析報告見下表：碟管式反滲透

3、在國內處理滲濾液項目的部分數(shù)據(jù)CODCr(mg/L)氨氮(mg/L)SS(mg/L)電導率(S/cm)北京南宮堆肥場2003.11.193進水3900705376出水105.143.75重 慶長生橋垃 圾填埋場2003.11.1進水77305769700115001RO出水13617.63.43492RO出水98.50.12.447.82003.9.271RO出水79.426.50.253502RO出水29.65.440.550.82005.3.31進水715098343出水10.211.81.132005.4.29進水1720022411900出水380.11.5北京安定填埋場2003.9.

4、18南宮設備進水93001530出水29.55.382004-10-217進水6438264979040100出水1.212.85122北京阿蘇衛(wèi)2004.11.25進水4880128054518400出水8.12.01520.4注1：南宮設備檢測單位為北京市環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測站注2：長生橋垃圾填埋場檢測單位為重慶市環(huán)境檢測中心注3：其他樣品全部由北京普尼理化檢測中心測定1.3 編制原則1.3.1. 詳細描述所采用工藝的技術核心1.3.2. 詳細說明滲濾液處理系統(tǒng)的工藝流程1.3.3. 詳細說明設備的技術參數(shù)和性能參數(shù)2、項目綜述2.1 項目簡介本項目采用兩級碟管式反滲透的核心處理工藝，結合濃縮液的

5、回罐，出水水質要求達到生活垃圾填埋污染控制標準（GB16889-2008）中表2規(guī)定的排放標準。系統(tǒng)要求具有完備的計量、自動控制系統(tǒng)，可滿足連續(xù)自動運行的需要。2.2 工程范圍和主要內容本項目工程范圍：(1) 從滲瀝液調節(jié)池開始，到出水口的滲濾液處理設備的供貨和工藝設計；(2) 碟管式反滲透系統(tǒng)內部配套管線、電纜的連接；(3) 滲濾液處理設備的調試；(4) 滲濾液處理設備移交后一年質保期內的免費售后服務；(5) 操作人員培訓；(6) 專用工具；2.3 滲瀝液的特點分析2.3.1 滲濾液本身的特點垃圾滲濾液處理難度大，實現(xiàn)其經(jīng)濟有效處理是垃圾填埋處理技術中的一大難題。垃圾滲濾液的水質受垃圾成分、

6、處理規(guī)模、降水量、氣候、填埋工藝及填埋場使用年限等因素的影響，概括起來，垃圾滲濾液的特性如下：（1）滲濾液前、后期水質變化大。滲濾液的水質變化幅度很大，它不僅體現(xiàn)在同一年內各個季節(jié)水質差別很大，濃度變幅可高達幾倍，并且隨著填埋年限的增加，水質特征也在不斷發(fā)生變化，如滲濾液的碳氮比、可生化性隨著填埋年限的增加而降低。通常在填埋初期，氨氮濃度較低，用生物脫氮就可去除滲濾液中的氨氮，但隨著填埋年限的增加，氨氮濃度不斷增加，最好采用物化法處理。（2）有機物濃度高。垃圾滲濾液中的CODcr和BOD5濃度最高可達幾萬毫克/升，與城市污水相比，濃度非常高。高濃度的垃圾滲濾液主要是在酸性發(fā)酵階段產(chǎn)生，pH值略

7、低于7，低分子脂肪酸的COD占總量的80%以上，BOD5與COD比值為0.50.6，隨著填埋場填埋年限的增加，BOD5與COD比值將逐漸降低。（3）部分重金屬離子含量高。垃圾滲濾液是含有十多種重金屬離子，其中鐵和鋅在酸性發(fā)酵階段濃度較高，據(jù)報道，有的填埋場鐵的濃度可高達2000mg/l左右，鋅的濃度可達130mg/l左右，均超過一般的排放標準，需進行處理。（4）氨氮含量高。滲濾液的氨氮濃度較高，并且隨著填埋年限的增加而不斷升高，有時可高達10002000mg/l。當采用生物處理系統(tǒng)時，需采用很長的停留時間，以避免氨氮或其氧化衍生物對微生物的毒害作用。（5）營養(yǎng)元素比例失調。一般的垃圾滲濾液中B

8、OD5/TP大都大于300，與微生物生長所需的磷元素相差較大，因此在污水處理中缺乏磷元素，需要加以補給。另一方面，老齡填埋場的滲濾液的BOD5/NH3-N卻經(jīng)常小于1，要使用生物法處理時，需要補充碳源。2.3.2 本項目的特點本項目要求，滲濾液處理后優(yōu)于生活垃圾填埋污染控制標準（GB16889-2008）中表2規(guī)定的排放標準，必需采用反滲透技術才能符合排放要求，考慮滲瀝液水質波動的影響，確保出水達標，設計采用兩級反滲透。3 滲濾液處理廠的設計3.1 執(zhí)行標準1. 中華人民共和國環(huán)境保護法（1989）2. 中華人民共和國固體廢棄物污染環(huán)境防治法19953. 生活垃圾填埋場污染控制標準（GB168

9、89-1997）； 4. 中水水質標準（GB50336-2002）；5. 城市雜用水標準（GB/T18919-2002）；6. 惡臭污染物排放標準（GB14554-93）；7. 城市環(huán)境衛(wèi)生設施設置標準（CJJ27-89）；8. 城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準（CJJ31）；9. 室外排水設計規(guī)范（GBJ14-87 1997）；10. 建筑物防雷設計規(guī)范（GB50057-94）；11. 城市污水再生利用景觀水質標準（GB/T18921-2002）12. 水質 氨氮的測定 納氏試劑法GB 7478-1987 13. 水質 五日生化需氧量（BOD5）的測定 稀釋與接種法GB 7488-1

10、98714. 水質 懸浮物的測定 重量法GB/T 11901-1989 15. 水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法GB 11914-1989 16. 生活垃圾填埋污染控制標準（GB16889-1977） 17. 一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準（GB 18599-2001）18. 生活垃圾填埋場環(huán)境檢測技術要求（GB/T 18772-2002） 19. 生活垃圾滲瀝水（CJ/T 3018.1CJ/T 3018.15系列標準）CJ/T 3018. -1993 20. 生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術標準（CJ/T 3037-1995） 21. 生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范（CJJ 17-2004）

11、22. 碟管式反滲透高濃度處理設備（Q/DXTDF001-2006）3.2 設計原則處理工藝和設備選用成功的應用于類似本項目原水水質的其它工程的工藝和設備，確保運行穩(wěn)定可靠，出水達標。1. 根據(jù)垃圾填埋場滲濾液中污染物含量高，水質水量多變的特點，選用技術先進、工藝可靠、性價比高的處理設備；2. 充分考慮垃圾填埋場各填埋階段的水質及水量變化，按照最可靠的原水水質（包括溶解性固體）進行設計，確保系統(tǒng)具有一定的抗沖擊負荷的能力。3. 為保證出水穩(wěn)定達標排放，采用可靠的反滲透膜技術，處理工藝先進，運行穩(wěn)定可靠，出水完全可以滿足排放要求。4. 系統(tǒng)自動化程度高，可滿足連續(xù)自動運行的需要；5. 充分考慮節(jié)

12、能降耗，降低運行費用，采用投資最少、運行費用合理、易于維護和運行管理的工藝；6. 盡量采用先進完善的設施和設備來消除垃圾滲濾液處理過程產(chǎn)生的惡臭和噪聲等二次污染問題；7. 從近期、遠期要求的出水水質綜合考慮，膜處理設備可擴容可移動。3.3 設計水量設計日平均處理生活垃圾滲瀝液350噸，設計富裕系數(shù)1.1，實際最大日處理能力可達385噸。3.4 設計進水指標考慮到垃圾填埋場的滲瀝液原水水質的變化范圍大，我們根據(jù)平南填埋場所處地理位置及特點進行充分分析，結合設計文件要求系統(tǒng)應具備一定的抗沖擊負荷的能力，將滲濾液進水水質按如下放大指標進行設計：設計進水水質項目招標文件進水水質設計進水水質范圍CODc

13、r（mg/l）11000800020000BOD5（mg/l）350050008000NH3N（mg/l）20005002500TN（mg/l）25005002800SS（mg/l）500200800pH值6-969電導率(S/cm)20000500025000注：1、系統(tǒng)可以適應一定水質變化波動；進水水質變化對出水水質影響不大。注：2、此設計充分考慮滲瀝液前后的水質變化，設計進水水質在招標文件的基礎上作了大幅度的放大，充分保證出水的達標排放。其中電導率在大于25000S/cm時能保證達標排放， 但設備凈水產(chǎn)率會相應下降，詳見水量平衡。3.5 設計出水指標根據(jù)設計文件要求，出水水質要求達到生活

14、垃圾填埋場污染控制標準（GB16889-2008）中附表2規(guī)定的水污染物特別排放限值標準。設計出水水質項 目排放濃度限值色度40倍化學需氧量（CODcr）（mg/l）100生化需氧量（BOD5）（mg/l）30懸浮物（mg/l）30氨氮（mg/l）25總氮（mg/l）40總磷（mg/l）3大腸菌值（個/L）10000總汞（mg/l）0.001總鎘（mg/l）0.01總鉻（mg/l）0.1六價鉻（mg/l）0.05總砷（mg/l）0.1總鉛 （mg/l）0.14、滲濾液處理系統(tǒng)工藝說明4.1 對工藝的基本要求鑒于垃圾滲濾液的前述水質特點，為達到出水穩(wěn)定達標排放，同時避免不必要的投資浪費，在進行工

15、藝選擇時應考慮以下基本要求：（1）確保出水達標；（2）能夠適應不同季節(jié)、不同年份滲濾液濃度的波動；（3）工藝流程簡單，占地少，運行維護費用低；（4）自動控制程度高，可滿足連續(xù)自動運行的需要。4.2工藝比較4.2.1DTRO工藝DT膜技術即碟管式膜技術，分為DTRO（碟管式反滲透）和DTNF（碟管式納濾）兩大類，是一種專利型膜分離設備。該技術是專門針對滲濾液處理開發(fā)的，1988年在德國政府的支持下，由PALL公司研制成功，1989年應用于德國Ihlenberg填埋場，至今已運行了十八年，目前設備狀況良好，日處理1500噸滲濾液。它的膜組件構造與傳統(tǒng)的卷式膜著截然不同，原液流道：碟管式膜組件具有專

16、利的流道設計形式，采用開放式流道，料液通過入口進入壓力容器中，從導流盤與外殼之間的通道流到組件的另一端，在另一端法蘭處，料液通過8個通道進入導流盤中（如圖2所示），被處理的液體以最短的距離快速流經(jīng)過濾膜，然后180º逆轉到另一膜面，再從導流盤中心的槽口流入到下一個導流盤（如圖3所示），從而在膜表面形成由導流盤圓周到圓中心，再到圓周，再到圓中心的雙”S”形路線，濃縮液最后從進料端法蘭處流出。DT組件兩導流盤之間的距離為4mm，導流盤表面有一定方式排列的凸點。這種特殊的水力學設計使處理液在壓力作用下流經(jīng)濾膜表面遇凸點碰撞時形成湍流，增加透過速率和自清洗功能，從而有效地避免了膜堵塞和濃度極

17、化現(xiàn)象，成功地延長了膜片的使用壽命；清洗時也容易將膜片上的積垢洗凈，保證碟管式膜組適用于處理高渾濁度和高含砂系數(shù)的廢水，適應更惡劣的進水條件。透過液流道：過濾膜片由兩張同心環(huán)狀反滲透膜組成，膜中間夾著一層絲狀支架（如圖5），使通過膜片的凈水可以快速流向出口。這三層環(huán)狀材料的外環(huán)用超聲波技術焊接，內環(huán)開口，為凈水出口。滲透液在膜片中間沿絲狀支架流到中心拉桿外圍的透過液通道，導流盤上的O型密封圈防止原水進入透過液通道(如圖3)。如圖4所示透過液從膜片到中心的距離非常短，且對于組件內所的過濾膜片均相等。透過液進料濃縮液碟管式膜柱流道示意圖DT膜片和導流盤DT膜柱獨特的結構使其具有以下特點，這也是膜分

18、離工藝應用于滲濾液處理所必需的特性。· 最低程度的膜結垢和污染現(xiàn)象如前所述，DT組件具備4mm開放式寬流道及獨特的帶凸點導流盤，料液在組件中形成湍流狀態(tài)，最大程度上減少了膜表面結垢、污染及濃差極化現(xiàn)象的產(chǎn)生，使得DT組件即使在高壓200bar的操作壓力下也能體現(xiàn)其優(yōu)越的性能。· 膜使用壽命長DT膜組件有效避免膜的結垢，膜污染減輕，使反滲透膜的壽命延長。DT的特殊結構及水力學設計使膜組易于清洗，清洗后通量恢復性非常好，從而延長了膜片壽命。實踐工程表明，在滲液原液處理中，一級DT膜片壽命可長達3年，甚至更長，接在其它處理設施后（比如MBR）壽命長達5年以上，這對一般的反滲透處理

19、系統(tǒng)是無法達到的。· 組件易于維護DT膜組件采用標準化設計，組件易于拆卸維護，打開DT組件可以輕松檢查維護任何一片過濾膜片及其它部件，維修簡單，當零部件數(shù)量不夠時，組件允許少裝一些膜片及導流盤而不影響DT膜組件的使用，這是其它形式膜組件所無法達到的。· 過濾膜片更換費用低DT組件內部任何單個部件均允許單獨更換。過濾部分由多個過濾膜片及導流盤裝配而成，當過濾膜片需更換時可進行單個更換，對于過濾性能好的膜片仍可繼續(xù)使用，這最大程序減少了換膜成本，這是卷式、中空纖維等其它形式膜組件所無法達到的，比如當卷式膜出現(xiàn)補丁、局部泄漏等質量問題或需更換新膜時只能整個膜組件更換。DT膜系統(tǒng)作

20、為一種膜分離工藝相對傳統(tǒng)的生化工藝具有如下優(yōu)勢：· 出水水質好反滲透膜對各項污染物都具有極高的去除率，出水水質好，對于出水水質要求不高的情況，可以使用納濾膜；· 出水穩(wěn)定，受外界因素影響小由于影響膜系統(tǒng)截留率的因素較少，所以系統(tǒng)出水水質很穩(wěn)定，不受可生化性、炭氮比等因素的影響，對于處理不宜采用生化處理的老垃圾場滲濾液有著很大的優(yōu)勢；· 運行靈活DT膜系統(tǒng)作為一套物理分離設備，操作十分靈活，可以連續(xù)運行，也可間歇運行，還可以調整系統(tǒng)的串并聯(lián)方式，來適應水質水量的要求；· 建設周期短，調試、啟動迅速DT膜系統(tǒng)的建設主要為機械加工，附以配套的廠房、水池建設，規(guī)

21、模很小，建設速度快。設備運抵現(xiàn)場后只需兩周左右的時間安裝調試工作就可完成；· 自動化程度高，操作運行簡便DT膜系統(tǒng)為全自動式，整個系統(tǒng)設有完善的監(jiān)測、控制系統(tǒng)，PLC可以根據(jù)傳感器參數(shù)自動調節(jié)，適時發(fā)出報警信號，對系統(tǒng)形成保護，操作人員只需根據(jù)操作手冊查找錯誤代碼排除故障，對操作人員的經(jīng)驗沒有過高的要求；· 占地面積小DT膜系統(tǒng)為集成式安裝，附屬構筑物及設施也是一些小型構筑物，占地面積很?。?#183; 可移動性能強可以安裝在集裝箱內，也可以安裝在廠房里，一個項目結束后可以移至其它項目繼續(xù)使用。· 運行費用低在達到高水平的排放標準的前提下，相對于其它工藝，投資省、

22、運行費用低。在同樣可以達到一級標準的MBR單級RO和兩級DTRO中，兩級DTRO投資及運行費用要遠低于MBR+RO。4.2.2卷式膜工藝傳統(tǒng)的卷式膜更多的應用于給水、市政污水、中水回用、海水淡化等領域，包括卷式反滲透和納濾。這種膜組件是針對純水領域設計的，德國從1986年開始嘗試應用到滲濾液的處理中，但因為接下來的運行中出現(xiàn)了膜污染問題，從國外的工程實例來看目前已陸續(xù)報廢，有些已被替換成碟管式反滲透設備。由于卷式膜自身結構上的原因，決定了這種技術難以在滲濾液處理上廣泛應用，卷式膜在1999年后很少應用到滲濾液處理上。在這種膜組件中，膜片間有網(wǎng)狀支撐層，隔網(wǎng)厚度通常為3080um,而流道的空間非

23、常小，容易被污染物堵塞及產(chǎn)生濃差極化。所以對進水水質要求相當苛刻，必須進行復雜的預處理，使SDI小于5、懸浮物小于100mg/l。并且一旦當預處理系統(tǒng)運行不穩(wěn)定時，卷式膜就會很快堵塞，造成不斷的停機清洗，而膜更換時必須成卷廢棄，運行費用很高。由于卷式膜對進水要求極其苛刻，所以卷式膜沒有直接應用于滲濾液處理的可能性，但由于其填裝密度高、價格便宜，有些項目將其與其它工藝相組合，作為其它工藝的后處理，比如作為MBR的后處理，MBR的膜分離采用UF膜，可以截留大部分大分子污染物，為卷式膜的應用創(chuàng)造了一定條件，但MBR的出水COD值通常在1000以上，遠高于卷式膜的有機物濃度極限要求，同時滲濾液中含有大

24、量的金屬離子，具有極高濃度的TDS，所以卷式膜的有機物污染和結垢是難以避免的。卷式膜自身的結構缺陷使得這種膜分離形式即便在具有極完善的預處理前提下仍然存在易堵塞、濃差極化的現(xiàn)象，膜的壽命和產(chǎn)水率受到嚴重影響。卷式膜由于為傳統(tǒng)的給水行業(yè)所設計，通常操作壓力較低，膜系統(tǒng)的回收率也較低，拿與滲濾液凈化接近的海水淡化來說，回收率通常只有4050，即便是在低電導率的情況下，卷式膜的回收率通常也要低于75，再加上卷式膜頻繁的清洗，卷式膜的產(chǎn)水率受到嚴重影響，這使得滲濾液處理的濃縮液產(chǎn)量成倍增加，增加濃縮液處理的難度。4.2.3 MBR工藝MBR，又稱膜生物反應器，是生物處理與膜技術相結合的一種工藝，與傳統(tǒng)

25、工藝相比，MBR用膜分離技術代替了傳統(tǒng)的泥水分離技術，膜分離技術的高效性決定了MBR相對傳統(tǒng)生化工藝有如下優(yōu)勢：· 水力停留時間與泥齡分離膜技術可以全部截留水中的微生物，實現(xiàn)了水力停留時間和污泥齡的分離，使運行控制更加靈活，使延長污泥齡成為可能，這有利于增殖緩慢的硝化細菌的生長和繁殖，脫氮效率得到很大提高。同時由于系統(tǒng)具有很長的泥齡，故產(chǎn)生的剩余污泥量很??；· 出水水質高于傳統(tǒng)生化工藝膜技術不但可以截留水中的微生物，還可以截留部分大分子的難溶性污染物，延長污染物在反應器內的停留時間，增加難降解污染物的去除率，同時由于泥齡長，脫氮效果好，加上出水基本不含SS，所以MBR的出水

26、水質要好于傳統(tǒng)工藝；· 占地面積小由于膜系統(tǒng)的高截留率，使得反應器內可以保持高濃度的污泥濃度，通常是傳統(tǒng)活性污泥法的35倍，高污泥濃度使得反應器容積較傳統(tǒng)工藝小很多，加上高效率的深水供氧形式，生化部分占地面積要遠小于傳統(tǒng)工藝；· 耐沖擊性能強高污泥濃度也使得系統(tǒng)的耐沖擊負荷有所提高。當然MBR作為一種生化工藝也同樣具有生化工藝的缺點：· 處理效果依賴于滲濾液的可生化性由于MBR主要靠生化段去除污染物，故處理效果嚴重依賴于滲濾液的可生化性，對于可生化性差的中晚期滲濾液不適用；· 影響因素多影響出水水質的因素較多。季節(jié)的變化、垃圾成分的變化、填埋場年限的變化

27、、天氣的變化、人為因素都會改變垃圾滲濾液的水質水量，對系統(tǒng)造成沖擊負荷，進而影響的系統(tǒng)的出水水質。同時系統(tǒng)的負荷、溫度、pH值、堿度、DO值、泥齡等等參數(shù)控制不當，同樣會影響出水水質；· 出水不能滿足高標準要求垃圾滲濾液中含有大量不可生物降解的污染物，生化法是無法去除的，MBR的出水COD濃度和色度值都仍然較高，這也就決定了MBR處理滲濾液出水并不能達到較高的排放標準，要想滿足高標準的出水要求則需要應用去除效率更高的膜技術或其它物理方法。4.2.4 傳統(tǒng)的活性污泥及生物膜工藝這里所說的傳統(tǒng)活性污泥及生物膜工藝是指廣泛應用于傳統(tǒng)的市政污水及工業(yè)污水處理的生化工藝，生物膜法如接觸氧化、生

28、物濾池，活性污泥法如SBR、氧化溝、AO及其諸多的衍生工藝。這些傳統(tǒng)工藝均在市政污水及工業(yè)污水方面有很多成功的案例，但垃圾滲濾液有其顯著的特點和諸多的不確定因素，這就給傳統(tǒng)生化工藝的實施帶來很大的困難，應用于處理滲濾液中，在以下幾方面表現(xiàn)的不盡如人意：· 針對可生化性差的滲濾液無能為力垃圾滲濾液成份復雜，含有大量高分子難以生化降解的污染物，尤其是到填埋場晚期，滲濾液中的易降解有機物已在垃圾堆體中消耗殆盡，生化工藝對其基本沒有處理效果。· 污泥濃度低，占地面積大傳統(tǒng)生化工藝污泥濃度通?？刂圃?5g/L，而垃圾滲濾液雖然水量較少，但污染物濃度極高，一個中型滲濾液處理項目所處理的

29、污染物總量與一個中小型城市污水處理廠相當，占地面積巨大，這在很多地區(qū)是很難做到的。· 難以應對滲濾液的高濃度、高毒性，抗沖擊能力差滲濾液具有高濃度、高毒性、水質水量變化大的特點，這些特點均會對生化系統(tǒng)造成很大的沖擊，這是在其它污水中比較少見的，傳統(tǒng)工藝由于污泥濃度低，面積大，混合效果差，從而易對局部區(qū)域的微生物造成毒害抑制作用，進而影響整個系統(tǒng)的處理效果。· 出水水質差由于滲濾液的可生化性差同時又具有較強的沖擊性，使得傳統(tǒng)生化工藝很難正常運行，出水水質較差，也極不穩(wěn)定。如想達到較高的排放標準，必須設膜分離作為系統(tǒng)的后處理，但由于傳統(tǒng)生化泥水分離效果較差，生化出水還需經(jīng)過較復

30、雜的預處理才能進入膜系統(tǒng)。· 實際應用少，設計參數(shù)不成熟傳統(tǒng)生化工藝所沿用的設計參數(shù)均為市政污水的設計參數(shù)，并不能很好的適用于滲濾液處理。這些工藝曾在早期較多的應用于滲濾液處理，但由于上述的種種因素，大部分難以正常運行，出水不達標，或根本無法啟動，目前的應用案例較少。4.2.5厭氧工藝厭氧工藝廣泛應用于高濃度有機污水，也適用于部分垃圾滲濾液處理，通常使用的厭氧反應器有上流式厭氧污泥床、厭氧濾池、完全混合式厭氧反應器等。在垃圾滲濾液處理中應用厭氧工藝有如下優(yōu)勢：· 能耗低，厭氧不耗氧，只需要回流或攪拌，COD的去除率可以達到6070，在COD濃度很高的情況下，COD總量的去除

31、是相當可觀的，降低了整個系統(tǒng)的運行費用；· 可以產(chǎn)生二次能源厭氧可以產(chǎn)沼，沼氣可以再利用，用來發(fā)電或產(chǎn)熱；· 二次污染小厭氧產(chǎn)泥量小，減少了二次污染；滲濾液除了含有高濃度的有機污染物外，還含有大量的氨氮、鹽類、重金屬等污染物，厭氧工藝在應用中也同樣存在很多局限性：· 過度的除碳造成反硝化困難厭氧工藝對于除炭來說效果明顯，但對氨氮沒有去除率，相反還會增加氨氮的濃度，為后續(xù)的好氧除氨氮增加了負荷。對于某些類型的滲濾液，如中、晚期的填埋場滲濾液，COD濃度相對較低，氨氮濃度則很高，炭氮比對于反硝化反應來說已經(jīng)失衡，如果前處理中設厭氧工藝，后續(xù)的反硝化則需要投加炭源。對于

32、厭氧填埋工藝，由于垃圾填埋堆體和調節(jié)池本身就是厭氧反應器，在滲濾液處理工藝中再設置厭氧段，意義不大；· 啟動緩慢厭氧反應器的產(chǎn)甲烷菌生長速度慢，對生存環(huán)境要求苛刻，應用于滲濾液處理則表現(xiàn)為啟動緩慢。4.3工藝列表比較DTRO工藝卷式RO工藝MBR工藝傳統(tǒng)活性污泥及生物膜工藝厭氧工藝能否直接處理滲濾液能否能能能產(chǎn)水水質好好較好較差差對污染物的去除率高高高較高不高回收率（產(chǎn)水率）6085407599（計算排泥）99（計算排泥）100（計算排泥）抗沖擊能力強弱較強弱弱影響出水水質因素少由于進水條件差時不能運行，故不具可比性多多多對填埋場不同時期的適應性強由于不能直接處理滲濾液，故不具備可比

33、性弱弱弱啟動時間很短很短較短較長長占地面積小小較小大大可移動性強強弱弱弱能耗較低低高高低投資較高低高較高低4.4 工藝選擇通過以上對各工藝的描述、對比及本項目的水質特點可以得知，DTRO和MBR工藝是滲濾液處理中較為成熟的處理工藝，本項目適宜采用流程短、占地小的物化工藝，故本方案選擇DTRO作為主導處理工藝，結合濃縮液的回灌，二級DTRO完全可以達到設計排放標準。5、工藝技術描述5.1 總體工藝本工藝采取兩級反滲透的核心處理方式，結合濃縮液和滲濾液的回灌，確保出水達到招標文件要求的標準。濃縮液回灌第一級反滲透濃縮液儲池中間儲池第二級反滲透填埋場凈水達標排放提升凈水儲池調節(jié)池滲濾液處理系統(tǒng)整體工

34、藝示意圖本次提供的膜處理系統(tǒng)由日處理水量350噸，配有3臺芯式過濾器、4臺高壓泵、5臺在線增壓泵；原水儲罐10m3，硫酸儲罐10m3、清洗劑A儲罐1m3，清洗劑C儲罐1m3，阻垢劑儲罐0.5m3，氫氧化鈉儲罐1m3，凈水儲罐容積10m3。反滲透系統(tǒng)型號為：ROAW DTG135/35，第一級反滲透135個DTG膜柱,第二級反滲透35個DTG膜柱。系統(tǒng)配有觸摸屏操作站，備用一套計算機控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。5.2 水量平衡計算 系統(tǒng)水量平衡計算見：350噸/天兩級DTRO水量平衡圖。芯濾貯罐硫酸350m3/d砂濾381.1m3/d一級DTRO，設計回收率81.5%381.1m3/d311.1m3

35、/d濃縮液池凈水貯罐回灌31.1m3/dDTRO濃縮水DTRO70m3/dDTRO濃縮水DTRO70m3/dDTRO濃縮水DTRO滲瀝液調節(jié)池 350m3/d二級DTRO，回收率90%311.1m3/dDTRO透過水DTRO280m3/d透過水DTRO脫氣塔280m3/dDTRO凈水DTRO圖2：350噸/天兩級DTRO物料平衡及流程示意圖注：原水電導率15ms/cm（水溫高于15），總回收率80%，即最終出水280m3/d。（上圖中按此數(shù)值進行計算）注：原水電導率20ms/cm（水溫高于15），總回收率75%，即最終出水262.5 m3/d。注：原水電導率25ms/cm（水溫高于15），總回

36、收率70%，即最終出水245m3/d。注：進水溫度低于15時，溫度每降低1，回收率下降約0.5%，反之升高；進水溫度低于10時，溫度每降低1，回收率下降約1%，反之升高；進水水溫高于20時，溫度的變化對回收率影響不大。5.3 過程描述5.3.1原水罐和酸調節(jié)滲瀝液pH值隨著廠齡的增加、環(huán)境等各種條件的變化而變化，其組成成份復雜，存在各種鈣、鎂、鋇、硅等種難溶鹽，這些難溶無機鹽進入反滲透系統(tǒng)后被高倍濃縮，當其濃度超過該條件下的溶解度時將會在膜表面產(chǎn)生結垢現(xiàn)象。而調節(jié)原水pH值能有效防止碳酸鹽類無機鹽的結垢，故在進入反滲透前須對原水進行pH值調節(jié)。原水從原水儲池由泵PKT02411輸送至原水儲罐B

37、02211之前，先通過管道過濾器除去進水中的可能帶入的顆粒物質。在滲濾液進入原水罐的同時，從酸儲罐B00111添加酸調節(jié)pH值。與此同時，泵PK02211開始工作進行回流混合，達到均衡pH值的目的。系統(tǒng)原液儲罐回流管路設pH值傳感器，PLC判斷原水pH值并自動調節(jié)計量泵PD00111的頻率以調整加酸量，最終使進入反滲透前的原液pH值達到6.1-6.5。如果原水pH在此范圍內則不需要加酸調節(jié)。滲瀝液調節(jié)池的進水泵應避免懸浮物進入膜系統(tǒng)，從而引起芯式過濾器的堵塞。中間水池管道過濾器SF02311PK02211回流攪拌飄浮泵PKT02411B00111硫酸儲罐10m3B02211原水儲罐10m3計量

38、泵PD00111進DTRO系統(tǒng)系統(tǒng)進水、加酸示意圖離心泵PK022115.3.2反滲透系統(tǒng)膜系統(tǒng)為兩級反滲透，第一級反滲透需要從芯式過濾器后進水，第二級反滲透處理第一級透過水。原水儲罐的出水，由泵PK00211給DTRO設備供水，砂濾器增壓泵PK13011給滲濾液提供壓力。砂濾器共有1個，F(xiàn)S13011。砂濾器進、出水端都有壓力傳感器，自動檢測壓差，當壓差超過2.5bar的時候執(zhí)行反洗程序。砂濾器反沖洗的頻率取決于進水的懸浮物含量。反沖洗時先用氣泵RK13811進行氣洗，再用泵PK13011進行滲濾液沖洗，砂濾器的過濾精度為50m。經(jīng)過砂濾器后滲濾液直接進入芯式過濾器，設備配有芯式過濾器2臺，

39、其進、出水端都有壓力傳感器，自動檢測壓差，當壓差超過2.0bar的時候系統(tǒng)提示更換濾芯。芯式過濾器過濾的精度為10m為膜柱提供最后一道保護屏障。為了防止各種難溶性硫酸鹽、硅酸鹽在膜組件內由于高倍濃縮產(chǎn)生結垢現(xiàn)象，有效延長膜使用壽命，在一級反滲透膜前需加入一定量的阻垢劑。添加量按原水中難溶鹽的濃度確定。經(jīng)過芯式過濾器的滲濾液直接進入一級反滲透高壓柱塞泵。DT膜系統(tǒng)每臺柱塞泵后邊都有一個減震器，用于吸收高壓泵產(chǎn)生的壓力脈沖，給膜柱提供平穩(wěn)的壓力。經(jīng)高壓泵后的出水進入膜組件，膜組件采碟管式反滲透膜柱，抗污染性強，物料交換效果好的優(yōu)點，對滲瀝液的適應性很強，膜壽命延長到3年以上。一級反滲透系統(tǒng)擬設三段

40、，為串聯(lián)連接方式，第一段反滲透的濃液依次進入串聯(lián)后置的第二、第三段，各段處理的濃液COD濃度及鹽含量依次增加。二級反滲透設二段。反滲透系統(tǒng)系統(tǒng)截留率高，凈化水各項指標遠小于出水指標，完全達到本招標文件的技術規(guī)格要求。第一級反滲透的減震器出水進入第一個膜組（FM161），每組膜柱配一臺在線增壓泵提為膜組供必要的流速。第二級反滲透不需要在線增壓泵，由于其進水污染物及電導率均很低低，回收率比較高，僅僅使用高壓泵就可以滿足要求。膜柱組出水分為兩部分。第一級反滲透的透過液排向第二級反滲透的進水端，濃縮液排入濃縮液儲存池。第二級反滲透的透過液進入凈水儲存池，等待回用，濃縮液進入第一級反滲透的進水端，進行進

41、一步的處理。兩級反滲透的濃縮液端各有一個壓力調節(jié)閥(VS1601和VS2601)，用于控制膜組內的壓力，以產(chǎn)生必要的凈水回收率。計量泵PD00411B00411阻垢劑FS131 B122原水儲罐10m3砂濾器 去第一級反滲透PK131RK132FC141芯式過濾器透過液去中間水罐FM163芯式過濾器出水FM162FM161PP1601SP1601去濃縮液儲存池PK161 PK162 PK163在線增壓泵減震器高壓泵VS1601壓力調節(jié)閥去凈水儲存罐第一級反滲透透過液FM262FM261PP2601去第一級反滲透的進水端SP2601減震器高壓泵VS2601壓力調節(jié)閥兩級DTRO系統(tǒng)流程示意圖(F

42、M161,162,163為第一級反滲透，F(xiàn)M261,262為第二級反滲透)5.3.3清水脫氣及pH值調節(jié)由于滲瀝液中含有一定的溶解性氣體，而反滲透膜可以脫除溶解性的離子而不能脫除溶解性的氣體，就可能導致反滲透膜產(chǎn)水pH值會稍低于排放要求，經(jīng)脫氣塔脫除透過液中溶解的酸性氣體后，pH值能顯著上升，若經(jīng)脫氣塔后的清水pH值仍低于排放要求，此時系統(tǒng)將自動加少量堿回調pH值至排放要求。由于出水經(jīng)脫氣塔脫氣處理，只需加微量的堿液即能達到排放要求?；亓骰旌螧09711清水儲罐10m3B00411堿罐1m3計量泵PD00411達標排放/回用圖4、出水加堿pH調節(jié)示意圖離心泵PK09711出水pH回調在清水罐B

43、09711中進行，清水排放管中安裝有pH值傳感器，PLC判斷出水pH值并自動調節(jié)計量泵PD00211的頻率以調整加堿量，最終使排水pH值達到排放要求。5.3.4控制系統(tǒng)系統(tǒng)中心控制系統(tǒng)的硬件包括：PIV2.0MHz, 512M 內存, 80G 硬盤，16MB緩存,網(wǎng)卡，軟驅，可刻錄光驅，17顯示器，彩色打印機。計算機系統(tǒng)軟件為Windows 2000和Excel 2000；上位機控制軟件為為WinCC。系統(tǒng)中心控制室電腦和設備現(xiàn)場觸摸屏均可實現(xiàn)對處理過程的控制。一套故障并不影響另外一套正常運行。5.3.5設備的沖洗和清洗：膜組的清洗包括沖洗和化學清洗兩種。反滲透系統(tǒng)有清洗劑A、清洗劑C、阻垢劑

44、和清洗緩沖罐。操作人員需要定期給儲罐添加清洗劑和阻垢劑，設定清洗產(chǎn)生，需要清洗的時候系統(tǒng)自動執(zhí)行。系統(tǒng)沖洗：膜組的沖洗在每次系統(tǒng)關閉時進行，在正常開機運行狀態(tài)下需要停機時，一般都采取先沖洗后再停機模式。系統(tǒng)故障時自動停機，也執(zhí)行沖洗程序。沖洗的主要目的是防止?jié)B濾液中的污染物在膜片表面沉積。沖洗分為兩種，一種是用滲濾液沖洗，一種是凈水沖洗，兩種沖洗的時間都可以在操作界面上設定，一般為25分鐘?；瘜W清洗：為保持膜片的性能，膜組應該定期進行化學清洗。清洗劑分酸性清洗劑和堿性清洗劑兩種，堿性清洗劑的主要作用是清除有機物的污染，酸性清洗劑的主要作用是清除無機物污染。在清洗時，清洗劑溶液在膜組系統(tǒng)內循環(huán)，

45、以除去沉積在膜片上的污染物質，清洗時間一般為12個小時，但可以隨時終止。清洗完畢后的液體排出系統(tǒng)到調節(jié)池。膜組的化學清洗由計算機系統(tǒng)自動控制，可在計算機界面上設定清洗參數(shù)。清洗劑一般稀釋到510%后使用。 清洗周期清洗時間間隔的長短取決于進水中的污染物質濃度，當在相同進水條件下，膜系統(tǒng)透過液流量減少10%15%或膜組件進出口壓差超過允許的設定值時需進行清洗，正常情況下清洗周期如下： 一級DT系統(tǒng)的化學清洗周期：堿洗： 7天，pH=1011，溫度35酸洗： 14天，pH=2.53.5，溫度355.4 反滲透系統(tǒng)設計參數(shù)一覽表本溪市千金嶺滲瀝液處理系統(tǒng)項目單位系統(tǒng)一級DTRO二級DTRO設備型號R

46、OAW 9155 DTE135-359155 DTE 1359155 DTE 35膜柱型號partDTEDTE設計開機率%909090進水流量l/h145831604212963進水量m3/d350311.1280濃縮液量m3/d707031.1透過液量m3/d280311.1280運行回收率(15ms/cm)%8081.590.0設計通量LMH9.740.0單支膜柱面積m29.4059.405需要膜柱數(shù)量part17090.05取135支19.7取35支膜柱排列part 16-30-30-30-2924-11高壓泵臺數(shù)part 422在線泵臺數(shù)part 440總膜面積m2 1598.8512

47、69.68329.2正常操作壓力bar 5035設計最大操作壓力bar 7560裝機功率KW1805.5去除效果預測膜法處理滲瀝液工藝對主要污染物的去除率主要取決于膜的截留率，膜的截留率主要與以下幾個因因素有關：1. 所選用膜本身的截留率；2. 污染物的組成及其分子量分布；3. 運行參數(shù)：進水水溫、操作壓力、回收率等；在滲瀝液主要污染物的指標中，由于氨氮存在以游離氨（NH3）和離子氨（NH+4）形式存在的氮，其分子量也較小，所以膜對氨氮的去除率較其余幾個指標相對較低，同時水中游離氨和離子氮組成比與滲瀝液的pH值和溫度，當pH值偏高時，游離氨的比例較高，反之，則氨鹽的比例較高。為此系統(tǒng)設計上采用

48、如下幾個措施確保在進水條件最苛刻時出水也能達標：1、采用高截留率反滲透膜DTRO采用的反滲透膜對Nacl的截留率在98.7或99.7%（進水30000 mg/L Nacl，30%回收率，根據(jù)進水水質要求選擇對應的DTRO膜柱型號），對小分子有機物的截留率也較普通低壓反滲透膜高得多。2、進水加酸調節(jié)pH反滲透膜對游離態(tài)的氨的截留率低，故垃圾滲瀝液在進入DTRO之前將滲瀝液將pH值調至6.16.5，一方面防止無機鹽的結垢，另一方面使得滲瀝液中游離態(tài)的氨與加入的硫酸形成二價氨鹽，而DTRO對類似多價離子的截留率是很高的（可以參照各膜公司資料）。這就提高了對最難去除的氨氮的去除率。3、進水溫度的影響反

49、滲透膜基于25°C測試其標準截留率，系統(tǒng)設計上充分考慮到溫度對膜截留率的影響因素，通過膜公司提供的溫度對截留率的修正系統(tǒng)以及實踐工程經(jīng)驗，溫度每升高10°C，去除率只會下降0.5%1.0%，反之會提高0.5%1.0%。綜上幾個因素，DTRO對CODcr、BOD5、氨氮等各污染的去除率能達到理想的去除效果，在實踐工程中也得到了進一步的論證。各工藝段去除效果工藝段項目CODcr(mg/L)BOD5 (mg/L)NH3-N (mg/L)TN (mg/L)SS (mg/L)pH值一級DTRO出水進水150008000150018008006.0-8.0出水6003201501808

50、6.0-8.0去除率96%96%90%90%99%6.0-8.0二級DTRO出水進水60032015018086.0-8.0出水36.019.215276.0-8.0去除率94%94%85%85%99%6.0-8.0排放標準100302540306.0-8.0 以上基于進水溫度25°C及設計回收率，如前所述分析，即使水質波動也能保證去除率達到出水排放要求。采用該工藝，也能使出水的其它水質指標如重金屬、大腸菌群等達標。從上表中可以看出，系統(tǒng)出水水質遠優(yōu)于排放標準。5.6 裝置抗沖擊負荷彈性 本次所采用的設備，具有靈活多變的操作模式，可以連續(xù)24小時開機，也可以每周運行5天，在調節(jié)池無水

51、的時候，可以長期關閉。從處理量上來看，若在雨季滲瀝液由于被雨水稀釋而水量較大，此時可以通過調整高壓泵轉速提高設備的處理能力，系統(tǒng)水泵功率均有設計較大的余量，處理能力可在設計基礎上再提高10%以上，由于受雨水稀釋的滲瀝液污染物及鹽含量降低，系統(tǒng)出水效果更加理想。從對污染物的去除能力上看，系統(tǒng)設計上有較大的設計余量，設計進水指標已在本項目的要求上作了大幅的提高，在進水COD、BOD、氨氮、懸浮物等控制指標低于本文件給定的數(shù)值時，出水可以達到排放標準。綜上所述，系統(tǒng)設計充分考慮到滲瀝液水質及水量的波動，設計預留了較大余量，具有很好的抗沖擊負荷能力。5.7 二次污染的控制措施5.7.1通風和氣味控制處

52、理間的通風：處理間是操作工停留時間最長的地點，也是控制系統(tǒng)集中的房間，因此須嚴格保證處理間內的空氣流通。處理車間換氣方式采取上進下出式，一方面集裝箱頂部的風機強制從內吸風，另一方面位于集裝箱下部的軸流風機強制向外排風，一進一出保證將比空氣重的有毒有害氣體排出，換氣次數(shù)為每小時十次。5.7.2 廢液污染控制該處理工藝過程中的廢液為DT系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液，經(jīng)過濃縮液儲池或濃縮液罐的暫時儲存后，最終由管道輸送至填埋區(qū)回灌處理。目前該填埋場已具備回灌需要的垃圾層厚度，可以結合填埋場實際情況，制訂回灌方案。一般濃縮液回灌以后，其中的有機污染物可以在填埋場得到分解，重金屬類可以在填埋場的堿性環(huán)境中得到沉積。

53、5.7.3 噪聲污染控制本系統(tǒng)所有水泵選用了歐洲進口或合資的低噪聲水泵，并且所有噪音大的設備均布置在室內，室內做隔音降噪處理，確保噪音指標滿足工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準GB12348-90中的三類標準。5.7.4 濃縮液的回灌處理5.7.4.1濃縮液回灌的理論依據(jù)根據(jù)PALL的經(jīng)驗，應用膜技術處理滲瀝液能保證出水的穩(wěn)定達標，而使用了膜技術，無論是卷式的還是碟管式，無論是納濾還是反滲透，一定有濃縮液產(chǎn)生。濃縮液的處理有控制回灌、焚燒、固化、蒸餾干燥和真空干燥等方法，但是和回灌法相比，其他方法的設備投資和運行費用都非常昂貴，相當于膜處理設備總投資的1/2。在德國，從1986年開始，濃縮液回灌就作為反滲透

54、法處理垃圾滲濾液的一個有機組成部分而被廣泛采用。對于本項目而言，花費大量資金進行濃縮液的處理顯然是沒有必要的。因此，我們擬對本項目的濃縮液進行回灌處理。從垃圾場接納的物質來看，填埋場可以分為無機填埋場和有機填埋場。無機填埋場指以焚燒灰、堆肥渣、建筑垃圾等無機物為主的填埋場，有機填埋場指以生活垃圾為主的填埋場，可以進一步分為好氧型、準好氣型和厭氧型。無機垃圾場的滲濾液是不能回灌的。比如在德國，由于歐盟規(guī)定到2010年進入垃圾場的可降解有機物不能超過5%，加之德國的循環(huán)經(jīng)濟政策，在垃圾填埋之前進行了細致的分選和預處理，使進入填埋場的物質大部分為不可生物降解的無機垃圾，在垃圾場也不能形成多孔的腐殖質。由于垃圾場本身沒有多少有機物，滲濾液中也不會有多少有機物，顯然回灌是沒有意義的。目前所有回灌的結論來