生活垃圾處理工程廢水防治措施可行性論證

生活垃圾處理工程廢水防治措施可行性論證1.1施工期廢水防治措施可行性論證（1）施工要盡量求得土石方工程的平衡，無法平衡的多余土石方可以暫存于備料場供填埋垃圾時作為覆土使用。應減少棄土，作好各項排水、截水、防止水土流失的設計，作好必要的防護坡，防止水土流入低洼地積存。（2）在施工中，應合理安排施工計劃、施工程序，協(xié)調(diào)好各施工步驟，雨天盡量減少地面開挖，并爭取土料隨挖隨運，以避免受到降雨的直接沖刷，在大雨時，還應采取應急措施，盡量用覆蓋物覆蓋新開挖的陡坡，防止沖刷和坍塌。（3）在道路施工場地，爭取作到土料隨填隨壓，不留松土。（4）在施工現(xiàn)場需要構筑相應的集水沉砂池和排水溝，以收集地表徑流和施工過程產(chǎn)生的泥漿水、廢水和污水，施工廢水經(jīng)過沉砂、除渣和隔油等預處理后排入滲濾液調(diào)蓄池，經(jīng)處理后回噴垃圾堆體，自然蒸發(fā)。（5）對于不布設設施的空地，施工期間及時種樹、草皮及綠化。1.2運營期廢水防治措施可行性論證垃圾運輸滲濾液收集措施垃圾運輸過程中，由于垃圾本身含水量較大（主要是夏季），運輸過程即會產(chǎn)生滲濾液，在此過程應采取措施，防止運輸過程中滲濾液沿路漏灑，污染沿線環(huán)境。為此工程設計采用全封閉的特種車輛，車內(nèi)防滲嚴密，滲濾液不會流失，運輸車輛進場后，在卸載垃圾的同時，也一同把車內(nèi)積存的滲濾液傾倒至填埋場，因此垃圾運輸過程滲濾液不會對沿線環(huán)境造成影響。（2）滲濾液污染治理措施針對垃圾填埋場產(chǎn)生的垃圾滲濾液，設計擬采取天然防滲層、帷幕灌漿方法進行防滲和滲濾液處理措施控制滲濾液對地下水和地表水環(huán)境的影響。1）滲濾液防滲措施可行性分析①相關標準要求項目有關防滲系統(tǒng)的相關標準要求見表1.1-2。表1.1-2防滲系統(tǒng)相關標準要求標準名稱相關要求《生活垃圾填埋場污染控制標準》(16889-2008)1、如果天然基礎層飽和滲透系數(shù)小于10-7cm/s，且粘土防滲襯層的厚度不小于2m，可采用天然粘土防滲層；2、如果天然基礎層飽和滲透系數(shù)小于10-5cm/s，且厚度不小于2m，可采用單層人工合成材料防滲層，人工合成材料襯層下應具有厚度不小于0.75m，且其被壓實后的飽和滲透系數(shù)小于10-7cm/s天然粘土防滲層；3、如果天然基礎層飽和滲透系數(shù)不小于10-5cm/s，或者天然基層且厚度小于2m，可采用雙層人工合成材料防滲層，人工合成材料襯層下應具有厚度不小于0.75m，且其被壓實后的飽和滲透系數(shù)小于10-7cm/s天然粘土防滲層?！冻鞘猩罾l(wèi)生填埋技術規(guī)范》(CJJ17-2004)填埋場地基具有天然黏土類襯里或改性粘土類襯里，而且其滲透系數(shù)不大于1.0×10-7cm/s，場底及四壁襯里厚度不小于2米，可以不建人工防滲設施。②項目所在區(qū)域地質(zhì)情況根據(jù)鉆孔揭露，在勘探最大深度15m范圍內(nèi)，揭露擬建場區(qū)地層巖性自上而下依次為人工填土和下伏基巖組成，地基土自上而下，分述如下：1、人工填土，沖填土：該土層整個場地均有分布，為人工填埋，場區(qū)北部擬建管理區(qū)以建筑垃圾為主，南部以生活垃圾為主，填埋時間短，稍濕，結(jié)構松散-稍密，力學性質(zhì)差?？偤穸?.5~12m左右，北部較厚，向南逐漸變薄。2、強風化花崗巖：該層場地均有分布，青灰色、黑灰色，強風化，呈碎石狀，石質(zhì)較硬，裂隙間夾雜泥土及少量植被根系，該層清除后，其下部巖體構造層節(jié)理和構造節(jié)理裂隙清晰，巖體呈塊狀，力學強度高，風化成碎屑，角礫狀，頂板埋深0.5~12.0m，厚度2~4m，局部未揭穿該層。3、中風化花崗巖：該層場地均有分布，青灰色、黑灰色，中風化，呈短柱狀，石質(zhì)較硬，其下部巖體構造層節(jié)理和構造節(jié)理裂隙清晰，巖體呈塊狀，力學強度高，抗風化性強，厚度較大，該層未揭穿。試驗結(jié)果表明，強風化花崗巖和中風化花崗巖滲透系數(shù)分別為1.23×10-4~1.023×10-5cm/s和1.132×10-7~5.326×10-7cm/s。其中中風化花崗巖基本滿足天然防滲材料的要求。③防滲方法垃圾填埋場的人工防滲措施一般有垂直防滲、水平防滲、水平防滲和垂直防滲相結(jié)合等三大類。垂直防滲是指防滲層豎向布置，防止垃圾滲濾液向四周橫向滲透污染地下水。如果填埋場區(qū)為一相對獨立的水文地質(zhì)單元，可以用垂直防滲。垂直防滲施工簡便，投資較省，最適合于經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)使用。通常只需在場區(qū)的地下水徑流通道出口處設置垂直防滲工程(如防滲墻、防滲板和注漿帷幕等)來阻攔滲濾液向下游滲漏，污染地下水。本期工程繼續(xù)沿用一期采取的防滲措施，即天然防滲層+帷幕灌漿方法。滲濾液處理工藝生活垃圾填埋場設計滲濾液處理規(guī)模為50t/d，設計滲濾液處理工藝采用“混凝沉淀+兩級DTRO”工藝處理，設計滲濾液處理出水水質(zhì)滿足市污水處理廠進水水質(zhì)要求。滲濾液處理工藝流程及水量平衡見圖1.1-1。根據(jù)現(xiàn)場水質(zhì)情況，兩級DTRO產(chǎn)水率大概在70-75%之間，暫按75%來進行計算。吸污車運至市污水處理廠吸污車運至市污水處理廠圖1.1-1填埋場滲濾液處理工藝流程及物料平衡圖工藝流程簡述：本項目滲濾液處理工藝系統(tǒng)可分為以下幾個處理系統(tǒng)：1、預處理系統(tǒng)；2、兩級DTRO處理系統(tǒng)；3、濃縮液處理系統(tǒng)；4、污泥處理系統(tǒng)；5、清水達標排放系統(tǒng)等。1、預處理系統(tǒng)填埋場內(nèi)的滲濾液經(jīng)收集進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)設置滲濾液提升泵，提升泵將滲濾液送至混凝沉淀系統(tǒng)進行預處理，混凝沉淀中的混凝反應池設置攪拌機。在進入混凝沉淀池前設置PAC加藥系統(tǒng)，現(xiàn)有調(diào)節(jié)池內(nèi)滲濾液PH值為1.4呈現(xiàn)堿性，通過混凝沉淀系統(tǒng)將廢水中的大部分懸浮物、部分難降解有機物去除，并可以去除原水中部分硬度。2、兩級DTRO處理系統(tǒng)兩級DTRO處理系統(tǒng)包括砂濾器、芯式過濾器、兩級DTRO系統(tǒng)、清水脫氣塔等。砂濾器過濾精度為50μm，可將滲濾液50μm以上的懸浮物截留，芯式過濾器過濾精度為10μm，可將滲濾液10μm以上的膠體截留，減少DTRO膜污染。兩級DTRO系統(tǒng)采用串并形式設計，一級DTRO膜機組產(chǎn)水進入二級DTRO膜機組進行再處理，產(chǎn)生的濃縮液排至濃縮液池，二級DTRO膜機組產(chǎn)水進入清水脫氣塔進行脫氣處理，脫氣后的清水排至產(chǎn)水池，二級DTRO膜機組濃縮液回流至一級DTRO膜機組前的緩沖罐，與滲濾液混合后進入一級DTRO膜機組一并進行處理。3、濃縮液處理系統(tǒng)一級DTRO處理系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液排至濃縮液池（2m2m3.5m），濃縮液通過螺桿泵回灌至填埋庫區(qū)垃圾堆體表面布置的回灌井中。濃縮液處理系統(tǒng)包括濃縮液池、回灌設施、回灌井等。4、污泥處理系統(tǒng)現(xiàn)場混凝沉淀池產(chǎn)生量約為3m3/d，將通過排泥管道（DN100，HDPE管）自流進入現(xiàn)場已有的濃縮液池（2m2m3.5m）內(nèi)，隨濃縮液一起回灌到垃圾填埋場。5、清水處理系統(tǒng)本項目出水水質(zhì)要求達到市污水處理廠進水水質(zhì)要求，處理后滲濾液由吸污車運至污水處理廠。6、工藝單元去除效果預測表1.1-2工藝單元去除率預測表工藝單元項目CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)NH3-N(mg/l)TN(mg/l)SS(mg/l)預處理系統(tǒng)進水≤22000≤12000≤200≤400≤1200出水≤17600≤10800≤200≤360≤360去除率≥20%≥10%——≥10%≥70.0%兩級DTRO進水≤17600≤10800≤200≤360≤360出水≤80≤25≤20≤30≤10去除率≥99.5%≥99.8%≥90.0%≥91.7%97.2%排放要求≤100≤30≤25≤40≤307、工藝方案設計本項目內(nèi)容包括混凝沉淀系統(tǒng)、兩級DTRO系統(tǒng)、濃縮液處理系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)和清水處理系統(tǒng)等。滲濾液處理整體平面布置圖如下圖1.1-2所示：新增一座兩級DTRO一體化處理車間及一套混凝沉淀系統(tǒng)，兩級DTRO一體化處理車間內(nèi)分布有移動車載式兩級DTRO處理車土建基礎和管溝、酸罐車間、中控室、電控室、化驗室和藥劑存儲間；并建有一套混凝沉淀系統(tǒng)，中間水池，產(chǎn)水池和濃縮液池，外加一套PAC加藥系統(tǒng)。設備電源系統(tǒng)利用現(xiàn)有已有的變壓器房提供一體化處理間內(nèi)設備電源兩級DTRO處理車間平面布置圖如下圖1.1-2所示。a、混凝沉淀系統(tǒng)滲濾液在未加混凝劑之前，水中的膠體和細小懸浮顆粒的本身質(zhì)量很輕，受水的分子熱運動的碰撞而作無規(guī)則的布朗運動。顆粒都帶有同性電荷，它們之間的靜電斥力阻止微粒間彼此接近而聚合成較大的顆粒；其次，帶電荷的膠粒和反離子都能與周圍的水分子發(fā)生水化作用，形成一層水化殼，有阻礙各膠體的聚合。一種膠體的膠粒帶電越多，其電位就越大；擴散層中反離子越多，水化作用也越大，水化層也越厚，因此擴散層也越厚，穩(wěn)定性越強。滲濾液中投入混凝劑后，膠體因電位降低或消除，破壞了顆粒的穩(wěn)定狀態(tài)。脫穩(wěn)的顆粒相互聚集為較大顆粒的過程稱為凝聚。未經(jīng)脫穩(wěn)的膠體也可形成大得顆粒，這種現(xiàn)象稱為絮凝。不同的化學藥劑能使膠體以不同的方式脫穩(wěn)、凝聚或絮凝。混凝可分為壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)鋪四種。在滲濾液的混凝沉淀處理過程中，影響混凝效果的因素比較多。其中有水質(zhì)類型的影響：對不同水質(zhì)，由子廢水中的成分不同，同一種混凝劑的處理效果可能會相差很大。還有水溫的影響，其影響主要表現(xiàn)在：影響藥劑在水中堿度起化學反應的速度，對金屬鹽類混凝影響很大，因其水解是吸熱反應；影響礬花的形成和質(zhì)量。水溫較低時，絮凝體型成緩慢，結(jié)構松散，顆粒細??；水溫低時水的粘度大，布朗運動強度減弱，不利于脫穩(wěn)膠粒相互凝聚，水流剪力也增大，影響絮凝體的成長。該因素主要影響金屬鹽類的混凝，對高分子混凝劑影響較小。滲濾液進入兩級DTRO系統(tǒng)前，先通過混凝沉淀系統(tǒng)將滲濾液中大部分的懸浮物去除，同時去除部分有機污染物。本項目混凝沉淀系統(tǒng)包括加藥系統(tǒng)、混凝反應池及混凝沉淀池，本項目投加的混凝劑為PAC，混凝反應池PAC投加量在2000mg/L，具體投加量根據(jù)現(xiàn)場試驗確定。滲濾液經(jīng)過兩級混凝沉淀系統(tǒng)處理后上清液自流進入中間水池，中間水池設置兩級DTRO取水泵，將中間水池內(nèi)的水打進兩級DTRO系統(tǒng)進行深度處理，保證出水達標排放。b、2.4.2一體化兩級DTRO滲濾液處理系統(tǒng)一、兩級DTRO處理系統(tǒng)兩級DTRO系統(tǒng)為一體化設備，包括預處理設備（含原水罐、砂濾器、藍式過濾器等）、高壓DTRO膜組件、進水泵、增壓泵、加藥系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、管道閥門、電氣自控系統(tǒng)、儀器儀表等。1、預處理單元滲濾液pH值隨著填埋年限的增加、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(jié)垢現(xiàn)象。而調(diào)節(jié)原水pH值能有效防止碳酸鹽類無機鹽的結(jié)垢，故在進入反滲透前須對原水進行pH值調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池出水泵入反滲透系統(tǒng)的原水罐，在原水罐中通過加酸，調(diào)節(jié)pH，原水罐的出水經(jīng)原水泵加壓后再進入石英砂過濾器，砂濾器數(shù)量按具體處理規(guī)模確定，其過濾精度為50μm。砂濾器進、出水端都有壓力表，當壓差超過2.5bar的時候須執(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，對一般的垃圾填埋場，砂濾器反沖洗周期約80小時左右，對于SS值比較低的原水，砂濾運行80小時后若壓差未超過2.5bar也須進行反沖洗，以避免石英砂的過度壓實及板結(jié)現(xiàn)象，兩者以先到時間為自動激活砂濾反洗時間。砂濾水洗采用原水清洗；氣洗使用旋片壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣。圖1.1-3預處理單元工藝流程示意圖砂濾出水后進入芯式過濾器，由于滲濾液中鈣、鎂、鋇等易結(jié)垢離子和硅酸鹽含量高，經(jīng)DT膜組件高倍濃縮后這些鹽容易在濃縮液側(cè)出現(xiàn)過飽和狀態(tài)，所以根據(jù)實際水質(zhì)情況在芯式過濾器前加入一定量的阻垢劑防止硅垢及硫酸鹽結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，具體添加量由原水水質(zhì)分析情況確定，阻垢劑應加20倍水進行稀釋后使用。芯式過濾器為膜柱提供最后一道保護屏障，芯式過濾器的精度為8μm。同樣，芯式過濾器的數(shù)量同砂濾一樣按具體處理規(guī)模確定。2、兩級DTRO單元兩級DTRO單元為兩級反滲透，第一級DTRO反滲透需要從芯式過濾器后進水，第二級DTRO反滲透處理第一級DTRO反滲透的透過水。DTRO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，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(zhuǎn)到另一膜面，再從導流盤中心的槽口流入到下一個導流盤，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，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(nèi)環(huán)開口，為凈水出口。滲濾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1.1-4）。如圖1.1-5透過液從膜片到中心的距離非常短，且對于組件內(nèi)所的過濾膜片均相等。圖1.1-4碟管式膜柱流道示意圖圖1.1-5DT膜片和導流盤示意圖兩級DTRO單元工藝說明調(diào)節(jié)池出水進入DTRO處理系統(tǒng)。預處理系統(tǒng)出水中有機污染及TN等還遠遠不能達到排放要求，必須利用深度處理兩級DTRO膜系統(tǒng)攔截90%以上的各項污染物質(zhì)，透過液排入清液池，濃縮液排入濃縮液池。RO處理系統(tǒng)包括芯式過濾器、循環(huán)泵、兩級RO裝置、化學清洗系統(tǒng)等。一體化設備（DTRO）系統(tǒng)產(chǎn)生的清液進入清水池，濃縮液進入濃縮液池等待回灌處理。一體化設備進水管路上設置流量傳感器，實時監(jiān)測進水流量，計算流量由中央控制系統(tǒng)存儲；首先經(jīng)芯式過濾器后由高壓泵泵入RO膜系統(tǒng)；芯式過濾器進出口設置壓力傳感器，監(jiān)測過濾壓差；高壓泵進出口及膜內(nèi)循環(huán)管路上設置壓力傳感器監(jiān)測高壓泵進出口壓力及循環(huán)管內(nèi)壓力；RO膜系統(tǒng)進水管及清液出水管設置流量傳感器監(jiān)測進水流量及清液產(chǎn)量；清液及濃縮液管上設置壓力傳感器、在線電導率、pH傳感器、溫度傳感器，實時監(jiān)測清液及濃縮液壓力、電導率、PH值及溫度等運行數(shù)值；各罐體或儲槽內(nèi)設置液位開關監(jiān)測液位，重要容器內(nèi)設置液位計監(jiān)測液位。圖1.1-6一體化兩級DTRO工作流程圖膜系統(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給反滲透設備供水，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、出水端都有壓力表，當壓差超過2.5bar的時候須執(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50μm。經(jīng)過砂濾器后滲濾液直接進