生活垃圾渗滤液的处理
一、项目说明:
1、项目概况:某垃圾转运站(2台压缩机)每天产生的渗滤液(4吨左右),现状尚未配置垃圾渗滤液处理设备。对此拟新建日处理能力5吨转运站全量化渗滤液设备进行处理,使之达标排放。
2、本项目采购内容为垃圾转运站渗滤液处理服务,包括三年的运营服务,以及配套的渗滤液处理设备的供货、安装、调试,池体局部改造、移门安装,水电安装、管道敷设等确保本项目正常运营所需的所有内容。
3、项目交付使用时间:合同签订后的60日历天内完成相关设备的供货、安装及调试。
4、项目服务期限:项目运营期限3年,以交付验收合格之日起计算36个月。
二、项目服务要求:
(一)服务内容
1、本次采购包括1个垃圾转运站渗滤液处理设备的供货与运营服务。采购人将垃圾渗滤液接至现场的收集池中(收集池的防腐及改造工作由XX环保考虑),渗滤液设备将渗滤液抽出并处理,达标排放至采购人指定的污水井中。渗滤液设备设计渗滤液日处理量5吨,出水执行《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T-)A级标准限值。渗滤液设备不允许有浓缩液产生,不接受采用纳滤、反渗透、蒸发的工艺路线。渗滤液设备的总进线由XX环保从采购人指定的配电盘接驳,用水管由XX环保从采购人指定的自来水管接驳,原双开大门改为移门,费用由XX环保负责。
工程概况
垃圾渗滤液中含有大量油脂、CODcr、悬浮物、病菌、色度、表面活性剂等。如不经处理直接排放,将会过量消耗受纳水体的溶解氧,同时藻类大量繁殖,导致水体富营养化,从而使水质发黑发臭,污染周围环境。为了保护环境,使经济效益、社会效益和环境效益有机统一及可持续发展,根据国家环保政策及当地环保局的要求,需要对生活污水作出治理措施。
渗滤液液体经过油水分离,生成粗油和废水。粗油可交由相关企业,进一步制成洗涤剂。废水经深度处理可以达标排放。
我公司设计的渗滤液水量为5吨,本方案的主体工艺采用隔油+混凝气浮+AOAO+MBR生化法处理工艺。设备主体结构采用集装箱设备结构,设备的运行方式为全自动运行的操作管理。
设备进场条件
4-1设备定位场地:15*9=㎡砂石硬化定位场地
4-2设备功率:渗滤液运行功率8.5kW,装机功率10.8kW;
设计依据
◆《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T-)表1中A级标准
◆《污染物排放标准》(GB-)
◆《室外排水设计规范》(GB-)
◆《建筑给水排水设计规范》(GB-)
◆《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB-)
◆《通用用电设备配电设计规范》(GB-)
◆《供配电系统设计规范》(GB-)
◆《10KV及以下变电所设计规范》(GB-)
◆《低压配电设计规范》(GB-)
◆《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB-)
电力电缆的设计和报价界面为处理系统的主电源柜接入端始,电源柜端之前的进线电缆由业主负责接入。供电:根据用电容量接到指定的配电箱内。
生活垃圾渗滤液所需自来水压力0.10MPa以上,动力电源V,由业主负责提供。水源:由业主接至指定地点。
最终合同范围由双方洽谈议定。
工程目标
设计水量:
5吨/天。
进水水质(参考)
渗滤液处理设备处理后出水水质应达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T--)中A级水质标准,见下表。
设计原则
1、认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策,遵守国家有关法规、规范、标准。
2、根据污水水质和处理要求,合理选择工艺路线,要求处理技术先进,工艺自动化程度高,处理出水水质达标,运行稳定、可靠。在满足处理要求的前提下,尽量减少占地和投资。
3、设备选型要综合考虑性能、价格因素,设备要求高效节能,运行可靠,维护管理简便。
4、在处理达标前提下尽量降低投资成本。
5、工程噪音强度和不良气味浓度等方面,不给建设方及外界造成不良影响。
6、工程布局适合建设方整体要求。
7、工程设备及其材料使用寿命长。
总体工艺流程图
工艺设计说明
污水的主要污染物是病原性微生物和有毒有害的物理化学污染物,可以通过各种水处理技术和设备去除水中的物理-化学和生物各种污染物,使水质得到净化,达到国家或地方的水污染物排放标准,保护水资源环境和人体健康。
设备采用隔油+混凝气浮+AOAO+MBR生化法的组合工艺。该工艺具有抗负荷性强、除磷脱氮处理效果好、运行管理自动化程度高的特点。
隔油池
隔油池是利用油滴与水的密度差产生上浮作用来去除含油废水中可浮性油类物质的一种废水预处理构筑物。隔油池的构造多采用平流式,含油废水通过配水槽进入平面为矩形的隔油池,沿水平方向缓慢流动,在流动中油品上浮水面,由集油管或设置在池面的刮油机推送到集油管中流入脱水罐。在隔油池中沉淀下来的重油及其他杂质,积聚到池底污泥斗中,通过排泥管进入污泥管中。经过隔油处理的废水则溢流入排水渠排出池外,进行后续处理,以去除乳化油及其他污染物。
混凝溶气气浮
混凝法的基本原理是在废水中投入混凝剂,因混凝剂为电解质,在废水里形成胶团,与废水中的胶体物质发生电中和。混凝沉淀不但可以去除废水中的粒径为6-10mm的细小悬浮颗粒,而且还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及有机物等。
废水在未加混凝剂之前,水中的胶体和细小悬浮颗粒的本身质量很轻,受水的分子热运动的碰撞而作无规则的布朗运动。颗粒都带有同性电荷,它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒;其次,带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水化作用,形成一层水化壳,有阻碍各胶体的聚合。一种胶体的胶粒带电越多,其电位就越大;扩散层中反离子越多,水化作用也越大,水化层也越厚,因此扩散层也越厚,稳定性越强。
废水中投入混凝剂后,胶体因电位降低或消除,破坏了颗粒的稳定状态(称脱稳)。脱稳的颗粒相互聚集为较大颗粒的过程称为凝聚。未经脱稳的胶体也可形成大得颗粒,这种现象称为絮凝。不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳、凝聚或絮凝。
溶气气浮工作原理是:由空气压缩机送到空气罐中的空气通过射流装置被带入溶气罐,在0.35Mpa压力下被强制溶解在水中,形成溶气水,送到气浮槽中。在突然释放的情况下,溶解在水中的空气析出,形成大量的微气泡群,同泵送过来的并经加药后正在絮凝的污水中的悬浮物充分接触,并在缓慢上升过程中吸附在絮集好的悬浮物中,使其密度下降而浮至水面,达到去除SS和COD的目的。
其预处理工作过程:由料液泵将废水输送至沉淀池,在进口处投加氢氧化钠、碳酸钠、混凝剂PAC和PAM,通过搅拌器的剧烈搅拌使废水的悬浮物、钙镁及胶体和PAC、PAM迅速发生反应,互相吸附结合而成较大颗粒,易于沉淀下来。
经过上述混凝反应过程的废水进入后续的斜管沉淀池,其沉淀效率高、停留时间短、占地面积小。
水解酸化池
废水的厌氧作用可以减小污染物的分子量,产生不完全氧化的产物,有利于后续的好氧段处理。厌氧反应分为4个阶段:(1)水解阶段:高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。(2)酸化阶段:上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸,同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。(3)产乙酸阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。(4)产甲烷阶段:在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。水解池一般是指水解酸化池,即将整个池子的反应控制在厌氧的前两个阶段:水解阶段和酸化阶段,让大分子的物质分解成小分子的易分解的物质,提高废水的生化比。
反硝化池
兼性氧化池有水解反应,池内的溶解氧一般控制在0.2-0.5mg/L之间,兼性氧化池中大部分固体颗粒可不保持悬浮状态,而是沉在池底并在那里厌气分解的曝气氧化池。在池中同时发生BOD的去除和悬浮固体的分离作用。沉淀污泥的数量不断增加,使池中液体体积减少,悬浮污泥量增多,当污泥的沉淀速率与污泥再悬浮速率相同时,池中达到稳定状态。在脱氮工艺中,主要起反硝化去除硝态氮的作用,同时去除部分BOD。也有水解反应提高可生化性的作用,是重要的生化处理工艺。
生物接触氧化池
生物接触氧化法为生物法中成熟的处理工艺,利用好氧菌对污水中有机物的降解作用达到去除有机物的目的。生物接触氧化使污染物浓度进一步降低,接近达标的水质。生物接触氧化法有如下优点:
生物接触氧化法可以适应不同浓度的有机污水;
生物接触氧化法对水质波动具有较强抗冲击性;
生物接触氧化法所需停留时间(HRT)较短,SS、BOD、COD和氨氮等去除率高;
运行性能稳定,产生剩余污泥量少,降低了运行费用。
各种膜的过滤范围
MBR工艺
MBR,又称膜生物反应器,是生物处理与膜技术相结合的一种工艺,与传统工艺相比,MBR用膜分离技术代替了传统的泥水分离技术,膜分离技术的高效性决定了MBR相对传统生化工艺有如下优势:
水力停留时间与泥龄分离膜技术可以全部截留水中的微生物,实现了水力停留时间和污泥龄的分离,使运行控制更加灵活,使延长污泥龄成为可能,这有利于增殖缓慢的硝化细菌的生长和繁殖,脱氮效率得到很大提高。同时由于系统具有很长的泥龄,故产生的剩余污泥量很小;
出水水质高于传统生化工艺膜技术,不但可以截留水中的微生物,还可以截留部分大分子的难溶性污染物,延长污染物在反应器内的停留时间,增加难降解污染物的去除率,同时由于泥龄长,脱氮效果好,加上出水基本不含SS,所以MBR的出水水质要好于传统工艺;
占地面积小;由于膜系统的高截留率,使得反应器内可以保持高浓度的污泥浓度,通常是传统活性污泥法的3-5倍,高污泥浓度使得反应器容积较传统工艺小很多,加上高效率的深水供氧形式,生化部分占地面积要远小于传统工艺;
耐冲击性能强高污泥浓度也使得系统的耐冲击负荷有所提高。
污泥浓缩和脱水
污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状,仍保持流动性。
减少水处理构筑物排出的污泥的含水量,以缩小其体积的一种污泥处理方法。适用于含水率较高的污泥。例如活性污泥,其含水率高达99%左右。当污泥含水率由99%降至96%时,污泥的体积可缩小到原来的1/4。为了对污泥有效地、经济地进一步处理,须先进行浓缩。浓缩后的污泥含水率一般为95~97%。污泥浓缩中所排出的污泥水含有大量有机物质,一般混入原污水一起处理;不能直接排放,以免污染环境。
剩余污泥经浓缩后进入污泥池然后至污泥干化场。
电气设备
设中央控制器,集中监视、控制管理整个废水处理站的全部生产过程和工艺过程,并对监控信息进行综合处理。设计拟在中控室设置模拟屏,可动态显示整个污水处理系统的运行情况。中央控制器对生产过程中的自动控制、报警、自动保护、自动操作、自动调节以及各工艺流程中的重要参数进行在线实时监控。
电气设计
设计范围
本设计仅包括渗滤液处理系统所需的动力及通信系统。
供电设计
该工程的用电为单回路供电方式,由业主提供至总的配电柜。电源由业主从厂区配电室低压侧引入渗滤液处理车间配电室内配电柜,低压侧设隔离开关以便于检修,渗滤液处理站内所有用电设备的电压等级为/V。
照明
室内照明采用荧光灯、壁灯、吸顶灯等,照明电气按常规普通标准设计,并且设有应急灯。室外路灯采用4M庭院灯,光源采用W高压钠灯或白炽灯,路灯电缆直埋敷设。
设备防雷接地
低压配电接地采用TN-S系统,配电室、处理车间及控制室均设环型接地,接地电阻小于1欧姆。
渗滤液处理站属三类防雷建筑物,采用避雷带防雷。各种接地装置连接成网,接地电阻不大于1欧姆,所有用电设备中正常工作时不带电,故障时可能带电的金属外壳,管道、构筑物等均应可靠接地。
电缆敷设
渗滤液处理车间内电缆沿室内穿镀锌钢管敷设。室内照明电线穿保护管暗敷设。厂区动力、照明电缆采用带铠装电缆直埋敷设或穿镀锌钢管敷设。
通讯
值班室设一部电话,采用电话联网形式。
控制系统
控制系统设计原则
本系统采用PLC逻辑控制器加触摸屏的控制模式。
考虑系统中控制仪表、控制设备的防腐蚀能力,包括系统处理介质的防腐蚀能力及水处理车间环境的防腐蚀能力;
考虑控制系统安全性、稳定性,主体控制设备可靠设置,增强系统的容错能力和抗干扰能力,完整的报警系统和报警记录,达到自动控制水平;
合理选择控制系统电源各个电压等级,既要考虑用电安全,又要提高控制信号的抗干扰能力;
合理的、高性价比的控制设备选型;
控制方式
操作人员可在触摸屏上设置、修改工艺参数。系统可以设置为自动运行模式、手动运行模式。自动和手动运行模式相互连锁,设备只能运行于其中一种运行状态。其中各个电气设备在触摸屏上设有手动控制按键。
自动运行模式:操作人员只要根据当天的用水量或实际情况,有目的选择需要投入运行的反渗透系统设备后,按一下启动键,系统即能完成各设备之间的运行、连锁、控制而不需要操作人员的干预。
手动运行模式:操作人员可以在触摸屏上实现某个设备(如阀门、泵等)的开/关操作。
(二)运营方案
全量化垃圾渗滤液处理运维设备配置
运行成本与收益分析
电耗
本渗滤液处理系统装机功率21.5kW,运行功率15.75kW。
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