垃圾填埋场渗沥液处理.docx

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垃圾填埋场渗沥液处理

垃圾填埋场渗沥液处理

1  概述 

1.1垃圾渗滤液水质特点 

（1）污染物种类繁多：

渗滤液的污染成分包括有机物、无机离子和营养物质。

其中主要是氨、氮和各种溶解态的阳离子、重金属、酚类、丹类、可溶性脂肪酸及其它有机污染物。

（2）污染物浓度高，变化范围大：

在垃圾渗滤液的产生过程中，由于垃圾中原有的、以及垃圾降解后产生的污染物经过溶解、洗淋等作用进入垃圾渗滤液中，以致垃圾渗滤液污染物浓度特别高，而且成分复杂。

垃圾渗滤液的这一特性是其它污水无法比拟的，造成了处理和处理工艺选择的难度大。

（3）水质变化大：

垃圾成分对渗滤液的水质影响大。

不同的地区，生活垃圾的组成可能相差很大。

相应的渗滤液水质也会有很大差异。

垃圾渗滤液水质因水量变化而变化，同时随着填埋年限的增加，垃圾渗滤液污染物的组成及浓度也发生相应的变化。

（4） 营养元素比例失衡：

对于生化处理，污水中适宜的营养元素比例是BOD5：

N：

P=100：

5：

1，而一般的垃圾渗滤液中的BOD5/P大都大于300，与微生物所需的磷元素比例相差较大。

（1）《中华人民共和国环境保护法》 

（2）《中华人民共和国水污染防治法》 （3）《中华人民共和国污染防治法实施细则》 （4）《防治水污染技术政策》  

（2）技术标准及技术规范依据 

（1）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000） 

（2）《室外排水设计规范》（GBJ14-1987） （3）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-1987） （4）《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-92）

 1.3设计原则及设计特点

（1）针对废水水质特点采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺和设备，最大可能地发挥投资效益，采用高效稳定的水处理设施和构筑物，尽可能地降低工程造价； 

（2）工艺设计与设备选型能够在生产过程中具有较大的灵活性和调节余地，能适应水质水量的变化，确保出水水质稳定，能达标排放； 

（3）处理设施设备适用，考虑操作自动化，减少劳动强度，便于操作、维修； 

（4）建筑构筑物布置合理顺畅，减低噪声，消除异味，改善周围环境； 

（5）严格执行国家环境保护有关规定，按规定的排放标准，使处理后的废水达到各项水质指标且优于排放标准。

 2.工艺流程及说明 

2.1该行业水处理技术概述 

由于设计进水水质浓度高，要求污染物去除率较高，任何单机处理都难以达到出水排放标准。

因此为了有效去除污染物，本次渗滤液处理设计包括一级预处理、二级生物处理和深度处理。

一级预处理主要作用是去除污水中的漂浮物及悬浮状的污染物、调整pH值和减轻污水的腐化程度及后处理工艺负荷。

在一般情况下，物理法和化学法均可作为高浓度废水处理的预处理。

预处理一般包扩固液分离、气浮、吹脱、吸附、沉淀、混凝等。

其中固液分离能有效去除悬浮物，吹脱法对于氨氮去除率较高。

     二级生物处理主要作用是去除污水中呈胶体和溶解态的有机污染物，使出水 的有机物含量达到排放标准的要求。

生化处理包括活性污泥法和生物膜法等。

其 中ABR、SBR、氧化沟等处理有机物和氨氮效果较好。

深度处理主要作用是进一步去除常规二级处理不能完全去除的污水中的杂质，实现污水的回收和再利用。

深度处理包括膜分离、混凝沉淀、离子交换和活性炭吸附等。

其中混凝沉淀和活性炭吸附工艺较成熟，且处理效果较好。

2.2工艺方案路线 

渗沥液处理工艺按流程可分为预处理、生物处理、深度处理和后处理（污泥处理和浓缩液处理） 

预处理包括生物法、物理法、化学法等，处理目的主要是去除氨氮和无机杂质，或改善渗沥液的可生化性。

生物处理包括厌氧法、好氧法等，处理对象主要是渗沥液中的有机污染物和氨氮等。

深度处理包括纳滤、反渗透、吸附过滤、高级化学氧化等，处理对象主要是渗沥液中的悬浮物、溶解物和胶体等。

深度处理应以膜处理工艺为主，具体工艺应根据处理要求选择。

后处理包括污泥的浓缩、脱水、干燥、焚烧以及浓缩液蒸发、焚烧等，处理对象是渗沥液处理过程产生的剩余污泥以及纳滤和反渗透产生的浓缩液。

各处理工艺中工艺单元的选择应综合考虑进水水质、水量、处理效率、排放标准、技术可靠性及经济合理性等因素后确定。

渗沥液处理中，深度处理是难点和重点，也是保证达标及运行管理的关键步骤，关于深度处理方案，做常见三种方案的比较

 2.3工艺方案比较 

超滤是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离过程，过滤精度在0.005-0.01μm范围内， 可有效去除水中的微粒、胶体、细菌、热源及高分子有机物质。

可广泛应用于物质的分离、浓缩、提纯。

超滤过程无相转化，常温下操作，对热敏性物质的分离尤为适宜，并具有良好的耐温、耐酸碱和耐氧化性能，能在60℃ 以下，pH为2-11的条件下长期连续使用。

系统回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高效分离、纯化及高倍数浓缩。

处理过程无相变，对物料中组成成分无任何不良影响，且分离、纯化、浓缩过程中始终处于常温状态，特别适用于热敏性物质的处理，完全避免了高温对生物活性物质破坏这一弊端，有效保留原物料体系中的生物活性物质及营养成分。

系统能耗低，生产周期短，与传统工艺设备相比，设备运行费用低，能有效降低生产成本，提高企业经济效益。

 系统工艺设计先进，集成化程度高，结构紧凑，占地面积少，操作与维护简便，工人劳动强度低。

活性炭是一种多孔性物质，而且易于自动控制，对水量、水质、水温变化适应性强，因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。

活性炭对分子量在500～3000的有机物有十分明显的去除效果，去除率一般为70%～86.7%，可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。

而垃圾渗滤液当中重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等比较多，采用此方法可以比较全面的去处这些污染物质。

工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物，种类多、危害大，有些污染物难以生物降解且对生化反应有抑制和毒害作用。

而高级氧化法在反应中产生活性极强的自由基，使难降解有机污染物转变成易降解小分子物质，甚至直接生成CO2和H2O，达到无害化目的。

表1深度处理工艺方案比较

综上所述，考虑各个方面的因素，采用超滤法作为深度处理的少选方法。

3工艺确定

3.1工艺处理流程图

3.2主要构筑物说明

渗滤液经厂内排污管道流到渗滤液处理站。

由于属于生活垃圾填埋场渗滤液，其中难免混有较粗大杂质，有可能阻塞后续处理程序中的管道或泵进而影响整个水处理工艺，首先设置格栅除去较粗大的悬浮物和颗粒。

根据此次处理的渗滤液的水质水量，只需在渗滤液进入调节池前设置一人工细格栅。

由于渗滤液的pH值在6~9左右，因此在吹脱塔前设置一均质调节池I，向调节池中加碱提高渗滤液pH值至11左右，以达到后续吹脱工艺的处理要求，同时对渗滤液水质、水量、酸碱度和温度进行调节，使其平衡。

碱性药剂一般为Ca（OH）2、CaO或NaOH。

若采用向废水中加入NaOH，其处理效果好，但是加纯碱的相对处理成本较高。

Ca（OH）2与CaO均含有杂质，处理时产生一定沉渣，但价格便宜，易于购买。

二者相比，生石灰（CaO）较为常见，价格也较便宜，从经济的角度考虑，本设计采用CaO作为投加药剂。

根据国内很多厂家的处理实例，在加药间里设置一加药设备，向溶解槽中加入CaO和自来水得到Ca（OH）2溶液，用计量泵向调节池中投加。

初沉池可以经济有效的去处污水中的悬浮固体，同时去除一部分呈悬浮状态的有机物，以减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。

又有一部分混凝沉淀池的作用，所以此处省掉混凝沉淀池。

初沉池的处理对象是悬浮物质（SS可去除40%～50%以上），同时可以去除部分BOD5（约占总BOD5的20%～30%，主要是非溶解性BOD），以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD负荷。

本设计应选择竖流式沉淀池。

吹脱对于高浓度的氨氮有较好的去除效果，渗滤液的pH值在调节池内被调节至11左右，以使渗滤液中有更多的游离氨，便于吹脱，然后渗滤液被污水提升泵从调节池提升到吹脱塔中。

吹脱塔的接触面积较大，有利于氨氮的吸收。

同时设置一吸收塔，将吹脱后的氨气吸收。

氨气吹脱塔对氨氮的去除效率在在60%～95%之间。

对COD去除率约为25%~50%，BOD去除率约为65%，SS去除率约50%

作为一种高效厌氧反应器，采用悬浮生长微生物模式，独特的气液固三相分离系统与生物反应器集成于一空间，使得反应器内部能够形成大的、密实的、易沉降颗粒污泥，从而在反应器内的悬浮固体可达到23~30g/L。

UASB生物反应器的大小受工艺负荷、最大升流速度、废水类型和颗粒污泥沉降性能等的影响，一般通过排放剩余污泥来控制絮体污泥和颗粒污泥的相对比例，反应器的HRT一般在0.2~2d范围内，其容积负荷为2~25kgCOD/（m3·d）。

此技术启动期短，耐冲击性好，对于不同含固量污水具有较强的适应能力。

目前,我国污水处理的主流工艺仍然是活性污泥法。

但是活性污泥法存在许多的不足之处，如占地面积大，处理的出水水质效果差，不稳定，不利于水资源的利用，能耗高，剩余污泥大，操作复杂等一系列问题。

针对与以上的不足，各种新型高效的生物处理技术应运而生，膜生物反应器就在其中。

膜生物反应器是膜分离与生物工艺相结合的新型处理技术。

其主要原理就是：

首先通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物，然后采用膜将净化后的水和活性污泥进行固液分离。

厌氧与好氧结合处理，与厌氧法相比，好氧处理消耗大量的动力能量，且废水COD浓度越高，好氧法耗能越多；好氧处理时有机物转化成污泥的比例远大于厌氧法，因此污泥处理和处置的费用也高于厌氧法；好氧处理时污泥的生长量大，所以对无机营养元素的要求也高于厌氧法，对于含磷浓度较低的垃圾渗滤液需投加必要的磷。

而厌氧工艺处理时间长、占地面积大，单纯厌氧工艺处理效果不佳，鉴于以上原因，对高浓度的渗滤液一般都采用厌氧—好氧两者结合处理工艺。

第三章质量控制

3.1工程质量控制目标

本工程质量控制目标为合格。

为达到质量控制目标的要求，我公司在本工程的监理中，将充分、综合利用各种监理手段和措施，对参与本工程的承包商和施工人员的资质、材料设备、施工机械机具、施工方案和方法、施工环境、工程

质量、现场安全生产和文明施工及工程资料等进行全全面监控和把关，确保达到预定的工程质量等级和标准。

将现场监理工作当作重中之重，采取巡视、旁站、见证、平行检验等手段对现场施工质量进行控制。

（2）、本工程的施工质量应符合国家过程质量验收标准合格以上要求，工程质量主要验收标准依据为《生活垃圾卫生填理场防渗系统工程技术规范》

CJJ113-2007,《生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004、《生活垃圾卫生填埋场封场技术规范》《垃圾卫生填押场工程施工组织设计》及设计图纸、施工合同、等技术文件为依据进行施工全过程监理。

施工阶段监理质量控制的要点

生活垃圾卫生填埋场防渗系统是生活垃圾卫生处理最重要的系统之一，质量要求高，其施工.质量是防止垃圾渗沥液下渗对周围环境和地下水造成二次污染，确保防渗系统有效发挥其功能的关键。

监理人员应认真学习、理解、执行《生

活垃圾卫生填理场防渗系统工程技术规范》，监理过程只有着眼于工序质量控制，

坚持“质量第一”的原则，才能从根本上做好卫生填埋场防渗系统工程的施工监理工作。

1）施工准备阶段质量控制

审查防渗施工组织设计（方案）

审杳方案中的质量、技术管理体系和质量保证体系是否健全；防渗施工进度计划、施工程序安排、防渗施工方法和施工机械设备的选择是否合理;重点和关键部位质量保证有无针对性技术措施及顶控方法;有无防渗质量通病的防治措施。

监理的审查意见应及时反馈给施工单位，以便其按要求修改调整后重新报审，为工程的实施做好各项准备工作。

4）、工程材料的质量控制

垃圾填埋场防渗系统工程中使用的土工合成材料有高密度聚乙烯膜、纳基膨润土防水毯（GCL）、土工布、土工复合排水网、矿物材料有粘土、膨润土。

材料质量的好坏直接影响到防渗工程的质量，因此需要事先对其质量进行严格控制。

材料进场前，监理根据施工单位提交的工程材料报审资料，对照图纸和工程量清单核对防渗材料的生产厂家资质、品牌、三证（产品合格证、产品说明书、

产品性能检验报告）、运输单、海运提单和数量清单等，确认各项技术指标和认证资料是否符合要求。

材料进场后，监理进行产品质量外观检查，见证取样送检，检验合格后方能进场，进场后应注意成品的保护。

5）、填理场场底及四周边坡基础层的施工质量控制

垃圾填理场在使用期间，堆填垃圾随高度增长，对场底逐渐形成较大的荷载。

工程性质差的天然地基应针对其弱点采取加固、改良等地基处理措施，提高地基承载力，减少基础的沉降和不均匀沉降，防止局部出现滑坡、倾覆等情况。

防

渗施工质量首先应从基础层施工质量抓起，监理重点监控地基处理、地基挖填方

施止过程。

①查验地基承载力检测报告，评价地基承载力是否达到设计标准。

②场底及边坡土层工10米深范围内的裂隙，溶洞、坟坑、古井应充填密实或分层填实至原基面高。

③基础层挖土的开挖程序，挖至基础层顶面的预留碾压沉降高度，超挖或土质松软区的处理、压实度及观感质量;基础层填土的基底处理要求、用土质量、填土松铺厚度、压实度及观感质量。

④对不同形式的地下水收集导排设施严格检查验收，着重检查盲沟尺寸、间距、理深；反滤层、碎层厚度；土工复合排水网的抗拉、抗压强度等是否符合设计要求。

导排设施顶面以上150厘米范围内不得用压路机压实，填土质量应符合要求。

⑤基础层施工完成后，监理会同施工单位对场底及边坡基础层进行联合验收。

按设计和规范要求，对场底高程、平整度、纵横坡度，四周边坡坡度、坡高和坡长进行复测，对基础层进行观感检验。

（2）、施工阶段质量控制的要点

在施工阶段，监理既要考虑到填埋场大面积的防渗施工，也要注重特殊部位的连续、密封防渗处理。

D、土壤层（复合土）施工监理要点

土壤层作为防渗层或HDPE膜、GCL下的保护层。

土壤层应优先采用粘土，或使用掺膨润土的复合土，一般掺10%膨润土的复合土的渗透系数小于10-9m/s。

土壤层施工难度大，对土源的要求较高。

①土壤层施工必须在监理验收合格的场底、边坡墓础层上进行。

②监理工程师与承包人共同在施工现场内选择土壤层土源，做多组不同膨润土掺量土样的渗水试验，优选出最佳配合比作为施工配合比。

③施工过程中作好旁站监理工作，确保膨润土掺量准确，拌合均匀，机拌并不少于两遍，含水量偏差不宜超过2%。

土壤层分层压实，每层厚度为150~250mm。

施工前宜做试验段，确定在所用土质条件下机具设备的合理组合和最佳碾压遍数。

④分层施工，同步检验。

督促施工单位按设计和规范规定的检验频率和质量检验标准进行压实度测试和渗水试验，判断土壤层是否达到压实度、渗透系数标准。

⑤土壤层达到设计标高后，按设计和规范要求对高程、平整度，四周边坡坡度、坡高和坡长铺固平台宽度等进行复测和观感检验，合格后方允许进入下道工序。

2）、高密度聚乙烯（HDPE）膜施工_监理要点

高密度聚乙烯（HDPE）膜其有施工方便、节省库容、防渗性能好等优点。

缺点是抗穿刺性差，应在其上下设置保护层，一般膜上采用无纺土工布作保护层，膜下采用无纺土工布或压实土壤作保护层。

①高密度聚乙烯（HDPE）膜铺设前，膜下保护层经检查、验收合格。

②施卜前，监理应掌握大气预报，室外施工气温应在5~40℃之间，要求无

雨、风力4级以下。

铺设前防止保护层遭雨淋、水冲，破坏表而平整度。

③高密度聚乙烯（HDPE）膜铺设按先上后下，先边坡后场底的原则进行。

低温时膜应拉紧，高温时膜应放松。

膜铺设应无明显损伤、折皱、隆起、悬空现象。

④坡面、坡脚膜的铺设，监理应严格检查膜的连接质量。

对铺膜区域顺序、

铺设方向，接缝方向、位置、数量等要求施工单位按设计、规范施工

膜与四周边坡连接应设置中间平台锚固沟和坡顶锚固沟。

锚同沟的设置，如边坡坡度、坡长和坡高、平台和沟的结构、回填土压实度、膜端锚固占长度等应

符合设计和规范要求。

⑤渗沥液导排管、气体导排管穿过土工膜部位的防水构造、连接质量、密封措施，现场监理要严格检杳验收，保证连接处密封可靠。

⑥膜的接缝对防渗系统工程质量非常重要。

在膜的铺设过程中，监理必须全过程监督膜的焊接和检验。

焊接前，监理检查膜的铺设、搭接方式、搭接宽度是否符合规范要求;检查膜焊接设各是否符合施工工艺要求，须强制检验的设备是否在有效期内，每台焊机均需试焊，对试样进行焊缝破坏性检测。

热熔焊接或挤出焊接施工应要求操作人员控制焊接温度，不得烫坏膜体。

对焊接检验切除试样部位、铺焊后材料破损与缺陷部位、焊接缺陷及检验不合格部位等应采用点焊、加盖、补丁等方法修补。

对每条焊缝和修补焊缝均应进行非破坏性检测，焊缝的合格率应为100%。

⑦施工完成后，应按规范要求进行施工质量观感检验、焊缝焊接质量检测、焊缝搭接宽度实测，施工工序质量检查评定，确认合格后方可进入下道工序施工。

⑧施工中和铺设后应注意保护高密度聚乙烯（HPDE）膜不受人为破坏，车辆不得直接在膜上碾压。

3）、纳基膨润土防水毯（GCL）施工的监理要点

纳基膨润土防水毯（GCL）是两层土工合成材料之间夹封纳基膨润土粉末。

通过针刺、粘接或缝合而成的一种土工合成材料。

研究表明5毫米厚的抗渗性能

相当于1米厚的夯实粘土层的抗渗性能。

纳基膨润土防水毯（GCL）主要用于高密度聚乙烯（HPDE）膜下作为防渗层或保护层，增加整个防渗系统的可靠性。

纳基膨润土防水毯（GCL）下应设压实土壤层作为保护层，以弥补以卜不足:

纳基膨润土防水毯（GCL）直接铺设在场底、边坡基础层上，当地下水上升遇到纳基膨润土防水毯（GCL）时，上层（HPDE）膜末破损，膨润土己膨胀，丧失了自修复功能;边坡上铺设纳基膨润土防水毯（GCL）,易造成膨润土分布不均匀，影响防渗效果。

①纳基膨润土防水毯（GCL）施工应在基层验收合格后进行。

②施工前，监理应掌握大气顶报，纳基膨润土防水毯（GCL）施共应在无雨、雪的天气条件下进行。

纳基膨润土防水毯（GCL）其有遇水膨胀的特点，不能在有水的地方和下雨时施工，防止纳基膨润土防水毯（GCL）前期水化。

③铺设要求、搭接方式、搭接宽度、密封材料、密封方法等要求施工单位按设计、规范施工。

纳基膨润土防水毯（GCL）及其搭接部位应与基层贴实且无褶皱和悬空。

施工中监理应随时检查纳基膨润土防水毯（GCL）外观有无破损、孔洞等缺陷。

对发现的破损部位要求施工单位及时修补，修补范围应大于破损范围200毫米。

④纳基膨润土防水毯（GCL）与四周边坡连接的监理要点同HDPE膜。

⑤特殊部位处理。

纳基膨润土防水毯（GCL）在坡脚、圆形管道、方形构筑物等特殊部位的局部加强处理措施如加强垫的设置监理应仔细检查验收，这些部位的防水构造、密封要求必须满足规范、设计的要求。

⑥GCL铺设完成后，监理与施工单位共同进行施工质量观感检验、铺设质量抽样检测。

要求施工单位作好成品保护工作，避免任何人为损坏。

4）、特殊部位处理的监理要点

填理场弯角、坡而与坡脚交接处、锚固沟槽、圆形管逆、方形构筑物、破损和孔洞修补等特殊部位是防渗施工的薄弱环节。

如土工复合排水网铺设遇到排出管、测视井时的铺设要求、土工网芯保护等特殊处理，施工单位如果不采取有效的强化密封措施或不按要求施工，极易产生渗沥液渗漏。

因此，现场监理在特殊部位处理过程中应严格作好旁站监理工作，跟踪检查这些部位的局部加强处理措施、防水构造、材料铺设等是否符合设计和规范的要求。

监理对上述特殊部位应设置质量控制点进行严格检查验收，防止出现质量缺陷、隐患，同时好要做好铺设、焊接、焊接检测和工序质量检查评定等各类监理检查验收记录。

5）防渗系统工程的监理验收

防渗层施工通常为隐蔽工程，因此每道工序完成后必须经监理人员检验合格后方可进入下道工序。

防渗系统工程竣工后，必须通过竣工验收，合格后方可交付使用。

工程验收前，项日监理机构应要求施工单位提交下列资料:

设计文件、设计修改、设计变更文件和竣工图纸;材料质量合格证、现场见证取样送检合格报告;预制构件合格证书;隐蔽验收合格文件;施工焊接自检记录;.工序、部分（分

部）、单位工程质量检验评定记录和工程质量评定表；工程质量事故处理记录。

监理单位提交相关监理资料、施工监理日记和工程监理旁站记录。

3.3质量控制方法

场区底部防渗层构造从下到上依次为：

场地平整→750mm厚粘土→1.5mm厚HDPE→土工布（600g/㎡）→300mm厚卵石导流层。

场区内坡防渗层构造从下到上依次为：

场地平整→750mm厚粘土→1.5mm厚HDPE→土工布（600g/㎡）→300mm厚草泥。

渗沥液导排系统为在填埋场底部卵石导流层中铺设De315HDPE渗沥液导排支管，在场区中部布置De500HDPE渗沥液导排主管，在下游连接De500HDPE渗沥液导排管，将渗沥液收集至渗沥液调节池。

调节池长16m宽12m高2.26m，设计年限50年，抗震裂度六度砼强度C30抗渗0.8Mpa（S8）抗冻标号F200，有效容积为300m³。

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导气系统为在填埋场设置竖向导液排气井。

在场区共布置３６个竖向导液排气井。

导液排气井由Ｄ＝１m的钢筋笼随填埋高度向上逐层接高，钢筋笼中部布置一根De２00HDPE多孔管，伸入终场覆盖土时取消花孔，钢筋笼中填有直径４０－６０卵石，井中填埋气体初期自然排放，待气体浓度达到一定浓度后采用主动导气并加以利用。

根据甲方要求，本垃圾场库容设计为两个：

库容１６０万m³，服务年限１８年；库容１１０万m³，服务年限１４年。

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