生活垃圾场渗滤液处理技改工程可行性研究报告.docx

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生活垃圾场渗滤液处理技改工程可行性研究报告

*****生活垃圾场渗滤液处理技改工程可行性研究报告

前言

XX生活垃圾处理厂，作为XX市重要的环境卫生设施，现已建设完成并投入运行，但其配套的XX市生活垃圾场渗滤液处理工程目前仍不能实现达标排放。

为了更好的对垃圾渗滤液污染进行控制，减少其对周边环境及地表水体环境的影响，市政府决定对原有渗滤液处理设施进行技改，将XX市城市生活垃圾填埋厂产生的渗滤液，进行有效的处理，达到环保部门规定的设计出水指标后排放或综合利用，因此提出生活垃圾场渗滤液处理技改工程的建设项目。

为充分论证XX市生活垃圾场渗滤液处理技改工程方案的可行性，受*****X委托，**********X承担了生活垃圾场渗滤液处理技改工程项目可行性研究报告的编制。

我院接受委托后，经过现场踏勘、资料收集、分析论证形成本可行性研究报告。

由于受水平和基础条件所限，设计文件中难免存在错误和纰漏，在评审过程中恳请各位专家领导批评指正，在此一并表示衷心感谢。

1总论

1.1项目名称

*****生活垃圾场渗滤液处理技改工程

1.2承办单位

*****XX

1.3项目规模

设计规模120m3/d。

1.4项目建设地点

**************************

1.5编制单位

1.6可行性研究结论

工程规模：

技改工程，设计规模120m3/d。

厂址选择：

位于生活垃圾渗滤液处理场场区东南部。

设计水质:

根据目前原有处理系统的出水条件，本设计采用的进水水质数据如下表：

项目

设计取值

CODcr

≤500mg/L

BOD5

≤200mg/L

NH3-N

≤15mg/L

SS

≤200mg/L

电导率

≤5000µS/cm

PH

6-8

本设计采用的出水水质根据项目建设要求，达到《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889—2008中表2出水要求，具体标准见下表

项目

出水水质标准

CODcr

≤100mg/L

BOD5

≤30mg/L

NH3-N

≤15mg/L

SS

≤30mg/L

PH

6-9

处理工艺：

本工程采用超滤（UF）+反渗透（RO）的处理工艺

建设工期：

6个月

工程投资及筹措方案：

本工程项目投入总资金为万元，全部自筹。

效益分析：

本项目的效益主要体现在社会效益和环保效益上，通过项目的实施，可以达到保护环境的目的。

由此而产生的社会效益是难以估量的。

2编制依据、原则和范围

2.1编制依据

本可研编制的主要依据包括：

法律法规类：

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国水污染防治法》

《城市市容与环境卫生管理条例》

《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》

《城市环境卫生当前产业政策实施办法》

《市政公用工程设计文件深度规定》

标准规范类：

《生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004

《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889—2008

《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）

《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）

《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）

《工业建筑防腐设计规范》（GBJ46-82）

《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

《建筑防震设计规范》（GB50011-2001）

《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）

《建筑电气设计技术规范》（JGJ16-83）

《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

2.2编制范围

本可研报告就生活垃圾场渗滤液处理技改工程的建设方案进行分析论证，确定项目建设规模、分析项目建设的必要性，论证比较渗滤液处理工艺，优化提出工艺及建筑、结构、电气、自控等专业的设计方案，并进行投资估算。

2.3编制原则

严格执行有关环境保护的各项规定，渗滤液处理后必须达到当地环保部门规定的排放要求；

充分考虑现有工程的实际情况，与现有工程紧密结合，积极稳妥地采用可靠、先进技术，使工程的设计、施工、运行管理都能够达到预期的效果。

充分利用质量稳定、性能可靠的国内外技术装备进行工程设计。

根据现有实际情况，合理确定污水处理工程的自动化程度。

3环境概况

3.1城市概况

3.1.1地理位置

3.1.2城市性质及规模

3.2自然概况

3.2.1地形、地貌、地质

3.1.2水文

3.2.4气象水文

4项目建设的背景和必要性

4.1背景情况

4.1.1生活垃圾渗滤液处理场概况

4.1.2垃圾渗滤液产生情况

1、垃圾渗滤液来源

垃圾渗滤液的产生受许多因素影响，水质水量变化大，变化无规律性，它主要来源于：

1）垃圾填埋场降雨及径流渗透过垃圾填埋体形成大量的渗滤液；

2）垃圾本身含有的水分；

3）垃圾填埋后垃圾中的有机物经微生物的降解作用转化为气态产物和水。

2垃圾渗滤液的性质及影响渗滤液成分的因素

垃圾渗滤液为高浓有机废水，BOD和COD浓度高，金属含量、氨氮含量高，有毒有害物质多，水质水量变化大，且变化无规律性，化学性质不稳定，微生物营养比例失调等特点。

渗滤液水质随垃圾填埋时间而变化，卫生填埋是垃圾的堆积、压实和覆土的反复循环过程。

渗滤液的水质随填埋体时间的延长而有较大的变化，一般的，新填埋体渗滤液的BOD/COD值较高，可生化性较好，老填埋体渗滤液的BOD/COD值较低，可生化性较差，而且渗滤液水中的营养比例（C:

N:

P）一般严重失调，其突出表现为氮高磷低。

由于我国目前大部分城市生活垃圾都是采取混合收集处理的方式，厨余垃圾、工业废弃物甚至有毒有害物质混杂在一起，增加了渗滤液化学成分的复杂性和危害性。

3、城市生活垃圾渗滤液特点

垃圾渗滤液废水的化学成分比较复杂，除具有一般污水的性质外，还含有如铜、锌、铅、镉等重金属离子以及氨氮等其他生物抑制性物质；水质、水量有如下特点：

（1）排水不均匀，受当地降雨量的影响较大，一般情况下聊城地区全年降水多集中在七、八月份，此时垃圾渗滤液量最大；

（2）水质成分复杂，其水质取决于垃圾成分、气候、填埋方式和填埋时间长短等多种因素，水质变化幅度较大，变化规律复杂；

（3）垃圾渗滤液以有机污染为主，废水氨氮含量较高；

（4）污染物CODcr、BOD5、SS等浓度较高，并且含重金属等有毒化学物质。

4、垃圾渗滤液水量及水质

根据场方提供数据并类比同类城市生活垃圾填埋场的数据，该项目垃圾渗滤液处理量为120m3/d，渗滤液中主要污染物为：

CODCr12000mg/L，BOD56000mg/L，SS500mg/L，氨氮2000mg/L。

4.1.3现有垃圾渗滤液处理设施概况

生活垃圾场渗滤液处理场建于2006年，其处理工艺如下：

泵泵

渗滤液集水井水解酸化池氨吹托塔固定化微生物A/O生化池

污泥回流

垃圾填埋场污泥浓缩池二沉池

泵

外排中间池

由于渗滤液属高难度的有机污水和高氨氮污水，目前对该废水的处理仅采用生物处理工艺，现有的各种生物处理装置虽然能有效地去除大部分BOD5、COD、SS、NH3-H等污染物，但现有污水处理设施运行不稳定，不能够保证渗滤液处理站出水满足《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889—2008）中的二级标准，即：

CODcr≤100mg/L、BOD5≤20mg/L、悬浮物≤30mg/L、氨氮≤15mg/L。

因此必须对原有工程进行技改，确保垃圾渗滤液处理达标排放。

4.1.4基础设施条件

1．场区条件

场区地形状较规则，场地平整，有足够用地，适于技改项目建设。

2．供电

目前生活垃圾渗滤液处理场已接入10千伏线路，项目场区内设有专线供电设施，电力供应有保证。

3．供水

供水利用场内原有供水设施，完全能满足项目技改用水。

4.2项目的提出

生活垃圾渗滤液处理场现有废水处理设施，达不到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889—2008）中的二级标准，严重影响了垃圾填埋场周边的水环境；为加强生态建设和环境保护，改善环境质量，提高城市声誉，完善城市基础设施，改善投资环境，因此提出了生活垃圾渗滤液处理设施技改的建设项目。

4.3项目建设必要性

4.3.1符合国家和省生态建设和环境保护政策

本项目属于《产业结构调整指导目录（2007年本）》第一类鼓励类第三十二项环境保护类中第18条：

城市、村镇垃圾及其他固体废弃物减量化、无害化处理和综合利用工程，符合国家产业政策。

从加快建设节约型社会和加强环境保护、“减量化、再利用、资源化”、保护水资源出发，该项目符合国家和省的环境保护政策，是生态补偿的重要体现。

4.3.2改善环境质量，促进聊城生态市的建设的需要

生活垃圾不仅含有病原体微生物，在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机物，并会将垃圾中的有机物溶解出来，是有机物、重金属和病原体微生物三位一体的污染源。

垃圾填埋场产生的渗滤液流入周围地表水体或渗入土壤，会造成地表水和地下水的严重污染；为实现生活垃圾的无害化，生活垃圾渗滤液处理设施技改的建设势在必行。

该项目的建设将会大大改善的环境质量、提高城市声誉、完善城市基础设施、改善投资环境、加速经济发展、促进生态市的建设。

4.3.4结论

综上所述，在生活垃圾场渗滤液处理场现有处理设施不能够稳定运行达标的情况下，建设渗滤液深度处理技改项目，不仅符合国家和地方环境保护政策，而且项目实施后能有效改善流域生态环境，提高城市声誉、完善城市基础设施、改善投资环境、加速经济发展、促进生态市的建设；因此项目建设十分必要。

5技改工程规模及出水水质的确定

5.1工程规模

原有生活垃圾场渗滤液处理设施处理能力为120m3/d；本技改项目作为原有工程的深度处理工程，建设规模仍为120m3/d.

5.2设计进水水质

根据目前原有处理系统的实际出水条件，本技改项目设计采用的进水水质数据如下表：

项目技改深度处理进水水质表

项目

设计取值

CODcr

≤500mg/L

BOD5

≤200mg/L

NH3-N

≤15mg/L

SS

≤200mg/L

电导率

≤5000µS/cm

PH

6-8

5.3设计出水水质

本设计采用的出水水质根据项目建设要求，达到《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889—2008中表2出水要求，具体标准见下表:

项目技改深度处理出水水质表

项目

出水水质标准

CODcr

≤100mg/L

BOD5

≤30mg/L

NH3-N

≤15mg/L

SS

≤30mg/L

PH

6-9

5.4污染物去除率

根据废水深度处理后达到的出水水质，污染物去除率如下表所示：

项目技改深度处理进、出水水质及污染物去除率（单位：

mg/l）

指标

CODcr

BOD5

SS

深度

处理

进水

500

200

200

出水

100

30

30

去除率

80%

85%

85%

6废水处理工艺的确定

6.1垃圾渗滤液深度处理工艺

6.1.1主体工艺选择

根据原有工程及技改后出水水质要求，可以采用的工艺有MBR+反渗透（RO）工艺和超滤（UF）+反渗透（RO）工艺，对两个方案进行以下技术、经济比较。

1．方案一：

膜生物反应器（MBR）+反渗透（RO）工艺

（1）MBR工作原理

本中水工程确定采用膜生物反应器（MBR）作为核心处理工艺。

MBR是将传统的生化工艺和膜分离工艺结合起来，产生的一项废水处理领域新型工艺，但此工艺不是前两者的简单叠加，而是一个有机的整体。

原理图如下：

MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合，其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离。

其工作原理仍然是利用微生物的降解作用对有机污染物进行去除，但由于膜的优异的截留性能，能将活性污泥（MLSS）完全截留在反应器内，从而大大强化了这种微生物的降解作用。

膜的透析出水由低压抽吸泵引出。

这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的，而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点：

高效地进行固液分离，其分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，对于某些污水，处理后可直接回用。

膜的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）的完全分离，运行控制灵活稳定。

由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一，并取代了三级处理的全部工艺设施，因此可大幅减少占地面积，节省土建投资。

利于硝化细菌的截留和繁殖，系统硝化效率高。

通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。

由于泥龄可以非常长，从而大大提高难降解有机物的降解效率。

反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥产量极低，由于泥龄可无限长，理论上可实现零污泥排放。

系统实现PLC控制，操作管理方便。

（2）本工程实用性

由于原渗滤液经过生化处理后，实际排水指标还较高，但仍具有一定的可生化性，采用好氧MBR可以进一步对排水进行深度处理。

好氧MBR通过在高的污泥浓度条件下运行强化了生物降解的效果，实现中水回用指标。

由于膜的截留性能可以使得污泥的泥龄SRT和水力停留时间HRT分开独立控制，在泥龄较长的环境下，硝化菌和聚磷菌等世代周期长的菌类得以生长繁殖，从而提高了NH3-N和总磷的去除功效。

膜生物反应器（MBR）的缺点：

A.设备价格昂贵

B.运行费用高

C.使用寿命短，需要定期清洗和更换

D.对操作管理人员的技术水平要求较高。

（3）反渗透（RO）

反渗透是20世纪60年代发展起来的一项膜分离技术，是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。

反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂（一般常指水）通过反渗透膜（一种半透膜）而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。

利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。

反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围，无需化学品即可有效脱除水中盐份，系统除盐率一般为98%以上。

所以反渗透是最先进的也是最节能、环保的一种脱盐方式，也已成为了主流的预脱盐工艺。

反渗透技术的特点：

　　●反渗透（RO）技术是一种高效节能技术。

它依靠压力推动将水和离子分离，从而达到纯化和浓缩的目的。

　　●该过程无相变，一般不需加热，能耗低，具有运行成本低，无污染，操作方便运行可靠，产水水质高等诸多优点。

●系统过滤精度高，出水水质稳定，出水水质可根据客户要求做到各级使用标准；

●设备集成度高，安装、维护工作量小；外形美观，制造精密；

●系统过滤通量大，生产稳定、抗污染能力强，操作维护简单；

●系统参数控制精确，自控设计完善，可根据客户要求做到完全自控；

反渗透技术的用途：

（1）苦咸水、海水的淡化；

（2）去除水中有机物、细菌和胶体及溶于水中的其它杂质；

　　（3）废水深度处理回用；

　　（4）作为一种浓缩方法，能回收溶解在溶液中有价值的成份。

2．方案二：

超滤（UF）+反渗透（RO）工艺

（1）超滤（UF）

 超滤是一种膜分离技术，其主件为超滤膜，用于溶液中物质大分子级别的分离，超滤过程是以膜两侧压力差为动力，以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程，使用压力通常为0.1Mpa-0.25Mpa,分离孔径1μm-0.1μm，截留分子量500-1000000左右。

   超滤与所有常规过滤及微孔过滤（均为静态过滤）不同，一是超滤分离径小，几乎能截留溶液中所有细菌、病毒及胶体微粒，蛋白质、大分子有机物。

二是整个过滤过程在动态下进行，溶剂仅获得部分的分离。

进入超滤组件的原料液，在膜两侧压力差的推动下，部分透过膜成为超滤液，其余则成为浓缩液不断流出，使膜表面不能透过物质仅为有限的积聚。

过滤速率在稳定状态下可达到一平衡值而不致连续衰减，整个过程可长期持续。

超滤常应用于工业废水和市政污水处理、饮用水的生产及高纯水制备等领域。

在给水和废水处理中常作为反渗透和离子交换的预处理。

超滤（UF）装置特点：

●占地少、膜面积大、设备结构紧凑；

●安装、维护简单、能耗低、性能稳定；

●工作压力低，通常为≤0.35Mpa；

●根据进水水质，可采用错流和全量过滤；

●具有良好的耐酸耐碱性，清洗允许酸碱度为PH=2-13；

●具有良好的耐氧化性，在进水和反洗水中可加氯或次氯酸钠；

●进水适应性强，允许进水浊度最大为200NTU，最高温度为45ºC；

●占地面积小，自动化程度高；

●基本上没有酸碱废液排放。

（2）反渗透（RO）

反渗透是20世纪60年代发展起来的一项膜分离技术，是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。

反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂（一般常指水）通过反渗透膜（一种半透膜）而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。

利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。

反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围，无需化学品及可有效脱除水中盐份，系统除盐率一般为98%以上。

所以反渗透是最先进的也是最节能、环保的一种脱盐方式，也已成为了主流的预脱盐工艺。

反渗透技术的特点：

　　●反渗透（RO）技术是一种高效节能技术。

它依靠压力推动将水和离子分离，从而达到纯化和浓缩的目的。

　　●该过程无相变，一般不需加热，能耗低，具有运行成本低，无污染，操作方便运行可靠，产水水质高等诸多优点。

●系统过滤精度高，出水水质稳定，出水水质可根据客户要求做到各级使用标准；

●设备集成度高，安装、维护工作量小；外形美观，制造精密；

●系统过滤通量大，生产稳定、抗污能力染强，操作维护简单；

●系统参数控制精确，自控设计完善，可根据客户要求做到完全自控；

反渗透技术的用途：

（1）苦咸水、海水的淡化；

（2）去除水中有机物、细菌和胶体及溶于水中的其它杂质；

　　（3）废水深度处理回用；

　　（4）作为一种浓缩方法，能回收溶解在溶液中有价值的成份。

3．主体工艺比较

为充分说明处理工艺的合理性，将方案一和方案二进行如下比较。

工艺方案比较表

项目

指标

方案一（MBR）+反渗透（RO）工艺

方案二超滤（UF）+反渗透（RO）

技术

可行性

出水水质

达标

达标

运行稳定性

高

高

冲洗

连续冲洗

间歇反冲洗

操作、管理

较易

一般

维护工作量

较大

较小

施工难度

一般

较小

使用寿命

短

长

连续运行要求

高

无要求

经济

可行性

投资

760万

597万

占地面积

120m2

80m2

运行费用

10.35元/吨水

8.21元/吨水

吨水电耗

14.89KW

11.03KW

根据上表，可以看出方案一（MBR+反渗透（RO））自动化程度高，管理简单，但与方案二（超滤（UF）+反渗透（RO））相比，方案一投资较大，运行费用较高、维护管理工作量较、大连续运行要求高。

另外本工程废水水量随季节变化非常大，为满足达标排放的要求，规模需按最大水量设计，因此对设备造成了严重浪费。

方案二较方案一投资省，运行费用低，运行维护量小，并更加适应本工程的实际要求。

因此确定本技改工程的主体工艺采用超滤（UF）+反渗透（RO）工艺。

6.2.2工艺流程

垃圾渗滤液技改工程深度处理工艺：

经原有渗滤液处理设施处理后的废水进入中间池，中间池的废水经泵泵入超滤膜组件，超滤出水再进入反渗透组件，反渗透出水自流至出水储槽，经清水池达标外排。

超滤反冲洗水及反渗透浓液进入原有污泥浓缩池与前生化处理产生的污泥浓缩后回灌填埋场处理。

上清液回流至原集水井

污泥

回灌填埋场反冲及浓水至原有污泥浓缩池

泵

中间池超滤膜组件反渗透膜组件出水储槽清水池

反冲洗反冲洗

达标外排

7工艺设计方案

7.1建设地点

本工程在现有污水处理站位置东南侧进行建设。

7.2工程设计参数

7.2.1水力负荷

设计流量：

Q=120m3/d

7.2.2主要污染负荷

主要污染一览表

序号

项目

设计进水水质

（mg/l）

设计出水水质

（mg/l）

处理负荷

（kg/d）

1

CODcr

500

≤100

48

2

BOD5

200

≤30

20.4

3

SS

200

≤30

20.4

7.3工程设计

7.3.1超滤系统

1）超滤进水泵数量：

2台

型号：

DFWH80-20

Q=50m3/h，H=20m，P=5.5KW

叶轮材质:

SUS304

额定转速：

2900r/min

电机防护等级：

IP54

电机绝缘等级：

E级

介质PH：

5～9

气蚀余量：

2.5m

2）袋式过滤器数量：

1台

型号：

D300×H1200mm

最大流量：

50m3/h

进出口尺寸：

DN80

工作压力：

≤1.0Mpa

过滤精度：

0.8mm

过流部分材质：

SUS304

3）UF进水流量计数量：

1只

型号：

DN80

量程：

0～180m3/h

内衬材料：

聚亚安酯

过程连接：

CL.150ANSIB16.5A105法兰

4）超滤循环泵数量：

1台

型号：

DFWH200-32

Q=300m3/h,H=32m,N=37kw

叶轮材质:

SUS304

额定转速：

2900r/min

电机防护等级：

IP54

电机绝缘等级：

E级

介质PH：

5～9

气蚀余量：

3.6m

5）超滤膜组件数量：

5支

型号：

63GI8G

规格：

ф160×3000mm

单支膜面积：

17.5m2

污水膜通量：

70L/m2h

膜孔径：

0.02µm

最大操作压力：

0.8Mpa

最大操作温度：

60℃

介质PH：

2-10

耐氯：

250,000ppm.h

膜管直径：

8mm

亲水性

制造商：

进口

6）压力变送器数量：

1只

型号：

YZD-1

量程：

0-0.7Mpa

扩散硅式

输出信号：

4-20mA（二线制）

结构材料：

1Cr18Ni9Ti

基本误差：

±0.5%F.S

回程误差：

±0.4%F.S

工作温度范围：

-10～+70℃

温度补偿范围：

0～+70℃

存储温度范围：

-25～+125℃

零点温度影响：

±0.02%F.S/℃

7）UF循环电磁流量计数量：

1只

型号：

DN125

量程：

0～300m3/h

内衬材料：

聚亚安酯

过程连接：

CL.150ANSIB16.5A105法兰

电极材料：

1.4435/316L

标定；0.5%,3点标定

防护等级：

IP67

8）超滤清洗罐数量：

1台

型号：

G-1500

规格：

ф1500×3000mm

主体材质：

PE

介质PH：

1-12

使用寿命：

≥10年