某生活垃圾填埋场渗沥液工程设计方案.docx
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某生活垃圾填埋场渗沥液工程设计方案
某生活垃圾填埋场
2002.5
1
概况
随着其经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,为了创建国家环保模范城区,市领导十分重视城市生活垃圾的出路问题,据统计2000年生活垃圾量为30060吨,最大日产量为110吨。
某市政工程设计研究院于2002年2月完成了《某市城市生活垃圾卫生填埋场工程》初步设计,填埋场位置定在某市某地区。
垃圾填埋场是综合性工程,其中渗沥水处理工程,因含有高浓度有机污染物和氨氮,给处理造成一定的难度。
根据某市城市管理局提出的《垃圾填埋场渗沥水处理工程》招标书中提供了以下投标依据:
1.1渗沥水水量与水质
1.1.1渗沥水水量
一期工程为75吨/日,两期工程合计150吨/日,工艺设备部分按一期工程设计,土建与电气部分考虑两期工程;
1.1.2渗沥水水质
垃圾填埋场所接纳的垃圾可能有化工厂、印染厂、电镀厂等工业废渣,因此填埋场渗沥水中污染物的成分十分复杂,其中含有难降解有机污染物和一些重金属等;
标书提供的水质状况为:
pH6~8、COD6000~8000mg/L、BOD53000~4000mg/L、
SS500~800mg/L、NH3-N600~800mg/L;
设计计算采用的水质数据按标书提供的幅度,取其平均值做依据,即:
pH6~8、COD7000mg/L、BOD53500mg/L、SS650mg/L、NH3-N700mg/L;
1.1.3排放标准经处理后出水执行《生活垃圾卫生填埋场污染控制标准》一级标准,即:
pH6~9、COD100mg/L、BOD530mg/L、SS70mg/L、NH3-N15mg/L。
1.2工程范围
1.2.1渗沥水处理站的工艺设计、电气设计及有关仪表控制设计;
1.2.2渗沥水处理站所有设备的供货、安装、调试及试运行;
1.2.3渗沥水处理站经验收后正常运营管理两年。
1.3建设单位的基本要求
1.3.1处理工艺应有利于确保处理效果,提高运行的安全可靠性;
1.3.2有利于节能降耗,降低运行费用,易于维护;
1.3.3有利于调节、控制、运行操作。
2设计依据
2.1吴江市城市管理局《垃圾填埋场渗沥水处理工程》招标书2002.4。
2.2上海市政工程设计研究院《吴江市城市生活垃圾卫生填埋场工程》初步设计2002.2。
2.3《生活垃圾卫生填埋场污染控制标准》GB16889-1997。
2.4室外排水设计规范GBJ14-87。
2.5环境工程手册〈水污染防治卷〉1996.10高等教育出版社出版。
3设计原则
3.1采用物化1——厌氧生化——好氧生化——物化2四级处理工艺,经处理后出水达到《生活垃圾卫生填埋场污染控制标准》一级标准。
3.2采用组合化处理设备,进行合理配伍设计,占地面积小、投资省。
3.3采用低能耗处理工艺,节省日常运行费用。
3.4采用高性能防腐材料进行防腐处理,提高钢设备的使用寿命。
4渗沥水处理工艺流程
5各构筑物、设备主要设计参数、功能与选型
5.1调节池
招标书P.6,调节池容积为8903M3。
5.2化灰池
砖砌体,内净尺寸LBH=321.5-2M,构造要求详见土建条件图,化灰用水引自预曝气槽,用空气搅拌。
5.3污水泵
日常采用一班制运行,每日运行7.5小时,
选用ZW40-10-20型自吸无堵塞排污泵二台,一开一备,性能:
Q=10M3/h、H=20M、n=2960r/min、N=2.2kW。
5.4物化处理1
当COD与NH3-N浓度很高时,或冬季低气温期间对厌氧与好氧生化处理效果有影响时,原废水先经一级物化处理,降低和脱除部分COD与NH3-N,改善生化处理的条件;若COD和NH3-N较低、气温较高期间,可以超越一级物化处理,原废水直接进入厌氧生化池,本设计将上述二种可能按各50%测算其运行费用;
5.4.1混和槽
采用隔板式混和槽,空气搅拌,尺寸:
LBH=221.5M,有效容积5M3,按设计流量10M3/h计,停留时间30分钟,起端投加石灰乳,调整pH值至10左右,末端投加硫酸亚铁或其他凝聚剂,出水自流入混凝沉淀池;
5.4.2混凝沉淀池
选用JXC-3型混凝沉淀池一台,LBH=3.22.53.3M,斜管沉淀区的有效表面水力负荷为2M3/M2·h,出水自流入钢贮槽,沉淀污泥利用其静水压,排入就近垃圾填埋场;
5.4.3贮水槽
有效容积10M3,尺寸:
LBH=3.222.5M,与隔板式混和槽上下组合;
5.4.4管道排污泵
选用32GW12-15-1.1型管道排污泵1台,性能:
Q=12M3/h、H=15M、n=2825r/min、N=1.1kW;
5.4.5处理效果
预期COD去除率~30%,BOD5去除率~20%,出水COD~4900mg/L、BOD5~2800mg/L。
5.5厌氧生化处理
选用SYS-8型上流式厌氧生化组合池钢设备一台,V=300M3,D1D2H=7.36.89.5M,内壁采用高性能防腐蚀涂料防腐处理,底部设布水与排泥装置、下部为污泥反应区、中部为填料区、上部为三相分离区,顶部为出水槽及沼气水封罐,处理后出水自流入后属处理设施,并为今后沼气利用创造条件,按常温考虑,除了处理渗沥水外,因氮源过量,必要时补充以碳源为主的废营养物,提高氮的利用率,同时将好氧生化的剩余活性污泥及部分混合液回流入厌氧生化,既补充厌氧生化所需的营养物,又能起到一定的生物脱氮效果;
COD容积负荷1.23kg/M3·d,BOD5容积负荷~0.75kg/M3·d,水流平均停留时间为4天,预期COD去除率~60%,BOD5去除率~50%,出水COD~1960mg/L,BOD5~1400mg/L;
调试前需在池内加入废营养物和厌氧污泥约50M3,作为厌氧微生物的培养基料,采取培菌与驯化同步进行,二年以后可能会出现厌氧污泥过剩现象,必要时可以利用其静水压,少量过剩污泥排入就近垃圾填埋场处置;
池顶三相分离器收集的沼气,目前废水量少,、产气不多,先经过水封罐排放,沼气产率0.25M3/去除1kgCOD,按75M3/d、COD4900mg/L、COD去除率60%计,日产沼气~55M3,沼气中主要含甲烷45~55%,二氧化碳35~20%,另有20~25%为氢气、一氧化碳、氮气等,是热值较高的可燃气体,当满负荷运行时请考虑收集起来作为气体燃料加以利用,既回收能源又减少二次污染。
5.6好氧生化处理
5.6.1预曝气槽
LBH=1.81.23M,有效容积5M3,按设计流量q=10M3/h计,预曝气时间为30分钟,吹脱部分对生化处理有害的污染物;
5.6.2生物接触氧化池
选用YWC-6型生物接触氧化池一台,D1H=6.85.8M,有效容积180M3,池内安装弹性填料,池底安装布水管和微孔曝气系统,兼备生物膜法与活性污泥法的双重功效,利用好氧微生物的作用分解有机污染物,出水自流入一体化污水生化处理器,池底积泥用管道排污泵压送入厌氧生化池;
5.6.3鼓风机
选用SSR-80型三叶罗茨鼓风机二台,其中:
QS=4.77M3/min、H=5.5M、n=1900r/min、N=7.5kW一台,QS=2.4M3/min、H=5.5M、n=1140r/min、N=4kW一台,按自动切换各开12小时计,进行自控设计与运行费用测算;
5.6.4生化沉淀池
选用YWS-5型一体化污水生化处理器一台,V=90M3,D1D2H=5.53.85.1M,曝气机功率N=3kW,实践证明该设备对有机物浓度较低的污水能进一步得到去除,并有利于NH3-N的硝化,出水自流入物化处理2,剩余活性污泥用管道排污泵压送入厌氧生化池;
5.6.5管道排污泵
选用32GW12-15-1.1型一台,性能为Q=12M3/h、H=15M、n=2825r/min、N=1.1kW;
5.6.6工艺参数与处理效果推算
生化处理总有效容积270M3,水流平均停留时间为3.6天,COD容积负荷为0.55kg/M3·d、BOD5容积负荷为0.39kg/M3·d,预期COD去除率~90%,BOD5去除率~97%,出水COD~196mg/L,BOD5~42mg/L。
5.7物化处理2
5.7.1氧化消毒剂
必要时投加液体次氯酸钠,投加点设在一体化生化处理器出水口;
5.7.2凝聚剂
投加点设在反应区,药剂品种在调试过程中按效果好、价格低择优筛选;
5.7.3混凝沉淀过滤
选用JCL-3型混凝沉淀过滤池组合化设备一台,L1L2BH=4.43.72.53.3M,设计流量q=10M3/h,斜管沉淀区有效表面水力负荷为2M3/M2·h,过滤区滤速为4M/h,处理后出水排入贮水池监测井再经流量计计量后排入雨水泵站,沉淀污泥排入就近垃圾填埋场,过滤区每1-2天反洗一次,每次反洗6-8分钟,反洗排水排入调节池;
5.7.4反洗泵
选用IS100-80-106型离心泵一台,性能:
Q=65-125M3/h、H=14-11M、n=2900r/min、N=5.5kW;
5.7.5贮水池监测井
采用钢筋混凝土结构或砖砌体,有效容积15M3,池子内净尺寸:
LBH=323M,半地下式。
5.8污水流量计
选用环保部门认可的电脑明渠流量计一台,对本项目环保部门若有统一安装监控设备——黑盒子的规定,请建设单位通过环保部门请指定单位施工安装,本设计方案中不予考虑。
5.9机房及办公用房
5.9.1鼓风机房、加药间、仓库
鼓风机房LBH=843M
加药间LBH=343M
仓库LBH=343M
合建尺寸为LBH=1443M,室内地坪标高3.40M;
5.9.2配电间、值班控制化验室、办公室、休息室
配电间LBH=433M
值班控制、化验室LBH=453M
办公室LBH=453M
休息室LBH=433M
合建尺寸:
LBH=883M,室内地坪标高3.40M;
建设单位若还有其他建筑物安排,或需改变平面位置,请通知土建设计单位。
6电气工程设计
6.1设计依据
6.1.1渗沥水处理工艺设计提供的用电设备及负荷资料;
6.1.2国家有关电气设计规程规范。
6.2设计范围
配电间低压配电屏及引出各回路的动力照明配电设计。
6.3渗沥水处理站电源
设备动力及室内外照明均由配电间低压配电屏引出5个回路动力2路、照明3路。
6.4主要设备及用电负荷见附表
6.5设备电器控制及保护方式
6.5.1水泵房内的1号2号3号污水泵由一个二用一备SLX1水泵控制箱控制;
6.5.2集水槽用4号排污管道泵,5号氧化池用排污管道泵,生化沉淀池用6号表面曝气机由SLX2水泵控制箱控制,其中4号排污管道泵采用液位自动控制,液位控制器采用进口压力传感器型;
6.5.39号10号11号12号SSR型鼓风机均在机房内由FLX风机控制箱控制,9号与10号风机,11号与12号风机十二小时切换由钟控装置自动切换;
6.5.4水泵及风机控制柜采用落地式防护型,带有过载、短路、缺相等故障保护,柜底支墩高度不小于200mm;
6.5.5处理站共设三套照明配电控制箱,水泵房及风机房各一套分别控制室内照明,一般电器电源及检修电源,值班控制室设一套照明配电箱,分别控制室外照明及化验用电器,检修用电源插座。
6.6主要电器设备及材料
6.6.1GGD低压配电屏
6.6.2动力配电屏柜
6.6.3PZ30R照明配电箱
6.6.4传感器式水位控制器供4号排污管道泵用
6.6.5钟控切换控制器供风机切换用
6.6.6高杆灯
6.6.7防水型荧光灯
6.6.8暗开关、插座单相、三相
6.6.9VV22型电力电缆
6.6.10电缆保护管
6.7电器平面示意图及系统图详见附图
6.8主要用电设备及用电负荷
设备名称
型号及规格
用电负荷KW
数量
总负荷KW
备注
污水泵
ZW40-10-20型
2.2
3
4.4
泵房二用一备
排污管道泵1
32GW12-15-1.1型
1.1
2
2.2
集水槽、液位自控
排污管道泵2
32GW12-15-1.1型
1.1
2
2.2
生化池12
表面曝气机
d=500mm
3
2
6
生化池2
反洗水泵
IS100-80-106型
5.5
2
11
物化2
鼓风机
SSR-80型三叶罗茨鼓风机n=1140r/min
7.5
2
15
鼓风机房
12小时互切
鼓风机
SSR-80型三叶罗茨鼓风机n=1140r/min
4
2
8
12小时互切
药泵
0.75
2
1.5
加药间
化验用电
烘箱、电炉等
1
2
2
控制、化验室
室外照明
单臂高杆灯
0.25
8
2
室内照明及插座
5
5
总用电负荷
7工程造价
7.1工艺设备、管道部分
编号
型号项目
规格、内容
单位
数量
造价万元
备注
单价
复价
1
ZW40-10-20型
自吸无堵塞排污泵
Q=10M3/h、H=20M、N=2.2kW
台
2
2
隔板混和槽
LBH=221.5M
台
1
3
JXC-3型
混凝沉淀池
LBH=3.22.53.3
M
台
1
4
贮水槽
LBH=3.222.5M
台
1
5
B2GW12-15-1.1型管道排污泵
Q=12M3/h、H=15M、N=1.1kW
台
1
6
SYS-8型上流式
厌氧生化组合池
D1D2H=7.36.89.5M,V=300M3
台
1
7
预曝气槽
LBH=1.81.23M
台
1
8
YWC-6型
生物接触氧化池
D1H=6.85.8M
台
1
9
SSR-80型
三叶罗茨鼓风机
QS=4.77M3/min、H=5.5M、N=7.5kW
QS=4.77M3/min、H=5.5M、N=7.5kW
台
台
1
1
包括:
消声器、避震器、止回阀等
10
YWS-5型一体化
污水生化处理器
D1D2H=5.53.85.1M
台
1
包括:
曝气机
11
32GW12-15-1.1型管道排污泵
Q=12M3/h、H=15M、N=1.1kW
台
1
12
药剂投加装置
石灰乳、废营养物、凝聚剂〈1〉、〈2〉、氧化剂
套
5
13
JCL-3型
混凝沉淀过滤池
L1L2BH=4.43.72.53.3
台
1
14
IS100-80-106型
水泵
Q=65-125M3/h、H=14-11M、N=5.5kW
台
1
15
污水电脑明渠流量计
16
管理区生活污水
泵及管道
17
构筑物之间
管道工程
污水管、空气管、污泥管、塑料管及阀、配件
18
钢平台钢梯
19
化验仪器常规药品
合计
万元
7.2电气、自控部分
编号
项目
造价万元
备注
1
低压配电屏
2
污水泵房室内控制箱
3
管道排污泵1液位自控装置
4
反洗水泵室外控制箱
5
鼓风机房室内控制箱包括:
自动切换装置
6
照明配电箱
7
路灯
8
电缆、串管、灯具等
合计
编号
项目
造价万元
备注
1
设备、电气共计
2
设计费4%
3
运杂费3%
4
安装费8%
5
调试、技术培训费5%
6
合计
7
税金5%
8
总计
8运行费用与运行成本测算
8.1运行费用
8.1.1电费
污水泵16.5度、管道排污泵1212.5度、鼓风机138度、曝气机72度、反洗水泵0.8度、化验室及照明~8度,合计247.80.8=198.2度,电价为0.8元/度,则日耗电费158.6元;
8.1.2药剂费
按1.0元/吨估算,则日耗药剂费为75元;
8.1.3人工费
按三人计,年工资12000元,折算成日工资,12000/1222=45元,则日耗人工费135元;
合计
元/日。
8.2运行成本
/75=
元/吨。
9本设计的主要特点
9.1渗沥水处理的难点为高COD、高NH3-N,还有可能含重金属,本设计针对这些难点,分别采取了有效的对策:
9.1.1高COD主要利用其可生化性较好,采用A-O生化法,利用微生物的作用分解大部分有机污染物,也有一部分在物化处理过程中去除;
9.1.2高NH3-N,主要采取A-O生化法硝化反硝化作用进行转化与脱氮,也有一部分在物化处理过程中转移;
9.1.3重金属问题招标书中未提及,但有可能出现,本设计安排了一级物化处理1,可以防止重金属进入生化处理系统影响处理效果;
因此采用物化1——厌氧生化——好氧生化——物化2四级处理工艺,经处理后出水可以达到招标书中所要求的一级标准。
9.2本设计各主要设备均采用我公司自行设计制造,经过不少工程实践考验的组合化水处理设备,并进行了合理配伍设计,因而占地面积小、投资省。
9.3本设计所采用的厌氧生化、物化2、污泥双回流物化污泥回流入填埋场、剩余活性污泥回流入厌氧生化等低能高效处理措施,节省运行费用。
9.4本处理工艺采取一班制运行,管道排污泵1液位自控、鼓风机自动切换、污泥双回流等措施,使运行可靠,操作管理极为方便。
10产品质量保证及售后服务
10.1本公司生产的组合化钢设备,执行技术监督局审查批准的产品企业标准,使用寿命取决于防腐处理,内壁采用高性能防腐蚀涂料防腐处理,每三年防腐处理一次,外壁采用红丹底漆外加面漆各二度,面漆颜色可根据建设单位和设计单位的要求,每年防腐处理一次,使用寿命可达20年。
10.2外购设备:
鼓风机、污水泵、流量计等我公司提供生产厂家产品样本及产品合格证,三包期一年,一年以后有偿维修服务。
10.3组合化设备安装的表面曝气机是我公司自制的配套设备,一年内实行三包,一年后负责维修服务,酌收工料成本费,平时注意维护,其使用寿命可达10年。
10.4组合化设备内安装的外购产品
10.4.1微孔曝气头,一年内实行三包,使用寿命为2~3年;
10.4.2蜂窝斜管与直管填料,一年内实行三包,使用寿命为3~5年;
10.4.3弹性填料一年内实行三包,使用寿命2~3年。
10.5废水处理工程进入调试阶段,请建设单位安排3名管理人员和操作人员参与调试工作,我公司技术人员在调试过程中对其进行现场技术培训,调试前先派2名操作人员到吴江市环境监测站培训COD和NH3-N的测定技术,取得环保部门认可的上岗资格。
10.6废水处理站建成投入运行后,发生故障时,接到建设单位通知后12小时内,我公司即派技术人员赶到现场及时排除故障,恢复运行。
11承包合同的签订程序
11.1工程承包范围
工艺、设备及电气工程设计、外购设备材料的选购、组合化水处理设备的制造、设备与钢、塑管道的安装、电气与自控设备和线路的安装,工艺、设备、电气的调试、试运行至达标验收;
不包括土建部分:
机房、办公用房、水池、灰池、水处理设备的混凝土基础、混凝土管和检查井、道路、绿化、围墙等。
11.2程序
11.2.1工程承包合同
中标后正式签订工程承包合同,合同范围至达标验收为止,合同条款双方共同协商确定;
11.2.2运营合同
我公司具有江苏省环境保护设施运营资质证书,在签订工程承包合同以后,建设单位认为需要我公司承包若干年的运营,可以签订运营合同,合同内容与具体条款双方协商确定。
附件:
化验项目及主要仪器设备
化验项目:
COD、NH3-N
序号
名称
规格
数量
1
主要仪器设备:
全自动分析天平
1台
恒温烤箱
V15000~30000cm3
1台
架盘天平
500g
1台
计算器
1台
秒表
1台
电炉
4台
可调电炉
1台
2
玻璃器皿:
锥形瓶、冷凝管、移液管、量筒、烧杯、滴定管、容量瓶、磨口瓶、凯式烧杯、干燥器皿、称量瓶等
65件、套
3
其它:
滴定架、夹、温度计、吸球、硅胶、玻璃珠、乳胶管、洗凭等
15件、套
4
试剂:
重铬酸钾、硫酸亚铁铵、硫酸、硫酸银、硫酸汞、轻质氯化镁、氢氧化钠、酸、指示剂等
- 配套讲稿:
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