2000吨垃圾渗滤液两级DTRO设计方案

*集团*生活垃圾无害化处理填埋场渗滤液处理设备2000吨/天单级DTRO技术方案厦门嘉戎技术股份#2016-06-23目录目 录2一概述41项目背景42工程范围和内容43设计依据44设计原则45采用的主要技术规范与标准5二设计规模与设计水质61设计规模62设计进水水质62设计出水水质6三垃圾填场渗滤液特点分析71渗沥液的水量特点72渗沥液的水质特点7四渗滤液处理工艺的选择91对工艺的基本要求92碟管式反渗透技术介绍103工艺选择14五工艺设计141工艺流程142水量平衡计算163工艺流程描述174各工艺单元主要污染物去除率预测215主要工艺参数23六主要设备清单与性能描述231主要设备清单23七水质水量变化措施261水质变化262水量变化26八环保节能措施261通风262噪声控制263废液、废渣控制264节能措施27九劳动保护与安全卫生27十总平面布置271. 设计原则272. 平面布置273. 高程设计284. 站区管线设计285. 其它28十一电气设计291设计范围292设计规范标准：293供电设计294照明305设备防雷接地306电缆敷设307通讯30十二自控设计301控制系统的组成302膜处理设备控制方案303系统主要控制功能设置31十三DTRO系统运行工况311. 环境条件312. 电力条件323. 运行效率32十四运行成本分析33一概述1项目背景本项目日处理垃圾渗滤液2000吨,处理工艺采用单级碟管式反渗透的核心工艺,渗滤液经处理后出水水质要求达到城市污水处理厂入口水质标准规定的排放标准见下文,浓缩液进入*公司的超临界装置进行处理.2工程范围和内容本项目工程范围：（1） 从渗滤液调节池开始,到浓缩液池进水口间的处理设备的供货、安装、调试；（2） 碟管式反渗透系统内部配套管线、电缆连接；（3） 专用工具与备品备件.（4） 买方操作人员培训3设计依据（1） *公司提供的初步设计条件；（2） 嘉戎科技碟管式反渗透设计手册；（3） 类似渗沥液处理工程成功的设计、安装、调试、运营和售后服务经验.（4） CJT279-2008生活垃圾渗滤液碟管式反渗透处理设备；4设计原则（1） 贯彻执行国家关于环境保护的政策,符合国家有关法规、规范与标准；（2） 采用的处理工艺先进,有良好的处理效果,确保运行稳定可靠,出水做到处理达标、达量；（3） 处理工艺成熟,适于填埋场各个填埋时期的渗滤液处理；（4） 工艺先进,自动化程度高,易于日常运行管理与维护并应实现电脑中央监控；（5） 注重本渗沥液处理工程实际运行的灵活性和抗冲击性,提高处理站对水质水量变化的适应性；（6） 经济合理,在满足处理要求的前提下,节约建设用地、建设投资、运行管理费用；5采用的主要技术规范与标准（1） 生活垃圾填埋污染控制标准GB16889-2008（2） 生活垃圾渗滤液碟管式反渗透处理设备CJT279-2008（3） 城市生活垃圾卫生填埋场技术规范CJJ17-2004（4） 室外排水设计规范GB50014-2006（5） 室外给水设计规范GB50013-2006（6） 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-89（7） 城市污水处理厂运行、维护与其安全技术规范CJJ60-94（8） 环境空气质量标准GB30951996（9） 恶臭污染物排放标准GB145541993（10） 地表水环境质量标准GB38382002（11） 污水综合排放标准GB89781996（12） 城市生活垃圾卫生填埋技术规范CJJ17-2004（13） 城市环境卫生设施设置标准CJJ27-2005（14） 生活垃圾填埋场环境监测技术要求GB/T18772-2002（15） 城市垃圾转运站设计规范CJJ47-2006（16） 城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准2001（17） 城市生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规范CJJ93-2003；（18） 生活垃圾卫生填埋场环境监测技术标准CJ/T3037-1995；（19） 城市环境卫生设施规划标准GB50377-2003；（20） 污水综合排放标准GB8978-1996；（21） 地下水质量标准GB/T14848-93；（22） 环境空气质量标准GB3095-1996；（23） 恶臭污染物排放标准GB14554-93；（24） 城市垃圾产生源分类与垃圾排放CJ/T18-1999；（25） 办公建筑设计规范JGJ67-2006；（26） 给水排水工程结构设计规范GB50069-2002；（27） 建筑抗震设计规范GB50011-2001；（28） 建筑设计防火规范GB50016-2006；（29） 钢制压力容器GB150；（30） 工业与民用供配电系统设计规范GB50052；（31） 低压配电装置与线路设计规范GB50054；注：上述规范标准如有更新,以最新版本为准二设计规模与设计水质1设计规模本工程设计日处理垃圾渗滤液2000吨,设计富余系数1.1.2设计进水水质垃圾填埋场的渗沥液原水水质的变化范围大,我们根据本项目垃圾填埋场所在区域其它填埋场渗滤液的水质特点,结合招标文件要求系统应具备一定的抗冲击负荷的能力,将渗滤液进水水质按如下指标进行设计：项目设计进水水质CODcrmg/l15000BOD5mg/l8000NH3Nmg/l1200TNmg/l1500SSmg/l800pH值69电导率15000水温10-35说明：客户的水质数据仅提供了COD约在15000mg/L,其余未提供,本方案设计的水质供参考.2设计出水水质根据本项目要求,渗沥液处理后出水与浓水水质大致如下：项目透过液水质浓缩液水质CODcrmg/l4506005000070000BOD5mg/l751501500018000NH3Nmg/l161230850010000TNmg/l175250900011000SSmg/l0100500pH值6-86-8电导率20005000060000说明：以上设计产水水质等为预计,具体应根据原水水质情况而定.三垃圾填场渗滤液特点分析1渗沥液的水量特点垃圾渗沥液的主要来源有：（1） 降水的渗入：降水包括降雨和降雪,它是渗滤水产生的主要来源.（2） 外部地表水的流入：这包括地表径流和地表灌溉.（3） 地下水的渗入：当填埋场内渗滤水水位低于场外地下水水位,并没有设置防渗系统时,地下水就有可能渗入填埋场内.（4） 垃圾本身含有的水分：这包括垃圾本身携带的水分以与从大气和雨水中的吸附量.（5） 垃圾在降解过程中产生的水分：垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分.由以上渗沥液来源分析可知,垃圾渗滤水的产生量是受多种因素的影响,如降雨量、蒸发量、地面径流、地下水渗入、垃圾的特性、地下层结构、表层覆土和下层排水设施的设置情况等,因此渗沥液的水量特点总结如下：（1） 受多种因素影响,特别是降雨量因素,渗沥液水量波动较大；（2） 对于同一地区填埋场,其单位面积的年平均产生量在一定范围内变化；（3） 对于同一地区填埋场,其渗沥液年内不同季节波动量较大.2渗沥液的水质特点由于国内垃圾一般采用混合收集和混合填埋的方式,垃圾组份复杂多变,各地区垃圾渗沥液的性质变化范围较大,受填埋物种类、填埋方法、填埋场规模以与填埋周期、天气变化等各种因素的影响,尤其是在降水量大的地区,由于降雨时,大量雨水的冲刷,将填埋场内的污染物被雨水淋洗出来,使渗沥液水质恶化.渗沥液的物质成分和浓度变化很大,取决于填埋废弃物的种类、性质、填埋方式、污染物的溶出速度和化学作用、降雨状况、填埋场场龄以与填埋场结构等.但主要取决于填埋场的使用年限和填埋场设计构造.四、五年以下为初期填埋场,填埋场处于产酸阶段,渗沥液中含有高浓度有机酸,此时BOD5、TOC、营养物和重金属的含量均很高、NH3-N 浓度相对较低,但可生化性较好,且C/N 比协调,相对而言,此阶段的渗沥液较易处理.五年至十年为成熟填埋场,随着时间的推延,填埋场处于产甲烷阶段,COD和BOD 浓度均显著下降,但B/C 比下降更为明显,可生化性变差,而NH3-N浓度则上升,C/N 比相对而言不甚理想,此一时期的垃圾渗沥液较难处理.十年以上为老龄填埋场,此时COD、BOD 均下降到了一个较低的水平,B/C比处于较低的水平,C/N 比处于不协调,虽然此阶段污染程度显著减轻,但远远达不到直接排放的要求,随着填埋年限的增加,氨氮浓度不断增加,COD不断下降,难以再进行生化处理.综上所述,垃圾填埋场渗沥液水质具有如下特点：（1） 污染物成份复杂、水质波动较大.由于垃圾组份复杂,渗沥液中的污染物成份复杂.渗沥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、可溶性脂肪酸与其它有机污染物.水质波动主要受两个因素影响：填埋时间和气候因素.填埋时间是影响渗沥液水质的主要因素之一.填埋初期渗沥液BOD/COD 一般在0.40.6.但随着填埋时间的增加,垃圾层日趋稳定,垃圾渗沥液中的有机物浓度降低,可生化性差的相对分子质量大的有机化合物占优势,BOD/COD 比降低即可生化性降低,同时渗沥液中的氨氮浓度在填埋堆体的稳定化过程中将逐渐增加,C/N 比下降,即使在同一年内,由于季节和气候的变化也会造成渗沥液水质波动变化较大,垃圾渗沥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,因此,渗沥液处理系统要有很强的抗冲击负荷能力.（2） 有机物浓度高即COD、BOD 浓度高.垃圾渗滤水中的BOD 和COD 浓度最高可达几万mg/l,但随填埋时间的推将逐步降低,即使如此,仍然达到几千mg/l,相对其它废水而言仍然较高.并且渗沥液中含有大量的腐殖酸,采用传统的生化处理工艺,很难将之处理至二级甚至一级标准以下,一般来讲,渗沥液中的COD 中将近有500600mg/l无法用生物处理的方式处理.而对于新填埋场渗沥液来讲则可生化性较好,但污染物浓度如COD 浓度较高.（3） 氨氮浓度高.氨氮浓度随填埋时间的增加而相应增加,渗沥液中的氮多以氨氮形式存在氨氮含量高垃圾渗滤水中的氨氮浓度随着垃圾填埋年数的增加而增加.（4） 重金属离子浓度和盐份含量高.生活垃圾单独填埋时,重金属含量会较低；但与工业废物或污泥混埋时,重金属含量和盐份会很高,采用生化处理会因为含盐量过高会对生化产生抑制毒害作用.造成启动困难,运行不稳,甚至无法运行.四渗滤液处理工艺的选择1对工艺的基本要求鉴于渗沥水的上述特点,对于填埋场渗沥液处理工艺而言,设计以与工艺的选用需要满足以下条件：（1） 满足水量变化的特点对于任何已经选定规模的水处理工艺而言,其处理能力均有水量处理上限的问题,因此,在设计工艺应具备较大的抗水力冲击负荷能力适应较大的水量波动；（2） 抗水质冲击负荷能力强由于渗沥液水质波动变化较大,因此,要求处理工艺需要有极强的抗冲击负荷能力.特别是要重点考虑随着填埋年限的增长,渗沥液的可生化性的大幅下降以与碳氮比的失调.（3） 高COD、BOD 去除能力填埋场渗沥液COD 浓度高达4000-20000mg/l,而国家环保政策对渗沥液处理出水水质要求越来越严格,因此处理工艺需要具备极高的有机污染物去除能力.（4） 高效脱氮能力填埋场渗沥液氨氮浓度一般从数百到几千mg/L 不等,与城市污水相比,垃圾渗沥液的氨氮浓度高出数十至数百倍,并且由于本项目执行GB16889-2008标准,对出水氨氮和总氮的排放要求极为严格,要求处理工艺对氨氮的去除率达到99%以上.（5） 处理设施运行稳定,操作管理简便；（6） 处理过程安全、无污染；2碟管式反渗透技术介绍DTRO技术于1982年在德国发明并开始使用碟管式反渗透技术,主要用于垃圾渗滤液处理项目和海水淡化项目,并于1986年取得了DTRO技术的全球专利保护权.因为DTRO技术在处理渗滤液上的的优越性, DTRO在全世界的垃圾渗滤液处理市场上取得了很大的成功.截止到目前DTRO已经拥有超过200多个垃圾渗滤液项目业绩和超过1800个船用海水淡化设备的项目业绩.嘉戎科技厦门#于2009年引进碟管式反渗透技术,在消化吸收国外技术的基础上结合国内渗滤液水质的特点进行创新优化,成功应用于垃圾渗滤液的处理,截止到目前嘉戎科技已经拥有超过30个垃圾渗滤液项目业绩.碟管式反渗透简称DTRO,是一种创新的反渗透膜技术,该组件构造与传统的卷式膜着截然不同,原液流道：碟管式膜组件具有专利的流道设计形式,采用开放式流道,料液通过入口进入压力容器中,从导流盘与外壳之间的通道流到组件的另一端,在另一端法兰处,料液通过8个通道进入导流盘中如图1所示,被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜,然后180逆转到另一膜面,再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘如图2所示,从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心,再到圆周,再到圆中心的双S形路线,浓缩液最后从进料端法兰处流出.DTRO组件两导流盘之间的距离为3mm,导流盘表面有一定方式排列的凸点.这种特殊的水力学设计使处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形成湍流,增加透过速率和自清洗功能,从而有效地避免了膜堵塞和浓度极化现象,成功地延长了膜包的使用寿命；清洗时也容易将膜包上的积垢洗净,保证碟管式膜组适用于恶劣的进水条件.透过液流道：过滤膜包由两张同心环状反渗透膜组成,膜中间夹着一层丝状支架如图2,使通过膜包的净水可以快速流向出口.这三层环状材料的外环用超声波技术焊接,中心开孔,为净水出口.渗透液在膜包中间沿丝状支架流到中心拉杆外围的透过液通道,导流盘上的O型密封圈防止原水进入透过液通道.透过液从膜包到中心的距离非常短,且对于组件内所的过滤膜包均相等.透过液进料浓缩液图1：碟管式膜组件流道示意图焊接边丝网导流盘膜片导流盘RO膜片图2：DT膜包和导流盘采用碟管式反渗透膜处理垃圾渗滤液,具体如下技术优点：（1） 出水稳定达标,不受渗滤液可生化性的影响由于碟管式反渗透技术分对污染的截留率很高,初期、中期、晚期的渗滤液均能稳定达到排放标准,不受渗液可生化性、炭氮比等因素的影响,对于中期与晚期的老垃圾场渗滤液有着很大的优势；（2） 投资与运行费用低在达到高水平的排放标准的前提下,相对于其它工艺,碟管式反渗透技术工艺流程最短,能耗最低,投资与运行费用低.在同样可以达到新标准的处理工艺中,两级DTRO的运行费用要远低于其它处理工艺.（3） 膜使用寿命长DTRO组件具备3mm开放式宽流道与独特的带凸点导流盘,料液在组件中形成湍流状态,最大程度上减少了膜表面结垢、污染与浓差极化现象的产生.DTRO膜组件有效避免膜的结垢,膜污染减轻,使反渗透膜的寿命延长.DTRO的特殊结构与水力学设计使膜组易于清洗,清洗后通量恢复性非常好,从而延长了膜包寿命.实践工程表明,在渗液原液处理中,一级DTRO膜包寿命可长达3年,甚至更长,二级DTRO寿命长达5年以上,这对一般的反渗透处理系统是无法达到的.（4） 膜组件易于维护DTRO膜组件采用标准化设计,组件易于拆卸维护,打开DTRO组件可以轻松检查维护任何一片过滤膜包与其它部件,维修简单,当零部件数量不够时,组件允许少装一些膜包与导流盘而不影响DTRO膜组件的使用,这是其它形式膜组件所无法达到的.（5） 过滤膜包更换费用低DTRO组件内部任何单个部件均允许单独更换.过滤部分由多个过滤膜包与导流盘装配而成,当过滤膜包需更换时可进行单个更换,对于过滤性能好的膜包仍可继续使用,这最大程序减少了换膜成本,这是卷式、中空纤维等其它形式膜组件所无法达到的,比如当卷式膜出现补丁、局部泄漏等质量问题或需更换新膜时只能整个膜组件更换.DTRO膜系统作为一种膜分离工艺相对传统的生化工艺具有如下优势：（1） 运行灵活DTRO膜系统作为一套物理分离设备,操作十分灵活,可以连续运行,也可间歇运行,还可以调整系统的串并联方式,来适应水质水量的要求；（2） 建设周期短,调试、启动迅速DTRO膜系统的建设主要为机械加工,附以配套的厂房、水池建设,规模很小,建设速度快.设备运抵现场后只需两周左右的时间安装调试工作就可完成；（3） 自动化程度高,操作运行简便DTRO膜系统为全自动式,整个系统设有完善的监测、控制系统,PLC可以根据传感器参数自动调节,适时发出报警信号,对系统形成保护,操作人员只需根据操作手册查找错误代码排除故障,对操作人员的经验没有过高的要求；（4） 占地面积小DTRO膜系统为集成式安装,附属构筑物与设施也是一些小型构筑物,占地面积很小；3工艺选择DTRO工艺处理本项目渗滤液的优势主要表现在以下几个方面：（1） 可以适应填埋场不同填埋阶段的渗滤液水质,不受可生化性影响,出水水质稳定；（2） 出水水质好,不受C/N比影响,总氮和重金属可轻松达标,完全满足新标准要求；（3） 系统运行灵活,启动快,维护方便；（4） 运行费用低,自动化程度高,操作简单.本项目采用单级DTRO的核心处理工艺,能满足项目设计水质的要求.五工艺设计1工艺流程调节池渗滤液经泵提升至渗滤液原水储罐,进行pH值调节、砂滤器、保安过滤器等简单预处理后,进入单级DTRO,经DTRO处理后产生的透过液排放,浓缩液排至浓缩液储池等待进一步处理DTRO工艺整体处是流程如下图所示：第一级DTRO净水达标排放提升浓缩液后续处理渗滤液处理系统整体工艺示意图原水罐透析液储池浓缩液池调节池填埋场29 / 292水量平衡计算砂滤器原水缓冲罐酸500m3/d调节池 2000 m3/d砂滤器500m3/d阻垢剂芯式过滤器芯式过滤器400 m3/d浓缩液贮池 后处理DTRO-1,设计回收率80%DTRO100m3/d 浓缩液浓缩液100m3/d 400m3/d 清液400m3/d 清液DTRO-4,设计回收率80%DTRO清水罐 1600m3/d排放DTRO-2DTRO-32000吨/天单级DTRO水量平衡图分4套设备,单套处理量500吨/天注：原水电导率15000s /cm,温度15,总回收率80%,即最终出水1600m3/d.上图中按此值进行计算3工艺流程描述（1） 预处理渗滤液pH值随着厂龄的增加、环境等各种条件的变化而变化,其组成成份复杂,存在各种钙、镁、钡、硅等种难溶盐,这些难溶无机盐进入反渗透系统后被高倍浓缩,当其浓度超过该条件下的溶解度时将会在膜表面产生结垢现象.而调节原水pH值能有效防止碳酸盐类无机盐的结垢,故在进入反渗透前须对原水进行pH值调节.同时为了减少渗滤液中悬浮物对膜造成污染,需对原水中的悬浮物进行预处理.原水从调节池由泵输送至原水储罐之前,先通过蓝式过滤器除去进水中的可能带入的颗粒物质,蓝式过滤器过滤孔径为1.0mm.经蓝式过滤器的出水经进入砂滤器,砂滤器设计三台,二用一备,并联运行,其过滤精度为50m.砂滤器进、出水端都有压力表,当压差超过2.5bar的时候须执行反洗程序.砂滤器反冲洗的频率取决于进水的悬浮物含量,对一般的垃圾填埋场,砂滤器反冲洗周期约100-150小时左右,对于SS值比较低的原水,砂滤运行100-150小时后若压差未超过2.5bar也进行反冲洗,以避免石英砂的过度压实与板结现象,两者以先到时间为自动激活砂滤反洗时间.砂滤再生一台一台进行,每次再生一台,水洗采用原水清洗；气洗使用反洗风机产生的压缩空气.经砂滤器后的出水进入原水罐,在渗滤液进入原水罐的同时,从酸储罐添加酸调节pH值.与此同时,回流搅拌泵开始工作进行回流混合,达到均衡pH值的目的.系统原液储罐回流管路设pH值传感器,PLC判断原水pH值并自动调节计量泵的频率以调整加酸量,最终使进入反渗透前的原液pH值达到.如果原水pH在此范围内则不需要加酸调节.渗滤液调节池的进水泵应避免悬浮物进入膜系统,从而引起砂滤器的堵塞.计量泵提升泵DTRO进水泵蓝式过滤器回流搅拌进入DTRO风机砂滤器系统进水、加酸示意图调节池 酸罐50m3B02211原水储罐10m3（2） DTRO单元膜系统为单级反渗透,第一级反渗透需要从芯式过滤器后进水,第二级反渗透处理第一级透过水.由于系统较大,因此设计为4套DTRO设备,每套处理能力为500m3/d,公共供料系统为公用.原水储罐的出水,由DTRO进水泵给DTRO设备供水,首先进入芯滤增压泵,滤芯增压泵出水进入芯式过滤器进一步去除渗滤液中的悬浮物,设备配有芯式过滤器3台,二用一备,其进、出水端都有压力传感器,自动检测压差,当压差超过2.0bar的时候系统提示更换滤芯.芯式过滤器过滤的精度为10m为膜柱提供最后一道保护屏障.为了防止各种难溶性硫酸盐、硅酸盐在膜组件内由于高倍浓缩产生结垢现象,有效延长膜使用寿命,在一级反渗透膜前需加入一定量的阻垢剂.添加量按原水中难溶盐的浓度确定.经过芯式过滤器的渗滤液直接进入一级反渗透高压柱塞泵,高压泵设2台并联运行.DT膜系统每台柱塞泵后边都有一个减震器,用于吸收高压泵产生的压力脉冲,给膜柱提供平稳的压力.经高压泵后的出水进入膜组件,膜组件采碟管式反渗透膜柱,抗污染性强的优点,对渗沥液的适应性很强,膜寿命延长到3年以上.一级反渗透系统设多段运行,各段处理的浓液COD浓度与盐含量依次增加.膜柱最终出水分为两部分：一级浓缩液和一级透过液.浓缩液端有一个伺服机控制阀,用于控制膜组内的压力,以产生必要的产水回收率.一级透过液进入二级高压泵等待二级DTRO进一步处理.一级浓缩液排入浓缩液储池,等待回灌或外运处置.PP16011高压泵组3台芯式过滤器出水SP16011FM161 FM162 FM163 FM164 FM165透过液去二级DTRO去高压泵计量泵PD00411DTRO进水泵PK02211VS16911伺服电机控制阀芯式过滤器3台PK162 PK163 PK164 PK165在线增压泵FC14011/FC14021减震器去浓缩液储存池一级DTRO系统流程示意图PK13011芯滤增压泵B02211原水储罐3m3B00411阻垢剂减震器DTRO膜柱3 清水脱气与pH值调节由于渗沥液中含有一定的溶解性气体,而反渗透膜可以脱除溶解性的离子而不能脱除溶解性的气体,就可能导致反渗透膜产水pH值会稍低于排放要求,经脱气塔脱除透过液中溶解的酸性气体后,pH值能显著上升,若经脱气塔后的清水pH值仍低于排放要求,此时系统将自动加少量碱回调pH值至排放要求.由于出水经脱气塔脱气处理,只需加微量的碱液即能达到排放要求.4设备的冲洗和清洗：膜组的清洗包括冲洗和化学清洗两种.系统冲洗：膜组的冲洗在每次系统关闭时进行,在正常开机运行状态下需要停机时,一般都采取先冲洗后再停机模式.系统故障时自动停机,也执行冲洗程序.冲洗的主要目的是防止渗滤液中的污染物在膜包表面沉积.冲洗分为两种,一种是用渗滤液冲洗,一种是清水冲洗,两种冲洗的时间都可以在操作界面上设定,一般为25分钟.化学清洗：为保持膜包的性能,膜组应该定期进行化学清洗.清洗剂分酸性清洗剂和碱性清洗剂两种,碱性清洗剂的主要作用是清除有机物的污染,酸性清洗剂的主要作用是清除无机物污染.操作人员需要定期给储罐添加清洗剂,设定清洗执行时间,需要清洗的时候系统可自动执行.清洗剂污染物类型清洗剂A酸性酸性清洗剂,用于碳酸钙、铁盐、无机胶体,以与硫酸盐等难溶性无机盐清洗剂C碱性碱性清洗剂,用于脂肪、腐殖酸、有机物、胶体等在清洗时,清洗剂溶液在膜组系统内循环,以除去沉积在膜包上的污染物质,清洗时间一般为12个小时,但可以随时终止.清洗完毕后的液体排出系统到调节池.膜组的化学清洗由计算机系统自动控制,可在计算机界面上设定清洗参数.清洗方案与周期清洗时间间隔的长短取决于进水中的污染物质浓度,当在相同进水条件下,膜系统透过液流量减少10%-15%或膜组件进出口压差超过允许的设定值DTRO组件进出压差为10-12bar时需进行清洗,清洗方案与周期如下：设备清洗方案清洗剂浓度配比温度时间min周期天一级碱洗清洗剂C3-1%调至pH=10.535-3860-1205-10天酸洗清洗剂A3-1%调至pH=3.535-3860-12010-20天二级碱洗清洗剂C3-1%调至pH=10.535-3860-12020天酸洗清洗剂A3-1%调至pH=3.535-3860-12040天4各工艺单元主要污染物去除率预测DTRO对主要污染物的去除率主要取决于膜的截留率,膜的截留率主要与以下几个因素有关：u 所选用膜本身的截留率；u 污染物的组成与其分子量分布；u 运行参数：进水水温、操作压力、回收率等；在渗滤液主要污染物的指标中,由于氨氮存在以游离氨NH3和离子氨NH+4形式存在的氮,其分子量也较小,所以膜对氨氮的去除率较其余几个指标相对较低,同时水中游离氨和离子氮组成比与渗滤液的pH值和温度,当pH值偏高时,游离氨的比例较高,反之,则氨盐的比例较高.为此系统设计上采用如下措施确保在进水条件最苛刻时出水也能达标：采用高截留率反渗透膜DTRO采用的反渗透膜对Nacl的截留率在98.7%以上测试进水30000 mg/L Nacl,30%回收率,根据进水水质要求可选择对应的DTRO膜包型号,对小分子有机物的截留率也较普通低压反渗透膜高得多.进水加酸调节pH反渗透膜对游离态的氨的截留率低,故垃圾渗滤液在进入DTRO之前将渗滤液将pH值调至6.36.5,一方面防止无机盐的结垢,另一方面使得渗滤液中游离态的氨与加入的硫酸形成氨盐,提高了对最难去除的氨氮的去除率.进水温度的影响反渗透膜基于25C测试其标准截留率,系统设计上充分考虑到温度对膜截留率的影响因素,通过膜公司提供的温度对截留率的修正系统以与实践工程经验,温度每升高10C,去除率只会下降0.5%1.0%,反之会提高0.5%1.0%.综上几个因素,DTRO对CODcr、BOD5、氨氮等各污染的去除率能达到理想的去除效果,在实践工程中也得到了进一步的论证.各工艺段主要污染物去除效果预测表工艺段项目CODcrBOD5NH3N TNSSpH值预处理砂滤芯滤进水15000800012001500800出水1500080001200150080去除率0%0%0%0%90%一级DTRO进水15000800012001500806.0-6.5出水6003208410516.0-7.0去除率96%96%93%93%99%排放标准6001502002500采用该工艺,也能使出水的其它水质指标如重金属、大肠菌群等达标.从上表中可以看出,系统出水完全可以满足排放标准.5主要工艺参数膜材料有机复合膜设计开机率90%设计净水回收率QRO = 80%设计进水流量QdQd = 2000 m / d设计净水产量QpQp = 1600 m / d设计膜通量LMHLMH=10.0膜柱数量n ROnRO = 708支单支膜柱面积SROSRO = 9.405 m膜总过滤面积SRO, tSRO, t = 6658.74m正常操作压力PMax = 55 bar设计最大操作压力PMax = 75 bar高压泵台数16台内置在线泵台数8台设备设计套数4套六主要设备清单与性能描述1主要设备清单序号名称规格参数单位数量一预过滤系统1砂滤增压离心泵CRN32-2,4.0KW 380/415V 50HZ台42砂滤器风机KDT3.100,5.5KW 50/60HZ台43砂滤器12002400mm个124芯式过滤器7-fach 30”个165蓝式过滤器8,1mm,304SS个4二一级DTRO反渗透系统1高压柱塞泵CAT3537,15W台162高压泵蓄能器SBO250 2,00 A6/346U-180AK 3042079个163在线增压泵Q=120m3/h,H=100m,P=55KW台84碟管式膜柱210 39ABS1B,9.405 m2个7085伺服电机控制阀G1 230V/50-60HZ KVS 2,5台46清洗剂罐V=1500L,材质304个47加热器EIMH2-1/2/8.0-12.0/380,12.0kw 380V个4三储罐与化学剂添加系统1渗沥液原水提升泵SP46-4 7.5KW 400V 50Hz台22加酸搅拌离心泵CRN45-1,4.0KW 380V/50HZ台23加碱搅拌离心泵CRN45-1,4.0KW 380V/50HZ台24DTRO供水泵CRN32-2-2,3.0KW 380V/50HZ台45清水输送离心泵CRN45-2-2,5.5KW 380V/50HZ台26酸添加计量泵Sigma S2CaHM07120套47碱添加计量泵VAMD 07063套48阻垢剂计量泵DME 8-10AP-PP套49清洗剂桶泵PFP-48PK/M5,0.37KW台210清洗剂倒桶泵EPPS-40PK,0.1KW台211渗沥液原水储罐V=30000L,材质PE个212脱气塔Q=20 m3/h ,10000L,材质PVC套213净水储罐V=20000L,材质PE个214硫酸罐V=20000L,材质Q235个215清洗剂储罐V=1000L,材质PE个416氢氧化钠储罐V=2000L,材质PE个117阻垢剂储罐V=2000L,材质PE个1五管路系统与支架1气动隔膜阀DN50批12高压气动球阀ZH311027-EE62,DN50批13弹簧安全阀D012,5 G1 NPT-G1 85BAR批14弹簧安全阀DHV712/DHV715/DHV716,DN32DN50批15弹簧止回阀149B1129 RV290P G3/8 PO/VI/E批16手动阀门按设计配套套47低压管路按设计配套,UPVC套48酸添加管路按设计配套,PTFE套49碱添加管路按设计配套,PE套410阻垢剂添加管路按设计配套,PE套411膜柱高压软管与联接件按设计配套套412高压管路按设计配套,316SS套413不锈钢支架按设计配套套414设备底座按设计配套套4六电气与控制系统1电气柜按设计配套套42就地控制柜按设计配套套43工控机工控机 IPC610/按设计配套套14液晶显示器17台15激光打印机A4台16压力传感器10 BAR, G 1/2B,个167压力传感器100 BAR, G 1/2B,个128压力开关0.58bar个69压力表10/100bar个4410流量检测仪探头+安装座+变送器+安装件套411浮子流量计量程配套个3412PH测定仪探头+放大器+安装座+变送器+安装件套1013电导率测定仪探头+安装座+变送器+安装件套1414液位变送器00.5 BAR, G 1/2 B件215水表40m3/h,3件416流量开关与浮子流量计配套件1017液位开关与磁性浮子配合使用个3818浮球开关投入式个1219空压机VW-0.3/7,3.0KW台1七水质水量变化措施1水质变化水质变化主要由填埋场填埋年限变化和季节变化引起,随着填埋年限的增长渗滤液可生化性下降,碳氮比失衡,COD下降,氨氮、总氮升高,由于本方案选用了两级DTRO工艺,对COD、氨氮、总氮等均有极高的截留率,且不受可生化性影响,本方案设COD、BOD等主要污染物均是按渗滤液水质的上限值进行设计,且DTRO对污染物有脱除上预留了较大的空间,可以适应填埋晚期更高的污染物浓度,保证出水达标,适应于填埋场各个时期的渗滤液.2水量变化本设计方案在招标文件要求的400吨/天的处理能力基础上预留了10的富余处理能力,同时高压泵流量有一定的预留空间,在雨季渗滤液产量大的期间,可能通过更换高压泵带轮,改变高压泵进水流量来增加部分产量,而雨季渗滤液被稀释,出水水质不会因处理量加大而下降.对于渗滤液水量较小的情况,本系统可以间歇运行,启动和停止都很迅速,可以在枯水期最大限度的节约运行费用.八环保节能措施1通风处理间是操作工停留时间最长的地点,也是控制系统集中的房间,因此须严格保证处理间内的空气流通.处理车间换气方式采取上进下出式,一方面处理车间顶部的风机强制从内吸风,另一方面位于处理车间下部的轴流风机强制向外排风,一进一出保证将比空气重的有毒有害气体排出,换气次数为每小时十次以上.2噪声控制本系统所有水泵选用了欧洲进口或合资的低噪声水泵,并且所有噪音大的设备均布置在室内,室内做隔音降噪处理,确保噪音指标满足工业企业厂界噪声标准GB 123482008中的三类标准.3废液、废渣控制系统产生的废液主要为浓缩液和清洗水,清洗水排入调节池继续处理,浓缩液具体描述见浓缩液处理方案.4节能措施在能源日益紧张的情况下,实施节能措施,具有重要的现实意义,本工程具体措施如下： 尽可能选用节能型国家推广产品、标准型的专用设备； 整个系统自动化程度高,需要很少的职工数量便可运行操作,做到精简、高效； 系统出水储存于净水储槽,完全可以满足系统本身清洗需求清水池内的净水可以供生活杂用、绿化和洗车使用,有效节约了水资源.回灌区顶部宜与时覆盖,以避免雨水渗入将析出物质重新溶解.运输：浓缩液送到回灌区有两种方式,一是通过提升泵加压,二是槽车回灌.九劳动保护与安全卫生本次提供的设备,为高压带电设备,操作、维护时一定要严格按照我公司提供的安全操作规范执行,操作人员必须经过培训,考核后方可上岗；运营单位应按照操作规范配备相应的防护用具,如手套、防护服、护目镜、常用药品等.由于设备所处环境的特殊性,建议给操作人员每年进行一次全面体检.十总平面布置1.设计原则根据业主要求和现场状况,将对填埋场渗滤液处理工程的平面布局做科学规划布局,使全部设备与构筑物尽可能安排在规划的工程场地内.结合厂区现有条件合理布局,同时考虑工艺流程的顺畅和外部物流的顺畅.一方面满足使用功能,另一方面进一步美化周边环境,并使道路、进出水管、电缆等能有效地与垃圾场现有设施进行驳接.2. 平面布置总平面布局在满足工艺流程合理的前提下,根据有关气象、朝向与场地等因素影响,尽可能争取好的朝向与上风向,并满足规范要求的间距.充分利用现有条件合理布局.根据工艺流程以与处理功能,设备不需额外的处理间.经设备处理后的出水可直接达标排放或.膜清洗与砂滤反洗产生的水直接返回调节池.3. 高程设计本工程取水点位于调节池紧靠调节池,并水位较低,本系统设潜水泵,该泵以软管相连,泵上设浮子,取表层渗滤液,将渗滤液泵送至膜处理车间内,膜处理车间高于室外地坪300mm,系统产生的透过液和浓缩液均有约2bar以一的压力,可以凭借余压排入景观水池或浓缩液储池,出水重力排出厂外.浓缩液池为半地下式水池.4.站区管线设计由于渗滤液具有极强的腐蚀性和结垢性,本工程室内设备之间的连接均采用UPVC管道,公称压力1.0MPa,室外采用HDPE管道,公称压力1.0-1.6MPa.敷设方式,室内为管沟敷设,粘接；室外为埋地敷设,热熔焊接,考虑最大冻土深度和过路等条件,管道埋深设为0.8m.5. 其它1给水渗滤液处理厂用水主要为生活用水,其中生产用水为膜清洗用水、溶药用水和保洁用水,生产用水采用系统出水回用.生活用水采用市政自来水.2排水车间生活污水、地面冲洗水、设备反洗水等排入附近的集水井,排入渗滤液调节池.系统达标排放直接排放.3消防根据现行防火设计规范,本车间不需设置室内消火栓系统,仅需配置手提式灭火器.新建车间内每隔24m设置手提式灭火器箱一个,内置手提式干粉灭火器5kg,磷酸氨盐类,贮压式三四具.十一电气设计1设计范围本设计仅包括渗滤液处理系统所需的动力与通信系统.2设计规范标准： 民用建筑电气设计规范JGJ/T 1692 供配电系统设计规范GB 5005295 建筑照明设计标准GB 500342004 低压配电设计规范GB 5005495 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 5005892 3110kV高压配电装置设计规范GB 5006092 10kV与以下变电所设计规范GB 5005394 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB 5006292 电力装置的电气测量仪表装置设计规范 工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-83 建筑物防雷设计规范GB 5005794,2000 电力工程电缆设计规范GB 50217943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380/220V.渗滤液处理站工艺设备总装机容量为820kW,正常运行功率为600kW.4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150W高压钠灯或白炽灯,路灯电缆直埋敷设.5设备防雷接地低压配电接地采用TNS系统,配电室、处理车间与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.6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.7通讯值班室设一部 ,采用 联网形式.十二自控设计1控制系统的组成整个渗滤液处理系统的控制主要分为两个控制单元：罐系统控制和反渗透系统控制单元.可通过触摸屏对现场设备进行控制和操作.以上控制单元通过人机界面可实现对整个系统的实时监控、报警显示与统计处理.通过控制系统可使渗滤液处理厂管理人员对各工序设备进行实时监控.所有模拟和数字信号均在执行显示器上显示.对整个处理过程中的压力、温度、液位、流量、PH、电导率值等进行在线检测与控制.2膜处理设备控制方案控制系统分为罐控制系统和反渗透控制系统,可以进行自动控制运行和手动控制运行.只有在自动运行停止时手动控制才有效.控制系统的触摸屏可以实现对一些重要参数进行设置,以与对状态参数进行显示.当系统出现报警值时,触摸屏会显示报警代码.通过代码可以找到报警来源,改变对系统的操作以消除报警.当出现运行错误时,系统会自动停机并显示错误代码,防止设备受到损害.反渗透系统可按系统设定时间自动执行清洗程序.可以根据具体情况手动清洗.3系统主要控制功能设置本系统为高度自动化控制系统,设置了pH检测、液位、电导率、流量、压力、温度等自动控制与检测,基本做到无人值守运行.系统主要的控制功能如下： 罐系统单元：原水罐pH、清水罐pH、液位控制与连锁报警、砂滤运行与自动反洗 DTRO单元：透过液流量、运行压力&温度、高压泵启动延时与变频、在线泵启动延时与变频、伺服电机阀控制和反馈、膜柱压差控制、电导率检测、回收率控制、停机冲洗控制、自动清洗控制、报警参数控制；十三DTRO系统运行工况1. 环境条件所提供的工艺与设备能够适应不同季节和年份的气候变化.水温在535范围系统均正常工作.具体环境条件见下表：现场环境条件一览表设备对运行环境的要求 最低环境气温 5最高环境气温40设计环境气温 25建筑物内换气率10 次/小时最大相对空气湿度. 902. 电力条件本系统要求稳定不间断供电.如计划停电,应提前4个小时通知现场工作人员,对系统冲洗后关闭.渗滤液处理设备对电源的要求具体如下：项目单位具体描述供电制式三相五线制额定电压V380频率Hz50供电功率KW984供电方式连续接地电阻4电源电压允许波动范围5%电源频率允许波动范围5%三相负载不平衡度2%,瞬时不超过4空气最大相对湿度85%现场环境无强腐蚀气体、粉尘与电、磁干扰源功率因子80%系统安装建筑物加设合格的避防雷装置3. 运行效率在正常操作使用情况下,本系统每年的有效工作时间为330天以上.正常操作指有渗滤液且负荷设计参数、供电正常、出水排出管道正常、环境因素复合设备要求等因素.十四投资与运行成本分析1、 本项目预计投资为：3600万共4套设备,2、 运行成本分析见下表渗滤液处理设施运行费用表序号项目日消耗量单位单价 元日运行费用元/日年运行费用元/年吨运行费用元/吨备注1电费15600.00 kwh0.60 9,360.00 3,416,400.00 4.68 2清洗剂A7.14 KG60.00 428.57 156,428.57 0.21 3清洗剂C10.00 KG60.00 600.00 219,000.00 0.30 4阻垢剂10.00 升100.00 1,000.00 365,000.00 0.50 5硫酸98%3000.00 升1.50 4,500.00 1,642,500.00 2.25 6NaOH30%8kg4.00 32.00 11,680.00 0.02 7水费10吨3.00 30.00 10,950.00 0.02 8膜片折旧费用135.33 片70.00 9,472.76 3,457,556.67 4.74 一级寿命按3年折算9设备维护费用年200,000.00 547.95 200,000.00 0.27 10人工费6元/人.月1,500.00 300.00 108,000.00 0.15 11运行费用合计26,271.27 9,587,515.24 13.14 注1：运行费用是基于设计进水水质、药剂市场费用等,如超过或者低于设计进水水质,运行费用会有所变动.