第1章    设计制造标准或规范

1.1、 设计依据标准规范

（1）在系统设计、制造、选用设备过程中，我方严格遵循以下规范与标准（不限于如下所列）：

《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》；1995 年10 月

《中华人民共和国环境保护法》1989 年12 月；

《中华人民共和国水污染防治法》1984 年5 月；

《中华人米共和国固体废物污染环境防治法》（2004）

《中华人民共和国污水防治法》（1984）

《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599:2001）

《生活垃圾填埋场渗沥液处理工程技术规范》HJ564-2010

《生活垃圾渗沥液处理技术规范》CJJ150-2010

《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2004）

《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485-2001

《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）

《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）

《环境空气质量标准》（GB3095-1996）

《室内空气质量标准》GB/T18883-2002

《工业企业厂界噪音标准》（GB12348-90）

《生产过程安全卫生要求总则》（GB12801-91）

《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》HGJ 229—91

《工业企业设计卫生标准》GB21-2002

《管道系统的图形符号》GB6567-86

《热工图形符号与文字代号》GB4270-84

《过程检测和控制流程用图形符号和文字代号》GB2625-81

《水处理设备油漆、包装技术条件》ZBJ98003-87

《普通流体输送钢管 螺旋埋弧焊钢管》SYS/T 5037-2000

《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092-1993）

《工业金属管道设计规范》GB50316-2000

《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-1999

《工业企业总平面设计规范》GB50187-93

《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-95

《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB 50212—91

《给水排水构筑物结构设计规范》GB50069-2002

《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84；

《水工混凝土结构设计规范》SDJ20-78；

《地下工程防水技术规范》 GB50108-2001；

《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002；

《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008

《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97

《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；

《电气图用图形符号》GB 4728

《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GBJ303－88

《低压配电设计规范》GB50054-95

《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86

《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GBJ131－90

《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》GB50259-96

《建筑电气安装工程施工质量验收规范》GB50303-2002

《建筑工程施工现场供用电安全规范》GB50194-93

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001

《国际单位制及其用》GB 3100-1993

（2）进口设备的制造工艺和材料符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料试验学会（ASTM）的工业法规或 IEC、NEMA、IEEE、ASTM、ASME、ANSI 等中涉及的标准或相关标准。

（3）优先原则：在执行上述标准过程中，当不同的标准有不同的要求时，应采用有利于保证质量和使用性能较高要求的标准。

当上述标准或文件条款互相有矛盾时，其优先原则：  a.工业品买卖合同     b.技术协议书      c.标准及规范

1.2、 设计原则

（1）严格遵守国家关于环境保护的法令、政策、标准及规范；

（2）通过充分的技术经济比较和论证, 选择适合本工程废水特性的工艺路线和流程。并充分吸取同类工程的设计、建设和调试经验，完善、优化工艺组合，作到技术成熟、工艺先进、操作方便、投资合理、运行费用低，确保处理效果稳定达到并优于业主指定标准和要求；

（3）设备、仪表、材料选用质量稳定、性价比高、售后服务有保障的新型高效节能产品，努力降低能耗和运行成本；（4）在满足工艺要求的前提下，根据实际需要合理确定自控水平，以适当减轻工人的劳动强度和改善劳动条件为目的，不盲目追求所谓的全自动；

（5）精心设计，在节约用地的原则下，做到站区功能分区明确、建（构）筑物实用美观，建筑风格力求与主体工程保持一致；

（6）从方案设计开始，按现行定额和市场的实际情况，实事求是的计算、控制工程建设资金；

（7）采取切实措施，加强工程质量、进度管理，确保工程按计划试车、投运。

1.3 设计分工

（1）我方设计范围

1) 垃圾渗滤液处理站界区内的全部工艺系统、设备布置和工艺管道设计，以及垃圾渗滤液处理站工艺系统（包括水水泵等）计量、测量和控制系统的设计；

2) 负责提供垃圾渗滤液处理站系统界区内的给排水、各用电设备配电控制和动力电源、计算机和控制系统总电源及设备接地要求等设计的条件资料；

3) 仪表控制：控制系统及测量仪表的设计（包括：系统图、控制原理及安装接线、电缆敷设等设计）；

4) 其他：辅助加药系统等各单元之间连接的各种管道的设计。酸液及其他相应药剂的采购及报备事宜由我方承担。污泥，合格处理净水外运及合理处置由我方负责。

（2）业主负责的工作

1) 负责垃圾渗滤液处理站系统界区内的消防、给排水、照明及构筑物的防雷接地；

2) 负责垃圾渗滤液处理站系统界区内的用电设备的总配电，界区内接地网接地总点；

3) 负责垃圾渗滤液处理站系统装置界区外的接口工艺外管线。

第2章   设计要求

2.1 、进水水质：本垃圾渗滤液进水为垃圾填埋场渗滤液收集池废水，根据客户提供水质数据，设计进水水质如下表：

   表2-1 进水水质分析报告

2.2、出水水质 据业主提供资料，出水要求达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008），具体要求如下表所示： 

表2-2 出水水质指标要求

第3章       工艺设计

3.1 、垃圾渗滤液水质分析

      垃圾渗滤液量的产生受到众多因素的影响，不仅水量变化大，而且其变化呈明显的非周期性。由于垃圾投放和收运过程都是一个敞开的作业系统，因而渗滤液的产生量受气候和季节变化的影响极为明显。垃圾渗滤液的特性具体如下： 

1）有机污染物浓度高成分复杂 ：渗滤液属高浓度有机废水。城市垃圾渗滤液中化学耗氧量CODcr浓度范围15000～20000mg/L，生物耗氧量BOD₅浓度范围1000～5000mg/L，同时还含有多种有机物和无机物(含有毒有害成分)，因而其水质是相当复杂的，污染物种类多，而且浓度存在短期波动性和长期变化的复杂性。 

2）水质变化大 ：BOD₅/CODcr比值的变化大。新运行垃圾填埋场厂的垃圾大部分是比较新鲜的生活垃圾，BOD₅/CODcr值较大，也就是说可降解的有机物较多。随着储存时间的增加，BOD₅/CODcr值会有变小的趋势，对于运行时间较长的垃圾填埋场，渗滤液水质波动较大。 

3）氨氮浓度高 ：渗滤液中高浓度的氨氮是导致处理难度增大的一个重要原因。高浓度的氨氮及其随时间的变化，不仅加重了受纳水体的污染程度，也给处理工艺的选择带来了困难，增加了复杂性。过高的氨氮要求进行脱氮处理，而处理的结果使水中的C/N值更低，反过来抑制常规生物处理的进行。 

4）可生化性较差 ：垃圾渗滤液的BOD₅/CODcr在0.3左右，可生化性一般，且随着填埋年限不断降低。

5）营养元素比例失调 ：一般垃圾渗滤液中BOD₅/TP大都大于300，与微生物生长所需的磷元素相差较大，因此若采用生化系统来降解废水中的BOD₅，在污水处理中缺乏磷元素，需要加以补给。另一方面，渗滤液中的氨氮含量通常偏高，同时应考虑水中碱度等问题。

6）电导率高、盐份含量高：垃圾渗滤液通常含有大量的盐份，总的含盐量高达50000mg/L以上，采用常规膜处理会由于渗透压过大造成产水率过低，采用生化处理会因为含盐量过高造成启动困难，运行不稳，甚至无法运行。

7）硬度高：:该废水硬度浓度高达1500mg/L（CaCO₃计），如果不预先去除硬度，在零排放处理的膜浓缩和蒸发过程中必然会结垢，导致设备无法稳定运行。因此必须预处理去除硬度。

3.2、垃圾渗滤液处理工艺选择

       根据对垃圾渗滤液的特性分析，选择处理工艺时主要解决垃圾渗滤液中CODcr浓度高、氨氮浓度高、盐分高、硬度高的问题。针对该特性废水，本设计拟先用化学软化沉淀法去除硬度和大部分悬浮物，然后采用先生化再膜深度处理使得出水水质达标，膜浓缩液通过MVR蒸发器蒸发结晶。生化处理主要以降低高浓度的COD和氨氮。膜深度处理主要是确保废水COD、总氮等污染物都能稳定的达标排放。

3.2.1 、预处理

     预处理任务主要是去除硬度和部分SS。硬度去除工艺有化学沉淀法、离子交换树脂法，但该废水硬度高达1500mg/L，且有机物、重金属含量很高，因此不适合离子交换树脂法。化学沉淀法有石灰法和苛性钠法，石灰法的药剂量、固废产生量相对大很多，不适用于渗滤液处理，因此选择苛性钠化学沉淀法去除硬度。

3.2.2 、生化处理

           针生化处理对此类废水，由于COD高达15000mg/L，单独使用厌氧生化，去除率只能达到50%~60%，而单独使用好氧生化，能耗和占地投资较高。因此采用比较经济合理UASB厌氧生化+AO好氧生化的处理技术。在好氧段，对于本项目，需选择一种高效的同时具有去除有机物和脱氮功能的生物处理工艺技术；生物脱氮法是在微生物的作用下将有机氮、氨氮经过氨化、硝化和反硝化三个阶段转变为氮气的方法。从废水水质分析来看，氨氮的处理是本工程处理的重点和难点，以下就氨氮的处理方法做较为详细介绍，以确定本方案采用的脱氮工艺。生物法是目前运用最广、最有研究前景的方法，以下详细介绍。

（1）生物脱氮原理：生物脱氮是生物法控制氮的一个重要分类。传统生物脱氮主要原理是经硝化—反硝化处理，把污水中的氮变成无害的N₂排除体系。硝化是污水中的有机氮在生物处理过程中被异氧型微生物氧化解，转化为氨氮，然后由自氧型硝化细菌将其转化为NO₃^-和NO₂^-的过程；反硝化是反硝化细菌经厌氧呼吸将NO₃^-和NO₂^-还原转化为N₂的过程，从而达到脱氮的目的。

1）硝化过程： 硝化反应经历氨氮被氧化亚硝酸盐和亚硝酸盐被氧化为硝酸盐二个阶段。其生化反应如下：

①第一阶段

                  生化氧化：NH₄⁺+1.5O₂+2HCO₃^-              NO₂^-+2H₂CO₃+(240～350KJ/mol)

                  生化合成：13NH₄⁺+23HCO₃^-            10NO₂^-+8H₂CO₃+3C₅H₇NO₂+19H₂O

                   则第一阶段的总反应式（包括氧化和合成）为：55NH₄⁺+76O₂+109HCO₃^-    C₅H₇NO₂+54 NO₃^-+57 H₂O+104 H₂CO₃

②第二阶段

                   生化氧化：NO₂^-+0.5O₂        NO₃^-+(65～90KJ/mol)

                  生化合成：NH₄⁺+10NO₂+ 4H₂CO₃+ HCO₃^- 10NO₃^-+3H₂O+ C₅H₇NO₂

                  则第二阶段的总反应式为：400NO₂^-+ NH₄⁺+4H₂CO₃+195 O₂    C₅H₇NO₂+3H₂O+400 NO₃^-

       * 第一阶段反应放出能量多，该能量供给亚硝酸菌，将NH₄⁺合成NO₂^-，维持反应的持续进行，第二阶段反应放出的能量较小；硝化过程总反应过程如下：NH₄⁺+1.83 O₂+1.98 HCO₃^-    0.021 C₅H₇NO₂+1.041 H₂O+1.88H₂CO₃+0.98NO₃^-；该式包括了第一阶段、第二阶段的合成及氧化，由总反应式可知，反应物中的N大部分被硝化为NO₃^-，只有2.1%的N合成为生物体，硝化菌的产量很低，且主要在第一阶段产生

（占1/55）。若不可虑分子态以外的氧合成细胞本身，光从分子态氧来计量，只有1.1%的分子态氧进入细胞体内，因此细胞的合成几乎不需要分子态的氧；硝化过程总氧化式为：NH₄⁺+2O₂    NO₃^-+2H⁺+H₂O+(305～440KJ/mol)；由上式可见，在硝化过程中，1g NH₄⁺-N完成硝化反应，需4.75g氧。此称硝化需氧量（NOD）。同时硝化反应降pH值，因硝化菌对pH值下降，固硝化菌对pH值变化十分敏感，为保持适宜的pH值，污水中应有足够的碱度；在硝化菌对NH₄⁺进行氧化代谢的同时，硝化菌细胞的合成也在进行，这就导致了微生物的增长。合成的生化反应式为：15CO₂+13 NH₄⁺         10 NO₂^-+ 3 C₅H₇NO₂+23H⁺+4 H₂O  ；  5 CO₂+ NH₄⁺+10 NO₂^-+2 H₂O   10 NO₃^-+ C₅H₇NO₂+ H⁺  ；另外整个硝化过程要消耗水中碱度，主要是氧化反应所致。 2 H⁺+CaCO₃   Ca²⁺+ CO₂+ H₂O；即  CaCO₃    2 HCO₃^-      NH₄⁺-N  ；CaCO₃/ NH₄⁺-N=100/14=7.14；亦即每氧化1g氨氮需消耗重碳酸盐碱度（以CaCO₃计）7.14g。

       *硝化菌是自养型细菌，有机物浓度不是它的生长限制因素，故在混合液中的有机碳浓度不应该过高，一般BOD值在20mg/L以下。如果BOD浓度过高，就会使增殖速度较高的异养型细菌迅速繁殖，从而使自养型的硝化菌得不到优势而不能成为优占种属，严重影响硝化反应的进行。

       *在活性污泥系统中，硝化菌只占活性污泥微生物的5%左右，这是因为与异养型细菌相比，硝化菌的产率低、比增长速率小。而BOD₅/TKN值的不同，将会影响到活性污泥系统中异养菌与硝化菌对底物和溶解氧的竞争，从而影响脱氮效果。一般认为处理系统的BOD负荷低于0.15BOD₅/(gMLSS·d)，处理系统的硝化反应才能正常进行。

2）反硝化过程： 在DO≤0.5mg/L情况下，兼性反硝化菌利用污水中的有机碳源（污水中的BOD成分）作为氢供给体，将来自好氧池混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气排入大气，同时有机物得到降解。其反应为：2NO₂^-+6H⁺ (氢供给体）    N₂+2H₂O+2HO^-  ； 2NO₂^-+10H⁺ (氢供给体)     N₂+4H₂O+2HO^-；该反应的实质是反硝化菌在缺氧环境中，利用硝酸态盐的氧作为电子受体，将污水中的有机物作为碳源及电子供体，提供能量并得到氧化稳定；在反硝化过程中，硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动有同化反硝化和异化反硝化两种转化途径，其最终产物分别是有机氮化合物和气态氮，前者成为菌体组成部分，后者排入大气。如下所示：   

 * 当污水中缺乏有机物时，则无机物如氢、NaS等也可作为反硝化反应的电子供体，而微生物则可通过消耗自身的原生质进行内源反硝化。

C₅H₇NO₂+4NH₃^-       5CO₂+3N₂ + 7H₂O+6OH^-

*可见内源反硝化的结果将导致细胞物质的减少，同时还生成NH₃，因此不能让内源反硝化占主导地位。而应向污水中提供必需的有机碳源，使用最普遍的是较为廉价的甲醇其反应式为：6NO₃^-+5CH₃OH            5CO₂+3N₂+7H₂O+6OH^-；其甲醇投加量的计算如下：C=2.47N₀+1.53N+0.87D

式中： C—必需投加的甲醇量，（mg/L）；

             N₀—初始的NO₃^--N浓度，（mg/L）；

             N—初始的NO₂^--N浓度，（mg/L）；

            D—初始的DO浓度，（mg/L）。

    可见反硝化过程中，每转化1gNO₃-N需要2.47g甲醇，这部分甲醇表现为BOD₅是其的1.05倍，即在还原1gNO₃-N的同时去除了1.05×2.47=2.6gBOD₅，以DO计，相当于在反硝化过程中“产生”了2.6g氧。在反硝化反应中，还原1mg硝态氮能产生3.57mg碱度（以CaCO₃计），而在硝化反应过程中，将1mg的NO₂-N氧化为NO₃^--N，需消耗7.14mg的碱度（以CaCO₃计）。所以，在缺氧-好氧的A/O工艺中，反硝化反应产生的碱度可补偿硝化反应消耗碱度的一半左右。因此，对含氮浓度不高的城市污水或生活污水进行处理时，可不必另外投加碱以调节pH值；目前，通常都利用污水中的有机碳源，因为它具有经济、方便的优点，一般认为，当污水中BOD₅/T-N值>3～5时，即可认为碳源是充足的，不需外加碳源，否则应投加甲醇（CH₃OH）作为有机碳源，它的反硝化速率高，被分解后的产物为CO₂和H₂O，不留任何难于降解的中间产物，其缺点是处理费用高。

（2）常规硝化反硝化生物脱氮：传统的活性污泥法硝化——反硝化生物脱氮工艺主要以A/O工艺为主。这也是《室外排水设计规范》（GB50014-2006）所推荐的专门脱氮工艺；A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO(溶解氧)不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH₃、NH⁴⁺），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH₃-N（NH⁴⁺）氧化为NO^3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO^3-还原为分子态氮（N₂）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

3.2.3 、膜深度处理工艺选择

 * 膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

 *膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不发生相变化，也无需添加任何助剂。膜可依据其孔径的不同（或称为截留分子量）分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要陶瓷膜和金属膜。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。

                                                                                                           过滤机理

死端过滤                                                                                                           错流过滤

*错流过滤：在泵的推动下料液平行于膜面流动，与死端过滤（dead-end flow filtration）不同的是料液流经膜面时产生的剪切力把膜面上滞留的颗粒带走，从而使污染层保持在一个较薄的水平。错流过滤操作较死端过滤复杂，对固含量高于0.5%的料液通常采用错流过滤；随着错流过滤操作技术的发展，在许多领域有代替死端过滤的趋势。 我们目前深度处理的过滤级别RO/NF必须采用错流过滤方式，这也正是膜系统浓水的产生原因，按照出水要求，要达到水质要求，适用于垃圾渗滤液深度处理的膜工艺主要有反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）及其相关组合工艺。

3.2.3.1、反渗透（RO）技术简介

       反渗透是60年代发展起来的一项新的薄膜分离技术，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；渗透是一种物理现象，当两种含有不同盐类浓度的溶液用一张半透膜隔开时会发现，含盐量少的一边的溶剂会自发地向含盐量高的一边。

*反渗透原理

*反渗透过操作方式

*反渗透膜： 反渗透净水过程是指水分子在压力作用下透过反渗透膜而与杂质分离的过程。反渗透膜是反渗透技术的核心； 反渗透膜具有以下三种特别的机能：
 (1)电排斥机能：半透膜表面的电性可以将溶于水中的正负带电离子排斥开，而使不带电的水分子在压力作用下透过。因此，反渗透生产的纯水不含如铅、砷、镉、汞、铬、钙、镁、钠等各种金属离子及其它阳离子，不含氟、氯、硝酸根、亚硝酸根、硫酸根等各种阴离子。钙、镁盐类（俗称水碱）以及使水产生苦咸味的盐分等等均可以被去除。
 (2)超微过滤机能：半透膜中有众多的微孔以便水分子通过。这些微孔的直径为0.0005微米， 与水分子的直径相当。最小的细菌和病毒的直径分别是0.2和0.02微米。杀虫剂666的直径约为 0.0015微米。因而，这些污染物和其它生物污染物以及众多的有机污染物均不能通过此半透膜，而与纯水分离；盐类在水中是以水合离子形式存在的，而这些水合离子的体积一般比水分子大10-25倍，因此，除了以上提及的电排斥机能外，反渗透膜也可以通过其超微过滤机能除去溶解的盐类。
  (3)自我清洗机能：一般的滤水器在除去污染物的同时，也将这些污染物留在了滤水器中。在此后过滤的水都要经过这些污染物，从而对水产生再次污染。同时，细菌也会在滤水器中繁殖，水产生微生物再污染。与此不同，半透膜在净水过程中将污染物全部留在被排除的浓水中，以实现自我清洗机能。因此，所得净水就更加可靠，净水器件的寿命也更长。
 反渗透设备水产量与源水的温度和盐度有关。一般地说，温度每下降1C，产率下降3-4%，盐度每增加100ppm，产率下降0.5-1%。 
反渗透膜元件
 *  各种分离膜只有组装成膜器件，并与泵、过滤器、阀、仪表及管路等装配在一起，才能完成分离任务。膜器件是将膜以某种形式组装成膜元件并在一个基本单元设备内，在一定的驱动力作用下，去完成混合物中各组分的分离装置。这种单元即反渗透器。根据生产需要，膜分离装置中可装数个或者更多膜元件。
*反渗透术语

1） 脱盐率 ：  反渗透从源水中脱去盐分的比率，是反渗透脱盐能力的指标。脱盐率分系统脱盐率与单只膜脱盐率，系统脱盐率指整个RO系统的脱盐率，该值与膜本身的性能和系统设计有关；单只膜脱盐率是膜出厂前的脱盐率测试值。
2） 回收率：反渗透产品水量与源水量的比值，是反渗透的节水指标。反渗透的回收率可以调节，但回收率越高，浓水侧浓度越高，浓水流动速率越低，不利于膜的保护。
3）  膜前压力： 即膜的浓水入水压力，在透过水量是定值时，是反渗透的节能指标。此压力可通过给水高压泵后的节流阀调节。
4） 膜后压力 ：反渗透浓水的出水侧压力。可通过浓水排放节流阀调节。
5）膜的背压 ： 反渗透产水侧的压力。该值越高，用于脱盐的有效压力就越低。而且，该值不能太高，一般不能超过0.1MPa，更不能高于浓水侧压力，否则反渗透膜可能破裂。由此原因引起的膜损坏多发生在最后一支膜。
6）通量（单位膜面积产水量）与总产水量 ： 单位膜面积产水量是膜透水性能的指标，总产水量是反渗透设备每小时的总产水量。
7）反渗透脱盐率、产水量、产水盐量的影响因素： 理论上，温度越高，反渗透脱盐率越低；温度越高，产水量越高；压力越高，产水量越高；浓水侧盐浓度越高，产水侧盐量越高。
3.2.3.2 、 纳滤（NF）技术简介：纳滤(NF) 是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术， 其截留分子量在80-1000的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性，其在制药、生物化工、 食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。膜分离技术被称为“二十一世纪的水处理技术”，自70年代应用于水处理领域后，得到了广泛的研究和空前的发展，受到世界各国水处理工作者的普遍关注，开展了不同水平。不同层次的理论研究和技术开发、应用。在给水处理领域应用最为广泛的是一系列的低压膜，如纳滤膜、反渗透膜等。其中，纳滤膜法水处理技术以其特殊的优势，获得了世界各国的水处理工作者的普遍关注，在水处理技术的研究和开发领域取得了可喜的成绩；纳滤技术是从反渗透技术中分离出来的一种膜分离技术，是超低压反渗透技术的延续和发展分支。一般认为，纳滤膜存在着纳米级的细孔，且截留率大于95%的最小分子约为1mm，所以近几年来这种膜分离技术被命名为：Nanofiltration，简称：NF，中文译为：纳滤。在过去的很长一段时间里，纳滤膜被称为超低压反渗透膜(LPRO：LowPressureReverseOsmosis)，或称选择性反渗透膜或松散反渗透膜(LooseRO：LooseReverseOsmosis)。日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离性能进行了具体的定义：操作压力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以认为是纳滤膜[1]。现在，纳滤技术已经从反渗透技术中分离出来，成为介于超滤和反渗透技术之间的独立的分离技术，己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业、环境保护等诸多领域，成为膜分离技术中的一个重要的分支。
*纳滤膜：纳滤过程的关键是纳滤膜。对膜材料的要求是：具有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性、机械强度高、耐酸碱及微生物侵蚀、耐氯和其它氧化性物质、有高水通量及高盐截留率、抗胶体及悬浮物污染，价格便宜且采用的纳德膜多为芳香族及聚酸氢类复合纳德膜。复合膜为非对称膜，由两部分结构组成：一部分为起支撑作用的多孔膜，其机理为筛分作用;另一部分为起分离作用的一层较薄的致密膜，其分离机理可用溶解扩散理论进行解释。对于复合膜，可以对起分离作用的表皮层和支撑层分别进行材料和结构的优化，可获得性能优良的复合膜；对于一般的反渗透膜，脱盐率是膜分离性能的重要指标，但对于纳滤膜，仅用脱盐率还不能说明其分离性能。有时，纳滤膜对分子量较大的物质的截留率反而低于分子量较小的物质。纳滤膜的过滤机理十分复杂。由于纳德膜技术为新兴技术，因此对纳滤的机理研究还处于探索阶段，有关文献还很少。但鉴于纳滤是反渗透的一个分支，因此很多现象可以用反渗透的机理模型进行解释。关于反渗透的膜透过理论[2]有朗斯代尔、默顿等的溶解扩散理论;里德、布雷顿等的氢键理论;舍伍德的扩散细孔流动理论;洛布和索里拉金提出的选择吸附细孔流动理论和格卢考夫的细孔理论等；纳滤膜的过滤性能还与膜的荷电性、膜制造的工艺过程等有关。不同的纳滤膜对溶质有不同的选择透过性，如一般的纳滤膜对二价离子的截留率要比一价离子高，在多组分混合体系中，对一价离子的截留率还可能有所降低。纳滤膜的实际分离性能还与纳滤过程的操作压力、溶液浓度、温度等条件有关。如透过通量随操作压力的升高而增大，截留率随溶液浓度的增大而降低等；典型的RO和NF膜对各污染成分的截留效果比较详见下表4-1：
                                                                          表4-1 典型的RO和NF膜对各污染成分的截留效果比较

3.2.3.3 、 超滤（UF）技术简介：超滤，是介于微滤（MF）和纳滤（NF）之间的一种膜过程。膜孔径在0.1~5μm之间，在实际应用中，一般以截留相对分子量[MWCO(molecular weight cut-off)]表征（10³~105）UF膜。【MWCO一般指膜对某标准物截留率为90%~95%时所对应的相对分子质量为该膜的截留相对分子质量。】
1）超滤（UF）的基本原理：UF是利用膜的“筛分”作用进行分离的膜过程。在静压差的作用下，小于膜孔的粒子通过膜，大于膜孔的粒子则被阻拦在膜的表面上，使大小不同的粒子介以分离，其过滤精度较MF更高，因而膜孔更小，实际的操作压力也比MF略高，一般为0.1~0.5MPa。
                                                                                                           超滤膜过滤原理图

         UF主要从液相物质中分离大分子物质（蛋白质、核酸聚合物、淀粉、天然胶、酶等）、胶体分散液（粘土、颜料、矿物料、乳液粒子、微生物）以及乳液（润滑脂、洗涤剂、油水乳液）。采用先与合适的大分子结合的方法也可以从水溶液中分离金属离子、可溶性溶质和高分子物质，以达到净化、浓缩的目的; 在一定的压力作用下，含有大、小分子溶质的溶液流过UF膜表面时，溶剂和小分子物质（无机盐等）透过膜，作为透过液被收集起来，而大分子溶质（如有机胶体）则被膜截留而作为浓缩液被回收。
2）超滤（UF）膜：UF膜一般为非对称膜，由一层极薄的（ 0.1~1μm ）具有一定孔径的表皮层和一层较厚的（125μm左右）具有海绵状或指状结构的多孔层组成，前者起分离作用，后者起支撑作用。UF过程中溶质的截留包括：在膜表面上的机械截留（筛分）、在膜孔中的停留（阻塞）、在膜表面及膜孔内的吸附等三种方式；UF和MF的功能有所不同，MF多数是除杂，产物是过滤液；而UF着重是分离，产物既可以是渗透液，也可以是截留液或二者兼而有之。

3.2.3.4 、 常规膜组合工艺技术简介:目前，依据垃圾渗滤液的主要特点，采用的膜法深度处理组合工艺主要是：（UF）+NF/RO+（RO），超滤作为纳滤和反渗透的预处理。膜组件的选择上主要是UF采用有机管式膜/中空纤维膜组件，NF/RO主要选择卷式膜组件。
 *卷式纳滤/反渗透膜组件介绍：目前就反渗透/纳滤级别的过滤进度来讲，卷式膜组件的应用还是最广泛的。主要应用领域为：太空水、纯净水、蒸馏水等制备；酒类制造及降度用水； 医药、电子等行业用水的前期制备； 化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备； 锅炉补给水除盐软水； 海水、苦咸水淡化；城市污水深度处理等。但大多是基于原水较为干净的场合，如：河水、自来水等，对于污水尤其是工业废水应用鲜有良好的应用实例。

                                                                                            卷式反渗透内部结构图
1】主要特点如下：
1)反渗透技术是当今较先进、稳定、有效的除盐技术；
2)应用成熟，尤其是UF+RO的组合工艺，造价相对较低。
3)卷式RO装填密度高，系统集成化高，占地较小。
4)工艺简单、操作方便、易于自动控制；
5)原水含盐量较高时对运行成本影响不大；   
6)连续运行，产品水水质稳定；
7)模块化设计，便于扩能、拆卸、移动及维护。
2】主要缺点如下：
1)流道太窄，抗污染性差，不适用于较高浓度的污水处理；
2)预处理要求高，预处理工艺复杂，成本较高；
3)压力等级低，总体回收率不高，浓水量较大；
4)换膜为整体更换，更换成本高。
3】基于以上原理及膜组件特点描述，采用常规MBR（UF）+卷式NF/RO均存在不足之处：
1）预处理方面：采用管式膜造价及运行费用太高，精度有限；中空膜易断丝，抗污染性不好，难以良好运行；
2）卷式RO/NF方面：流道窄，难以承担较大的污染负荷。
3）目前广泛采用的（UF）+卷式NF/RO深度处理工艺均不太适用于较高浓度的垃圾渗滤液，需要提供更加合理，经济有效，长期稳定运行的工艺。
3.2.4 、德国MFT Super RO特种膜组合工艺技术选择

1）供应商简介：MFT座落于德国汉堡，是一家专业从事特种膜研发生产的高科技企业，产品广泛应用于废水处理和工艺过程处理领域。
作为全球特种膜研发和应用的领导者，MFT专为废水领域开发的特种膜产品，具有高抗污染和使用寿命长的特性，不仅能从根本上解决废水处理达标的问题，而且简化了废水处理的工艺流程，极大地降低客户的投资成本和运行成本，为客户带来经济和环境的双重收益。
2）Super RO特种膜产品特点：目前反渗透膜主要以螺旋卷式形式大规模应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业，而且需要较为苛刻的预处理。主要是因为其结构原因，抗污染性较差，不适用于高难度、高有机物和高盐废水。
        本技术方案推荐的Super RO，同样来自德国MFT最新一代特种膜产品。Super RO膜元件以独特性的圆盘式内部结构、开创性的涡流流程导流设计、改性升级后的抗污染和耐清洗RO/NF膜片，保留了传统圆盘式膜组件无以伦比的抗污染性能，又具有更低能耗的优势，特殊的膜系统水力学特性确保系统的安全性操作和高效抗压性能，增强了膜元件对不同进水料液的适应性和稳定性，特别适用于高浓度、高盐分、高有机物物料的分离、提纯、浓缩处理。

                                                                                    *Super RO膜元件构成示意图

                                                                                                                     *Super RO水流示意图
3）Super RO产品和工艺特点：特殊改性的RO/NF膜片膜分离功能层更厚、电负性更低、膜表面更光滑、亲水效果更好，具有更强的抗污染和耐高压性能。相比传统膜片，具有更长的使用寿命，一般3年以上。
*开放式的宽流道，膜片与支撑导流盘空间高度达到2.5mm，有效避免物理堵塞，允许SDI高达20的料液直接进入膜系统；
*支撑导流盘表面特殊设计，使流体分流均匀，并形成更佳湍流效果，最大程度上减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生，体现其优越的抗污染性能；
*支撑导流盘旋流狭缝的专利设计，流体在膜装置内形成涡流式螺旋流程，几乎没有流动变向并匀速扫过膜片表层，最低限度降低压力损失，解决常规圆盘式膜柱因流体急剧转向造成的大量能耗缺点；
*Super MODULE特殊结构及水力学设计使膜组易于清洗，清洗后通量恢复性非常好；加上膜组件有效避免膜的结垢，膜污染减轻，减少化学清洗的频率，使反渗透膜的寿命延长；
*膜组件采用标准化设计，易于拆卸维护，打开组件可以轻松检查维护任何一片过滤膜片及其它部件，维修简单；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片及导流盘装配而成，当膜片需要更换时可进行单个更换，对于过滤性能好的膜片仍可继续使用，最大程度降低膜片更换成本；
*全自动化控制，系统易于维护，减少人力成本；
*建设周期短，调试、启动迅速。Super RO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；
*占地面积小。Super RO膜系统为集成式安装，附属构筑物及设施也是一些小型构筑物，占地面积很小；
*浓缩倍数高，系统回收率可达80-95%。
  
4）Super RO特种膜片的特殊改进处理:德国科学家利用分子设计技术，经过化学改性方法，优化Super RO膜片的结构，提升Super RO膜片的各项性能，使其具有更强的竞争优势。Super RO膜片主要做了以下改进和优化：
①　更厚的分离层，相比其他制造商的RO膜片，Super RO膜片的分离层更厚，相同条件下膜的使用寿命更长，换膜成本更低。

②　改进支撑层，所有的膜对压力都是敏感的，过高的压力会将膜片压紧。“压紧”(compaction)一词常用于描述由于压力而导致膜的不可逆转的“变平”。 为防止膜片“压紧”，必须保证支撑层的结构合理。针对Super RO超高压操作的特性，优化了膜片的支撑层结构，使支撑层更密，强度更大，从而有效防止Super RO在超高压条件下被压紧。 Super RO的压力限制远高于其他制造商的RO。
③　更光滑的膜表面，意味着更好的抗污染性能。
④　膜表面接近电中性，意味着不易吸附污染物;膜的表面电位越接近零，即膜片呈电中性，将大大减少细菌等微生物在膜表面的吸附。相比其他制造商的RO膜片， Super RO膜片的表面电位更接近零，其抗污染的性能更加突出。

⑤　亲水性更好的膜表面，意味着更大的水通量。
膜的表面亲水接触角角度越小，膜的亲水性就越好，膜的通量就越大，相应工程投资成本就越低。通过亲水改性，使Super RO膜表面的亲水角度远小于其他产品，从而具有很高的产水通量。
Super RO膜片与普通膜片亲水角度对比表

4）Super RO特种膜与卷式RO的区别

         综上所述，可以明显看出，Super RO比常规的卷式RO耐受性更高，抗污染性更好，回收率更高，更适用于高浓度的垃圾渗滤液的处理； 依据我方Super RO良好的抗污染性，我方建议此项目深度处理方案为：Super RO。碟片式MBR作为Super RO的预处理工段。利用Super RO的高抗污染性能确保整个系统高效稳定的运行，具体工艺流程图见4.3。
3.2.5  浓水处置：关于浓水的处置，传统的处理方法为回灌或者运到污水处理厂与生活废水混合稀释后处理。这两种处置方式都存在这很多问题。
3.2.5.1 回灌的主要问题包括：
1)浓水回灌会造成有机污染物的富集，随着时间越久渗滤液的COD会越来越高，会造成处理系统的不稳定，最终导致系统崩溃；
2)浓水回灌会造成盐分的富集，因为盐分全部在浓水侧，并未被去除。随着时间越久渗滤液的盐分会越来越高，会造成生化处理系统的不稳定，最终导致系统崩溃；
3)包括重金属、氨氮等其他污染物同样会不断富集，最终也可能导致系统崩溃。
3.2.5.2、 外运城市污水厂处理的问题包括：
1)处理费用过高，包括运费和给城市污水处理厂的处理费用；
2)运输过程的安全问题，垃圾渗滤液属于危废，外运过程可能产生一些环境问题和安全问题；
3)二次污染问题，虽然城市污水处理厂有大量的生活废水可以起到稀释作用，但垃圾渗滤液属于高浓度危废，会使污水厂出水产生二次污染；
4)随着政府对环保的不断重视，以后政府肯定会限值并禁止垃圾渗滤液拉到城市污水处理厂处理。
基于以上原因，本方案拟采用蒸发对膜系统浓水进行处理，能够彻底解决膜系统的浓水。
3.2.5.3 、 MVR蒸发器是英文mechanical vapor recompression的简称。MVR是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项技术。早在60年代，德国和法国已经成功的将该技术应用于化工、制药、造纸、污水处理、海水淡化等行业  ；  其工作过程是低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热焓增加，然后进入换热器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外，整个蒸发过程中无需生蒸汽。多效蒸发过程中，蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源，只能作为次效或次几效的热源。如作为本效热源必须额外给其能量，使其温度(压力)提高。蒸汽喷射泵只能压缩部分二次蒸汽，而MVR蒸发器则可压缩蒸发器中所有的二次蒸汽  溶液在一个降膜蒸发器里，通过物料循环泵在加热管内循环。初始蒸汽产生后，将溶液加热沸腾产生二次汽，产生的二次汽由涡轮增压风机吸入，经增压后，二次汽温度提高，作为加热热源进入加热室循环蒸发。正常启动后，涡轮压缩机将二次蒸汽吸入，经增压后变为加热蒸汽，就这样源源不断进行循环蒸发。蒸发出的水分最终变成冷凝水排出。
3.2.6、污泥处置：生化系统产水的污泥需要经过脱水后达到含水率≤85%的脱水污泥后填埋处理。污泥脱水技术，一般情况下有板框脱水机、带式压滤机、卧螺离心脱水机、叠螺式污泥脱水及等设备板框污泥脱水机操作环境较差，且操作运行劳动强度高。带式压滤机操作强度较板框脱水机有改善，但是运行环境依然是脏乱差，而卧螺和叠螺污泥脱水机是当今时下最先进的脱水设备，相对而言叠螺较卧螺耗电量节省，因此本工程污泥脱水工艺选择叠螺脱水机。
        叠螺式污泥脱水机采用多重叠片压滤方式的固液分离技术。低速运转、节水节电、不易堵塞、操作简单、经久耐用；突破了传统的处理思路，无需浓缩池浓缩污水直接脱水，可以在24小时连续高效无人自动运转；大幅度缩减设计、建设、运行及维护管理成本。
其工作原理为，设备运行时，污泥从进料口进入滤筒后收到螺旋轴旋片的推送而向卸料口移动。其中滤筒是由固定环和游动环相互层叠，螺旋轴贯穿其中形成的过滤装置。前段为浓缩部，后段为脱水部。由于螺旋轴旋片之间的螺距逐渐缩小，因此污泥所受的压力也随之不断增大，并在压力差作用下开始脱水，水分从固定环与活动环的过滤间隙流出，同时设备依靠固定环和游动环之间的自动清洗功能，清扫过滤间隙防止堵塞，泥饼经过充分的脱水之后在螺旋轴的推动吓从卸料口排出。           叠螺压滤机工作原理图

3.3、工艺流程图

3.4、工艺流程简介
1）垃圾渗滤液原水由泵从收集池进入软化沉淀池，加入氢氧化钠、碳酸钠、PAC、PAM使钙镁离子生成沉淀，连同原水中悬浮物一同絮凝沉淀。沉淀污泥进入污泥脱水机脱水后填埋，上清液回调pH后提升进入UASB厌氧反应器；
2）厌氧反应器中，利用厌氧微生物的生物代谢，去除水中高浓度有机物，并且将有机氮分解为氨氮；厌氧反应器对COD去除率在50%到60%；
3）厌氧反应器出水溢流进入AO-MBR处理系统。AO-MBR处理系统，通过好氧和兼氧微生物的好氧呼吸作用和硝化/反硝化作用去除废水中的大部分COD、氨氮等污染物；
4）MBR系统的剩余污泥进入污泥脱水机脱水后填埋，脱出水分返回MBR生化罐；
5）MBR出水进入Super RO系统，经过高抗污染的Super RO过滤后能够去除废水中的大部分COD、氨氮、盐分等污染物，使出水稳定到达排放标准以下；
6）Super RO系统浓缩液进入MVR蒸发器蒸发结晶，蒸发结晶系统产生的固废外运填埋，冷凝液达标排放。
3.5、处理效果预测表

第4章   工程设计
4.1 、调节池取水设备
*功能作用：从调节池将渗滤液原水提升入处理系统，同时检测调节池液位。
*调节池配套设备如下：

*软化沉淀系统配套设备如下：

*软化沉淀系统配套仪表如下：

4.5 超级反渗透（SUPER RO-90）

Ø 功能作用：超级反渗透装置利用反渗透膜的高截留率和超高耐压性去除MBR出水中的绝大部分可溶性盐分、小分子可溶性有机物等，产水达标排放，少量浓水进入MVR蒸发结晶系统。

Ø 技术参数：

Ø SRO系统配套构筑物如下：

Ø SRO系统配套设备如下：

Ø SRO系统配套仪表如下：

4.6 SRO加药和清洗系统

Ø 功能作用：为了保护SRO膜片的性能稳定，控制SRO膜污染的速率，需要在SRO膜系统进水段加酸、还原剂、杀菌剂、阻垢剂，另外在产水段加碱回调pH。但膜污染可以控制但不