第一章 概述
垃圾中转站是进行城市垃圾收集处理的重要枢纽,是连接垃圾产生源和末端处理系统的枢纽,是城市生活垃圾收运处置系统中一个必不可少的环节;生活垃圾在前端收
集站内进行初步压缩后经垃圾车运至垃圾中转站。在中转站内经机械压缩后,由垃圾车运至终端处理系统,我国现阶段终端处理系统为垃圾填埋或焚烧发电;转运站的废水
来源较多,来源不同,性质不同,收集与处理方式也不同。垃圾中转站产生的废水主要有生活废水、冲洗废水、垃圾渗滤液。其中生活废水为转运站工作人员在日常生活、
工作中产生的废水;冲洗废水主要包括地面、车辆及设备冲洗产生的废水;垃圾渗滤液是垃圾经压缩过程中产生的,其特点是污染物浓度高、水质变化范围大、同时带有强
烈恶臭,呈黑色或灰褐色。虽然垃圾在垃圾中转站内停留时间短,渗滤液产出量较小,但由于渗滤液的高污染性,必须将其作为中转站废水的重点处理对象;与垃圾填埋
场、垃圾焚烧电厂类似,垃圾中转站渗滤液有以下特点:
(1)污染物成份复杂多变、水质变化大:垃圾渗滤液中有机物种类较多,其中所含有机物大多为腐殖类高分子碳水化合物等,内含杂环芳烃、多环芳烃、酚、醇、苯胺类
化合物等难降解有机物,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)有机污染物(COD)、氨氮浓度高:中转站渗滤液有机物、氨氮等污染物浓度较高,COD浓度在10000mg/l左右。由于垃圾在中转站内停留时间短,污染物浓度相对
较低,再加上有冲洗废水的稀释,中转站渗滤液污染物浓度比填埋场、垃圾焚烧电厂的渗滤液低。同时中转站渗滤液可生化性较好。
(3)水量波动较大:受垃圾收集、气候、季节变化等因素影响,渗滤液水量波动较大,特别是季节变化对渗沥液水量变化影响较大,一般夏天渗滤液产量较大,而冬天相
对较少。
(4)重金属含量高:中转站垃圾渗滤液中重金属含量未见实测数据,需进一步调查、取样检测后再分析。
第二章 设计依据和设计范围
2.1、设计依据
HJ564 《生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规》
GB16889-2008 《生活垃圾填埋污染控制标准》
GB8978-1996 《污水综合排放标准》
HJ2004-2010 《水解酸化反应器污水处理规范》
GB 50014 《室外排水设计规范》
GB 14554 《恶臭污染物排放标准》
GB 50187 《工业企业总平面设计规范》
HJ2009 生物接触氧化法污水处理工程技术规范
HJ/T245 环境保护产品技术要求 悬挂填料
HJ/T251 环境保护产品技术要求 罗茨鼓风机
HJ/T252 环境保护产品技术要求 中、微孔曝气器
HJ/T336 环境保护产品技术要求 潜水排污泵
HJ/T369 环境保护产品技术要求水处理用加药装置
2.2、设计范围:废水处理工程界区范围内工艺、土建、电气、仪表等专业的设计,不包括处理站的三通一平及围墙、站外道路、绿化、规范化排污口等;供水、供电业主
接入指定地点。
2.3、设计原则:
1、严格遵守国家及地方有关环保法律法规和技术政策,并符合当地环境保护有关规定。
2、根据生产废水特点选择合理可行的处理工艺路线,做到工艺先进、技术可靠、建设费用低、操作方便、易于维护。
3、合理确定各工艺参数,并分析以确定最佳值。
4、采用新材料、新产品以延长设备的使用寿命。
5、在保证处理效果的前提下,尽量减少占地面积,降低基建投资及运行费用。
2.4、废水来源及规模:处理污水为 市垃圾中转站压榨及冲洗车废水,设计规模为10m³/d。其中压榨污水水量与冲洗车水量比为1:3,为确保后续水质水量变化在可控范围
内,需要垃圾中转站人员在控制好废水水量比。
2.5、进水水质:我司工程人员前往实地考察并且取样检测,检测结果如下:表2.5-1
分析指标 |
方法 |
单位 |
洗车废水 |
压榨污水 |
化学需氧量 |
HJ 828-2017 |
mg/L |
570 |
22800 |
氨氮 |
HJ 535-2009 |
mg/L |
10.9 |
280 |
本次污水处理为洗车废水和压榨污水的混合液,其中压榨污水与洗车废水用量为1:3(业主提供数据),由于水质水量波动较大,本次方案按照1:2设计,则进水水质为:
表2.5-2设计进水最高水质(mg/L,pH为无量纲)
项目 |
CODcr |
BOD5 |
NH3-N |
SS |
动植物油 |
pH |
设计进水 |
10000 |
5000 |
200 |
800 |
400 |
5~8 |
备注:业主未提供水质参数,本次方案设计仅对设计水质参数负责。
2.6、出水水质:垃圾中转站污水处理后接入市政网,在污水处理厂继续深度处理,设计出水水质按照污水综合排放标准GB8997-1996中三级排放标准执行。
表2.6 排放限值(mg/L,pH为无量纲)
项目 |
CODcr |
BOD5 |
NH3-N |
SS |
动植物油 |
pH |
设计进水 |
500 |
300 |
/ |
400 |
100 |
6~9 |
2.7、设计条件
1、污水处理站占地面积约为10m×5m,两边有已有建筑物(库房和垃圾压榨间),场地有限。
2、压榨污水与冲洗车废水用量约为1:3,为确保水质水量波动较小,业主方需控制好此用量之比。
3、由于工地较短,本次设计土建工艺池全由碳钢池代替。
4、碳钢地埋设备埋地。
第三章 工艺设计
3.1、污水性质及建议:在第一章介绍了垃圾中转站污水特性,一般表现为:水质波动较大,成分较为复杂;水量波动较大,受压榨工艺、季节等影响;有机污染物、氨氮
浓度较高;可能含有重金属离子;根据我公司实地考察,本项目垃圾渗滤液表现为厨余泔水较多,含油较重;因此前期控制也显得尤为重要,业主方需按规范操作,尽量确
保水质水量波动范围变化不大。
3.2、污水处理工艺选择:根据《生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范》HJ564-2010中推荐污水处理流程(3-1),本次废水治理方案设计参照国家规范推荐治理工艺流
程,并结合企业废水排放实际情况进行设计。
1、预处理阶段:由于周边收集的垃圾中厨余垃圾较多,所以垃圾压榨后的油脂较重,还含有碎末垃圾;污水水质水量不稳定需要设置调节池均化,确保进入后期生化单元
的水质水量较为稳定。故采取:格栅隔油池—调节池—水解酸化池的预处理工艺。
2、生化阶段:由于污水浓度较高,本次采用的生化段工艺采用UASB+A/O工艺,确保能够有效的降解污水水质浓度。
3、深度处理:本次深度处理采用MBR膜工艺,MBR膜代替了传统的二沉池,节省占地面积,同时确保出水水质达标。
4、沼气处理:由于本次采用地埋式一体化设备,且水解酸化池和UASB厌氧反应器会产生沼气。产生的沼气先通过水封罐后直接接入火炬系统,利用内置自动点火系统,
将沼气燃烧,防止对大气污染。
3.3、工艺流程图
垃圾中转站的垃圾压榨渗滤液和冲洗车废水先进入格栅隔油池,内设提捞式格栅,定期人工清理浮油和栅渣。经过初步隔油捞渣后的污水进入到调节池,在调节池内
均化水质水量,通过调节池内的提升泵将污水泵入至水解酸化池,经过水解酸化菌使得污水更具有可生化性。水解酸化池出水泵入UASB设备,利用中温厌氧反应,使得高
浓度污水进一步降解。UASB出水进入缺氧池,缺氧池内控制溶解氧在0.2mg/L以下,出水进入接触氧化池,通过鼓风曝气和内回流,降解污水中的COD、BOD、总氮等。
最后经过MBR膜自动产水,确保出水达标,不达标水质回流至调节池循环处理。
3.4、去除率估算表
项目 |
CODcr |
BOD5 |
NH3-N |
SS |
动植物油 |
pH |
格栅隔油池+调节池 |
进水 |
10000 |
5000 |
200 |
800 |
400 |
5~8 |
去除率 |
/ |
/ |
/ |
20% |
80% |
|
出水 |
10000 |
5000 |
200 |
640 |
80 |
|
水解 |
进水 |
10000 |
5000 |
200 |
640 |
80 |
6.5~7.0 |
去除率 |
20% |
10% |
/ |
30% |
/ |
|
出水 |
8000 |
4500 |
200 |
448 |
80 |
|
UASB反应器 |
进水 |
8000 |
4500 |
200 |
448 |
80 |
7 |
去除率 |
80% |
80% |
/ |
10% |
/ |
|
出水 |
1600 |
900 |
200 |
403.2 |
80 |
|
A/O+MBR |
进水 |
1600 |
900 |
200 |
403.2 |
80 |
|
去除率 |
90% |
90% |
80% |
80% |
20% |
|
出水 |
160 |
90 |
40 |
80.64 |
64 |
7 |
排放限值 |
500 |
300 |
/ |
400 |
100 |
6~9 |
第四章 工程设计及设备选型
4.1、格栅隔油池
(1)构筑物
功能:格渣撇油,降低污水SS和油脂
结构:碳钢防腐
数量:1座
尺寸:1.5×2.4×2.8m(有效水深2.4m)
(2)主要设备
提捞格栅,一套
4.2、调节池
(1)构筑物
功能:均化水质水量
结构:碳钢防腐
数量:1座
停留时间:79h
工艺尺寸:6×2.4×2.8m(有效水深2.3m)
(2)主要设备
提升泵:WQ6-12-0.55,两台(一用一备)
浮球液位计,一台
潜水搅拌器,N=0.37kw,一台
4.3、水解酸化池
(1)构筑物
功能:水解酸化反应,降解有机物,提高可生化性
结构:碳钢防腐
数量:1座
停留时间:24h
工艺尺寸:1.8×2.4×2.8m(有效水深2.4m)
(2)主要设备
填料架,8.6㎡,一套
布水装置,非标,一套
组合填料,φ150,6.5m³
循环泵:WQ6-12-0.55,一台
4.4、中间水池
(1)构筑物
功能:中间水停留,污水由提升泵泵入UASB反应器内
结构:碳钢防腐
数量:1座
停留时间:11h
工艺尺寸:0.8×2.4×2.8m(有效水深2.4m)
(2)主要设备
提升泵:WQ6-12-0.55,一台
浮球液位计,一台
4.5、USAB反应器
(1)构筑物
功能:降低污水浓度
结构:碳钢防腐
数量:1座
停留时间:24h
工艺尺寸:φ2.0×5.0m(有效水深4.5m)
(2)主要设备
加热恒温系统,一套
三相分离器,非标,一套
循环泵:WQ6-12-0.55,一台
转子流量计,一台
4.6、缺氧池
(1)构筑物
功能:反硝化脱氮降低水质浓度
结构:碳钢防腐
数量:1座
停留时间:16.5h
工艺尺寸:1.2×2.4×2.8m(有效水深2.4m)
(2)主要设备
填料架,5.8㎡,一套
组合填料,φ150,4.3m³
4.7、接触氧化池+MBR膜
(1)构筑物
功能:好氧生化处理,降低有机污染物
结构:碳钢防腐
数量:1座
停留时间:62.4h
工艺尺寸:4.7×2.4×2.8m(有效水深2.3m)
(2)主要设备
填料架,18.3㎡,一套
组合填料,φ150,13.7m³
MBR膜40㎡
MBR膜组件,非标,一套
曝气盘(含配套马鞍座),Φ215,28套
回流泵:WQ6-12-0.55,一台
产水泵:JTE100(T),Q=2.4m³/h,两台(互为备用)
4.8、污泥池
(1)构筑物
功能:储存剩余污泥
结构:碳钢防腐
数量:1座
工艺尺寸:2.5×2.4×2.8m(有效水深2.3m)
4.9、其它设备
鼓风机:SR50,Q=0.93m³/min,34.3KPa,N=0.92kw,两台
板框压滤机,10平米,一台,过滤压力小于0.6Mpa
螺杆泵,Q=2m³/h,H=60m,N=1.5KW,1台
加药设备:200L共两套,含搅拌装置加药泵
4.10、沼气处理:水解酸化池和UASB反应器在正常运转情况下会产生沼气,沼气产生量约为22.8~36.7m³/d,本次选用成套式火炬系统,利用自动点火装置高空点燃沼气,
防止产生安全隐患和污染大气。
4.11、配管设计
1、设计范围:本污水处理装置界区范围内所有管道布置及材质。
2、设计依据:根据同类废水处理用材情况进行选材,以便更好的满足工艺要求。
3、管材选择:风管液面以上采用镀锌钢管,液面以下采用UPVC塑料管,污水管采用UPVC塑料管。
4、管道连接:①镀锌钢管采用焊接或法兰连接。②UPVC管采用粘接或法兰连接。
5、敷设方式:①进出处理区重力流管道一般采用埋地敷设(或地沟);②处理区内管道根据工艺要求进行敷设。
4.12、平面布置:本项目废水处理站系统平面布置上满足工艺流程,尽可能采用重力流,合理顺畅、构筑物布置组合紧凑、合理,力求减少占地。废水站的最终布置需结合
所建场地的地形,同时满足进水和排水的便捷。
4.13、结构设计:本次方案设计构筑物主要两套一体化设备和一台UASB反应器一套火炬系统,主要满足使用功能要求;由于业主单位未提供地质勘察资料,基础暂定置于
老土层,设计承载力特征值不低于150kPa。如遇软弱地基,则采用连砂石换填垫层法进行处理,换填厚度不大于3m。换填垫层分层压实回填,分层厚度不大于0.5m,压实
度≥96%。地基承载力特征值≥150kPa,压缩模量≥6MPa。换填连砂石垫层底面每边超出基础外缘≥1000mm;所有结构设计需专业设计院复核。
4.14、电气设计:
1、本设计主要为设备动力供电设计,包括泵、风机及加药设施等。电源为业主单位直接提供380V电源。设置一台配电柜,用于配电和控制。
2、控制系统全部采用自动控制和手动控制结合的方式,设置集中控制室(利用垃圾压榨间部分位置)控制和现场就地控制。
4.15、电器控制
1、为确保安全,本设计为三相五线制线路(采用TN-S系统),电源进线侧接零线N 于接地线PE相连,所有水处理设备金属外壳均于PE线相连。
2、为使给水处理站工程调试后正常运行,确保水处理效果,本系统低压供电采用双进线,即设一路备用电源,采用人工切换。
3、根据控制要求,对污水处理站的主要环节可进行集中控制或现场控制。
4、动力线管采用常用塑料线管,信号线采用KW型电缆。
5、电气控制柜设置在环境干燥、操作管理方便的地方。
6、装置的电气控制柜为自动控制。调节池内设两台提升泵,两台提升泵一用一备,交替运行,调节池和污水池液面在高位时自动启动,低位时自动停泵;两台风机一用一
备。设备停运时间超过10小时,风机要定时间歇启动。风机、水泵配备过流、过压和缺相保护电路。
4.16、主要设备表
序号 |
设备名称 |
规格 |
单位 |
数量 |
备注 |
1 |
一体化设备 |
8.5×2.4×2.8m |
台 |
2 |
|
2 |
UASB反应器 |
φ2×5m |
台 |
1 |
|
3 |
恒温加热系统 |
非标 |
套 |
1 |
|
4 |
提捞栏 |
非标 |
套 |
1 |
|
5 |
潜污泵 |
WQ6-12-0.55 |
台 |
2 |
一用一备 |
6 |
浮球液位计 |
220V |
台 |
1 |
|
|
潜水搅拌器 |
0.37kw |
台 |
1 |
|
7 |
填料架 |
碳钢防腐 |
㎡ |
8.6 |
|
8 |
布水装置 |
非标 |
套 |
1 |
|
9 |
组合填料 |
φ150 |
m³ |
6.5 |
|
10 |
循环泵 |
WQ6-12-0.55 |
台 |
1 |
|
11 |
提升泵 |
WQ6-12-0.55 |
台 |
1 |
|
12 |
浮球液位计 |
220V |
台 |
1 |
|
13 |
循环泵 |
WQ6-12-0.55 |
台 |
1 |
|
14 |
转子流量计 |
0-5m³/h |
台 |
1 |
|
15 |
填料架 |
碳钢防腐 |
㎡ |
5.8 |
|
16 |
组合填料 |
φ150 |
m³ |
4.3 |
|
17 |
填料架 |
碳钢防腐 |
㎡ |
18.3 |
|
18 |
组合填料 |
φ150 |
m³ |
13.7 |
|
19 |
曝气器 |
φ215 |
套 |
28 |
|
20 |
MBR膜 |
中空纤维膜 |
㎡ |
40 |
|
21 |
MBR膜组件 |
非标 |
套 |
1 |
|
22 |
回流泵 |
WQ6-12-0.55 |
台 |
1 |
|
23 |
产水泵 |
JTE100(T) |
台 |
2 |
互为备用 |
24 |
鼓风机 |
SR50 |
台 |
2 |
互为备用 |
25 |
板框压滤机 |
10㎡ |
台 |
1 |
|
26 |
螺杆泵 |
Q=2m³/h,H=60m,N=1.5KW |
台 |
1 |
污泥进料泵 |
27 |
PH加药设备 |
成套设备 |
台 |
1 |
|
28 |
MBR清洗加药设备 |
成套设备 |
台 |
1 |
|
29 |
火炬 |
50m³/d |
台 |
1 |
含水封罐 |
30 |
PLC柜 |
XL-21 |
台 |
1 |
控制系统 |
31 |
管道阀门 |
|
批 |
1 |
|
32 |
电缆 |
|
批 |
1 |
|
|