第一章   前言

        区垃圾转运中心位于        区。随着经济的发展，随着城镇化水平的提高，产生的生活垃圾越来越多，垃圾成分也越来越复杂，新的生活垃圾转运及处理设施如不及时建设，生活垃圾将无处可去， 将严重恶化城乡环境，如任其发展，将严重影响片区卫生环境。实施生活垃圾转运及处理工程是为广大人民提供良好人居环境的需要，也是从源头保护城镇自然生态环境免受污染的必然选择作为城镇生态环境治理中的重要一环，对城镇生活垃圾进行收集和转运，送至高水，且水质复杂，经原处理设施难以达标排放;      区近几年经济不断发展，城市化建设进程的加快，对水环境的保护日益严格，垃圾转运中心污水的排放标准也日益严格,平处理场所处理，对保护生态环境具有重大意义;随着      区转运中心垃圾渗滤液的增加城区配套垃圾转运中心的污水处理良好与否势必影响和制约地区经济的可持续发展。

     区垃圾转运中心垃圾渗滤液设施升级改造工程的设计规模为30m3/d，出水执行《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962-2015）表1中B级标准，最终通过市政污水管线排入污水处理厂进一步处理;项目的建设在保证经济的可持续发展的前提下，还能有效提升     区整体环境，满足人民群众日益增长的改善生活质量的需求;本工程的最终实施，是确保水体不受污染的重要条件之一，符合         地区的环保要求;因此兴建本工程是利在当今，功荫子孙的战略举措，是非常必要的。

第二章   概述

1、项目概况

1）项目名称：        区垃圾转运中心垃圾渗滤液设施升级改造工程。

2）建设单位：       市        区环境卫生管理处

3）建设地点：垃圾转运中心东侧。

4）设计内容：垃圾转运中心垃圾渗滤液设施升级改造工程污水处理能力为30m³/d。污水处理采用“粗格栅+调节池+UASB+A/O池+外置

MBR+NF”的组合处理工艺；污泥处理工艺采用“浓缩+脱水”的组合处理工艺。

2、编制依据

1）《        市城市总体规划（2015-2030）》

2）《         市经济和社会发展第十三个五年规划纲要》

3）国家发展改革委、建设部发改投资〔2006〕1325号《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）

4）《连云区垃圾转运中心垃圾渗滤液设施升级改造工程环评报表》

5）《连云区垃圾转运中心垃圾渗滤液设施升级改造工程可行性研究报 告》

6）其它相关的法规、文件

3、标准规范

1）《室外排水设计标准》（GB50014-2021）

2）《室外给水设计标准》（GB50013-2018）

3）《生活垃圾渗沥液处理技术规范》（CJJ150-2010）

4）《生活垃圾卫生填埋技术导则》（RISN-TG014-2012）

5）《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962-2015）

6）《生活垃圾填埋场污染控制标准》 ( GB 16889—2008)

7）《升流式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范》（HJ2013-2012）

8）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268 －2008）

9）《声环境质量标准》（GB3096-2008）

10）《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348-2008）

11）《市政公用工程设计文件编制深度规定（2013  年版）》

12）《建筑设计防火规范》 GB50016-2014（2018  年版）

13）《给水排水工程构筑物结构设计规范》 GB50069-2002

14）《给水排水工程管道结构设计规范》 GB50332-2002

15）《给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》 GB50032-2003

16）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》 CECS138:2002

17）《混凝土水池软弱地基处理设计规范》 CECS86:2015

18）《自动化仪表选型规定》（HG/T20507-2014）

19）《仪表供电设计规定》（HG/T20509-2014）

20）《仪表配管配线设计规定》（HG/T20512-2014）

21）《仪表系统接地设计规定》（HG/T20513-2014）

22）《控制室设计规定》（HG/T20508-2014）

23）《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》（CJJ120-2008）

24）《市政工程投资估算编制办法》（建标[2007]164  号文）

25）《市政工程投资估算指标》（排水工程 HGZ47- 104-2007）

26）《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）

27）《江苏省工程建设其他费用标准》

28）《市政公用设施建设项目经济评价方法与参数》（建标[2008]162  号)

29）其它相关的国家标准和设计、验收规范

4、城市概况和自然条件

1）城市概况(略)

2）自然条件(略)

（1）地理位置(略)

（2）气候条件(略)

（3）水文水系(略)

（4）地震：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，属第三组。

5、建设背景：随着城镇化和城乡一体化进程的不断加快和人民生活水平的日益提高，城市生活垃圾问题越显凸出，垃圾围城现象已成为制约经济发展、降低生活质量的突出问题，目前城区生活垃圾的处理主要包括垃圾的清扫、收集、运输和处置等四个环节，通常采用垃圾混合、容器分散的投放方式收集；城市生活垃圾处理问题越来越严峻，已经成为污染环境、影响人们口常生活、制约城市可持续发展的一个重要因素；2020年4月29日修订通过实施的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》指出，县级以上人民政府应当统筹安排建设城乡生活垃圾收集、运输、处置设施，提高生活垃圾的利用率和无害化处置率，促进生活垃圾收集、处置的产业化发展，逐步建立和完善生活垃圾污染环境防治的社会 服务体系；为提高城镇生活垃圾无害化处理水平，切实改善人居环境，根据我国城镇生活垃圾处理设施建设工作现状，发展改革委、住房城乡建设部、环境保护部组织编制了《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，主要阐明“十三五”时期全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设的目标、主要任务和保障措施，明确政府工作重点，是指导各地加快生活垃圾无害化处理设施建设和安排投资的重要依据。

*本工程设计追求的目标是：技术先进、处理效果稳定、管理经验成熟、工程投资经济、运行费用低、环境效果理想。

第三章    设计规模及水质

1、服务范围：                区垃圾转运中心垃圾渗滤液及冲洗废水。

2、污水量、污水水质确定

1）污水设计水量确定：根据《生活垃圾渗沥液处理技术规范》（CJJ150-2010）中3.1.6条：垃圾中转站渗沥液的日产生量应考虑垃圾压缩装置的类型(水平或垂直)、压缩的程度、垃圾的主要组成成分、垃圾的密度等因素；渗沥液日产生量可按垃圾量的5％～10％(重量比)计；降雨量较少的地区垃圾渗沥液日产生量可

按垃圾量的3％～8％(重量比)计；根据可研资料，本项目远期垃圾量为405t/d，压缩装置的最大垃圾处理能力为500t/d；渗沥液日产生量按远期垃圾量7％(重量比)计，为28.35t/d；本次升级改造渗滤液设备日处理规模为30m³/d。

*综上所述，污水处理站的设计规模按 30m³/d设计。

2）污水设计进、出水质确定：规范《生活垃圾渗沥液处理技术规范》(CJJ150-2010）中3.2.3节条文解释表4国内垃圾中转站渗沥液典型水质范围。

表3-1国内垃圾中转站渗沥液典型水质范围（mg/L）

        结合本项目实测进水水质、相关规范及已经完成的可研报告，综合考虑进、出水水质；出水按间接排放考虑，经本项目处理后的出水通过市政污水管线排入墟沟污水处理厂进一步处理，因此本项目出水执行《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962-2015）表1中B级标准，且排水量不超过污水处理厂日污水处理量的0.5%，本项目的设计进、出水水质情况如表3-2所示。

表3-2设计进出水水质情况一览表

第四章  工艺方案论证

1、污水处理工艺：本项目进水特点为高浓度有机废水，成分复杂，BOD₅及COD浓度均非常高，NH₃-N、SS及盐浓度较高，BOD₅/COD（以下简称B/C）较高；综合考虑其进水特点、水量及排放标准， 本工程采用“预处理+生化处理+ 深度处理”组合工艺。

1）预处理工艺：本污水处理站处理对象含有大量的悬浮物或漂浮物，为保证后续生化 系统的稳定运行，必须先将这些悬浮物和无机颗粒物预处理去除；同时利用混凝沉淀去除大部分TP及重金属。预处理的主要设施包括细格栅、调节池及混凝沉淀池。

           本工程调节池内进水端设机械格栅，污水经细格栅后进入调节池均质、均量，同时投加碱液调节pH至弱碱性；调节池内污水经一级提升泵提升至混凝沉淀池，混凝池内分阶段投加混凝剂及助凝剂，混合液经沉淀池固液分离，上清液进入中间水池，中间水池设二级提升泵将污水提升至生化处理工艺段。

2）生化处理工艺：生化工艺的选择是污水处理设计的关键，包括生化预处理工艺及主体生化工艺，其合适与否不仅关系到污水处理的效果，还影响到工程的投资、运行稳定性、运行费用和管理等方面；综合考虑处理效果及运行成本，为保证后续出水的稳定，生化工艺采用“UASB＋A/O+外置MBR”组合工艺。

（1）升流式厌氧污泥床（以下简称UASB）：垃圾中转站渗滤液污水的B/C较高，污水的可生化性也较好，但BOD₅及COD浓度均非常高；而UASB工艺在厌氧微生物的作用下经过水解酸化、产氢产乙酸和产甲烷等生物化学反应过程应，可以将有机物转化为水、甲烷、CO₂等物质，将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子有机物分解成小分子物质，即在去除大量有机物的同时有效提高污水的可生化性，因此在前端设置UASB工艺单元更有利于后续生化工艺；该厌氧反应器有一个很大的特点，就是能使反应器内的污泥颗粒化，且具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性，这使反应器内的污泥浓度更高，泥龄更长，大大提高了COD容积负荷，实现了泥水之间的良好接触；由于采用了高的COD负荷，所以沼气产量高，使污泥处于膨胀流化状态，强化了传质效果，达到了泥水充分接触的目的；该工艺一般对COD的去除率可达到80%以上；污水由泵提升进入反应器底部，以一定流速自下而上流动，厌氧过程产生的大量沼气起到搅拌作用，使污水与污泥充分混合，有机质被吸附分解；所产沼气经由厌氧反应器上部三相分离器的集气室排出，含有悬浮污泥的污水进入三相分离器的沉降区，沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反 应器主体部分，含有少量较轻污泥的污水从反应器上部排出，经厌氧反应器处理后的出水，进入A/O+外置MBR系统进行进一步的处理；沼气用引风机通过管道引到火炬及燃气热风炉，给装置提供热量，保证中温厌氧效果。

（2）A/O+外置MBR工艺：生化系统由反硝化池（A池）和硝化池（O池）组成，污水中含有碳、氮和磷等元素的有机物经过生物降解得到有效降解；硝化池配多台液下射流曝气机，空气由曝气机自吸供给，无噪声。在硝化池中，通过高活性的 好氧微生物作用，降解大部分有机物，并使氨氮和有机氮氧化为硝酸盐和亚硝酸盐，一部分回流到反硝化池，在缺氧环境中还原成氮气排出，达到脱氮的目的；一部分进入外置MBR（超滤UF）系统，与传统生化处理工艺相比，微生物菌体通过高效管式超滤膜从出水中分离，确保大于0.05μm的颗粒物、微生物和与COD相关的悬浮物安全地截留在系统内；污泥浓度通过错流式超滤的连续回流来维持。UF进水泵把生化池混合液分配到各UF在95%以上，对TN的去除率保持在70%以上，对SS的去除率保持在99%以上；UASB出水自重流入A/O池，经UF进水泵转输至外置MBR系统，外置MBR系统出水进入膜处理系统。

3）膜处理工艺：纳滤（NF）是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。纳滤用于将相对分子质量较小的物质，如无机盐或葡萄糖、蔗糖等小分子有机物从溶剂中分离出来；纳滤又称为低压反渗透，是膜分离技术的一种新兴领域，其分离性能介于反渗透和超滤之间，允许一些无机盐和某些溶剂透过膜，从而达到分离的效果；与超滤或反渗透相比，纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差，而对二价或多价离子及分子量介于200～500之间的有机物有较高脱除率；生化工艺出水已经去除绝大部分有机物，少量难降解有机物使得COD出水不能稳定达标，同时去除少量重金属及高价盐；综合考虑处理效果及运行成本，为保证后续出水的稳定，膜处理工艺采用NF工艺；生化系统出水经转输泵转输后进入 NF 系统，出水达标后外排。

 4）曝气设备选择：曝气设备运行质量直接关系到污水处理的安全性、经济性以及处理后出水水质指标，由于曝气设备是生化处理工艺的核心，又是处理过程中最大的电耗设备；因此设备选型时，曝气设备的能耗、性价比及运行中遇到的问题愈加受到关注，综合调查各垃圾渗滤液处理项目的曝气设备，比选如下：

（1）单级离心鼓风机：单级高速离心鼓风机中空气的压缩过程通常是经过一个工作叶轮在离心力的作用下进行的。鼓风机在恒速运转下，空气流量能连续向下调节至45%，且在整个工作范围有极高的效率，一般为80%以上；由于没有压力脉冲，鼓风机具有较大运转噪音，配消音罩后一般为70分贝，维护成本相对较低。由于该鼓风机是高速风机，对转动轴的要求极高，一般为进口设备，国产设备很难达到要求。

（2）多级离心鼓风机：多级高速离心鼓风机中空气的压缩过程通常是经过几个工作叶轮（或称几级）在离心力的作用下进行的。

A.多级离心鼓风机结构紧凑，运行平稳。

B.多级离心鼓风机运行时，无任何机械摩擦，采用合理叶片形线使声音降为最低;产生的噪音是高频噪音，只要有障碍物，即可隔音，所以风机房外几乎无噪音。C.可调节范围宽，采用蝶阀调节风量，可在70%～100%之间调节，加变频器后，可在50%～100%之间调节，且多变效率无显著下降。

（3）射流曝气机

A.射流曝气机的原理是：通过潜水泵产生的水流经过喷嘴形成高速水流，在喷嘴周围形成负压吸入空气，经混合室与水流混合，在喇叭形的扩散管 内产生水气混合流，高速喷射而出，夹带许多气泡的水流在较大面积和深度的水域内涡旋搅拌，完成曝气，并且其轴功率不随潜没深度的变化而变 化，可以调节进气量。

B.射流曝气机具有以下优点：

①其曝气效能高，应用范围广。曝气机具有高速的射流流态，液气混合充分，氧吸收率高，动力效率高。应用于各种污水处理，包括推流式曝 气池、混合曝气池、延时曝气池、氧化沟、氧化塘等。

② 潜水射流曝气机具有结构紧凑，占地面积小，安装方便的特点。因为曝气机主要由潜污泵、曝气器和进气管三部分组成，结构紧凑，占地面积少；而且曝气机安装便捷，维护方便。

③曝气机系统简单，可靠性高。因为曝气机不需要鼓风机等设备，系统简单，除吸气口外，其余部分均潜入水中运行，噪音小。

④投资和运行费用低。占地面积减少，系统简单，节约投资费用。

（4）3种曝气设备的优缺点比较

表4- 1 曝气设备的优缺点比较

        根据上述方案的比选，射流曝气机具有效率高、价格低、能耗低、占 地面积小、噪声低等显著优势，在小型规模垃圾渗滤液处理项目中的优势更为明显，且长期运行成本较低。射流曝气机更符合低噪声、高效、节能的要求。

因此，本工程鼓风机采用射流曝气机。

2、污泥处理工艺：根据建设方要求，本项目污泥含水率需处理至80%再外运处置，因此污泥处理工艺采用“浓缩+脱水”的组合工艺。

1）污泥浓缩：污泥浓缩有重力浓缩、气浮浓缩、机械浓缩等几种，重力浓缩工艺虽然运行简单、费用较低，但也存在着浓缩效果较差的缺点，考虑到污泥浓缩效果及自动化程度等问题，本工程采用浓缩效果更好的机械浓缩。

2）污泥脱水。浓缩后的污泥含水率仅能降至98%，体积很大，必须经过脱水，减少污泥体积再处置；一般污水处理厂均采用机械脱水，常用的机械脱水设备如表所示。

表4-2不同污泥脱水设备性能比较

综合考虑，本工程采用叠螺式污泥脱水机。

3、工艺方案

1）工艺流程：见图4-1污水处理工艺流程图

2）工艺单元废水处理效果预测：根据类似垃圾中转站污水处理设施的运行情况，结合工艺流程，对各工艺单元废水处理效果预测如表4-3所示，预测出水水质能够稳定达标排放。

图 4- 1 污水处理工艺流程图

表 4- 3 处理效果预测表【单位为mg/L（pH无量纲）】

第五章 工程设计说明

1、工艺设计

1）工程设计规模

设计规模： 30 m3/d。

污水设计流量： Qavg=30m3/d=1.25m3/h

2）主体工艺设计

（1）调节池：与细格栅合建起调节水量、水质及污水提升作用，池内采用潜水推流搅拌器机械搅拌，末端设一级提升泵提升污水至混凝沉淀池。

*主要设计参数：

设计规模：Q=30m³/d

设计流量：Q=1.25m³/h

结构形式：钢砼，地下式

数    量：1 座

停留时间：24h

有效容积：30m³

尺寸规格：L×B×H =6.0×5.0×1.5m

有效深度：1m

（2）混凝沉淀池:包含混合区、絮凝区、斜管沉淀区及中间水池，混合池设桨式搅拌机，絮凝池设框式搅拌机，斜管沉淀池设斜管及出水堰板，中间水池设二级提升泵提升污水至UASB。

*主要设计参数：

设计规模：Q=30m³/d

设计流量：Q=1.25m³/h

结构形式：地上式，成套设备，与A/O池合建

数    量：1座

停留时间：28h

有效容积：36m³

沉淀区表面负荷：0.2m3/(m2.h)

尺寸规格：其中混合区 L×B×H =1.0×1.0×5.0m，

混合区 L×B×H =1.0×1.0×5.0m，

沉淀区 L×B×H =3.0×2.0×5.0m，

中间水池 L×B×H =3.0×1.0×5.0m；

有效深度：4.5m

（3）UASB:流化床配套设计循环污水泵,污水通过循环污水泵经流化床底部布水器布水，顶部通过三相分离器实现上清液出水，自重流至A池。

*主要设计参数：

设计规模：   Q=30m³/d

设计流量：   Q= 1.25m³/h

结构形式：   地上式，成套设备

数    量：   1 座

停留时间：   7.5d

有效容积：   230m³

污泥浓度：   MLVSS＝30g/L

容积负荷：   4.4kgCOD/ （m³•d）

泥    龄：   SRT＝50d

循环流量比： 800%

上流速度：   0.5m³/(m².h)

沼气产率：   0.35 m³ 沼气/kgCOD

尺寸规格：   D×H =6.0×9.0m

有效深度：   8m

（4）A/O池:污水自重流依次经过A池、O池，加压泵转输至膜处理车间的外置MBR系统。

*主要设计参数：

设计规模：Q=30m³/d

设计流量：Q= 1.25m³/h

结构形式：地上式，成套设备， 与混凝沉淀池合建

数    量：1 座

停留时间：总停留时间173h

A池58h

O池115h

有效容积：总容积216m³

A池72m³

O池144m³

污泥浓度：A/O 池 MLSS＝10000mg/L

污泥负荷：LS（BOD₅）＝0.12kgBOD₅/（kgMLSS•d），

LS（TN）＝0.02kgTN/（kgMLSS•d）

泥   龄：SRT＝22d

污泥产率：0.6kgVSS/kgBOD₅

污泥回流比：300%

混合液回流比：800%

尺寸规格：总尺寸 L×B×H =16.0×4.0×5.0m

A 池 L×B×H =4.0×4.0×5.0m

O 池 L×B×H =8.0×4.0×5.0m

有效深度: 4.5m

（5）膜处理车间:土建项目与鼓风机房、污泥脱水间、值班室/实验室及配电间合建，车间内设外置MBR系统（超滤）1套，O池内污水经UF进水泵转输至外置MBR系统，实现泥水分离；MBR出水经NF系统处理后达标后外排。

*主要设计参数：

设计规模：Q=30m³/d

设计流量：Q=1.25m³/h

数    量：1座

尺寸规格：L×B×H =9×6.5×5m