城市垃圾填埋场渗滤液处理工艺设计

目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ⅠAbstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅱ前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1垃圾渗滤液的来源及特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.2国内外目前垃圾渗滤液处理现状及未来发展方向．．．．．．．．．．．．．31.2.1我国垃圾渗滤液处理经历的阶段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.2.2垃圾渗滤液处理工艺比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2.3渗滤液处理中存在的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81.2.4今后的研究方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82设计说明书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.1总论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.1.1设计任务和内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.1.2基础资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.2渗滤液处理工艺流程说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.3处理构筑物的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．112.3.1格栅的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．112.3.2调节池的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．152.3.3混凝沉淀池的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．172.3.4UASB的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．272.3.5改良SBR的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．362.3.6臭氧氧化设备的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．412.3.7活性炭吸附装置的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．432.3.8贮泥池的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．442.3.9污泥浓缩池的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．452.3.10污泥消化池的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．472.3.11污泥脱水设备的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．482.3.12综合间．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．492.3.13效率评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．492.3.14场区市政设施设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．502.3.15总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53I城市垃圾填埋场渗滤液处理工艺设计摘要本次毕业设计的内容是对城市垃圾渗滤液的处理进行工艺设计。渗滤液的处理量为400m3/d，主要去除物质有SS、CODcr、BOD5和NH3-N，处理水质执行《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1996）二级排放标准。主要任务是确定该渗滤液处理的工艺流程和相关构筑物的尺寸计算。通过对渗滤液特征研究，主体生化处理工艺采用UASB+SBR，再经由臭氧氧化对其进行深度处理。SBR工艺是将脱氮除磷的各种反应通过时间顺序上的控制，在同一反应器中完成。SBR工艺系统组成简单，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备，耐冲击负荷，污泥沉降性能好。臭氧氧化可将废水中呈溶解状态的有机物和无机物彻底消除，而不会产生污染物被浓缩的化学污泥。所设计的处理工艺流程为：原水经格栅闸阀井进入调节池，稳定后出水开始混凝沉淀，去除COD、BOD、悬浮颗粒及重金属，上清液溢流后经提升泵进入UASB，去除COD同时氨化，之后进入SBR进一步去除有机污染物同时脱氮，再进入臭氧氧化池进行深度处理后通过活性炭吸附工艺，出水可达标排放。污泥流程为：将贮泥池从生物处理构筑物处收集到的剩余污泥输送到污泥浓缩池，经由消化池后，经脱水回收填埋。关键词：混凝沉淀；UASB；SBR；臭氧氧化；活性炭吸附IILandfillLeachateTreatmentProcessDesignAbstractThisgraduationprojectistodesignlandfillleachatetreatmentprocess.Flowrateofthisleachatetreatmentplantis400m3/d.ThepurposeismainlytoremoveSS,CODcr,BOD5andNH3-N,andthequalityoftheeffluentisrequestedtoreachthelevelBstandardsofnationalsewagedischarge.Themaintaskistodeterminetheleachatetreatmentprocessandtocalculatetherelatedstructuresinthesize.Throughanalysisofthecharacteristicsofleachate,SBRcombiningwithUASBisusedasthemainbiologicaltreatmentprocess,followedbyozonationastheadvancedtreatment.SBRprocesscancompletethevarietyreactionofnitrogenandphosphorusremovalinthesamereactorinchronologicalsequence.CompositionofSBRprocesssystemissimple.Itsaerationtankcanbeusedassecondarysedimentationtank,andithasnotsludgereturndevice.SBRprocesscanresistshockloading,anditssludgesettlingperformanceisgood.Afterthewastewaterdealingwithbyozonation,thedissolvedorganicandinorganicscanberemovedcompletely,butchemicalsludgeinwhichpollutantsareconcentratedcannotbeproduced.TheinfluentflowedfromscreenandregulatingpondintocoagulationandsedimentationtanktoremoveCOD,BOD,SSandheavymetal.ThenthesupernatantoverflowedintoUASBbyupgradepumptoremoveCODandtoammonificationatthesametime.ThenleachateflowedintotheSBRtofurtherremoveorganicpollutantsandammoniasimultaneously.Atlast,theliquidflowedintotheozonationpondandactivatedcarbonadsorptionprocessforadvancedtreatment.Theexcesssludgewhichcollectedfromthebiologicaltreatmentstructureswastransportedtothesludgethickeningpool,andthenthesludgeenteredintothedigestiontankandlandfillafterdewatering.Keywords:CoagulationandSedimentation;UASB;SBR;Ozonation;Activatedcarbonadsorptionprocess1前言随着我国城市化建设步伐的加快，城市人口的急剧增加，城市生活垃圾产生量日益增多，垃圾污染环境现象也日趋严重。目前，我国把城市生活垃圾无害化处理作为一项重要的城市基础设施建设来抓，努力消除生活垃圾的污染，提高社会环境的可持续发展能力。根据我国垃圾处理“无害化、减量化、资源化”的原则，近几年，将会有大批生活垃圾卫生填埋场应运而生，与此同时，垃圾渗滤液的处理和处置程度已被确认为衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一。作为一种高浓度有机废水，垃圾渗滤液的处理近几年得到了广大研究人员的密切关注，并进行了大量的试验研究，取得了不少的研究成果，并有一批垃圾渗滤液处理厂已经或正在兴建。垃圾渗滤液作为一种特殊废水，其处理的投资、运行成本远远高于一般城市污水和工业废水，这主要是由于垃圾渗滤液成分复杂、氨氮浓度很高、有机物浓度高，导致处理工序和设备繁多，处理时间较长。垃圾渗滤液由于在垃圾体已经经历了厌氧过程，其生化性相对较差，生物处理的停留时间较长，致使设施、设备的投资较大，同时垃圾渗滤液处理量一般相对较小，导致折旧、维修费较高。垃圾填埋产生的垃圾渗滤液水质极其恶劣，对水体能够产生严重污染，为了防止垃圾渗滤液污染水体，美国、英国等国家对垃圾填埋提出了严格技术要求。认识渗滤液的危害程度、提出对策、采取措施，防止其产生二次污染对保护环境非常重要。我国在1989年颁布了《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》（GJJ17—1988），但是对垃圾渗滤液的处理无具体规定；同时因为垃圾渗滤液水质变化范围极大，各种污染物浓度高，因此垃圾渗滤液的处理一直是一个世界性的难题。虽然各国开展研究的时间已较长，但迄今尚无比较切实有效的处理方法。因而我们应更加努力，科学地去解决这一世界性难题，为改善人类生存环境作出应有的贡献。21概述1.1垃圾渗滤液的来源及特征1.1.1垃圾渗滤液的产生随着我国城市垃圾产生量的不断增加，无害化处理越来越重要。垃圾处理的方法有很多，有卫生填埋、堆肥、焚烧、厌氧发酵、热解等。我国垃圾无机成分含量高，可燃物质少，热值低，且垃圾填埋技术成熟、处理费用低、管理和运输方便，这些特点就决定了卫生填埋是我国处理垃圾的主要方式。卫生填埋，它不仅是我国现今垃圾处理的主要方式，还将在今后很长的时间内存在。卫生填埋存在一个很关键的问题，即垃圾渗滤液的收集和处理问题。垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵和降水渗流作用，会产生一种高浓度的有机废水，我们称之为垃圾渗滤液。垃圾填埋后，在微生物的作用下，垃圾中的有机物经过好