350吨二级DTRO技术方案

1编制总则1.1编制说明在本项目中，我们提供了一套两级碟管式反渗透处理系统，型号为ROAW9155DTG135_35，日处理水量350吨，用于xxx生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理。由于膜本身的特点，要求进水温度高于5℃，在冬季渗滤液水温低于5℃时应停止运行，建议设备进水温度高于10℃，以充分提高膜的过滤效率。出于对膜的保护，在冬季应保持渗滤液处理车间的室内温度必需高于5℃，防止设备及管路的冻伤。本设备为两级碟管式反渗透，在进水水质不超过标书给出的数据的情况下，出水优于国家排放标准（GB16889-2008表2)。设备完全自动控制，一键开机，可实现远程监控，对运行数据实时记录。操作设备需要4个工作人员轮换值班，现场仅需1人巡视。本文件为投标用初步设计文件，中标后我们会对渗滤液进行全面分析，重新优化设计，在不减少设备总价值（可能会增加）的情况下，对工艺设计、工程设计进行适当调整。1.2编制依据1.2.1.PALL公司DTRO处理渗滤液设计手册与运行导则；1.2.2.DTRO中试设备在我国北京、重庆、上海等地垃圾填埋场的渗滤液处理试验资料；1.2.3.DTRO系统在我国重庆长生桥垃圾填埋场、北京南宫堆肥场、北京阿苏卫垃圾填埋场、北京安定垃圾填埋场的运行资料。1.2.4.碟管式反渗透在国内近百个项目成功的设计、安装、调试、运营和售后服务经验，部分项目分析报告见下表：碟管式反渗透在国内处理渗滤液项目的部分数据CODCr(mg/L)氨氮(mg/L)SS(mg/L)电导率(μS/cm)北京南宫堆肥场2003.11.193进水3900705376出水105.143.75重庆长生桥垃圾填埋场2003.11.1进水77305769700115001RO出水13617.63.43492RO出水98.50.12.447.82003.9.271RO出水79.426.50.253502RO出水29.65.440.550.82005.3.31进水715098343出水10.211.81.132005.4.29进水1720022411900出水380.11.5北京安定填埋场2003.9.18南宫设备进水93001530出水29.55.382004-10-217进水6438264979040100出水1.212.85122北京阿苏卫2004.11.25进水4880128054518400出水8.12.01520.4注1：南宫设备检测单位为北京市环境卫生监测站注2：长生桥垃圾填埋场检测单位为重庆市环境检测中心注3：其他样品全部由北京普尼理化检测中心测定1.3编制原则1.3.1.详细描述所采用工艺的技术核心1.3.2.详细说明渗滤液处理系统的工艺流程1.3.3.详细说明设备的技术参数和性能参数2、项目综述2.1项目简介本项目采用两级碟管式反渗透的核心处理工艺，结合浓缩液的回罐，出水水质要求达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）中表2规定的排放标准。系统要求具有完备的计量、自动控制系统，可满足连续自动运行的需要。2.2工程范围和主要内容本项目工程范围：(1)从渗沥液调节池开始，到出水口的渗滤液处理设备的供货和工艺设计；(2)碟管式反渗透系统内部配套管线、电缆的连接；(3)渗滤液处理设备的调试；(4)渗滤液处理设备移交后一年质保期内的免费售后服务；(5)操作人员培训；(6)专用工具；2.3渗沥液的特点分析2.3.1渗滤液本身的特点垃圾渗滤液处理难度大，实现其经济有效处理是垃圾填埋处理技术中的一大难题。垃圾渗滤液的水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年限等因素的影响，概括起来，垃圾渗滤液的特性如下：（1）渗滤液前、后期水质变化大。渗滤液的水质变化幅度很大，它不仅体现在同一年内各个季节水质差别很大，浓度变幅可高达几倍，并且随着填埋年限的增加，水质特征也在不断发生变化，如渗滤液的碳氮比、可生化性随着填埋年限的增加而降低。通常在填埋初期，氨氮浓度较低，用生物脱氮就可去除渗滤液中的氨氮，但随着填埋年限的增加，氨氮浓度不断增加，最好采用物化法处理。（2）有机物浓度高。垃圾渗滤液中的CODcr和BOD5浓度最高可达几万毫克/升，与城市污水相比，浓度非常高。高浓度的垃圾渗滤液主要是在酸性发酵阶段产生，pH值略低于7，低分子脂肪酸的COD占总量的80%以上，BOD5与COD比值为0.5～0.6，随着填埋场填埋年限的增加，BOD5与COD比值将逐渐降低。（3）部分重金属离子含量高。垃圾渗滤液是含有十多种重金属离子，其中铁和锌在酸性发酵阶段浓度较高，据报道，有的填埋场铁的浓度可高达2000mg/l左右，锌的浓度可达130mg/l左右，均超过一般的排放标准，需进行处理。（4）氨氮含量高。渗滤液的氨氮浓度较高，并且随着填埋年限的增加而不断升高，有时可高达1000～2000mg/l。当采用生物处理系统时，需采用很长的停留时间，以避免氨氮或其氧化衍生物对微生物的毒害作用。（5）营养元素比例失调。一般的垃圾渗滤液中BOD5/TP大都大于300，与微生物生长所需的磷元素相差较大，因此在污水处理中缺乏磷元素，需要加以补给。另一方面，老龄填埋场的渗滤液的BOD5/NH3-N却经常小于1，要使用生物法处理时，需要补充碳源。2.3.2本项目的特点本项目要求，渗滤液处理后优于《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）中表2规定的排放标准，必需采用反渗透技术才能符合排放要求，考虑渗沥液水质波动的影响，确保出水达标，设计采用两级反渗透。3渗滤液处理厂的设计3.1执行标准1.《中华人民共和国环境保护法》（1989）2.《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》19953.《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-1997）；4.《中水水质标准》（GB50336-2002）；5.《城市杂用水标准》（GB/T18919-2002）；6.《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；7.《城市环境卫生设施设置标准》（CJJ27-89）；8.《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31）；9.《室外排水设计规范》（GBJ14-871997）；10.《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）；11.《城市污水再生利用景观水质标准》（GB/T18921-2002）12.《水质氨氮的测定》纳氏试剂法GB7478-198713.《水质五日生化需氧量（BOD5）的测定》稀释与接种法GB7488-198714.《水质悬浮物的测定》重量法GB/T11901-198915.《水质化学需氧量的测定》重铬酸盐法GB11914-198916.《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1977）17.《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）18.《生活垃圾填埋场环境检测技术要求》（GB/T18772-2002）19.《生活垃圾渗沥水》（CJ/T3018.1～CJ/T3018.15系列标准）CJ/T3018.-199320.《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》（CJ/T3037-1995）21.《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2004）22.《碟管式反渗透高浓度处理设备》（Q/DXTDF001-2006）3.2设计原则处理工艺和设备选用成功的应用于类似本项目原水水质的其它工程的工艺和设备，确保运行稳定可靠，出水达标。1.根据垃圾填埋场渗滤液中污染物含量高，水质水量多变的特点，选用技术先进、工艺可靠、性价比高的处理设备；2.充分考虑垃圾填埋场各填埋阶段的水质及水量变化，按照最可靠的原水水质（包括溶解性固体）进行设计，确保系统具有一定的抗冲击负荷的能力。3.为保证出水稳定达标排放，采用可靠的反渗透膜技术，处理工艺先进，运行稳定可靠，出水完全可以满足排放要求。4.系统自动化程度高，可满足连续自动运行的需要；5.充分考虑节能降耗，降低运行费用，采用投资最少、运行费用合理、易于维护和运行管理的工艺；6.尽量采用先进完善的设施和设备来消除垃圾渗滤液处理过程产生的恶臭和噪声等二次污染问题；7.从近期、远期要求的出水水质综合考虑，膜处理设备可扩容可移动。3.3设计水量设计日平均处理生活垃圾渗沥液350吨，设计富裕系数1.1，实际最大日处理能力可达385吨。3.4设计进水指标考虑到垃圾填埋场的渗沥液原水水质的变化范围大，我们根据平南填埋场所处地理位置及特点进行充分分析，结合设计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放大指标进行设计：设计进水水质项目招标文件进水水质设计进水水质范围CODcr（mg/l）110008000～20000BOD5（mg/l）35005000～8000NH3－N（mg/l）2000500～2500TN（mg/l）2500500～2800SS（mg/l）500200～800pH值6-96～9电导率(μS/cm)200005000～25000注：1、系统可以适应一定水质变化波动；进水水质变化对出水水质影响不大。注：2、此设计充分考虑渗沥液前后的水质变化，设计进水水质在招标文件的基础上作了大幅度的放大，充分保证出水的达标排放。其中电导率在大于25000μS/cm时能保证达标排放，但设备净水产率会相应下降，详见水量平衡。3.5设计出水指标根据设计文件要求，出水水质要求达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）中附表2规定的水污染物特别排放限值标准。设计出水水质项目排放浓度限值色度40倍化学需氧量（CODcr）（mg/l）100生化需氧量（BOD5）（mg/l）30悬浮物（mg/l）30氨氮（mg/l）25总氮（mg/l）40总磷（mg/l）3大肠菌值（个/L）10000总汞（mg/l）0.001总镉（mg/l）0.01总铬（mg/l）0.1六价铬（mg/l）0.05总砷（mg/l）0.1总铅（mg/l）0.14、渗滤液处理系统工艺说明4.1对工艺的基本要求鉴于垃圾渗滤液的前述水质特点，为达到出水稳定达标排放，同时避免不必要的投资浪费，在进行工艺选择时应考虑以下基本要求：（1）确保出水达标；（2）能够适应不同季节、不同年份渗滤液浓度的波动；（3）工艺流程简单，占地少，运行维护费用低；（4）自动控制程度高，可满足连续自动运行的需要。4.2工艺比较4.2.1．DTRO工艺DT膜技术即碟管式膜技术，分为DTRO（碟管式反渗透）和DTNF（碟管式纳滤）两大类，是一种专利型膜分离设备。该技术是专门针对渗滤液处理开发的，1988年在德国政府的支持下，由PALL公司研制成功，1989年应用于德国Ihlenberg填埋场，至今已运行了十八年，目前设备状况良好，日处理1500吨渗滤液。它的膜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2所示），被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后180º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3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。DT组件两导流盘之间的距离为4mm，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，成功地延长了膜片的使用寿命；清洗时也容易将膜片上的积垢洗净，保证碟管式膜组适用于处理高浑浊度和高含砂系数的废水，适应更恶劣的进水条件。透过液流道：过滤膜片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5），使通过膜片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，内环开口，为净水出口。渗透液在膜片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(如图3)。如图4所示透过液从膜片到中心的距离非