1、公主嶺城市生活垃圾衛生填埋場垃圾滲濾液處理站升級改造工程技術方案目 錄第一章 項目概述11.1 項目名稱11.2 項目建設規模11.3 設計原則11.4 設計依據1第二章 工程規模及處理要求22.1 處理水量22.2 進出水水質設計2 設計進水水質指標2 設計出水水質指標2第三章 升級改造工藝設計33.1 升級工藝流程33.2 升級工藝原理簡述43.3 升級后主要系統的原理介紹5 多介質過濾器5 反滲透系統5 濃縮液回灌系統6第四章 升級系統設計74.1 多介質過濾器設計74.2 反滲透系統設計7 設計計算8 主要設備儀表清單8 RO膜應用情況簡介9第五章 電氣自控設計105.1 設計范圍10
2、5.2 設計依據105.3 負荷等級及低壓配電105.4 主要電氣設備選型105.5 線纜選型及敷設115.6 自動化過程控制系統11第六章 投資報價126.1 投資估算及設備清單12第一章 項目概述1.1 項目名稱公主嶺城市生活垃圾衛生填埋場垃圾滲濾液處理站升級改造工程1.2 項目建設規模原有滲濾液站的處理規模為處理48噸/日，升級改造系統的處理設施日處理量60噸/日1.3 設計原則(1) 認真貫徹國家關于環境保護工作的方針和政策，符合國家的有關法律、規范、標準；(2）處理技術先進、可靠。采用適合滲瀝液水質特點的先進技術，盡量提高處理效率，優化反應條件，做到處理系統簡潔、處理效果好，出水穩定
3、達標；(3) 長期運行的穩定性。在工藝選擇和工程設計時充分考慮氣候、季節變化對水質水量的影響，采取可靠的保證措施，使系統能長期服務；1.4 設計依據 中華人民共和國環境保護法1989年12月； 中華人民共和國水污染防治法2008年2月； 污水綜合排放標準(GB8978-1996)； 室外給水設計規范（GB50013-2006）； 室外排水設計規范(GB50014-2006) 建筑給水排水設計規范（GB50015-2003）； 供配電系統設計規范（GB5005295）； 低壓配電裝置及線路設計規范（GBJ 54-83）； 水處理設備油漆包裝技術條件（ZBJ9800387）； 機電產品包裝通用技術
4、條件（GB/T 13384-2008）； 涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級（GB 8923-1988）； 水處理設備制造技術條件（JB/T 2932-1999）；其他現行相關的強制性標準和技術規范、規程第二章 工程規模及處理要求2.1 處理水量設計處理量60m3/d。2.2 進出水水質設計2.2.1 設計進水水質指標該滲濾液處理站原有系統的設計出水水質按照生活垃圾填埋場污染控制標準（GB16889-1997）的三級標準規定限值執行，根據該工程原有系統的設計總說明中給出的出水水質要求，具體水質如下：升級改造處理系統進水水質 (單位：mg/L，pH除外） 進水指標CODcrBOD5NH3-NSSp
5、H設計值1000055001500800692.2.2 設計出水水質指標根據本工程實際情況，出水水質按照生活垃圾填埋場污染控制標準（GB16889-2008）表二規定限值執行。升級改造處理系統出水水質 （ 單位：mg/L，pH除外）出水指標CODBOD5NH3-NTNSSpH設計值100302540306.09.0第三章 升級改造工藝設計3.1 升級工藝流程公主嶺現有的處理系統的工藝流程為：“ABR厭氧反應器+pH調節池+曝氣吹脫塔+二次集水池+SBR+中間池+絮凝沉降池”，系統出水設計要求達到97三級標準排放限制的要求。目前由于環境污染的不斷加重，國家從加強環保的角度出發，頒布了新生活垃圾填
6、埋場污染控制標準排放標準(GB 16889-2008)排放標準，其中出水總氮成為一個重要的指標：非敏感地區40mg/L，敏感地區20mg/L；為了達到新標準的排放限制的要求，需要對原有系統進行升級，升級設計盡量利用原有的系統，并保證最后的出水達標。改造方案如下：1) MBR-生化系統調節池進水泵從調節池經袋式過濾器進入膜生化反應器MBR。膜生化反應器設計反硝化、硝化和超濾系統。(1) ABR厭氧池改建為反硝化池根據填埋場水質特點，該滲濾液處理站的有機污染不高，如果經過厭氧處理后，會大幅度降低有機污染物的值，導致后續反硝化脫氮的碳源不足，因此將現有ABR厭氧池改建為反硝化池。(2) SBR池改建
7、為硝化池現有系統的SBR池是間歇式運行系統，分為進水、反應、沉淀以及出水四個階段，每個階段都需要一定的時間，在各個時間段，整個處理系統只能進行一項任務，不能實現連續的進水出水，處理效率低。另外，滲濾液的氨氮含量非常高，出水要求很嚴格，需要設計大的回流量才能保證生化系統的脫氮效果，SBR池所有階段都在一個構筑物中完成，無法進行內部回流，進而無法保證脫氮的效果。因此將SBR池改造為硝化池，同時考慮到原有穿孔管曝氣系統氧轉移速率低，無法滿足滲濾液這種高濃度有機污染的需氧率要求，對原有曝氣系統進行改造，將穿孔管曝氣系統改為微孔曝氣系統，該系統的氧轉移速率高，可有效解決硝化池溶解氧不足和不均勻的情況。具
8、體升級工藝流程圖如下： 污泥脫水系統自調節池滲濾液MBR系統深度處理系統反硝化RO系統外置UF系統硝化達標排放濃縮液回灌泥餅填埋濾液圖3-1 升級后的工藝流程圖3.2 升級工藝原理簡述生活垃圾填埋場污染控制標準排放標準(GB 16889-2008)排放標準的頒布對滲濾液處理出水的總氮提出了更高的要求，為了保證系統升級后出水的達標排放，建議將系統原有的曝氣吹脫塔和二次集水池改造為反硝化池，保證整個系統的反硝化效果，保證出水的總氮達標。升級系統主要包括多介質過濾器和反滲透膜系統，原有系統的最后一個環節是絮凝環節，由于反滲透膜對進水水質要求很嚴格，為了保證水中的絮體不進入后續的反滲透膜系統，采用多介
9、質過濾器進行攔截，多介質過濾器的出水進入反滲透系統，反滲透膜的過濾精度高，可以對水中不能降解的大分子有機物和殘余的總氮有很好的截留效果，保證最后出水的達標排放。3.3 升級后主要系統的原理介紹3.3.1 超濾系統膜生物反應器（MBR）系統由兩級硝化反硝化（A/O/S-A/O系統）和膜處理系統（UF系統）組成。如圖3-2所示。微生物（活性污泥）在生物反應器內與基質（廢水中的可降解有機物等）充分接觸，通過氧化分解作用進行新陳代謝以維持自身生長、繁殖，同時使有機污染物降解。然后進入膜系統，實現對廢水和污泥混合液的固液分離。污泥被濃縮后返回生物反應器，從而避免了微生物的流失。膜生物反應器的主要特點：(
10、1)污染物去除效率高，出水水質好；(2)適應性強，耐沖擊負荷；(3)工藝流程短，系統設備簡單緊湊，占地面積小；(4)易實現自動化控制，維護簡單，節省人力；(5)系統啟動速度快，水質可以很快達到要求。圖3-2 膜生物反應器系統（MBR系統）3.3.2 反滲透系統反滲透是目前最精密的液體過濾技術，反滲透膜對溶解性的鹽等無機分子和分子量大于100的有機物起截留作用，另一方面，水分子可以自由的透過反滲透膜，典型的可溶性鹽的脫除率為9599。操作壓力從進水為苦咸水時的7bar(100psi)到海水時的69bar(1,000psi)。圖3-2 RO工作原理示意圖以一高壓泵連續地加壓于原液并輸送至膜處理裝置
11、內，裝置包含一壓力容器和膜元件，進水在膜組件內被分離為含低鹽分的滲透液和高鹽分的濃縮液，濃縮液和滲透液的百分比由流量控制閥來控制。膜組件除了壓力容器外，還有幾組螺旋卷式膜元件，壓力容器內一般裝六支膜元件。原液在經過下一個膜元件時，雜質濃度會逐漸增加，最終由最末一組膜元件流出，進入濃縮液控制閥，并在此減壓。每一膜元件產生的滲透液由膜元件中央的滲濾液管收集流入位于壓力容器外的滲濾液收集管中。反滲透技術的特點：1、反滲透的脫鹽率高，單只膜的脫鹽率可達99%，單級反滲透系統脫鹽率一般可穩定在90%以上，雙級反滲透系統脫鹽率一般可穩定在98%以上。2、由于反滲透能有效去除細菌等微生物、有機物，以及金屬元
12、素等無機物，出水水質極大地優于其它方法。3、反滲透制純水運行成本及人工成本低廉，減少環境污染。4、減緩了由于源水水質波動而造成的產水水質變化，從而有利于生產中水質的穩定，這對純水產品質量的穩定有積極的作用。5、可大大減少后續處理設備的負擔，從而延長后續處理設備的使用壽命。3.3.3 濃縮液回灌系統升級系統采用反滲透膜進行最后的把關環節進行處理，會產生一定量的濃縮液，由于本工程處理量較少，在此濃縮液不做單獨處理，回灌到垃圾填埋區。第四章 升級系統設計本升級方案選取 “多介質過濾器+反滲透膜”工藝做為滲濾液升級處理工藝。4.1 超濾設計選用外置式錯流超濾膜組件，具體設計如下表：4.1.1 超濾系統
13、設計參數表4-10 UF設計參數設計參數單位數值處理量m3/d60運行時間h/d20膜通量L/(m2.h)55.6單根膜面積m227膜孔徑nm30膜絲直徑mm8膜元件數量支2錯流速度m/s44.1.2 超濾系統主要設備表4-11 超濾系統主要設備一覽表序號名稱規格與型號單位數量1超濾進料泵Q=20m3/h，H=20m干式臺2（1用1備）2超濾循環泵Q=275m3/h，H=44m 干式臺13保安過濾器袋式過濾器，過濾孔徑1mm，Q=35m3/h，承壓1MPa臺2（1用1備）4超濾膜成套裝置處理量：60m3/d，8寸管式超濾膜2支，膜元件長3m套15超濾清洗泵Q=30m3/h, H=15m臺16清
14、洗過濾器Q=45m3/h，過濾孔徑1mm，承壓1MPa臺17清洗水箱容積2.5m3個14.2 反滲透系統設計RO膜元件選用陶氏BW30-400FR。陶氏化學公司成立于1897年，膜產品注冊商標為FILMTECTM。自從FilmTec公司在世界上首先發明實用性的復合膜以來，膜及其應用技術得到了前所未有的發展，許多領域的開拓及其規模化應用均從使用陶氏膜元件開始的，FILMTECTM品牌的反滲透產品被公認為性能更高、更一致且更穩定的分離膜著名品牌，市場占有率世界第一。BW30-400FR元件規格類型參數有效膜面積(m2)37對Cl-穩定脫鹽率(%)l99.5膜材質聚酰胺復合膜最高操作溫度()45最高
15、操作壓力(bar)41最高壓降(bar)1.0連續運行pH范圍21130分鐘短期清洗pH范圍113最大給水SDI155允許游離氯含量(ppm)0.1陶氏FILMTEC BW30-400FR 膜元件采用了陶氏專有抗污染膜技術進行化學及物理改性，專門針對有較嚴格的預處理，但原水仍富含生物和有機物等污染物的應用領域，它表現出了卓越的抗污染能力和可清洗特性。BW30-400FR 具有如下特點：(1) 高有效膜面積(400ft2)，在不提高運行通量的前提下，獲得更高的產水量；(2) 高脫鹽率的FILMTECTM反滲透膜是世界上清洗pH范圍最寬(pH113)的元件，能對無機鹽垢、有機物和微生物實現有效地清
16、洗；(3) 全自動、精確的制造技術，采用了縮短膜片長度，增加膜葉數的先進結構，降低了總體污染水平，最大程度地提高了膜效率。4.2.1 設計計算為了防止膜內部出現污堵，系統采用濃水回流的方式加大循環量，增加膜表面的循環流速，防止膜表面出現污堵。具體設計如下：設計參數單位數值處理量m3/d60設計運行時間h/d21系統回收率%75膜通量L/m2.h9.65膜數量支64.2.2 主要設備儀表清單名稱規格與型號材質單位數量反滲透裝置75%產水率組合件套1反滲透清洗裝置組合式系統，處理量60方/日組合件套1管道閥門組合件套1其余儀表組合件套14.2.3 RO膜應用情況簡介序號填埋場名稱填埋量t/d運行情
17、況1天津雙口2700良好2上海老港9000良好3廣州興豐4000良好4杭州天子嶺2500良好5北京阿蘇衛2000良好6福州紅廟嶺1400良好7深圳下坪3500良好8西安江村溝2500良好9烏市大浦溝2000良好10貴陽高雁1200良好11沈陽老虎沖1500良好12香港新界西6500良好第五章 電氣自控設計5.1 設計范圍本工程電氣設計內容為：浙江偉明環保股份有限公司（臨江電廠）污水處理站所需深度膜處理系統的全部配供電系統，弱電控制設備的所有電氣控制連接、控制柜的供貨及安裝。5.2 設計依據低壓配電設計規范（GB 5005495）工業與民用電力裝置的接地設計規范（GBJ65-83）建筑照明設計標
18、準（GB 500342004）建筑物防雷設計規范（GB 50057-94，2000）民用建筑電氣設計規范（JGJ 162008）供配電系統設計規范（GB 500522009）電力工程電纜設計規范（GB 502172007）招標文件要求和工藝提供的設計條件等5.3 負荷等級及低壓配電根據工藝專業提供的設計條件，全站工藝設備均為三級負荷。為此，本工程按三級負荷提供配電。根據供貨清單，本工程用電負荷均為380/220VAC，50Hz的低壓設備。本工程外部電源考慮為380VAC,50Hz 。從配電中心引出的低壓線路，對于功率較大的負荷采用放射式配電，其它負荷采用放射式和樹干式相結合配給各用電點的二級配
19、電點；二級配電點再通過動力或照明配電箱（柜）配給各用電設備，保證配電系統線路清晰、配電可靠。整個配電系統采用TN-C-S配電5.4 主要電氣設備選型1、 低壓開關柜采用GCS型成套開關設備，2、 低壓電氣元件為施耐德，變頻器、軟啟動為ABB，PLC為西門子。3、 動力配電箱采用XLL2-0.4型動力配電箱；4、 照明箱采用XX（R）M系列照明配電箱； 5.5 線纜選型及敷設1、 風機、水泵等動力電纜采用YJV系列，設計線芯2.5mm2。2、 儀表與控制系統所用動力電纜采用KVV系列，設計線芯1.5mm2。3、 模擬量信號電纜所用電纜為KVVP系列，設計線芯1 .0mm2。4、 電纜采用直埋與穿
20、管相結合的敷設方式；電纜出電纜溝,橋架,控制箱(柜)后穿管敷設，外露部分穿保護管；穿線鋼管進行熱鍍鋅防腐處理。5.6 自動化過程控制系統自控系統設計遵循“集中管理、分散控制、資源共享”的原則，儀表系統設計遵循“工藝必需、計量達標、實用有效、免維護”的原則。本廠的控制系統有遠程手動、就地控制和全自動控制三種方式。遠程手動由中控室操作人員通過上位機組態軟件手動控制；就地控制在設備現場手動控制，作為試車、檢修、后備用；全自動控制由可編程序控制器按編好的控制軟件自動完成。基于高可靠性的可編程控制器設備、高性能的處理器和工作站軟件、高效能的實時工業局域網以及滿足相關質量標準的儀器儀表和良好的防護措施，將保證整個控制系統達到國內先進水平。在處理站中，系統控制除了邏輯控制外，過程控制也占有很大的分量，這部分控制品質將直接影響工藝運行的處理效果。因此，本設計中所選用的控制設備除了滿足可靠性高、通訊靈活、邏輯功能強外，還具有模擬量處理能力和過程控制能力強的優點。
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