萍乡餐厨废弃物资源化利用和无害化处理项目技术方案100吨.pdf

萍乡市餐厨废弃物 资源化利用和无害化处理项目 技术方案 目录 第一章 概况.4 1.1 基本情况.4 1.2 餐厨垃圾产生情况.4 1.3 项目名称及处理规模.5 1.4 餐厨废弃物成分.6 第二章 项目用地及选址.7 2.1 项目用地.7 2.2 选址原则.7 2.3 厂址选择.7 第三章 方案设计原则.8 第四章 工艺介绍.9 4.1 工艺流程图.9 4.2 工艺流程简述.10 第五章 工艺说明.11 5.1 前处理系统.11 5.2 JS-ST 系统.12 5.3 除油系统.14 5.4 厌氧消化系统.15 5.4.1 工艺原理.15 5.4.2 技术特点.16 5.4.3 厌氧消化系统主要工艺参数.17 5.5 沼气净化与利用.17 5.6 沼渣脱水.20 5.6.1 工艺流程简述：.20 5.6.2 主要处理单元简述：.21 5.7 污水处理系统.22 5.7.1 工艺流程简述：.22 5.7.2 主要处理单元简述.24 5.8 除臭系统.32 5.8.1 各类除臭工艺特点.32 5.8.2 除臭工艺选择.32 5.8.3 工艺原理.33 5.8.4 工艺说明.35 5.9 供热系统（根据焚烧厂供给蒸汽品质选用）.36 第六章 主要工艺设备.37 6.1 餐厨垃圾处理主要工艺设备一览.37 第七章 物料平衡及热量平衡估算.44 7.1 物料平衡.44 7.2 能量平衡.45 第八章 产品方案.46 第九章 设备投资估算.47 第十章 运行成本分析.52 10.1 直接运行成本分析.52 第一章第一章 概况概况 1.1 基本情况基本情况 萍乡乃古之吴楚咽喉，今之赣西明珠，是中国近代工业起始最早的城市之一，改革开放以来，经济快速发展，商贸繁荣，已成为江西重要工业城市之一，下辖芦溪县、上栗县、莲花县、安源区、湘东区，全市土地面积 3823.99Km2，人口 185.16 万，人口密度 484 人/Km2。萍乡市位于江西省西部，东与本省宜春市、南与吉安市、西与湖南省株洲市、北与湖南省浏阳市接壤。地处东经 1133511417，北纬 2720280之间。萍乡是江西的“西大门”,在赣西经济发展格局中处于中心位置,素有“湘赣通衡”、“吴楚咽喉”之称。萍乡处于长株潭经济圈的辐射核心区域，同时接受泛珠三角经济区和闽东南经济区的辐射。境内沪昆铁路横穿市内腹地与京广、京九两大动脉相连，随着沪昆铁路电气化改造工程的完成，中国第一条设计时速 200Km/h 的铁路干线将成为连接长江三角洲和珠江三角洲的重要通道。319 和 320 国道呈十字型在市区交汇通过，沪昆高速、萍洪高速贯穿全境。市中心城区距湖南长沙黄花机场仅 120Km，具有优越的区位地理条件。1.2 餐厨餐厨垃圾垃圾产生情况产生情况 萍乡市餐厨垃圾目前主要分布于以下 4 个方面：(1)城市居民家庭、城市公共场所和旅游景点的垃圾收集点等；（2）各类食品批发和零售市场；(3)宾馆、饭店和各类小吃店等；（4）政府机关、企事业单位和学校及食堂等。目前，前两类产生源的易腐性垃圾均进入城市生活垃圾收集运输系统，是生活垃圾中厨余、果皮类的主要来源，而后两者产生点集中、产量大，还未形成一套规范的管理系统。目前，萍乡市现有各种餐饮服务单位 3620 家，其中涉星饭店 31 家，单位职工食堂 1100 家。按照我国城市人口与餐厨垃圾产生量估算，萍乡市餐厨废弃物日产生量 100 吨左右。萍乡市餐厨垃圾的主要特点为：（1）高含水率。餐厨垃圾的含水率高（水的质量分数大于 80%），这给其收集、运输和处理都带来很大难度。垃圾渗滤水可通过地表径流和渗透作用，污染地表水和地下水，而且由于餐厨垃圾单位质量的热值在 2100kJ/kg 左右，不能满足垃圾焚烧发电的热值要求。（2）易腐烂。餐厨垃圾中有机物含量高（约占干物质质量的 95%以上），易腐败发臭，易滋生病菌，会造成疾病的传播。（3）营养丰富。除了有机物含量高外，餐厨垃圾还富含氮、磷、钾、钙以及各种微量元素，具有营养元素齐全，再利用价值高等特点。厨余中的糖类含量比率大，而泔脚则以蛋白质、淀粉和动物脂肪类等为主要成分，且含盐、油脂量高（可达泔脚总量的 20%30%，其中相当部分是游离态）萍乡市主城区餐饮垃圾性质、组份见下表 1-1.表表 1-1 餐厨餐厨组分表组分表 序号 成分名称 百分含率 1）异物质（干基）1%2）总固体 TS（干基），包含油 16.11%其中 油脂（干基）3%有机质 VS（干基），油份除外 11.5%悬浮固体（干基），SS 11.28%溶解性固体（干基），DS 4.83%由上表可见，餐厨垃圾具有油脂含量高，有机质多，水份多，极易产生沼气（主要成分是甲烷）的特点，其成分包括但不限于：油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头以及废餐具、玻璃容器、金属器物、塑料、纸巾等，较为复杂。1.3 项目名称及项目名称及处理规模处理规模 项目名称：项目名称：萍乡市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理项目 项目地址：项目地址：萍乡市 处理规模：处理规模：100t/d。1.4 餐厨餐厨废弃物成分废弃物成分 本项目餐厨废弃物成分如下表 1-2 所示：表表 1-2 餐厨餐厨组分表组分表 序号 成分名称 百分含率 含量(t/d)1）异物质（干基）1%1.0 2）总固体 TS（干基），包含油 16.11%16.11 其中 油脂（干基）3%3.0 有机质 VS（干基），油份除外 11.5%11.5 悬浮固体（干基），SS 11.28%11.28 溶解性固体（干基），DS 4.83%4.83 3）水 82.89%82.89 合计 100.00%100.0 第二章第二章 项目项目用地及选址用地及选址 2.1 项目项目用地用地 用地总面积：22.030.0 亩 2.2 选址原则选址原则 目前，全国尚未有统一的餐厨垃圾处理技术规范和工程建设标准，也没有可供参考的相应地方标准规范，因此本工程餐厨垃圾处理厂选址时，遵循“合理规划、分步实施、政策引导、严格管理”的原则，重点考虑作为一类特殊生活垃圾处理设施所需要满足的规划用地、环境影响、社会反映、交通运输、给排水、供电等条件进行选址，基本原则包括：1.符合国家现行相关法规、规划和标准的规定，餐厨垃圾处理厂选址应符合规划用地要求，并具备扩大工程规模的建设空间；2.餐厨垃圾处理厂应位于城市规划建成区边缘或以外，并应设置在城市交通便利、给水排水管线和供电距离适中的地方；3.尽可能将餐厨垃圾处理厂与其它生活垃圾处理设施合并建设，以利于减少对环境和居民的影响、减少工程建设投资、减少垃圾处理后产品和残渣的运输费用。4.对于沼气上网发电利用方式，选址宜近 10 千伏变电站附近，考虑节约上网接入系统费用。2.3 厂址选择厂址选择 拟建餐厨垃圾处理厂的选址除了要遵循前述的选址原则外，还需要考虑资金筹措能力、区域发展规划等问题。在规划要求基础上，进行餐厨垃圾集中处理建设。第三章第三章 方案设计原则方案设计原则 根据本项目的实际情况优先考虑采用国内外技术成熟、效率高、能耗低、运行可靠的设备，坚持技术的先进性、工艺的可行性和经济的合理性相结合的原则。本设计方案主要遵循以下原则：a)坚持“统一收运、集中处理”的原则。充分借鉴国内其它城市餐厨垃圾处理经验，保证餐厨垃圾处置设施资源配置合理，提高处理质量，避免二次污染，形成规模效益，做到资源的充分回收、合理利用。b)坚持“统一规划、突出重点、因地制宜”的原则。充分考虑工程分期实施的可行性、经济性和合理性，尽量做到既经济实用，又合理可行。c)坚持“无害化、减量化、资源化”的原则。餐厨垃圾有机含量高，极具回收利用价值，应满足无害化处理的基本要求，尽可能实现资源化目标。d)坚持“先进、可靠、高效”的原则。项目设计应有一定的前瞻性和可延续性，留有一定的发展空间，有利于推行垃圾从末端治理向全过程控制转变，促使从源头减少废物产生量。e)餐厨垃圾处置工程的规划、设计、建设和管理，应符合国家环保方面的法律、法规和标准的要求，符合国家循环经济政策，符合行业和地区规划，满足卫生环境和城市景观环境的要求，为市民创造一个清洁舒适、优美和谐的生活环境。f)总体布置合理，与周围环境协调，“三废”治理方案有效、合理。g)综合考虑厂址、环境、地质、水文等条件，坚持因地制宜、从西宁市的实际出发的原则，做到工程项目的环境效益、社会效益和经济效益相统一。第四章第四章 工艺介绍工艺介绍 4.1 工艺流程工艺流程图图 餐厨垃圾称重计量原料仓破碎分选装置异物质亚临界装置亚临界出料池除油系统厌氧消化系统沼渣脱水系统污水调节池污水处理系统沼气焚烧厂掺烧填埋、焚烧或回收粗油脂外卖沼气处理系统垃圾焚烧发电厂符合要求的蒸汽（来自焚烧厂）污水达标排放滤液脱水试剂其他废水剩余污泥废渣沼渣剩余沼气脱气罐废蒸汽焚烧厂掺烧图 4-1：工艺流程框图 4.2 工艺工艺流程流程简述简述 餐厨垃圾经过收集后，经专用餐厨垃圾车运输至餐厨垃圾处理厂，经称重后纳入餐厨垃圾原料仓。原料仓中的餐厨垃圾采用输送机输送至破碎分选机，原料仓及输送机具有固液分离（滤水）功能，可滤出大部分的滤液，剩余的固渣在破碎分选机中进行异物质分选。经过破碎分选后物料进入亚临界装置，在高温高压下进行有机物水解、液化，生成高浓度的有机废液。亚临界处理产生的废蒸汽进入脱气罐，直接加热原料固液分离的滤液，加热后的滤液进入亚临界出料池，与亚临界处理的有机废液混合。混合后的物料进入除油系统的离心式固液分离机进行一次固液分离，分离出来的液相油水混合物通过格栅分离机进行二次固液分离，去除悬浮和漂浮的异物后，进入油水分离系统，分离油水混合物中的油脂。经过油脂分离后的脱脂液与一次固液分离的固相残渣混合进入厌氧消化系统。进入厌氧消化系统的物料在厌氧微生物的作用下，大部分有机物被分解生成沼气，剩余的消化液进行沼渣脱水，液相废水进入污水处理系统处理达标排放，固相沼渣运至焚烧厂焚烧处置。除油系统中分离出的油脂外卖出售。第五章第五章 工艺工艺说明说明 5.1 前处理系统前处理系统 餐厨垃圾中混杂着一些无法被微生物转化的物质，为了不影响后续工艺，必须对餐厨垃圾进行预处理，去除这部分物质。无法被微生物转化的物质可以分为两大类：比重比较大的（如金属、石块、玻璃等）和比重比较小的（如塑料包装袋、棉织品、纸张等）。前处理系统主要有称重、原料仓、破碎分选机、螺旋输送机等设备。餐厨垃圾由收运车收集、称重后送至原料仓进行储存，原料仓及其后端螺旋输送机都具有滤水功能，在储存及输送过程中对物料进行滤水处理，滤出液在集水槽中进行收集后泵送至亚临界出料池，固相物料由螺旋输送机输送至破碎分选机进行异物质分选，分选后的餐厨物料进行后端亚临界系统进行处理，分离出的异物质由皮带输送机输送至异物质收集箱进行储存、送至焚烧厂进行焚烧处理。1、称重系统、称重系统 餐厨垃圾在运至处理厂后，首先经过地磅称重计量后运送至原料仓卸料；卸料后的收运车再一次通过地磅称重计量。以确定每车的收运量。地磅主要设计参数如下主要设计参数如下：规格：20T；外观尺寸：3.0m8.0m（LW）；数量：1 座 2、原料仓、原料仓 餐厨垃圾经地磅房称重，进入到预处理车间。然后卸入原料仓内。原料仓用来密闭盛放收集来的餐厨垃圾，将餐厨垃圾通过组合双轴螺旋输送机输送到破碎分选机进行破碎分选，螺旋输送机设置孔径为 8mm 的滤水孔，滤出餐厨垃圾中50%以上的渗沥液。原料仓出料螺旋与组合螺旋输送机之间设有阀门，可以随时关闭阀门，对设备进行检修。原料仓设有自动密闭盖，预处理车间采用自动密闭门，结合臭气引风收集和除尘除臭系统，实现进料过程的清洁生产。原料仓主要设计参数如下主要设计参数如下：有效容积：120m3 外观尺寸：4.5m5.0m6.5m（LWH）；数量：1 座 输送螺旋输送螺旋 规格：10m3/h 数量：1 套 3、破碎分选机、破碎分选机 餐厨垃圾由原料仓经螺旋输送机输送至破碎分选机进行轻型异物质分离。轻物质分离的原理为：轻物质分离器为螺旋结构，在电机的高速旋转下会产生强离心力，进入分离器中的有机物料被甩至分离器内壁，并沿着分离器内壁下降，进入后端的中间暂储槽中，轻物质则通过内部螺旋上升，再通过设置在分离器侧面的出料孔出料至收集箱内。设备内壁设有螺旋刀具，在实现分选功能的同时对物料进行一定程度的进一步破碎。破碎分选机主要工艺参数主要工艺参数：破碎分选机分选尺寸：30mm；设备运行时间为：16h/d。数量：1 台 5.2 JS-ST 系统系统 该工艺段主要由中间暂储槽、JS-ST 进料泵、JS-ST 装置、JS-ST 水储罐、脱气罐、亚临界水输送泵主体设备构成。JS-ST 装置工作原理是将餐厨废弃物置于高温高压下，餐厨废弃物中的有机物质发生物理、化学性质变化，实现颗粒有机物的水解、増溶，同时将部分大分子有机物分解为小分子有机物。前分选系统分离出且经过异物分选及破碎的固体餐厨物暂存于中间暂储槽中，经亚临界输送泵输送至亚临界装置，利用水在高温、高压下的特性变化将餐厨物料中固体有机物进行颗粒的水解、増溶，很大程度上减少了颗粒状有机物的浓度，同时固态油脂的溶解液化促进了油脂的液滴聚集和上浮，从而有利于油脂的分离。亚临界处理完成后，先充分利用前端螺旋滤液在脱气罐内回收二次蒸汽，剩余二次蒸汽再用补充冷却水回收。当亚临界装置内压力降至常压后开启该装置缷料阀，亚临界水自流至亚临界水储罐，经过一段时间静置以使比重较大的异物质沉降后，上部清液与脱气罐内混合物料共同进入除油系统进行油水分离处理。JS-ST 装置运行参数运行参数：工作温度：180；工作压力：1.1MPa；运行时间：16h/d。数量：1 套 图 5-1：JS-ST 装置 JS-ST 装置主要功能如下：（1）通过 JS-ST 装置，在设定时间内用蒸汽将物料直接加热进行高温高压处理，可将有机物分解、液化。（2）本设备的主要目的是将细胞破碎以及实现有机物的溶出，同时将大分子的蛋白质等有机物，分解成小分子片段，提高物料的可生化性。经过处理后的物料更适合于厌氧发酵（沼气基质）的有机物，能显著提高废弃有机物厌氧消化时的总 COD 去除率，提高沼气产率。（3）JS-ST 装置是高温高压的密闭容器，不但提高了餐厨垃圾中油的分离率，同时还可以达到灭菌的效果，在处理过程中无有害气体及恶臭产生，为后端处理的副产品的应用提供了卫生和安全保障。（4）JS-ST 装置采用蒸汽加热，蒸汽来自焚烧厂，如果焚烧厂蒸汽品质达不到亚临界要求，则采用蒸汽锅炉供气，蒸汽锅炉采用厌氧消化产生的沼气作为燃料。系统设计过程中充分考虑废热的回收和利用，系统整体能耗较低。5.3 除油系统除油系统 餐厨垃圾废液除油技术是指在对餐厨垃圾经过蒸汽高温高压湿热水解后，垃圾中的油脂可浮性大幅增强，利用高效分离设备进行油脂回收的技术。通过前端加热后使餐厨垃圾中的固态油脂液化，同时降低物料粘度，提高固液分离效率。另外将传统的重力沉降隔油改为机械强制分离（油水分离机），缩短了隔油时间，提高了油水分离效率。该系统主要由固液卧螺离心机、固液格栅分离机、碟式分离机、一体式油水分离机、废液分离液储槽、脱脂液储槽、混合槽等组成。亚临界装置湿热水解处理后的餐厨垃圾，通过输送泵在卧螺离心固液分离机作用下，将较重颗粒的废渣进行分离，剩余的餐厨液流入 1 次分离液储槽。通过输送泵将 1 次分离液储罐的物料泵送至固液格栅分离机实现悬浮颗粒及漂浮颗粒物的固液分离，剩余的餐厨液流入 2 次分离液储槽，2 次分离液经泵送至碟式分离机进行油水分离，分离后的脱脂液与固液卧螺离心机分离出的废渣一同进入混合槽，混合均匀后进入调整槽，分离后的油相（含水率约为 3%）自流至储油槽进行暂存后送至一体式油水分离装置进行油水分离（含水率约为 0.5%），分离出油脂进入生物柴油系统进行深度处理。除油系统主要技术指标：主要技术指标：固液卧螺离心机：固体去除率 95%，料渣含水率小于 80%；固液格栅分离机：SS 损失率 5%，异物质去除率 95%；碟式分离机：油脂回收率为 90%，分离后水中含油率小于 0.3%。数量：1 套 5.4 厌氧厌氧消化消化系统系统 5.4.1 工艺原理工艺原理 厌氧消化是指在隔绝氧气的情况下，物料中的有机物先是被厌氧细菌代谢，转化为有机酸，然后厌氧的甲烷细菌降解有机酸为甲烷和二氧化碳。厌氧消化的过程是由许多中间步骤组成的复杂过程，其基本原理目前被人们广泛接受的是三阶段理论。此理论将复杂的厌氧生化过程大致可以分为三个阶段，即：水解发酵阶段；产氢产乙酸阶段；产甲烷阶段。相应的，将厌氧发酵微生物分为发酵细菌群、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群三个主要的细菌群。三个阶段过程是相互独立但又相互联系的。第一阶段为水解发酵阶段。在该阶段，复杂的有机物在厌氧菌胞外酶晦作用下，首先被分解成简单的有机物，如纤维素经水解转化成较简单的糖类；蛋白质转化成较简单的氨基酸；脂类转化成脂肪酸和甘油等。继而这些简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类。参与这个阶段的水解发酵蘸主要是厌氧菌和兼性厌氧菌。第二阶段为产氢产乙酸阶段。在该阶段，产氢产乙酸菌把除乙酸、甲酸、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物，如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢，并有 CO2产生。第三阶段为产甲烷阶段。在该阶段中，产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和 CO2等转化为甲烷。三阶段理论认为产甲烷菌不能利用除乙酸、H2/CO2和甲醇等以外的有机酸和醇类，长链脂肪酸和醇类必须经过产氢产乙酸菌转化为乙酸、H2和 CO2等后，才能被甲烷菌利用。5.4.2 技术特点技术特点 本项目的废弃有机物经过亚临界装置的预处理后，有机物（生物质等）中的细胞得到了充分的破碎，同时溶解性有机物的比例得到很大的提升，提高了污泥厌氧消化的速率和降解程度；另一方面，由于亚临界的处理对物料的物理性质也进行了很大程度的改善，使得物料在厌氧消化系统中的传质、传热性能得到很大的提升，有利于厌氧消化反应的进行。本项目将发酵液调整槽和厌氧消化槽分开，提高了沼气发酵的效率。同时设置了 1 座调整槽及 1 座厌氧消化槽，可实现稳定的发酵处理。通过调整槽对物料的调节使物料的 pH、温度等因素达到发酵条件后，通过消化槽进料泵输送到消化槽中，同时投放驯化好的污泥。本项目设置的湿式厌氧消化槽，采用机械式搅拌机，保证厌氧发酵的顺利进行，并通过循环加热系统保证消化槽内的温度。搅拌在厌氧发酵工艺中非常关键，如果搅拌不顺畅，会导致消化槽底部被堆积物占领，严重影响产气率。厌氧消化槽内的有机物分解率达到 80%以上，消化槽通过热交换器保证中温发酵的温度：35，物料在消化槽中停留时间为 20-25 天，在适应的条件下进行发酵产沼气，产生的沼气通过顶部的沼气管输送至沼气利用系统。5.4.3 厌氧消化厌氧消化系统主要工艺参系统主要工艺参数数 厌氧消化槽：厌氧消化槽：厌氧消化温度：中温（352）搅拌方式：机械搅拌 VS 分解率：约 80%油分解率：约 80%厌氧消化槽单槽有效容积：约 2500m3；结构形式：搪瓷拼装、外保温 数量：1 座 停留时间：约 25 天；pH：6.87.8。产气率约 6800m3沼气/天，甲烷浓度60%。发酵液调整槽发酵液调整槽：搅拌方式：机械搅拌 发酵液调整槽有效容积：约 200m3；数量：1 座 结构形式：钢砼防腐 5.5 沼气净化沼气净化与与利用利用 厌氧消化产生的沼气中除了甲烷气以外还含有硫化氢等气体及杂质，为了进行有效的利用，需要对沼气进行脱硫和预处理。1、沼气净化处理工艺流程说明、沼气净化处理工艺流程说明 沼气净化主工艺系统模块流程包括：脱硫预处理装置、储气装置及应急火炬。脱硫预处理装置脱硫预处理装置 从厌氧消化槽中出来的沼气先经过脱硫预处理装置进行脱硫、脱水、去除颗粒物、增压稳压后方可用于向垃圾焚烧厂焚烧炉供气。沼气脱硫采用干式脱硫罐脱硫，该方法是利用氧化铁及其复合物作为脱硫剂，吸收沼气中硫化氢的脱硫方法。干式脱硫塔主要包括外壳、添有脱硫剂的反应器和空气供应单元。沼气经厌氧消化槽、颗粒过滤器经风机增压后进入干式脱硫系统，沼气中H2S 从 4000ppm 降到 20-200ppm。脱硫后沼气直接进入沼气储气柜。经过预处理后的沼气指标主要设计参数如下主要设计参数如下：压力 25KPa（可调，无压力突变）湿度 80%RH 粉尘 1um 温度 50-55 H2S 38%年运行时间：7500h 图图 5-8 发电机组余热利用系统流程图发电机组余热利用系统流程图 5.6 沼渣脱水沼渣脱水 5.6.1 工艺流程简述：工艺流程简述：经厌氧消化后的消化液（俗称沼渣）经泵送至消化液停留槽（污泥池），消化液在消化液停留槽中停留 1d，消化液停留槽中设置潜水搅拌机，以防止污泥在槽中沉积。同时污水处理系统的剩余污泥也排入消化液停留槽中。停留槽中的消化液经泵提升并通过管道混合器与絮凝剂混合后至卧式螺旋离心机，通过离心机蒸汽 缸套水 80 PGU 换热器 热水 60 烟气余热锅炉 高温烟气 除油单元 厌氧罐保温 燃气锅炉 对消化液进行脱水，脱水后的泥饼含水率不高于 80%，由垃圾车运至焚烧炉与生活垃圾掺烧。脱水上清液排入污水调节池。5.6.2 主要处理单元简述：主要处理单元简述：5.6.2.1 消化液停留槽：消化液停留槽：消化液停留槽（污泥池）主要用于存放厌氧消化后的消化液（沼渣）及污水处理系统排放的污泥，停留时间为 1d。消化液停留槽内设置潜水搅拌机，以防止污泥在池内出现沉积。消化液停留槽设置参数：设置参数：单池有效容积：180m3 数量：1 座 结构形式：钢砼防腐 搅拌方式：机械搅拌 功率：1.5kw 数量：2 台 5.6.2.2 絮凝剂自动投加系统絮凝剂自动投加系统 消化液（沼渣）通过管道混合器经高分子絮凝剂助凝后进入离心脱水系统进行脱水。自动加药系统设置参数：设置参数：规格：3000L/h 药剂投加率：50kg/t 干污泥 药剂配置浓度：3 5.6.2.3 离心脱水系统离心脱水系统 卧螺沉降离心机，是利用离心沉降原理分离悬浮液的设备。其工作原理是：当要分离的悬浮液进入离心机转鼓后，比液相密度大的固相颗粒在转鼓强大离心力作用下快速沉降到转鼓内壁，离心机内部的螺旋输送器把沉积在转鼓内壁的固相推向转鼓小端的干燥区进一步脱水，然后经出渣口排出，分离后的清液则从转鼓大端溢流堰流出。经加药后的消化液（沼渣）进入卧式螺旋沉降离心机进行离心脱水，脱水后的污泥含水率低于 80%，由污泥车输送至焚烧炉与生活垃圾掺烧。脱水上清液自流进入污水处理系统的调节池。离心脱水系统设置参数：设置参数：最大生产能力：15m3/h 最大排渣能力：1.2m3/h 功率：22kw 数量：2 台 5.7 污水处理系统污水处理系统 5.7.1 工艺流程工艺流程简述简述：脱水系统上清液及其他系统的排放污水流入污水调节池。调节池中设置潜水搅拌设备，渗滤液在调节池的停留时间为 1d，实现均质均量。渗滤液均质均量后由调节池提升泵提升至隔油沉淀池，主要去除污水中的浮油浮渣，浮油浮渣直接送入焚烧炉与生活垃圾掺烧，清夜自流进入涡凹气浮系统，经过气浮后自流进入混合中间水池，浮渣送至脱水系统或直接送至焚烧炉。混合中间水池中的水与JS-BC 系统的回流污泥及回流混合液充分混合后经泵提升进入 JS-BC 工艺处理系统，JS-BC 工艺系统包含 JS-BC 装置、JSBC 曝气池和生化沉淀池，在兼氧条件下，高效 Bacillus 菌能快速、彻底的去除水中残留的有机物和总氮，达到水质净化的目的。JS-BC 工艺出水进入生化出水池，再经泵提升进入管式超滤膜处理系统，通过膜组件的截留作用，将废水中的微生物、悬浮物有效分离。超滤系统的出水进入反渗透系统，通过膜分离作用拦截废水中剩余的有机物、胶体及离子，出水达到排放标准后排放。本工艺的污泥主要来自气浮池、生化沉淀池，含水 97%98%的污泥与消化液一同进入沼渣脱水系统经过离心脱水后，含水率降低至 80%以下，脱水污泥送至焚烧炉与生活垃圾掺烧处置。污水调节池隔油沉淀池涡凹气浮JSBC装置JSBC曝气系统二沉池管式超滤膜RO系统达标排放沼渣脱水系统直接送入焚烧炉焚烧混合液回流污泥回流剩余污泥排放浮渣、浮油浮渣、浮油脱水污泥至焚烧炉RO浓水回喷焚烧炉焚烧 图图 5-9.污水处理系统污水处理系统工艺流程图工艺流程图 5.7.2 主要处理单元简述主要处理单元简述 5.7.2.1 调节池及调节池及气浮气浮预处理系统预处理系统 餐厨垃圾消化液脱水上清液成分复杂，废水中污染物浓度波动较大，并且悬浮物含量很高，动植物油含量较高，因此需要设置调节池和预处理系统。调节池停留时间 1d，调节池设置潜水搅拌机，保证调节池中污水的完全混合状态，均匀水质。由于原水中的含油一定的动植物油，直接进入 JSBC 系统对JSBC 装置及微生物的活性影响较大。因此，为降低污水中动植物油的含量设置隔油沉淀池及涡凹气浮系统。气浮出水进入混合中间水池与 JSBC 系统的回流污泥及回流混合液充分混合后再进入 JSBC 系统。调节池主要设计参数设计参数：有效容积：230m3 停留时间:1d 结构形式：地下钢砼防腐 数量：1 座 配套设备：潜水搅拌机 功率：2.2kw 数量：2 台 材质：不锈钢 隔油沉淀池主要设计参数主要设计参数：停留时间：30min 表面负荷：0.8m3/m2.h 数量：1 台 材质：钢防腐 气浮池主要设计参数主要设计参数：停留时间：20min 表面负荷：8m3/m2.h 数量：1 台 材质：钢防腐 5.7.2.2 JSBC 工艺工艺 JS-BC工艺是污水生化处理新工艺，该工艺不受传统城市污水处理工艺对BOD5/CODcr、BOD5/TN、BOD5/TP比值要求的限制，同时具有占地小、运行成本低等优点，因此该工艺在日本和韩国应用都非常广泛。JS-BC生化系统是指在原来的普通活性污泥法和回转生物接触法的基础上进化演变的有机污水处理系统。通过将土壤菌(Bacillus)在JS-BC装置和曝气池内有效的增殖、活性化从而高效去除BOD、COD、N-Hex、T-N、T-P等污染物，并同时分解系统臭气的先进、高效的处理系统。图图5-10.JS-BC系统组成示意图系统组成示意图 JS-BC污水处理技术的基本工艺：（1）利用系统核心装置JS-BC装置丝网状态梭型回转接触体污水和空气流入量极高的特点，为土壤菌（Bacillus菌）提供特殊的生长环境，可从空气中直接摄取丰富的O2，使土壤菌在在回转接触体表面快速的附着并增殖，提高活性土壤菌（Bacillus菌）在载体上的保有量。同时通过有机生物营养液对敏感菌群优 势培养作用，最大限度地对Bacillus菌进行增殖培养并发挥出Bacillus菌对污水中BOD、COD、T-N、T-P强大的吸附和降解能力，使JS-BC核心装置对BOD的去除率达50%以上；T-N去除率达40%以上；T-P去除率达55%以上，大大降低了后续处理设施的进水负荷。（2）针对土壤菌（Bacillus菌）特殊的生化特性和污水处理原理，将JS-BC装置、曝气池组和沉淀池组有机结合，通过调整控制JS-BC装置与曝气池组间回流液的内外回流循环量和溶解氧量和调整回流污泥循环量，实现土壤菌（Bacillus菌）在JS-BC系统中对污水中有机物的高效分段循环降解能力，从而实现高效去除污水中的BOD、COD、SS、T-N、T-P，特别是有效解决了除氮、磷和消除恶臭等诸多污水处理难题。通过整个JS-BC系统生化处理作用后COD去除率可达85%以上；BOD去除率达93%以上；T-N去除率达75%以上；T-P去除率达90%以上；SS去除率达90%以上。该工艺在日本、韩国工业污水和城市污水中应用都非常广泛，国内在垃圾渗滤液污水和医院污水治理方面也得到应用，其主要工艺流程见下图：图图5-11.JS-BC系统工艺流程图系统工艺流程图 污水经预处理后进入JSBC混合水池，与回流后的曝气循环液、回流污泥进行均匀混合后进入系统核心装置JS-BC装置，依靠活性Bacillus菌特有特性对污水中有机污染物、T-N、T-P和臭气成分进行降解去除。装置出水自流进入下端生物曝气池依靠活性Bacillus菌进一步生化降解处理，同时曝气液在曝气池和JS-BC装置中进行内、外循环，进一步提高T-N、T-P吸附降解时间，最大限度去除污水中T-N、T-P污染物。曝气池出水自流进入后端沉淀池，对泥水混合物进行充分泥水分离，同时沉淀池中污泥回流到前端JS-BC装置和曝气池中对污泥中活性成分进行激活，提高系统内活性污泥（Bacillus菌）浓度，从而提高系统处理能力。经沉淀后的上清液自流进入膜系统进行处理，产生的污泥由提升泵提升至污泥处理系统进行处理。JS-BC处理系统主要特点如下：A.Bacillus菌的特点：(1)Bacillus菌具有超强的繁殖能力，在高PH及低温、高盐度、高压等极具严酷的极限环境中也具有适应能力。(2)在Bacillus菌中含有资化性细菌对有机物有分解和资化能力。(3)可分解蛋白质和将淀粉分解至葡萄糖的能力。(4)可分解脂肪酸。(5)可吸收腐化、增殖分解后的物质。(6)Bacillus菌属适氮和硫磺素菌种，可将污水中氮素被氧化前的氨、氨盐、硫化氢等状态的物质吸收，去除了臭气产生成份，降低了系统臭气产生量。(7)Bacillus菌具有孢子形成能力，在恶劣环境中能保持活性菌种增殖数量，维持处理能力。(8)可以分泌抗生素，具有杀菌灭菌的功效。(9)可分泌的酵素具有强力的水分解能力，可分解难分解的蛋白质、脂质、核酸等物质，通过对难分解性物质的分解、可大幅提高处理效率。(10)能分泌出一种特殊的粘性物质，具有很强的吸附过滤能力。(11)含有Bacillus菌的活性污泥的脱水性能非常好。B.JS-BC系统特点：(1)生物脱氮、除磷速度快，效果好。(2)具有瞬间吸收分解臭气能力，无需增加臭气处理系统，改善了污泥处理环境。(3)COD去除率高（85%以上），工艺流程简短、运行管理简单。(4)溶解氧要求低（0.1-1mg/L），运行费用省。(5)系统活性污泥浓度高，耐冲击负荷能力强，运行效果稳定。(6)污泥产量小，脱水性能好。可直接浓缩脱水，便于进一步处理与处置。(7)通过JS-BC核心装置可去除BOD负荷的50%80%，降低后续曝气池进水负荷，减少曝气池容量，并且JS-BC装置可架装在曝气池上，从而可减少系统占地面积。(8)在改扩建工程中可降低占地和改扩建成本，并大幅提高整体系统处理能力。(9)管理简单，运行可靠，不发生污泥膨胀，设备种类和数量较少，控制系统简单，运行安全可靠。JSBC系统设计参数设计参数 单台规格：处理能力 230kgBOD/d 功率：2.2kw 数量：2 台 曝气池 DO 值：0-1.0mg/L 污泥浓度：8000-10000mg/L 5.7.2.3 超滤系统超滤系统 超滤（UF）分离技术采用特定的膜，在一定的工作压力下，去除或浓缩原液中的物质。薄膜过滤属于错流过滤不同于传统的过滤全流过滤，传统的粗过滤是将溶液垂直通过一滤媒来除去其中的悬浮固体。所有的液体在通过滤媒后由同一出口流出。此类过滤装置包括袋式过滤器，砂滤等，粗过滤法只能去除超过1um 的不溶性颗粒（原理详见下图）。薄膜分离系统可以去除小颗粒及溶盐其原理是：加压的原液平行通过薄膜表面，部分的水流通过薄膜，被截留的颗粒在剩余的水流中浓度越来越高。由于溶液是连续性地流过，被截留的颗粒不会沉积，反而会被浓缩液带走。因此，一进水流在通过薄膜后便分为两道：通过薄膜的溶液（渗透液）和残留的浓缩液。错流过滤这种过滤方式的主要优点是：薄膜截留下来的物质被流体不断的带走，这在一定程度上相当于膜表面被连续的清洗，这样就延长了膜的寿命，并降低了维护和清洗的费用。相反，传统过滤中被截留的物质积累在过滤介质上，必须定期清洗更换介质。图 5-12 两种过滤方式的比较 膜技术应用及膜处理装置简述（如下图）：图 5-13 错流过滤原理示意图 本工艺中的超滤进水来自生化沉淀池出水，水中的颗粒物含量很低，污染物浓度也较少，因此采用装填面积较大的中空纤维式超滤膜组件，节省占地面积、建设成本、运行费用的同时，为反渗透系统提供良好的进水水质保障。超滤系统主要设计参数主要设计参数：设计产水通量：70LMH 设计错流流速：3.5m/s 浓缩因子：1.25 膜规格：8 吋3m 有效膜面积：27m2 材质：PVDF 5.7.2.4 反渗透（反渗透（RO）系统）系统 由于单靠生化和超滤(UF)系统并不能完全实现水质达标排放，因此超滤（UF）出水需要进一步深度处理，根据目前现有的处理技术，超滤 UF 单元出水还需进一步处理，反渗透由于膜孔径更小，截留能力更强，因此 RO 出水可以确保出水达标。图 5-14 膜分离图谱 其中难降解的 CODcr 的成分主要有甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、2，2，6，6-四甲基-4-4 戊酮、三甲基磷酸、2，4-二甲基-苯甲醛、2，4-二（1，1-二甲基乙基）苯酚、三（2-氯乙基）磷酸、邻苯二甲酸环己基甲基丁基醚、邻苯二甲酸二丁酯、3，5-二叔丁基-4-羥苯基丙酸、乙酰胺、正十六酸、十八硫二烯酸、以及少量的十八烷到二十五烷之间的正烷烃（其色谱面积占总面积的 1%左右）等，它们对出水中的 CODcr 的贡献较大，这是生化出水中 CODcr 的主要成分，也是形成出水色度的主要原因，通过分析发现，经 RO 系统后出水可以实现稳定达标排放。反渗透系统主要设计参数主要设计参数：设计产水通量：12LMH 有效膜面积：37m2 膜壳规格：8 吋6m 膜壳材质：FRP 5.7.2.5 二次污染控制标准二次污染控制标准 本系统运行中产生的污泥送入沼渣脱水系统一并处理，处理后的污泥含水率低于 80%，而后由招标人车送垃圾仓掺烧。系统运行中产生的臭气独立收集、送至餐厨处理系统产生的臭气处理系统，恶臭污染物排放达到恶臭污染物排放标准（GB14554-93）中的新扩改建的二级标准 5.8 除臭系统除臭系统 5.8.1 各类除臭工艺特点各类除臭工艺特点 目前，主要的除臭方式大致可分为物理法、化学法、生物法。（1）物理法基本原理是改变恶臭物质的物理形态，从气相中将其分离出来，但化学性质不发生改变，且往往是可逆反应，在一定条件下，分离出的恶臭物质又重新进入气态，如硫化氢、氨等从水中挥发、活性碳的解析过程等。物理法设备简单，操作方便，分离效果良好。（2）化学法基本原理是通过化学反应和传质作用，将恶臭污染物转化为不臭无害的物质，达到消除臭味的目的。化学法反应快、运行可靠，但选择性极强，在选择化学药剂时，必须清楚恶臭物质成分，甚至污染物的浓度，因为吸收剂用量不足，不能完全去除污染物，吸收剂过量，有时会造成新的污染。（3）生物法基本原理是利用微生物的新陈代谢，以恶臭物质作为营养，将恶臭物质分解为 CO2、H2O、N2、硫酸盐等无害的气体与可溶性物质。生物法的选择性不强，微生物可以通过接种、培养、驯化，使其适应当前环境，分解其中的有机物质。但对温度、湿度、PH 值等过程参数控制要求较高。5.8.2 除臭工艺选择除臭工艺选择 根据餐厨垃圾臭气的特殊性，本方案主要选用生物除臭法对各个车间在运行过程中产生的废气进行处理。各车间的废气通过引风机的作用，由收集管道进入预处理系统处理进行预处理，主要是对废气中的含油成分及少部分恶臭物质进行处理，并进一步对气体进行加湿、浓度和温度调节等处理，经过预处理后的气体进入生物处理系统进行生物脱臭。由于微生物对环境温度变化、进气浓度的波动以及长时间停机后再启动等影响有一定的适应过程，在这段时间里系统无法达到最佳的处理效果，本方案在生物处理单元后端设置一级光催化氧化尾气处理系统，当生物处理单元受环境影响处理效果降低时开启尾气处理系统，确保废气达标排放。图图 5-15.生物滤池除臭系统工艺流程图生物滤池除臭系统工艺流程图 5.8.3 工艺原理工艺原理 5.8.3.1 预处理系统预处理系统 预处理系统主要作用是将进入的废气进行洗涤，通过添加药剂，去除气体中的含油成分及部分恶臭气体，以免生物菌种遭受破坏。并进一步对气体进行加湿、浓度和温度调节等处理，为进入生物处理系统做准备。5.8.3.2 生物处理系统生物处理系统 生