渗滤液的处理.doc

气象参数：
。。。镇地处内陆，属温带大陆性半干旱气候。干旱,少雨，高寒，风沙大，蒸发量高，无霜期短，无霜期120天左右，多年平均降雨量仅为240mm，多年最大月降雨量为53.6mm，多年平均气温8ºC,极端最高气温为37.5ºC，极端最低气温为-23.2ºC，多年平均蒸发量为1675mm，多年平均风速2.1m/s。
1.渗滤液产生量的计算
渗滤液的产生量为：

式中Q---表示渗滤液年产生量，m3/a;
A1---填埋区汇水面积，m2；
A2----调节池的汇水面积，m2(忽略不计)；
C---渗出系数；
I---降雨强度，mm。C为填埋场内降雨量转为渗滤液的份数，其值随填埋场覆盖土性质，坡度而不同，一般在0.2-0.8之间，封场的填埋场则为0.3-0.4，本工程中C取0.6；
已知年平均降水量450-580mm，多年平均降雨量为572.4mm，多年最大月降雨量为93.5mm；
填埋区汇水面积A1=32695.0352m2 ；
年平均垃圾渗滤液产生量：
=240×0.6×41400×10-3m3/a
=5961.6m3/a
平均月渗滤液产生量：Q=5961.6/12=496.8≈500m3/月
日平均渗滤液产生量：q=500÷30=16.7m3/d
最大月垃圾渗滤液产生量：
=53.6×0.6×41400×10-3m3/月
=1331.4m3/月
日最大渗滤液产生量1331.4÷30=44.38m3/d
渗滤液处理工艺的选择
根据以上的气象条件和渗滤液的计算，选择使用超滤-回灌技术原因如下：
a该地属于高寒地段生物处理不合适。
b渗滤液的产生量少20-45m3/d，建立生物处理设施不合适。
c该地的蒸发量1675mm比较大。

2. 调节池容积计算
平均月渗滤液产生量：Q=5961.6/12=496.8≈500m3/月
最大月垃圾渗滤液产生量： 1331.4m3/月
日平均渗滤液产生量：q=500÷30=16.7m3/d
日最大渗滤液产生量1331.4÷30=44.38m3/d
调节池的尺寸
调节池的容积为：1331.4m3-500m3=831.4m3≈1000m3
调节池的水面面积A=15×15=225㎡，调节池的有效水深H取4.5m，超高0.5m,
则取整得，池的实际尺寸：长×宽×高=15m×15m×5m
3.渗沥液收集系统：
收集系统的作用：
渗滤液收集系统的主要功能是将填埋库区内产生的渗滤液收集起来，应保证在填埋场使用年限内正常运行，收集并将填埋场内渗滤液排至场外指定地点，避免渗滤液在填埋场底部蓄积。
渗滤液的蓄积会引起下列问题：
1、场内水位升高导致垃圾体中污染物更强烈的浸出，从而使渗滤液中污染物浓度增大；
2、底部衬层上的静水压增加，导致渗滤液更多的地渗漏到地下水——土壤系统中；
3、填埋场的稳定性受到影响；
4、 渗滤液有可能扩散到填埋场外
收集系统的构造：
渗滤液收集系统主要由汇流系统和输送系统两部分组成，汇流系统的主体是渗滤液导流层（即主滤液排水层），渗滤液的输送系统包括收集槽、多孔收集管，收集池、泵以及渗滤液存储池。典型的填埋场渗滤液收集系统主要由渗滤液调节池、泵、输送管道和场底排水层组成。

图1：渗滤液收集槽细部构造示意图
图2：渗滤液收集穿孔管示意图
1、导流层：导流层铺设在经过处理后的场基上，用来将全场的渗滤液顺利的导入收集沟内的渗滤液收集沟内。厚度不小于300mm，由粒径40-60mm的卵石铺设而成。
1、排水层：场底排水层位于底部防渗层上面，由沙或砾石构成。当采用粗沙砾时，厚度为30-100cm，必须覆盖整个填埋场底部衬层，其水平渗透系数不应大于0.1（cm/s），坡度不小于2%。
2、管道系统：渗滤液收集管道通常埋设在堆填砾石的收集槽中，收集槽应衬以土工织物以防细粒穿过衬垫进入收集槽并渐次进入收集管。公称直径应不小于100mm，最小坡度应不小于2%，由于场底整平面坡度为2%，则I=2%；选择材质时考虑到垃圾渗滤液有可能对混凝土产生侵蚀作用，通常采用高密度聚乙烯（HDPE）,预先制孔，孔径D常为15-20mm,孔距50-100mm,开孔率2%-5%左右，设D=16mm，孔距为100mm，开孔率为4%；为使垃圾体内的渗滤液水头尽可能低，管道安装时要使开孔的部分朝下，但孔口不能靠近起拱线，否则会降低管身的纵向刚度和强度，如图2所示。
3、防渗衬层：由黏土或人工合成材料构筑，有一定厚度，能阻止渗滤液下渗，并具有一定坡度（通常为2%-5%）。
4、 收集盲沟：收集沟设置于导流层的最低标高处，并贯穿整个场底，断面通常采用等腰梯形或菱形，铺设于场底中轴线上的为主沟，在主沟上依间距30-50m设置支沟，支沟与主沟的夹角宜采用15的倍数（通常采用60°），收集管管道设置为直管段，中间不要出现反弯折点
主管管道尺寸计算：
最大渗滤液流量Q=0.0007m3/s
（1）管道尺寸选择
选用直径100mm，SDR11，高密度聚乙烯管（HDPE）
SDR=D0/t
t=DO/SDR=100/11mm=9.09mm
Di=D0-2t=100-2×9.09mm=81.82mm=0.082m
=Di/4=0.082/4m=0.02m
=3.14×（0.082/2）2=5.28×10-3m2
对于HDPE管n=0.011,已知S=0.02用曼宁公式求管道净流量

=0.021/6×0.021/2×0.021/2×5.28×10-3/0.011m3/s=5.0×10-3m3/s>0.0007m3/s
（2）管道穿孔数
主管长度L=133.01m
单位管长最大流量Qn=Q/L=0.0007/133.01=5.263×10-6m3/s/m
假定孔径d=15mm=0.015m，则孔口面积
=1.77×10-4m3
取过流系数为C=0.62，限定流速Vent=0.03m/s
由伯努利方程得Qb=CAbVent=0.62×0.03×1.77×10-4m3=3.29×10-6m3/s
穿孔数：N=Qn/Qb=5.263×10-6/3.29×10-6孔/m=1.6孔/m
因此，每5米设8个孔，孔间距为62.5mm