危險廢物處理處置中的廢水處理設(shè)計

趙慶

（中國瑞林工程技術(shù)有限公司,江西南昌 330031）

危險廢物處理處置中的廢水處理設(shè)計

趙慶

（中國瑞林工程技術(shù)有限公司,江西南昌 330031）

從廢水的水質(zhì)、處理工藝和單體構(gòu)筑物等方面介紹了某危險廢物處理處置中的廢水處理設(shè)計。該項目采用物化處理+生化處理+深度處理的組合工藝,具有效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點,出水可滿足《污水綜合排放標準》(GB 8978-96)一級標準的要求。

危險廢物；廢水處理；物化處理；生化處理；深度處理

危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或是根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的廢物。危險廢物普遍具有一種或幾種以上諸如毒害性、爆炸性、腐蝕性、易燃性、化學(xué)反應(yīng)性和感染性等危害特性,會對生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴重危害。危險廢物處理處置主要采用焚燒、穩(wěn)定固化、物化處理等方法,廢水處理站主要處理危險廢物處理處置中心的生產(chǎn)廢水。筆者以某危險廢物處置中心的廢水處理站為例,從廢水水質(zhì)、處理工藝和構(gòu)筑物設(shè)計等方面進行分析和探討,以期為同類項目的建設(shè)提出借鑒和參考。

1 處理工藝

某危險廢物處理處置中心主要處理廢礦物油、感光材料廢物、廢鉛酸蓄電池、廢家用電器、含銅廢液、廢酸、廢堿、高濃度有機廢液,處理能力340 kt/a。主要包括焚燒車間、物/化車間、廢水處理車間及生活輔助設(shè)施等。該工程產(chǎn)生的廢水主要為處置中心的生產(chǎn)廢水、生活污水及初期雨水等,設(shè)計規(guī)模360 m3/d。廢水主要含有重金屬離子、SS及COD,參照國內(nèi)外同類型企業(yè)廢水水質(zhì)確定本工程進水水質(zhì)（表1）。該工程廢水處理后的廢水水質(zhì)需滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-96）[1]一級標準要求。

表1 設(shè)計進水水質(zhì)mg/L

由于處置中心進場廢物種類較多,所產(chǎn)生廢水的水質(zhì)變化較大,并有很大的不可預(yù)見性。根據(jù)該水質(zhì)特點采用以下處理方案:物化處理(pH調(diào)節(jié)+DTCR反應(yīng)+絮凝反應(yīng)+沉淀)+生化處理(兩級水解/生物接觸氧化池)+深度處理(多介質(zhì)過濾器+超濾+反滲透)。

根據(jù)廢水性質(zhì),將含重金屬的生產(chǎn)廢水及初期雨水經(jīng)物化處理脫除重金屬后,進入生化系統(tǒng)處理,在生化系統(tǒng)中與生活污水混合后可提高生化系統(tǒng)可生化性保證良好的生化處理效果。生化出水經(jīng)深度處理后可達標排放或回用于生產(chǎn)。物化處理第一步在pH調(diào)整池加入堿液,將pH值調(diào)制8～10；第二步在DTCR反應(yīng)池中加入重金屬捕集劑（DTCR）溶液；第三步投加PAC和PAM去除捕集劑中的重金屬離子。生化處理工藝采用兩級水解/生物接觸氧化處理工藝,連續(xù)運行。水解池完成厭氧發(fā)酵中的水解和酸化兩個過程,簡稱水解,可將難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾男》肿佑袡C物,改變原水的可生化性,從而減少反應(yīng)時間和處理能耗；好氧采用生物接觸氧化池,凈化污水主要依靠填料上的生物膜作用,同時存在一定濃度的懸浮活性污泥,同時兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點,保證良好的處理效果。

深度處理先采用多介質(zhì)過濾器截留水體中懸浮固體和其他雜質(zhì),后通過超濾和反滲透系統(tǒng)攔截水中剩余的重金屬離子及難降解有機物,使出水穩(wěn)定達到《污水綜合排放標準》（GB 8978-96）一級標準后排放。廢水處理產(chǎn)生的污泥通過處理處置中心的物化車間壓濾機進行污泥脫水,脫水后的污泥送至穩(wěn)定固化車間進行處理；反滲透產(chǎn)生的濃水進入焚燒車間及穩(wěn)定固化車間另行處理。廢水處理工藝流程如圖1所示。

圖1 廢水處理工藝流程

2 主要構(gòu)筑物及其設(shè)計參數(shù)[2-4]

2.1 物化反應(yīng)

物化反應(yīng)工序所需的主要構(gòu)筑物包括：pH調(diào)整池、DTCR反應(yīng)池、絮凝反應(yīng)池、斜管沉淀池、pH回調(diào)池。具體設(shè)計參數(shù)如下：1）pH調(diào)整池1座,分兩格,用于將來水pH值調(diào)整至8～10。每格設(shè)計尺寸：L× B×H=1 900 mm×1 900 mm×1 500 mm,有效水深1．0 m,反應(yīng)時間29 min。每格反應(yīng)池配攪拌機1臺,槳葉直徑470 mm,轉(zhuǎn)速125 r/min,N=1．5 kW。2）設(shè)DTCR反應(yīng)池1座,分兩格,用于與重金屬捕集劑（DTCR）溶液反應(yīng)。每格設(shè)計尺寸：L×B×H=1 900 mm×2 000 mm×1 500 mm,有效水深1 m,反應(yīng)時間29 min。每格反應(yīng)池配攪拌機1臺,槳葉直徑470 mm,轉(zhuǎn)速125 r/min,N=1．5 kW。3）設(shè)絮凝反應(yīng)池1座,分兩格,用于與絮凝劑反應(yīng)形成較大顆粒物使之能與水分離。每格設(shè)計尺寸：L×B×H=1 600 mm×1 600 mm×1 500 mm,有效水深1 m,反應(yīng)時間20．5 min。每座反應(yīng)池配攪拌機1臺,槳葉直徑1 200 mm,外緣線速度0．7～0．8 m/s,N=0．37 kW。4）設(shè)斜板沉淀池1座,分兩格,用于分離水中懸浮顆粒。每格設(shè)計尺寸：L×B× H=4 000 mm×2 000 mm×4 500 mm,表面負荷q取0．94 m3/（m2·h）,其中55°傾角污泥斗高0．785 m,斜板長L=1 m（傾角60°）,沉淀時間1．5 h。

2.2 生化反應(yīng)

生化反應(yīng)的主要構(gòu)筑物包括一級水解酸化池、一級接觸氧化池、二級水解酸化池、二級接觸氧化池和豎流式沉淀池。具體設(shè)計參數(shù)如下：1）一級水解池2座,停留時間8．5 h,有效容積128 m3,有效水深4 m,每座平面設(shè)計尺寸為4 m×4 m,上升流速0．5 m/h,每座水池設(shè)攪拌器1臺,50 r/min,N=1．1 kW。2）一級生物接觸氧化池2座,單位填料BOD5容積負荷為1．2 kg/（m2·d）,填料填充比70%,總有效容積224 m3,停留時間14．9 h,有效水深4 m,每座平面設(shè)計尺寸為7 m×4 m,氣水比30：1。3)二級水解池2座,停留時間6．5 h,有效容積98 m3,有效水深4 m,每座平面設(shè)計尺寸為3．5 m×3．5 m,上升流速0．6 m/h,每座水池設(shè)攪拌器1臺,50 r/min,N=1．1 kW。4)二級生物接觸氧化池2座,單位填料BOD5容積負荷0．4 kg/（m2·d）,填料填充比70%,總有效容積128 m3,停留時間8．5 h,有效水深4 m,每座平面設(shè)計尺寸為4 m×4 m,氣水比10：1。5）二沉池采用豎流式沉淀池,共2座,每座尺寸：L×B×H=3 000 mm×3 000 mm×4 500 mm,表面負荷q取0．83 m3/（m2·h）,沉淀時間2 h。6）配羅茨鼓風(fēng)機3臺（2用1備）,Q=5．38 m3/min,H=49 kPa,N=7．5 kW。

2.3 深度處理

深度處理的主要構(gòu)筑物包括多介質(zhì)過濾器、UF系統(tǒng)和RO系統(tǒng)[5]。具體設(shè)計參數(shù)如下：1)多介質(zhì)過濾器1座,采用石英砂和無煙煤雙層濾料,石英砂濾料層厚1．1 m,無煙煤濾料層厚度0．5 m。缸體尺寸為ID1 500 mm×3 460 mm,過濾面積1．77 m2,濾速8．5 m/h,反沖洗強度15 L/(s·m2)。2)UF系統(tǒng)采用PVDF（聚偏氟乙烯）材質(zhì)中空纖維膜,設(shè)計膜通量47 L/(h·m2),每支膜表40 m2,共8支。正洗強度2．5 m3/h·支,正洗時間40 s,正洗周期20 min,反洗強度2．5 m3/h·支,反洗時間40 s,反洗周期20 min。3)RO系統(tǒng)采用卷式膜,膜通量18 L/(h·m2),每支膜面積32.5 m2,共18支,按2:1排列,產(chǎn)水率70%。每支壓力容器清洗流量8m3/h,清洗壓力1.5 bar(根據(jù)膜廠家要求)。

3 運行效果及技術(shù)經(jīng)濟指標

工程于2011年10月完成設(shè)備安裝開始試運行.經(jīng)過一年多的運行,出水穩(wěn)定在CODcr：30～60 mg/L、BOD5:10～15 mg/L、氨氮:5～10 mg/L、SS:5～10 mg/L范圍內(nèi),能穩(wěn)定達標排放。廢水處理工程主要經(jīng)濟技術(shù)指標見表2。

表2 主要經(jīng)濟技術(shù)指標

4 結(jié)論及建議

實踐表明，采用物化處理+生化處理+深度處理的組合工藝處理危險廢物處置中心的廢水,出水效果好，能穩(wěn)定達到《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）一級標準要求,對同類廢水處理項目具有參考意義。由于危險廢物處置中心的進場廢物種類較多,所產(chǎn)生的廢水的水質(zhì)、水量變化大,并有較大的不可預(yù)見性。因此,提出以下建議：1)廢水在進入調(diào)節(jié)池后先進行水質(zhì)分析,通過實驗確定投藥量,在投藥量確定后進行處理；2)如廠區(qū)其他車間不能有效消耗反滲透工藝產(chǎn)生的濃水，需新建濃水處理系統(tǒng)妥善處理濃水。

[1]GB 8978-2006,污水綜合排放標準[S].

[2]北京市市政工程設(shè)計研究院.給水排水設(shè)計手冊：城鎮(zhèn)排水[M]. 2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.

[3]GB 50014-2006(2011年版),室外排水設(shè)計規(guī)范[S].

[4]GB 50684-2011,化學(xué)工業(yè)污水處理與回用設(shè)計規(guī)范[S].

[5]HJ 579-2010,膜分離法污水處理工程技術(shù)規(guī)范[S].

Design on Wastewater Treatment in a Hazardous Waste Disposal

ZHAO Qing
(China Nerin Engineering Co.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi 330031,China)

This paper makes an introduction on wastewater treatment design in a hazardous waste disposal project from such aspects as quality of wastewater,process technology and structure.This project adopts combined process of physicochemical treatment +biochemical treatment+advanced treatment,which provide with advantage of good effect and stable effluent quality,and the quality of effluent meet the requirement of Class I standard of Integrated Wastewater Discharge Standard(GB 8978-96).

hazardous waste;wastewater treatment;physicochemical treatment;biochemical treatment;advanced treatment

X703

B

1004-4345(2014)03-0047-03

2013-08-10

趙慶(1984—),男,工程師,主要從事給排水工程設(shè)計工作。