危險(xiǎn)廢物處置場初期雨水收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

孫月馳，李曉尚，葉雅麗，肖 寧，張亞琳，湯萌萌，杜 昱

（1.中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津 300074；2.中環(huán)保水務(wù)投資有限公司，北京100022）

1 初期雨水量的計(jì)算

危險(xiǎn)廢物處置場的初期雨水量計(jì)算國內(nèi)相關(guān)規(guī)范沒有明確的規(guī)定，各設(shè)計(jì)單位根據(jù)各自的經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行計(jì)算。在《石油化工企業(yè)給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，一次降雨污染雨水總量宜按污染區(qū)面積與其15～30 mm降水深度的乘積計(jì)算，考慮到危險(xiǎn)廢物處置場的污染程度與石油化工企業(yè)相似，因此按照污染區(qū)面積與其降水深度的乘積來計(jì)算初期雨水量符合危險(xiǎn)廢物處置場的條件，是合理可行的。初期雨水量按下式計(jì)算：

式中：Q為一次降雨污染雨水量（m3）；F為污染區(qū)面積（m2）；h為降水深度（mm），宜取15～30mm。

按照單位面積被污染的初期雨水量是一個(gè)固定值的特點(diǎn)，在危廢處置場內(nèi)設(shè)置1座初期雨水收集池，池容積不小于一次降雨被污染的初期雨水量。

2 初期雨水收集池的設(shè)置

對(duì)于占地面積較大的危險(xiǎn)廢物處置場來說，一般處置場內(nèi)雨水管網(wǎng)距離較長，考慮到雨水管網(wǎng)起端收集的被污染雨水流入雨水收集池時(shí)間會(huì)較長，此時(shí)距離雨水收集池較近區(qū)域的潔凈雨水會(huì)進(jìn)入收集池。因此在雨水管網(wǎng)距離較長的條件下，雨水收集池容積增加很多，造成浪費(fèi)。為減小雨水收集池容積，在面積較大的危險(xiǎn)廢物處置場可以設(shè)置多個(gè)雨水排放分區(qū)，在每個(gè)分區(qū)內(nèi)分別設(shè)置初期雨水收集池，這樣可以減小雨水收集池的總?cè)莘e，運(yùn)行管理也比較靈活。初期雨水收集池布置見圖1。

圖1 國內(nèi)某危險(xiǎn)廢物處置場初期雨水收集池布置示意

3 初期雨水收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)工藝流程

初期雨水的收集采用自動(dòng)控制［1］，初期雨水首先經(jīng)過雨水分流井的雨水收集電動(dòng)閥進(jìn)入初期雨水收集池，待初期雨水收集池水位達(dá)到最高時(shí)，也即被污染的初期雨水完全進(jìn)入初期雨水收集池，此時(shí)關(guān)閉雨水收集電動(dòng)閥，開啟雨水排放電動(dòng)閥，未被污染的雨水排入市政雨水管網(wǎng)或自然水體［3］。

3.2 系統(tǒng)運(yùn)行

初期雨水收集系統(tǒng)裝置見圖2。

圖2 初期雨水收集裝置示意

在未降雨時(shí)確保初期雨水收集池呈空池狀態(tài)，同時(shí)雨水收集電動(dòng)閥呈開啟狀態(tài)，雨水排放電動(dòng)閥呈關(guān)閉狀態(tài)。

降雨時(shí)初期雨水由廠區(qū)雨水管網(wǎng)進(jìn)入雨水分流井，然后通過雨水收集電動(dòng)閥進(jìn)入初期雨水收集池。

隨著流入雨水量的增加，初期雨水收集池內(nèi)的水位逐漸升高，待達(dá)到最高水位時(shí)，水位信號(hào)通過液位傳感器傳遞給雨水收集電動(dòng)閥和雨水排放電動(dòng)閥，關(guān)閉雨水收集電動(dòng)閥，同時(shí)開啟雨水排放電動(dòng)閥，此時(shí)被污染的初期雨水已經(jīng)完全進(jìn)入初期雨水收集池，而潔凈的雨水通過雨水分流井和雨水排放電動(dòng)閥排入市政雨水管網(wǎng)或自然水體。

初期雨水收集池達(dá)到最高水位時(shí)，開啟排水泵，將被污染的初期雨水排入污水處理站進(jìn)行處理。

4 初期雨水處理系統(tǒng)

被污染的初期雨水主要含有油類、重金屬、少量有機(jī)污染物和較高的懸浮物，采用物化處理工藝，使之達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn)［2］，工藝流程見圖3。

圖3 初期雨水處理工藝流程

廢水先在調(diào)節(jié)池內(nèi)均勻水質(zhì)水量后，進(jìn)入氣浮池去除油類和懸浮物，然后進(jìn)入氧化還原槽，在其中投加硫酸亞鐵發(fā)生Fe2+與Cr6+的氧化還原反應(yīng)，為保證反應(yīng)的順利進(jìn)行，還需投加硫酸降低原水的pH，使pH保持在適合發(fā)生反應(yīng)的范圍內(nèi)。

原水在經(jīng)過氧化還原反應(yīng)后進(jìn)入中和反應(yīng)槽發(fā)生中和反應(yīng)，投加的藥劑包括NaOH、Ca(OH)2、Na2S。NaOH主要用于提供OH-，Ca(OH)2主要用于提供Ca2+以去除氟化物，Na2S主要用來提供S2-以去除汞。反應(yīng)槽中的主要反應(yīng)是中和反應(yīng)，投加的OH-的作用一是使原水的pH升高，二是使原水中的大多數(shù)重金屬離子（包括Cr3+、Pb2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+等）與OH-發(fā)生沉淀，廢水pH保持在8～9。

在廢水進(jìn)行中和后，進(jìn)入絮凝反應(yīng)池，投加PAC（聚合氯化鋁）與PAM（陰離子聚丙烯酰胺）。在絮凝反應(yīng)池中絮凝劑發(fā)生水解、橋架、吸附、卷帶作用，把原水中和后生成的小顆粒沉淀物網(wǎng)捕成大顆粒礬花，保證原水的SS以及色度的去除。

原水經(jīng)過絮凝反應(yīng)后進(jìn)入斜板（管） 沉淀池，其構(gòu)造簡單，維護(hù)管理方便，對(duì)原水的SS有著非常良好的去除效果。在經(jīng)過沉淀池后，原水中的主要有害危廢物質(zhì)基本上得到去除，由泵送至砂過濾器，出水再進(jìn)入活性炭過濾器進(jìn)行深度處理，之后再排入回用水池，排放前加二氧化氯消毒，使得出水得到進(jìn)一步的深度處理，最后達(dá)標(biāo)排放或回用。

產(chǎn)生于沉淀池的污泥自流排入儲(chǔ)泥池，砂過濾器和活性炭過濾器的反洗水也排入儲(chǔ)泥池，儲(chǔ)泥池上清液由泵送至均衡池，底泥由泵加壓送至污泥濃縮池，濃縮池上清液自流回均和池，污泥送至板框壓濾機(jī)壓濾后固化填埋。

5 結(jié)論

1）危險(xiǎn)廢物處置場設(shè)置初期雨水收集裝置是保護(hù)人類生態(tài)環(huán)境和人體健康的需要。

2）初期雨水量按照污染區(qū)面積與其降水深度的乘積來計(jì)算。

3）對(duì)于占地面積較大的危險(xiǎn)廢物處置場，應(yīng)分區(qū)設(shè)置初期雨水收集池。

4）初期雨水收集系統(tǒng)按照設(shè)定程序自動(dòng)運(yùn)行。

5）被污染的初期雨水應(yīng)采用氣浮+氧化還原+絮凝沉淀+過濾處理工藝，處理后出水達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。

［1］陸榮海.工業(yè)企業(yè)初期雨水的收集和處理探討［J］.給水排水，2008，34（S）：262-264.

［2］岳強(qiáng)，范亞民，楊浩明，等.危險(xiǎn)廢物填埋場廢水處理工藝設(shè)計(jì)［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2009，17（3）：53-58.