危險(xiǎn)廢物處置中心廢水處理實(shí)例

文_王清芬 趙陸萍 王鵬 王文春

1.日照市生態(tài)環(huán)境保護(hù)服中心；2.山東省日照生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心；3.日照市政務(wù)服務(wù)中心；4.山東省日照第一中學(xué)

1 危廢處置中心廢水特點(diǎn)

某危廢處置中心接收的危險(xiǎn)廢物可歸納為以下幾類：醫(yī)藥廢物、農(nóng)藥廢物、精蒸餾殘?jiān)U礦物油、廢酸堿類廢物、廢有機(jī)溶劑危險(xiǎn)廢物等。主要采用物化和焚燒的工藝對(duì)危廢進(jìn)行處置。

1.1 廢水水質(zhì)、水量

該危廢處置中心生產(chǎn)廢水主要來源于焚燒系統(tǒng)煙氣洗滌廢水、焚燒系統(tǒng)急冷塔廢水、廢酸、廢堿中和產(chǎn)生的物化廢水、實(shí)驗(yàn)室廢水、軟化水系統(tǒng)排污、車輛沖洗水、車間沖洗水等。廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果如表1所示。由表1可以看出，廢水水質(zhì)比較復(fù)雜，不僅含有有機(jī)物，還含有鉻、鉛、鎳等重金屬離子與無機(jī)污染物。

表1 廢水進(jìn)出水水質(zhì)一覽表 /（mg/L）

1.2 污水處理工藝流程

據(jù)廢水水質(zhì)特點(diǎn)，該危廢處置中心選用“氣浮+直流電解+絮凝沉淀+UASB厭氧反應(yīng)器+A/O+芬頓強(qiáng)氧化+沉淀”工藝對(duì)廢水進(jìn)行處理，工藝流程如圖1所示。處理后的廢水滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ343-2010）B等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求及污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)要求后，排入污水處理廠進(jìn)行深度處理。

圖1 污水處理工藝流程

2 廢水處理工藝

2.1 物化廢水蒸餾預(yù)處理

物化車間酸堿中和會(huì)產(chǎn)生高鹽廢水，出水含鹽量過高時(shí)，出水經(jīng)四效蒸發(fā)器脫鹽預(yù)處理后，再進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。

2.2 高效氣浮系統(tǒng)

廢水在高效氣浮系統(tǒng)中利用溶氣系統(tǒng)向水中溶入大量空氣，形成溶氣水，減壓釋放后在水中形成大量微細(xì)氣泡，氣泡與水中的雜質(zhì)絮凝相互粘附形成比重小于水的浮體，從而快速浮出水面，經(jīng)刮渣裝置撇渣后完成固、液兩相分離，去除水中大部分懸浮雜質(zhì)。

2.3 直流電解

廢水進(jìn)入電解系統(tǒng)，經(jīng)過電解后可降解部分COD及大部分色度，并提高廢水的BOD，提高廢水可生化性。電解法通過給多塊高碳鋼板加直流電，在高碳鋼板之間產(chǎn)生電場(chǎng)，使待處理的水流入鋼板的空隙。在該電場(chǎng)中，通電的鋼板會(huì)有一部分被消耗而進(jìn)入水中。電場(chǎng)中的離子與非離子污染物被通電，并與電場(chǎng)中電離的產(chǎn)物以及消耗進(jìn)入水中的鋼板發(fā)生反應(yīng)。在此過程中，各種離子相互作用的結(jié)果，通常是以其最穩(wěn)定的形式結(jié)合成固體顆粒，從水中沉淀出來，從而降低了廢水中有毒物質(zhì)的濃度。

2.4 UASB厭氧反應(yīng)器

升溫后的廢水進(jìn)入U(xiǎn)ASB厭氧反應(yīng)器，UASB是一種有效去除有機(jī)污染物并使其礦化的技術(shù)，它將有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃H4和CO2。UASB反應(yīng)器底部有一個(gè)高濃度、高活性的污泥床，污水中的大部分有機(jī)污染物在此間經(jīng)過厭氧發(fā)酵降解為CH4和CO2。因水流和氣泡的攪動(dòng)，污泥床之上有一層污泥懸浮層。反應(yīng)器上部設(shè)有三相分離器，用以分離消化氣、消化液和污泥顆粒。

厭氧工藝具有設(shè)計(jì)負(fù)荷高的優(yōu)點(diǎn)，且處理過程基本不耗能，因此在高濃度有機(jī)廢水處理中，常被作為首選工藝。厭氧工藝常用于好氧處理之前，可有效地降低COD負(fù)荷，COD去除率可達(dá)到30%～90%。設(shè)置UASB厭氧反應(yīng)器1座，容積負(fù)荷1.0kgCOD/(m3·d)，水力停留時(shí)間8.5d。

2.5 A/O厭氧/好氧處理工藝

生產(chǎn)廢水經(jīng)UASB處理后同生活污水一同進(jìn)入A/O反應(yīng)池處理。過量積聚磷酸鹽的聚磷菌在A池厭氧狀態(tài)下釋放磷，在O池好氧狀態(tài)下過量攝取磷。同時(shí)，硝化菌在O池有氧條件下，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。反硝化菌在A池厭氧條件下，以廢水中的碳源作為營養(yǎng)物質(zhì)將O池回流的硝酸鹽還原成氮?dú)猓瑥亩脜捬跷⑸锖秃醚跷⑸锏慕惶孀饔梅纸庥袡C(jī)物并達(dá)到脫氮除磷的目的。設(shè)置A/O活性污泥池1座，水力停留時(shí)間10d。

2.6 芬頓強(qiáng)氧化

在原水COD波動(dòng)較大或系統(tǒng)出現(xiàn)異常的情況下，可能導(dǎo)致A/O活性污泥出水COD過高，此時(shí)啟動(dòng)芬頓強(qiáng)氧化池。Fenton試劑是由氧化劑H2O2和催化劑Fe2+組成的，能有效地降解難降解的有機(jī)廢水。Fenton法處理廢水的原理是在酸性條件下（pH為2～5），F(xiàn)e2+會(huì)催化H2O2使其分解出羥基自由基（·OH），羥基自由基有很強(qiáng)的氧化性，能有效地氧化難生物降解的有機(jī)物，從而有效去除廢水中的COD。影響過程的重要參數(shù)是pH、H2O2/Fe2+值和反應(yīng)溫度，F(xiàn)enton法具有氧化速率快的優(yōu)點(diǎn)。Fenton氧化可以將無機(jī)硫化物、硫的氧化物、硫化氫氧化為硫酸鹽，能有效地處理水體中硝基苯、苯酚類等物質(zhì)；能將羧酸類、酯類、醇類降解為小分子有機(jī)物，甚至可以直接氧化為無機(jī)物，對(duì)于色度，氧化也有很好的去除效果。

3 運(yùn)行效果

經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行，整套設(shè)施運(yùn)行正常，驗(yàn)收監(jiān)測(cè)結(jié)果如表1所示。危廢處置中心廢水經(jīng)處理后，出水符合廢水CJ343-2010中B等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求和園區(qū)污水處理廠接管要求。廢水進(jìn)水CODcr為2900mg/L，處理后出水平均為75mg/L，去除率平均達(dá)到97.4%。此外，對(duì)BOD5、SS、氨氮、總磷、石油類、硫酸鹽、氰化物、錳、鋅等的去除率分別可達(dá)到99.2%、81.9%、85.9%、70.6%、99.2%、45.2%、95.8%、99.7%、71.0%。

4 結(jié)論

物化車間出水含鹽量過高時(shí)，出水經(jīng)四效蒸發(fā)器脫鹽預(yù)處理后，再進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)進(jìn)一步處理。

針對(duì)危廢處置中心廢水成分復(fù)雜、COD濃度高、難降解、出水不穩(wěn)定等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)只在原水COD濃度波動(dòng)較大的情況下，啟動(dòng)芬頓強(qiáng)氧化池；在原水COD濃度穩(wěn)定時(shí)不需啟動(dòng)，既增強(qiáng)廢水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用。

文中污水處理站采用“氣浮+直流電解+絮凝沉淀+UA SB厭氧反應(yīng)器+A/O+芬頓強(qiáng)氧化+沉淀”物化和生化組合工藝處理生產(chǎn)廢水及生活污水，經(jīng)過運(yùn)行表明，該組合處理工藝廢水出水可以滿足CJ343-2010中B等級(jí)要求和園區(qū)污水處理廠接管要求。