西北某危廢處置中心生產(chǎn)廢水處理工程案例

楊 娟，陳欣超，韓 亮，童 波

（江蘇三一環(huán)境科技有限公司，湖南 長沙 410000）

西北某危險(xiǎn)廢物處置中心，接收的危廢類型包括：病毒性類；有毒、劇毒類；可燃、易燃類；腐蝕性類和化學(xué)反應(yīng)性類廢物。處置方式包括焚燒處理、物化處理、固化/穩(wěn)定化處理、填埋處理［1～3］。危險(xiǎn)廢物處理處置過程中產(chǎn)生的污水及滲濾液中含有大量的Cr6＋、Pb2＋、Hg、Ba2＋、Zn2＋等重金屬離子，其中Cr6＋屬劇毒、強(qiáng)致突變物質(zhì)，汞可導(dǎo)致神經(jīng)中樞失調(diào)，過量的鉛、鋇、鋅也會(huì)對人體有毒害作用［4～6］，所以，若該危險(xiǎn)廢物處置中心的生產(chǎn)廢水不經(jīng)處理而直接排入自然環(huán)境，必將造成極大的污染?，F(xiàn)以該危險(xiǎn)廢物處置中心為案例，探索原水水質(zhì)、出水標(biāo)準(zhǔn)、處理工藝、處理效果、回用方式、建構(gòu)筑物、主要設(shè)備、管道材質(zhì)等，以期為我國類似生產(chǎn)污水的處理提供有益經(jīng)驗(yàn)。

1 項(xiàng)目概況

西北某危廢處置中心產(chǎn)生的污水主要有車間地面沖洗水、運(yùn)輸車輛沖洗水、化驗(yàn)室排水、焚燒車間設(shè)備排水、物化處理車間排水、填埋場滲濾液和生活污水等。生產(chǎn)污水中含有大量Cr6＋、Pb2＋、Hg、Zn2＋等重金屬離子和COD、油類等污染物。

1.化驗(yàn)室廢水?；?yàn)室因?yàn)槠鋵傩蕴攸c(diǎn)，造成此部分水質(zhì)水量復(fù)雜多變，主要含重金屬、COD、石油類、病毒性物質(zhì)等。

2.處置場沖洗水。由于運(yùn)輸中的拋灑和煙氣污染物進(jìn)入大氣后的擴(kuò)散沉降，場內(nèi)道路、場地沖洗排水，含有大量懸浮物和少量重金屬。

3.洗車廢水。危險(xiǎn)廢物運(yùn)輸車輛卸料后、離場前必須沖洗，還有場內(nèi)運(yùn)輸車輛及包裝桶的清洗，可以采用回用水進(jìn)行沖洗。廢水中主要含有懸浮物、石油類、重金屬、有機(jī)物等。

4.初期雨水。該部分污水含有少量重金屬和大量懸浮物，其水質(zhì)與沖洗地面排水相似，可以將廠區(qū)化驗(yàn)不合格的初期雨水與生產(chǎn)廢水合并處理。

5.處理工藝廢水。固化設(shè)備等清洗水以及部分廢油自然存放分層后排出的廢水，這部分水主要含有重金屬、石油類和少量有機(jī)物。

6.堆存物料排水。進(jìn)場物料堆存或包裝不當(dāng)時(shí)，將造成廢水的外溢，這部分水量、水質(zhì)與管理水平相關(guān)，變化大、濃度高。在半固、液態(tài)危險(xiǎn)廢物存放區(qū)域設(shè)置相應(yīng)的集水池分類收集。

7.外來廢液。對于某些以重金屬、石油類污染物或中低濃度的有機(jī)物為主的廢液，首先去物化處理車間處理，然后送至污水處理站處理。外來廢液經(jīng)歸納，主要有以下幾種類型：（1）廢酸堿：液態(tài)類含雜質(zhì)的廢酸堿；（2）廢油水混合物：比含油廢水中的含油量高，但又不利于直接焚燒；（3）有機(jī)廢水：含有機(jī)物和其它雜質(zhì)的；（4）重金屬廢液：主要污染物為重金屬；（5）含鉻廢液：主要污染物為六價(jià)金屬；（6）含鉛廢液：主要污染物為鉛；（7）填埋場滲濾液：主要污染物為重金屬。

8.生活廢水。場內(nèi)與生產(chǎn)無關(guān)的排水，包括食堂、辦公、淋浴、宿舍、廁所排水。主要污染物為有機(jī)污染物，這部分廢水宜采用生物處理。

針對該工程廢水的特點(diǎn)，生產(chǎn)廢水主要由沖洗汽車、沖洗地面、物化車間排水及焚燒系統(tǒng)排水等組成，廢水中含有較高的無機(jī)污染物及重金屬離子，而生活污水主要含有有機(jī)污染物。

1.1 水質(zhì)水量

處置中心生活污水的處理規(guī)模為20 m3/d，由一體化處理設(shè)施單獨(dú)處理，生產(chǎn)廢水的處理規(guī)模為140 m3/d。實(shí)際污水量統(tǒng)計(jì)情況見表1。

表1 污水量統(tǒng)計(jì)表 m3/d

處置中心污水經(jīng)過處理后，正常生產(chǎn)情況下，全部回用于固化車間、焚燒系統(tǒng)及填埋場降塵，實(shí)現(xiàn)零排放。當(dāng)有初期雨水等情況時(shí)，經(jīng)化驗(yàn)合格或者處理后合格的水就近排入附近水體。

各種污水水質(zhì)見表2。

表2 廢水來源及處理前水質(zhì)表 mg/L

1.2 設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)

污水處理車間對生產(chǎn)廢水和生活污水處理達(dá)到《城市污水再生利用城市 雜用水水質(zhì)》（GB/T 18920-2002）和《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923-2005）的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后，全部回用于固化穩(wěn)定化處理工序和焚燒工序，多余部分可用于道路沖洗、綠化等，不外排。污水處理車間出水水質(zhì)見表3。

表3 回用水水質(zhì) mg/L

2 工藝流程

2.1 工藝流程圖

污水處理系統(tǒng)工藝流程圖如圖1所示。

圖1 污水處理系統(tǒng)工藝流程圖

2.2 工藝流程說明

露天布置的裝置污染區(qū)域的初期雨水及各裝置沖洗地面、洗車排水具有與處理物料類似組分的潛在污染，主要含有重金屬離子及無機(jī)污染物，故將其作為潛在污染水進(jìn)入污水處理站處理，生產(chǎn)污水中主要含有油類、有機(jī)物和較高的懸浮物，考慮到西北地區(qū)的氣候特點(diǎn)，冬季寒冷，低溫不利于微生物增殖，保溫伴熱則不經(jīng)濟(jì)，不適宜采用生化處理，而化學(xué)氧化效果穩(wěn)定，對于危廢處置中心水質(zhì)水量變化大的特點(diǎn)有很強(qiáng)的的適應(yīng)性，對于穩(wěn)定達(dá)標(biāo)回用的保證率高，故采用物化處理工藝及深度處理。生活污水以有機(jī)污染物為主，采用生化處理為主的處理工藝，使之達(dá)到中水回用的標(biāo)準(zhǔn)。

生產(chǎn)污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池用以均衡水質(zhì)水量，保證后續(xù)處理的穩(wěn)定運(yùn)行，均和后的污水由泵提升進(jìn)入渦凹?xì)飧〕厝コ皖惡洼p質(zhì)懸浮物。氣浮池出水自流進(jìn)入還原池，在其中投加硫酸和硫酸亞鐵，發(fā)生亞鐵與六價(jià)鉻的氧化還原反應(yīng)，使得六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，再進(jìn)入氧化池，在其中加入雙氧水，與廢水中有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，然后進(jìn)入中和反應(yīng)池，投加NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，并使原廢水中的大多數(shù)重金屬離子（包括鉻、鎳、鉛、銅、鋅等）與OH-發(fā)生沉淀，中和反應(yīng)池中廢水pH值調(diào)節(jié)在8～9。中和反應(yīng)池出水自流進(jìn)入斜管沉淀池的絮凝池，投加聚合氯化鋁（PAC）與陰離子聚丙烯酰胺（PAM），把原水中經(jīng)藥劑捕捉生成的小顆粒沉淀物聚集成大顆粒礬花，保證廢水中懸浮物和色度的去除。原廢水經(jīng)過混凝反應(yīng)后進(jìn)入斜板沉淀池的沉淀區(qū)，其占地面積小、停留時(shí)間短、沉淀效率高，對廢水中形成的沉淀物有非常高的沉淀效果。沉淀池出水自流進(jìn)入中間水池，經(jīng)泵提升后進(jìn)入石英砂過濾器和活性炭過濾器，再進(jìn)入消毒水箱，投加次氯酸鈉消毒后，達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入回用水池。

生活污水經(jīng)收集后進(jìn)入生活污水調(diào)節(jié)池，進(jìn)入一體化處理設(shè)備，在該設(shè)備中進(jìn)行厭氧、好氧等生化反應(yīng)后進(jìn)入MBR膜池，出水投加次氯酸鈉消毒后排入回用水池。

氣浮池產(chǎn)生的浮渣、斜板沉淀池的污泥由泵加壓送至污泥濃縮池，而濃縮池上清液溢流至調(diào)節(jié)池，污泥送至板框壓濾機(jī)，壓濾后送固化車間進(jìn)行固化穩(wěn)定化處理，再安全填埋。

3 建構(gòu)筑物及主要設(shè)備

處置中心構(gòu)筑物包括：生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)池、生活污水調(diào)節(jié)池和回用水池。所有設(shè)備置于污水處理車間內(nèi)。主要設(shè)備包括調(diào)節(jié)池潛污泵、調(diào)節(jié)池?cái)嚢铏C(jī)、渦凹?xì)飧〕?、反?yīng)箱、斜板沉淀池、中間水箱、過濾提升泵、砂過濾器、活性炭過濾器、消毒箱、反沖洗泵、回用水泵、泥漿泵、污泥濃縮池、污泥輸送泵、全自動(dòng)廂式壓濾機(jī)、電動(dòng)葫蘆、加藥裝置、安全淋浴器、生活污水提升泵、生活污水一體化處理設(shè)備等。

4 材質(zhì)選擇

處置中心管道管材選擇：

1.滲濾液管道、生產(chǎn)廢水管、廢水管道、回用水管道、排水管道及加藥管采用UPVC材質(zhì)，粘接連接，管道壓力等級為1.0 MPa。

2.污泥管道采用碳鋼襯膠管，法蘭連接，管道壓力等級為1.0 MPa。

3.生產(chǎn)給水管、液堿管、稀硫酸管、初期雨水管、回用水管道及沖洗水管道采用碳鋼管，焊接連接，管道壓力等級為1.0 MPa。

4.壓縮空氣管采用304不銹鋼管，焊接連接，管道壓力等級為1.0 MPa。

5.管道材料標(biāo)準(zhǔn)為：不銹鋼管為GB/T 14976-2002；UPVC給水管道為GB/T 10002-2006；UPVC排水管為GB/T 5836-2006。

5 結(jié) 論

危廢處置中心生產(chǎn)廢水包括車間地面沖洗水、運(yùn)輸車輛沖洗水、化驗(yàn)室排水、焚燒車間設(shè)備排水、物化處理車間排水、填埋場滲濾液?？紤]到西北地區(qū)冬季嚴(yán)寒，微生物增殖困難，生化處理不適用，且保溫伴熱不經(jīng)濟(jì)，主要采用物化處理工藝，化學(xué)氧化效果穩(wěn)定，對水質(zhì)水量的波動(dòng)具有較強(qiáng)適應(yīng)性，可確保穩(wěn)定達(dá)標(biāo)回用。針對小水量的情況，適用于北方寒冷需供暖的地區(qū)。主要工藝路線為水質(zhì)水量調(diào)節(jié)＋渦凹?xì)飧。鶅r(jià)鉻還原＋有機(jī)物氧化＋加堿中和＋混凝沉淀＋過濾＋消毒，達(dá)到城市污水再生利用、城市雜用水水質(zhì)和工業(yè)用水水質(zhì)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后，全部回用，不外排，具有較好的環(huán)境效益。