趙慶

（中國瑞林工程技術有限公司,江西南昌 330031）

危險廢物處理處置中的廢水處理設計

趙慶

（中國瑞林工程技術有限公司,江西南昌 330031）

從廢水的水質、處理工藝和單體構筑物等方面介紹了某危險廢物處理處置中的廢水處理設計。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、化學反應性和感染性等危害特性,會對生態(tài)環(huán)境和人類健康構成嚴重危害。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、處理工藝和構筑物設計等方面進行分析和探討,以期為同類項目的建設提出借鑒和參考。

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施等。該工程產生的廢水主要為處置中心的生產廢水、生活污水及初期雨水等,設計規(guī)模360 m3/d。廢水主要含有重金屬離子、SS及COD,參照國內外同類型企業(yè)廢水水質確定本工程進水水質（表1）。該工程廢水處理后的廢水水質需滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-96）[1]一級標準要求。

表1 設計進水水質mg/L

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

根據(jù)廢水性質,將含重金屬的生產廢水及初期雨水經(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。物化處理第一步在pH調整池加入堿液,將pH值調制8～10；第二步在DTCR反應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轉變?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過濾器截留水體中懸浮固體和其他雜質,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 主要構筑物及其設計參數(shù)[2-4]

2.1 物化反應

物化反應工序所需的主要構筑物包括：pH調整池、DTCR反應池、絮凝反應池、斜管沉淀池、pH回調池。具體設計參數(shù)如下：1）pH調整池1座,分兩格,用于將來水pH值調整至8～10。每格設計尺寸：L× B×H=1 900 mm×1 900 mm×1 500 mm,有效水深1．0 m,反應時間29 min。每格反應池配攪拌機1臺,槳葉直徑470 mm,轉速125 r/min,N=1．5 kW。2）設DTCR反應池1座,分兩格,用于與重金屬捕集劑（DTCR）溶液反應。每格設計尺寸：L×B×H=1 900 mm×2 000 mm×1 500 mm,有效水深1 m,反應時間29 min。每格反應池配攪拌機1臺,槳葉直徑470 mm,轉速125 r/min,N=1．5 kW。3）設絮凝反應池1座,分兩格,用于與絮凝劑反應形成較大顆粒物使之能與水分離。每格設計尺寸：L×B×H=1 600 mm×1 600 mm×1 500 mm,有效水深1 m,反應時間20．5 min。每座反應池配攪拌機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）設斜板沉淀池1座,分兩格,用于分離水中懸浮顆粒。每格設計尺寸：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

生化反應的主要構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,每座平面設計尺寸為4 m×4 m,上升流速0．5 m/h,每座水池設攪拌器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,每座平面設計尺寸為3．5 m×3．5 m,上升流速0．6 m/h,每座水池設攪拌器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

深度處理的主要構筑物包括多介質過濾器、UF系統(tǒng)和RO系統(tǒng)[5]。具體設計參數(shù)如下：1)多介質過濾器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）材質中空纖維膜,設計膜通量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 運行效果及技術經(jīng)濟指標

工程于2011年10月完成設備安裝開始試運行.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,能穩(wěn)定達標排放。廢水處理工程主要經(jīng)濟技術指標見表2。

表2 主要經(jīng)濟技術指標

4 結論及建議

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,所產生的廢水的水質、水量變化大,并有較大的不可預見性。因此,提出以下建議：1)廢水在進入調節(jié)池后先進行水質分析,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]北京市市政工程設計研究院.給水排水設計手冊：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),室外排水設計規(guī)范[S].

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

[5]HJ 579-2010,膜分離法污水處理工程技術規(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計工作。