趙 慶

（中國瑞林工程技術(shù)股份有限公司，江西南昌330038）

危險廢物處置[1]主要采用焚燒、穩(wěn)定固化、綜合利用、安全填埋等方法處理各種具有毒害性、爆炸性、腐蝕性、易燃性、化學(xué)反應(yīng)性等的有毒有害物質(zhì)。受危廢處置過程中原生廢物多變的影響，危廢處置中心的廢水種類較多、水質(zhì)成分復(fù)雜、波動性較大。筆者以實際工程為依托，對危險廢物處置項目廢水的水質(zhì)、處理工藝和單體構(gòu)筑物等方面進(jìn)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 工程概述

某危險廢物處理處置中心主要處理醫(yī)療廢物，精（蒸）餾殘渣，廢礦物油，含銅、砷、鉛廢物，有色金屬冶煉廢物、廢酸、廢堿，高濃度有機(jī)廢液及其他廢物等。其處理能力為71 kt/a，主要包括焚燒處理、物化處理、穩(wěn)定化/固化處理、安全填埋及廢水處理等工藝。本文主要針對該中心廢水處理工藝進(jìn)行分析。

處置中心的廢水主要有一般生產(chǎn)廢水、高鹽廢水蒸發(fā)冷凝水及生活污水，設(shè)計規(guī)模為400 m3/d。廢水經(jīng)處理達(dá)到《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923—2005）[2]中工藝與產(chǎn)品用水的要求后外排或回用。設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)見表1。

表1 設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì) mg/L(除pH）

2 工藝流程

該處置中心廢水處理工藝流程如圖1所示。

圖1 廢水處理工藝流程

由圖1可以看出，結(jié)合本工程廢水特點，廢水生化處理工藝采用厭氧+A/O（缺氧+好氧）的生化—深度處理工藝。該工藝同時具有脫氮除磷的功能。

厭氧工序中采用水解酸化工藝，將廢水控制在含有大量水解細(xì)菌、酸化菌的條件下，利用水解菌、酸化菌將水中不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)，從而改善廢水的可生化性，為后續(xù)生化處理提供良好的水質(zhì)環(huán)境；同時進(jìn)行磷的釋放，使污水中磷的濃度升高。

在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣，因此BOD5濃度繼續(xù)下降，NO3-N濃度大幅度下降，而磷的變化很小。

在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降；有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3-N的濃度增加，而磷的濃度隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速率下降。好氧池采用生物接觸氧化法，該法凈化污水的基本原理是利用棲息在生物處理池填料表面的生物膜的作用來達(dá)到凈化污水的目的。生物膜是由菌膠團(tuán)、絲狀菌、真菌、原生動物和后生動物組成。生物膜的形成、生長、增殖、脫落的過程交替進(jìn)行，得以保證其穩(wěn)定的處理能力。

在二沉池出水中，投加除磷化學(xué)試劑，磷酸鹽沉淀與生化處理過程分離。投藥量可按磷負(fù)荷變化進(jìn)行控制。

反滲透預(yù)處理采用砂濾、碳濾及超濾截留水體中的大分子物質(zhì)和微粒，使進(jìn)水符合反滲透要求。后端采用兩段式反滲透系統(tǒng)，第一段產(chǎn)生的濃水進(jìn)入特種膜（DTRO）系統(tǒng)。第二段特種膜（DTRO）采用特殊改性專用膜片，能優(yōu)化流體在膜柱內(nèi)部流動形態(tài)；采用開放式的寬流道，膜片與支撐導(dǎo)流盤空間高度達(dá)到2.5 mm，有效地避免了物理堵塞，可允許淤泥密度指數(shù)（SDI）高達(dá)20的料液直接進(jìn)入膜系統(tǒng)。其膜分離功能層更厚、電負(fù)性該工藝更低、膜表面更光滑、親水效果更好，具有更強(qiáng)的抗污染和耐高壓性能。兩段反滲透的產(chǎn)水達(dá)到《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923—2005）中工藝與產(chǎn)品用水的要求后回用或外排。特種膜（DTRO）的濃水進(jìn)入蒸發(fā)車間。

廢水處理產(chǎn)生的污泥經(jīng)污泥濃縮池濃縮后通過隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水，脫水后的污泥送至穩(wěn)定固化車間固化后送安全填埋場填埋處理。

3 主要構(gòu)筑物及其設(shè)計參數(shù)[3-6]

3.1 生化系統(tǒng)

生化系統(tǒng)主要構(gòu)筑物包括厭氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、混凝池、沉淀池等。

1）厭氧池。厭氧池2座，每座設(shè)計尺寸為18.0 m×4.0 m×6.0 m，有效水深為5.5 m，總有效容積為792 m3。2）缺氧池。缺氧池2座，每座設(shè)計尺寸為9.0 m×2.0 m×6.0 m，有效水深為5.5 m，總有效容積為196 m3。3）好氧池。好氧池2座，每座設(shè)計尺寸為9.0 m×2.0 m×6.0 m，有效水深為5.5 m，總有效容積為198 m3，容積負(fù)荷為1.0 kg/（m3·d），采用立體彈性填料，填料總?cè)莘e為108 m3，氣水比為30∶1，混合液回流比為100%～200%。4）二沉池。采用豎流式沉淀池，共2座，每座設(shè)計尺寸為3 m×3 m，表面負(fù)荷為0.93 m3/（m2·h），污泥回流比為100%。5）混凝池。設(shè)混凝池2座，每座設(shè)計尺寸為2.0 m×2.0 m×2.3 m，有效水深為1.8 m，反應(yīng)時間為42 min。6）沉淀池。采用豎流式沉淀池，共2座，每座設(shè)計尺寸為3 m×3 m，表面負(fù)荷為0.93 m3/（m2·h）。

3.2 深度處理

深度處理主要需要建設(shè)UF系統(tǒng)、RO系統(tǒng)、特種膜（DTRO）系統(tǒng)。1）UF系統(tǒng)采用聚偏氟乙烯（PVDF）材質(zhì)中空纖維膜，設(shè)計膜通量為30 L/（h·m2），每支膜表面積為40 m2，共14支。2）一段RO系統(tǒng)。采用卷式膜，膜通量為18 L/（h·m2），每支膜表面積為32.5 m2，共30支，按2∶1排列，產(chǎn)水率為50%。3）二段RO系統(tǒng)。采用特種膜（DTRO）系統(tǒng)處理規(guī)模200 t/d，產(chǎn)水率為50%，膜通量為8.5 L/（h·m2），每支膜表面積為11.22 m2，取90支。

4 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及運行效果

該工程于2017年9月完成設(shè)備安裝，2017年11月開始試運行。該工程主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見表3。

表3 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

經(jīng)過2年多的運行，項目運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)較好。出水水質(zhì)穩(wěn)定在CODcr 10～20 mg/L、BOD510～15 mg/L、NH3-N質(zhì)量濃度為3～5 mg/L、SS濃度為30～40 mg/L范圍內(nèi)，能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。圖2為某月出水監(jiān)測指標(biāo)。

圖2 某月出水監(jiān)測指標(biāo)

5 結(jié)論及建議

該危險廢物處理處置中心采用“厭氧+A/O-UFRO組合”工藝處理綜合廢水的實踐表明：該工藝出水效果好，能穩(wěn)定達(dá)到《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923—2005）中工藝與產(chǎn)品用水的要求，對同類廢水處理項目具有參考意義。由于廢水的成分復(fù)雜多變，具有很大的不可預(yù)見性，筆者提出以下建議：1）控制對廢水生化處理系統(tǒng)的微生物有抑制作用的各類重污染物濃度，保證生化處理平穩(wěn)運行。2）根據(jù)廢水的性質(zhì)及操作條件確定膜的清洗頻率，以保持一定的膜通量，并延長膜的壽命。3）反滲透產(chǎn)生的濃水需蒸發(fā)車間進(jìn)一步處理。