火法工藝為主的危險廢物綜合利用企業(yè)廢水零排放可行性探討

何健俊

（廣東省環(huán)境技術(shù)中心廣東廣州510045）

火法工藝為主的危險廢物綜合利用企業(yè)廢水零排放可行性探討

何健俊

（廣東省環(huán)境技術(shù)中心廣東廣州510045）

近年來，越來越多上報省環(huán)保廳審批的以火法企業(yè)為主的危險廢物綜合處理項目提出廢水零排放的方案，為了核實其可行性，在省內(nèi)選取典型的該類企業(yè)進行現(xiàn)場調(diào)研和數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表明，該類企業(yè)廢水經(jīng)處理達到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后可以完全回用至重金屬污泥熔煉車間爐渣水淬補充水和還原熔煉爐設(shè)備冷卻水補充水等。

火法工藝；廢水排放；可行性

1 背景情況

根據(jù)《關(guān)于發(fā)布廣東省環(huán)境保護廳審批環(huán)境影響評價文件的建設(shè)項目名錄（2015年本）的通知》等文件，危廢綜合利用項目環(huán)評文件審批權(quán)屬廣東省環(huán)保廳。據(jù)統(tǒng)計，截止2016，廣東省環(huán)保廳共批復(fù)了54個危險廢物處置利用建設(shè)項目的環(huán)評文件。該類項目生產(chǎn)廢水水質(zhì)可生化性較差，且含有銅、鎳、鎘等重金屬離子。近年來為了保護水環(huán)境，各級環(huán)保部門相繼頒布了《關(guān)于嚴(yán)格限制東江流域水污染項目建設(shè)進一步做好東江水質(zhì)保護工作的通知》、《關(guān)于實施差別化環(huán)保準(zhǔn)入促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的指導(dǎo)意見》等文件，對企業(yè)生產(chǎn)廢水的排放提出了嚴(yán)格的控制要求，鎘、六價鉻等毒性大的指標(biāo)還要求禁止外排，再加上由于很多項目選址受到所在區(qū)域水環(huán)境容量的限制，大部分上報廣東省環(huán)保廳審批的火法工藝為主的危險廢物綜合利用項目提出了廢水全部回用的方案，因此，對在運行危險廢物綜合利用項目污染治理方案進行全面調(diào)查，選取已運行的典型的生產(chǎn)廢水零排放方案進行研究，剖析其廢水零排放技術(shù)經(jīng)濟可行性和適用條件具有較強的現(xiàn)實意義。

2 省內(nèi)典型以火法工藝為主的危廢綜合利用企業(yè)生產(chǎn)廢水處理和中水回用情況

結(jié)合已批復(fù)的環(huán)評報告書內(nèi)容，在統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，選取了博羅石灣鑫隆環(huán)保金屬加工有限公司和肇慶市飛南金屬有限公司兩家以火法工藝為主的典型危廢綜合處理企業(yè)，于2016年3月進行了現(xiàn)場調(diào)研，詳細了解該兩家企業(yè)生產(chǎn)廢水的處理方案，重點關(guān)注其中水回用情況。

2.1.1 危廢處理種類及生產(chǎn)廢水產(chǎn)生情況

該公司處理HW 17表面處理廢物（廢液4000t/a、污泥14000t/a）、HW 22含銅廢物（廢液8000t/a、污泥10000t/a）、HW46含鎳廢物4000t/a。

全廠廢水產(chǎn)生情況：污泥滲濾液及脫硫塔廢堿液5.17m3/d，車間沖洗、機修及洗車廢水11.6m3/d，生活污水10.89m3/d、初期雨水17m3/d，合計44.66m3/d。

2.1.2 全廠廢水處理方案及中水回用情況

該廠主要包含重金屬污泥綜合利用子項目、含銅蝕刻液綜合利用子項和退錫廢液綜合利用子項目。

含銅蝕刻液綜合利用子項目先把含銅蝕刻廢液中和，中和后產(chǎn)生堿式氯化銅沉淀，通過壓濾機壓濾后，濾餅加入濃硫酸進行反應(yīng)生產(chǎn)硫酸銅，壓濾產(chǎn)生的濾液采用萃取劑將銅萃取，反萃后采用置換法提銅，以回收有價金屬銅，然后再采用電解提取鐵，脫鐵液用于反萃；萃余液主要為氯化氨溶液，返回加入氨水或鹽酸配新蝕刻液子液，萃取劑循環(huán)使用，生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢水。

退錫廢液綜合利用子項目原輔料中所含水，經(jīng)中和、沉淀、干燥處理后部分蒸發(fā)損失，其余水分均進入產(chǎn)品和濾餅，生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢水。

因此該廠進入廠區(qū)污水處理車間的生產(chǎn)廢水主要是重金屬污泥綜合利用子項目產(chǎn)生的污泥滲濾液4.67t/d，脫硫塔廢堿液0.5t/d、車間沖洗廢水、洗車廢水和機修廢水11.6t/d、生活污水10.89t/d、初期雨水17t/ d，經(jīng)處理達到《城市污水再生利用/工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）嚴(yán)的指標(biāo)要求后全部用于重金屬污泥熔煉車間爐渣水淬補充水、還原熔煉爐設(shè)備冷卻水補充水以及車間沖洗用水、洗車用水和機修用水補充水等，不外排。

研究組46例中，完全有效15例，部分有效23例，輕度緩解6例，無效2例，總有效率為95.65%；對照組46例中，完全有效11例，部分有效17例，輕度緩解10例，無效8例，總有效率為82.61%，研究組明顯優(yōu)于對照組，兩組效果比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2 肇慶市飛南金屬有限公司

2.2.1 處理的危廢種類及廢水產(chǎn)生情況

該廠共處理含銅污泥（含HW17表面處理廢物和HW22含銅廢物）共18000t/a。

全廠廢水產(chǎn)生情況：含銅污泥廢液5t/d，廠區(qū)沖洗、洗車廢水15t/d，化驗分析廢水0.5t/d，初期雨水35t/ d，生活污水20t/d，合計約75.5t/d。

2.2.2 全廠廢水處理方案及中水回用情況

本廠為單一的火法熔煉，全廠生產(chǎn)廢水（污泥滲濾液、鍋爐廢水、廠區(qū)沖洗廢水、洗車廢水、化驗分析廢水及初期雨水）經(jīng)處理達到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）中的敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補充水標(biāo)準(zhǔn)后儲存于廠區(qū)的儲水池，全部用于火法生產(chǎn)過程（沖渣和設(shè)備冷卻），不外排。

3 以火法工藝為主的危廢綜合處理企業(yè)廢水零排放可行性分析

3.1 水質(zhì)

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研和資料查詢，從水質(zhì)上來看，火法工藝危廢企業(yè)的生產(chǎn)廢水主要是污泥等危廢滲濾液、鍋爐廢水、洗車廢水、化驗分析廢水及初期雨水。生產(chǎn)廢水水質(zhì)主要指標(biāo)情況如下：

表3 .1-1博羅石灣鑫隆環(huán)保金屬加工有限公司生產(chǎn)廢水主要指標(biāo)處理情況（單位mg/L）

表3 .1-2肇慶市飛南金屬有限公司廢水指標(biāo)處理情況（單位mg/L）

從上述兩家典型企業(yè)的廢水處理情況來看，原水水質(zhì)COD約為300mg/L，BOD約為100mg/L，氨氮約為30mg/L，SS約為200mg/L，經(jīng)常規(guī)的廢水處理流程物化-生化等工藝處理（COD，BOD，氨氮，SS的處理效率約為80%，96%，84%和50%）后，出水水質(zhì)達到《城市污水再生利用/工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）是可行的[1][3]。

3.2 水量

從可回用的途徑上看，回用中水的環(huán)節(jié)主要包括重金屬污泥還原熔煉爐爐渣水淬補充水、還原熔煉爐設(shè)備冷卻水補充水等。

從水量上看，火法工藝的危廢綜合處理企業(yè)中水絕大部分均用水沖渣。重金屬污泥還原熔煉產(chǎn)生的爐渣需經(jīng)冷卻才能外運處理，爐渣從出渣口階段性放出水淬，冷卻水經(jīng)過簡單沉淀處理后再循環(huán)使用。經(jīng)統(tǒng)計計算，還原熔煉爐出口爐渣的溫度約1200°，一般水沖壓力為0.2~0.4MPa，渣水重量比為1∶10，沖渣池的水溫在60~80°之間（取70°），1t液態(tài)渣水淬時散失熱量約2000MJ，同時，水渣中含水率達10%~20%（取15%）[2]。經(jīng)計算每1t爐渣可消耗約2.1t水，而每1t危廢生產(chǎn)廢水產(chǎn)生量約為0.4t，因此從水量上來說是可以完全回用完的。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研多家以火法工藝為主的危廢綜合利用企業(yè)，調(diào)研結(jié)果表明，熔煉爐渣的沖渣過程需消耗大量的水量，且沖渣水的水質(zhì)要求不高，企業(yè)一般還需要外購自來水作為沖渣水補充水。

結(jié)語

生產(chǎn)工藝以火法為主的危廢綜合利用企業(yè)，從水質(zhì)上看，經(jīng)常規(guī)的廢水處理流程，如物化-生化等工藝處理后，出水水質(zhì)可達到《城市污水再生利用/工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）用于沖渣、設(shè)備冷卻、車間沖洗等是可行的；從水量上看，可全部可用于沖渣和設(shè)備冷卻，但仍不能滿足企業(yè)生產(chǎn)用水需要，企業(yè)還需額外補充新鮮水。

[1]王浩劉東方張麗魏孝承劉金哲物化-水解酸化-A2/O組合工藝處理高鹽工業(yè)廢水[J]《工業(yè)水處理》2016,36(5):71-75

[2]楊震魯敏王淑英冶煉廠工業(yè)廢水的處理和回用[J]東北電力學(xué)院學(xué)報第24卷第1期

[3]師靜靜張龍化工生產(chǎn)廢水的處理回用[J]《工業(yè)b》2016(4):00157-00158