危廢處理工藝廢水零排放技術(shù)探析
——以廣東省某危廢處理中心為例

陳忠

(中國瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌 330031)

危廢處理工藝廢水零排放技術(shù)探析
——以廣東省某危廢處理中心為例

陳忠

(中國瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌 330031)

結(jié)合危險廢物處置中心項(xiàng)目設(shè)計(jì)的調(diào)查研究，對廢水水量、水質(zhì)和處理工藝、回用可行性進(jìn)行分析。由于各類生產(chǎn)廢水水量不均勻，污染物成分差距較大, 處理工藝一定要能適應(yīng)廢水水質(zhì)和水量變化。處理工藝采用物化處理+生化處理，深度處理采用多介質(zhì)過濾+超濾+反滲透進(jìn)行處理，工藝廢水深度處理后進(jìn)行回用，超濾與反滲透濃液去蒸發(fā)干燥系統(tǒng)處理，整個系統(tǒng)做到零排放，回用系統(tǒng)進(jìn)行了用水平衡計(jì)算和用水點(diǎn)用水規(guī)律分析。此外還就工程實(shí)施需要考慮的因素進(jìn)行了探討，與同行共享。

危險廢物；綜合廢水；零排放

危險廢物處理中心是集中處理具有毒性、爆炸性、易燃性、腐蝕性、化學(xué)反應(yīng)性、傳染性等一種或幾種以上危害特性的廢物的場所，這些廢物的來源廣泛，組成復(fù)雜，區(qū)域間差異較大[1]。因此，其產(chǎn)生的廢水水量、水質(zhì)需要結(jié)合項(xiàng)目服務(wù)對象、規(guī)模等條件參考同類企業(yè)運(yùn)行情況對比確定，其處理工藝和處理目標(biāo)需要結(jié)合項(xiàng)目配置和周邊環(huán)境條件，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定。

1 廢水來源與主要污染物

1.1廢水主要來源及水量相關(guān)因素分析

危險廢物處理中心處理工藝廢水來源主要包含:①各處理車間生產(chǎn)無機(jī)廢水和經(jīng)物化車間處理后的無機(jī)廢水；②經(jīng)物化車間處理后的有機(jī)廢水；③生活污水；④廠區(qū)初期雨水。廢水來源與產(chǎn)生量見表1。

1.2廢水水質(zhì)

根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，進(jìn)入廢水處理車間的生產(chǎn)廢水主要含有重金屬、SS和CODCr等，參照國內(nèi)外及港臺地區(qū)同類工程資料，預(yù)測典型水質(zhì)見表2。

表1 廢水來源及產(chǎn)生量一覽表

表2 危險廢物處理中心主要廢水典型水質(zhì)一覽表

2 廢水處理目標(biāo)

2.1排入地表水系

由于1、2類水體不能設(shè)置排污口，所以按項(xiàng)目污水的納污水體功能為Ⅲ類，低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。按此處理，其工藝復(fù)雜成本較高，且對水源環(huán)境存在風(fēng)險。

表3 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)

2.2處理后回用

按城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，也可以執(zhí)行上述標(biāo)準(zhǔn)。一般需要設(shè)計(jì)不少于1日回用用水量的蓄水池。

3 廢水處理工藝方法選擇

3.1工藝選擇原則

(1)適應(yīng)性強(qiáng)：能適應(yīng)廢水水質(zhì)和水量變化；

(2)可靠性高：選用工藝自動化程度較高，經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)成熟的技術(shù)；

(3)占地少：工藝簡單，設(shè)備及構(gòu)筑物占地盡可能地少；

(4)經(jīng)濟(jì)合理：投資少，能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低。

3.2廢水處理工藝選擇

本工程各類生產(chǎn)廢水水量不均勻，污染物成分差別較大，根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)，提出以下方案：多級物化處理+生化處理厭氧/缺氧/好氧+深度處理(反滲透)[2]。

多級物化處理方案第一步在化學(xué)氧化池內(nèi)加入硫酸、雙氧水及硫酸亞鐵，由pH計(jì)根據(jù)設(shè)定的pH值自動控制硫酸溶液的加入量，用ORP氧化還原電位計(jì)控制雙氧水加入量，第二步在加堿反應(yīng)池中加入DTCA或NaOH溶液進(jìn)一步捕集重金屬離子，由pH計(jì)根據(jù)設(shè)定的pH值自動控制DTCA或NaOH溶液的加入量；第三步投加PAC和PAM去除水中的重金屬離子。

生化處理采用厭氧/缺氧/好氧方案，該系統(tǒng)能耗低、去除效果好，可去除大部分有機(jī)污染物。厭氧可降解一部分有機(jī)物，缺氧水解可使污水中難以生物降解的大分子有機(jī)物水解成易生物降解的小分子有機(jī)物，具有處理效率高、動力消耗低等優(yōu)點(diǎn)；好氧接觸氧化處理工藝具有體積負(fù)荷高、生物活性高、有較高的微生物濃度、污泥產(chǎn)量低、不需要污泥回流、出水水質(zhì)好而穩(wěn)定、動力消耗低、掛膜方便、可短暫間歇運(yùn)行、不存在污泥膨脹問題等優(yōu)點(diǎn)。

廢水回用可分別進(jìn)入深度處理部分。深度處理系統(tǒng)采用多介質(zhì)過濾、超濾與反滲透進(jìn)行處理，進(jìn)一步去除水中重金屬離子、難降解有機(jī)物，廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染排放限值》(DB 44/26—2001)第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)，同時銅、鎳、鉛、砷、鉻、鎘排放濃度達(dá)到《水污染排放限值》(DB 44/26—2001)的同時，低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。

3.3廢水處理典型工藝流程

無機(jī)廢水、初期雨水經(jīng)調(diào)節(jié)后用提升泵提升送物化處理系統(tǒng)，加入所需藥劑多級反應(yīng)完成后出水進(jìn)入中間水池；有機(jī)廢水經(jīng)調(diào)節(jié)后提升泵提升送生化處理采用(厭氧/缺氧/好氧)系統(tǒng)，反應(yīng)完成后出水進(jìn)入中間水池；中間水池提升泵提升所有廢水進(jìn)入深度處理系統(tǒng)，深度處理系統(tǒng)采用多介質(zhì)過濾、超濾和反滲透進(jìn)行處理。

廢水處理產(chǎn)生的污泥經(jīng)濃縮后送入壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水，脫水后的污泥送至污泥脫水減量化車間處理，反滲透濃液去蒸發(fā)干燥系統(tǒng)處理。

根據(jù)實(shí)際廢水水質(zhì)的變化，工藝流程考慮設(shè)置超越管線。典型處理工藝流程示意圖見圖1。

圖1 典型處理工藝流程示意圖Fig.1 The flow chart of typical treatment process

3.4各段處理效果預(yù)測

各段處理效果預(yù)測結(jié)果如表4至表6所示。

表4 物化處理系統(tǒng)效果

表5 生化處理系統(tǒng)

表6 反滲透處理系統(tǒng)

4 廢水處理設(shè)施與設(shè)備選擇要點(diǎn)[3]

(1)初期雨水收集池(含事故水池)，設(shè)初期雨水收集池(含事故水池)1座，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)尺寸按有效水深、有效容積，處理周期確定。

(2)污水調(diào)節(jié)池，按工藝廢水來源、水量、排水周期，結(jié)合廢水處理能力、運(yùn)行時間綜合確定。

(3)中間水池，設(shè)中間水池，按處理規(guī)模和工藝需要設(shè)置， 6 h水量考慮。

(4)污泥濃縮池，污泥濃縮池，按重金屬、無機(jī)污泥和有機(jī)污泥分別設(shè)置。

(5)膜處理間及相關(guān)配套設(shè)施。

(6)控制室，一般配置操作控制間、測控儀表、加藥、化驗(yàn)等設(shè)施

(7)其他設(shè)備按工藝需要配備。

5 內(nèi)部回用水可行性分析及系統(tǒng)配置探討

5.1廢水處理回用可行性分析

(1)使用處理回水前提條件

工藝廢水水量水質(zhì)主要廢物含水和廢物組分相關(guān)，廢物處理過程本身需要添加藥劑或者造漿，氣體洗滌，車輛、容器和設(shè)備清洗，地面沖洗等用水水質(zhì)要求不高，采用合適工藝處理后完全可以達(dá)到回用水水質(zhì)要求，可減少新水消耗，同時外排污染物大大減少。

(2)回水與用水的適配性

水質(zhì)適配性：可采用分類收集處理，或按照使用對象水質(zhì)要求不同，選擇與之適宜的處理工藝，可保證廢水處理效果穩(wěn)定，防止對回水水質(zhì)的影響。

水量、水壓適配性：可以采用分區(qū)域、分系統(tǒng)處理回用，設(shè)置適當(dāng)容積的回用蓄水池、高位水池、泵和管網(wǎng)。

(3)回用水系統(tǒng)的環(huán)境風(fēng)險防控需要滿足項(xiàng)目環(huán)境影響評價及批文的要求。

5.2回用水系統(tǒng)配置

工藝廢水處理后回用系統(tǒng)配置需要考慮以下因素。

(1)項(xiàng)目用水平衡計(jì)算和對應(yīng)用水水質(zhì)分析；

(2)用水點(diǎn)用水規(guī)律和給水條件分析；

(3)回用水給水系統(tǒng)優(yōu)化，還需要采取不能影響正常生產(chǎn)用水的風(fēng)險防控措施及操作管理可行性分析；

(4)與生產(chǎn)用水連接時，需要設(shè)置止回控制措施。

6 結(jié)語

由于危險廢物對環(huán)境危害性較大，危險廢物集中處理中心的工藝廢水一般要求需要在內(nèi)部合理回用，預(yù)防對周邊水體環(huán)境的污染風(fēng)險。因此，做好危險廢物集中處理中心的工藝廢水收集處理和回用，需要結(jié)合項(xiàng)目和周邊環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃、研究，滿足生產(chǎn)需求和項(xiàng)目環(huán)評的要求。

[1] 張自杰. 排水工程(下冊)[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社, 2015.

[2] 馬衛(wèi)兵, 丘崢, 曲衛(wèi)國, 等. 氣浮/還原/絮凝沉淀/MBR/炭濾處理危廢處置廢水[J]. 中國給水排水, 2013, 29(12): 86- 88.

[3] 上海市建設(shè)和交通委員會. 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范: GB 50014—2006[S]. 北京: 中國計(jì)劃出版社, 2006.

Technical Discussion on Zero Discharge of Wastewater in Hazardous Waste Treatment Center

CHEN Zhong

(China Nerin Engineering Corporation Limited, Nanchang 330031, China)

In this paper, based on the investigation of the project design of a hazardous waste treatment center, the water quantity, water quality, wastewater treatment technology and feasibility are analyzed. Due to the uneven distribution of wastewater and differences of pollutants, the treatment process must be able to adapt to the water quality and water quantity change. The treatment process uses physicochemical treatment + biochemical treatment. The deep treatment process uses multi medium filter + ultrafiltration + reverse osmosis process. The wastewater after deep treatment can be reused. Ultrafiltration and reverse osmosis concentrate are used to deal with the evaporation drying system. The system achieves zero discharge finally. Water reuse system needs analysis of water balance calculation, water usage pattern and water supply conditions. This paper also discusses the factors that need to be considered in the project construction.

hazardous waste; comprehensive wastewater; zero discharge

10.14068/j.ceia.2017.05.019

X703

： A

： 2095-6444(2017)05-0089-04

2017-05-27

陳忠(1968—)，男，高級工程師，主要從事污水處理設(shè)計(jì)工作，E-mail：436095024@qq.com