危险废物处理处置中的废水处理设计

赵庆

（中国瑞林工程技术有限公司,江西南昌 330031）

危险废物处理处置中的废水处理设计

赵庆

（中国瑞林工程技术有限公司,江西南昌 330031）

从废水的水质、处理工艺和单体构筑物等方面介绍了某危险废物处理处置中的废水处理设计。该项目采用物化处理+生化处理+深度处理的组合工艺,具有效果好、出水水质稳定等优点,出水可满足《污水综合排放标准》(GB 8978-96)一级标准的要求。

危险废物；废水处理；物化处理；生化处理；深度处理

危险废物是指列入国家危险废物名录或是根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。危险废物普遍具有一种或几种以上诸如毒害性、爆炸性、腐蚀性、易燃性、化学反应性和感染性等危害特性,会对生态环境和人类健康构成严重危害。危险废物处理处置主要采用焚烧、稳定固化、物化处理等方法,废水处理站主要处理危险废物处理处置中心的生产废水。笔者以某危险废物处置中心的废水处理站为例,从废水水质、处理工艺和构筑物设计等方面进行分析和探讨,以期为同类项目的建设提出借鉴和参考。

1 处理工艺

某危险废物处理处置中心主要处理废矿物油、感光材料废物、废铅酸蓄电池、废家用电器、含铜废液、废酸、废碱、高浓度有机废液,处理能力340 kt/a。主要包括焚烧车间、物/化车间、废水处理车间及生活辅助设施等。该工程产生的废水主要为处置中心的生产废水、生活污水及初期雨水等,设计规模360 m3/d。废水主要含有重金属离子、SS及COD,参照国内外同类型企业废水水质确定本工程进水水质（表1）。该工程废水处理后的废水水质需满足《污水综合排放标准》（GB8978-96）[1]一级标准要求。

表1 设计进水水质mg/L

由于处置中心进场废物种类较多,所产生废水的水质变化较大,并有很大的不可预见性。根据该水质特点采用以下处理方案:物化处理(pH调节+DTCR反应+絮凝反应+沉淀)+生化处理(两级水解/生物接触氧化池)+深度处理(多介质过滤器+超滤+反渗透)。

根据废水性质,将含重金属的生产废水及初期雨水经物化处理脱除重金属后,进入生化系统处理,在生化系统中与生活污水混合后可提高生化系统可生化性保证良好的生化处理效果。生化出水经深度处理后可达标排放或回用于生产。物化处理第一步在pH调整池加入碱液,将pH值调制8～10；第二步在DTCR反应池中加入重金属捕集剂（DTCR）溶液；第三步投加PAC和PAM去除捕集剂中的重金属离子。生化处理工艺采用两级水解/生物接触氧化处理工艺,连续运行。水解池完成厌氧发酵中的水解和酸化两个过程,简称水解,可将难生物降解物质转变为易生物降解的小分子有机物,改变原水的可生化性,从而减少反应时间和处理能耗；好氧采用生物接触氧化池,净化污水主要依靠填料上的生物膜作用,同时存在一定浓度的悬浮活性污泥,同时兼有活性污泥法和生物膜法的优点,保证良好的处理效果。

深度处理先采用多介质过滤器截留水体中悬浮固体和其他杂质,后通过超滤和反渗透系统拦截水中剩余的重金属离子及难降解有机物,使出水稳定达到《污水综合排放标准》（GB 8978-96）一级标准后排放。废水处理产生的污泥通过处理处置中心的物化车间压滤机进行污泥脱水,脱水后的污泥送至稳定固化车间进行处理；反渗透产生的浓水进入焚烧车间及稳定固化车间另行处理。废水处理工艺流程如图1所示。

图1 废水处理工艺流程

2 主要构筑物及其设计参数[2-4]

2.1 物化反应

物化反应工序所需的主要构筑物包括：pH调整池、DTCR反应池、絮凝反应池、斜管沉淀池、pH回调池。具体设计参数如下：1）pH调整池1座,分两格,用于将来水pH值调整至8～10。每格设计尺寸：L× B×H=1 900 mm×1 900 mm×1 500 mm,有效水深1．0 m,反应时间29 min。每格反应池配搅拌机1台,桨叶直径470 mm,转速125 r/min,N=1．5 kW。2）设DTCR反应池1座,分两格,用于与重金属捕集剂（DTCR）溶液反应。每格设计尺寸：L×B×H=1 900 mm×2 000 mm×1 500 mm,有效水深1 m,反应时间29 min。每格反应池配搅拌机1台,桨叶直径470 mm,转速125 r/min,N=1．5 kW。3）设絮凝反应池1座,分两格,用于与絮凝剂反应形成较大颗粒物使之能与水分离。每格设计尺寸：L×B×H=1 600 mm×1 600 mm×1 500 mm,有效水深1 m,反应时间20．5 min。每座反应池配搅拌机1台,桨叶直径1 200 mm,外缘线速度0．7～0．8 m/s,N=0．37 kW。4）设斜板沉淀池1座,分两格,用于分离水中悬浮颗粒。每格设计尺寸：L×B× H=4 000 mm×2 000 mm×4 500 mm,表面负荷q取0．94 m3/（m2·h）,其中55°倾角污泥斗高0．785 m,斜板长L=1 m（倾角60°）,沉淀时间1．5 h。

2.2 生化反应

生化反应的主要构筑物包括一级水解酸化池、一级接触氧化池、二级水解酸化池、二级接触氧化池和竖流式沉淀池。具体设计参数如下：1）一级水解池2座,停留时间8．5 h,有效容积128 m3,有效水深4 m,每座平面设计尺寸为4 m×4 m,上升流速0．5 m/h,每座水池设搅拌器1台,50 r/min,N=1．1 kW。2）一级生物接触氧化池2座,单位填料BOD5容积负荷为1．2 kg/（m2·d）,填料填充比70%,总有效容积224 m3,停留时间14．9 h,有效水深4 m,每座平面设计尺寸为7 m×4 m,气水比30：1。3)二级水解池2座,停留时间6．5 h,有效容积98 m3,有效水深4 m,每座平面设计尺寸为3．5 m×3．5 m,上升流速0．6 m/h,每座水池设搅拌器1台,50 r/min,N=1．1 kW。4)二级生物接触氧化池2座,单位填料BOD5容积负荷0．4 kg/（m2·d）,填料填充比70%,总有效容积128 m3,停留时间8．5 h,有效水深4 m,每座平面设计尺寸为4 m×4 m,气水比10：1。5）二沉池采用竖流式沉淀池,共2座,每座尺寸：L×B×H=3 000 mm×3 000 mm×4 500 mm,表面负荷q取0．83 m3/（m2·h）,沉淀时间2 h。6）配罗茨鼓风机3台（2用1备）,Q=5．38 m3/min,H=49 kPa,N=7．5 kW。

2.3 深度处理

深度处理的主要构筑物包括多介质过滤器、UF系统和RO系统[5]。具体设计参数如下：1)多介质过滤器1座,采用石英砂和无烟煤双层滤料,石英砂滤料层厚1．1 m,无烟煤滤料层厚度0．5 m。缸体尺寸为ID1 500 mm×3 460 mm,过滤面积1．77 m2,滤速8．5 m/h,反冲洗强度15 L/(s·m2)。2)UF系统采用PVDF（聚偏氟乙烯）材质中空纤维膜,设计膜通量47 L/(h·m2),每支膜表40 m2,共8支。正洗强度2．5 m3/h·支,正洗时间40 s,正洗周期20 min,反洗强度2．5 m3/h·支,反洗时间40 s,反洗周期20 min。3)RO系统采用卷式膜,膜通量18 L/(h·m2),每支膜面积32.5 m2,共18支,按2:1排列,产水率70%。每支压力容器清洗流量8m3/h,清洗压力1.5 bar(根据膜厂家要求)。

3 运行效果及技术经济指标

工程于2011年10月完成设备安装开始试运行.经过一年多的运行,出水稳定在CODcr：30～60 mg/L、BOD5:10～15 mg/L、氨氮:5～10 mg/L、SS:5～10 mg/L范围内,能稳定达标排放。废水处理工程主要经济技术指标见表2。

表2 主要经济技术指标

4 结论及建议

实践表明，采用物化处理+生化处理+深度处理的组合工艺处理危险废物处置中心的废水,出水效果好，能稳定达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）一级标准要求,对同类废水处理项目具有参考意义。由于危险废物处置中心的进场废物种类较多,所产生的废水的水质、水量变化大,并有较大的不可预见性。因此,提出以下建议：1)废水在进入调节池后先进行水质分析,通过实验确定投药量,在投药量确定后进行处理；2)如厂区其他车间不能有效消耗反渗透工艺产生的浓水，需新建浓水处理系统妥善处理浓水。

[1]GB 8978-2006,污水综合排放标准[S].

[2]北京市市政工程设计研究院.给水排水设计手册：城镇排水[M]. 2版.北京:中国建筑工业出版社,2004.

[3]GB 50014-2006(2011年版),室外排水设计规范[S].

[4]GB 50684-2011,化学工业污水处理与回用设计规范[S].

[5]HJ 579-2010,膜分离法污水处理工程技术规范[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

赵庆(1984—),男,工程师,主要从事给排水工程设计工作。