西北某危废处置中心生产废水处理工程案例

杨 娟，陈欣超，韩 亮，童 波

（江苏三一环境科技有限公司，湖南 长沙 410000）

西北某危险废物处置中心，接收的危废类型包括：病毒性类；有毒、剧毒类；可燃、易燃类；腐蚀性类和化学反应性类废物。处置方式包括焚烧处理、物化处理、固化/稳定化处理、填埋处理［1～3］。危险废物处理处置过程中产生的污水及渗滤液中含有大量的Cr6＋、Pb2＋、Hg、Ba2＋、Zn2＋等重金属离子，其中Cr6＋属剧毒、强致突变物质，汞可导致神经中枢失调，过量的铅、钡、锌也会对人体有毒害作用［4～6］，所以，若该危险废物处置中心的生产废水不经处理而直接排入自然环境，必将造成极大的污染。现以该危险废物处置中心为案例，探索原水水质、出水标准、处理工艺、处理效果、回用方式、建构筑物、主要设备、管道材质等，以期为我国类似生产污水的处理提供有益经验。

1 项目概况

西北某危废处置中心产生的污水主要有车间地面冲洗水、运输车辆冲洗水、化验室排水、焚烧车间设备排水、物化处理车间排水、填埋场渗滤液和生活污水等。生产污水中含有大量Cr6＋、Pb2＋、Hg、Zn2＋等重金属离子和COD、油类等污染物。

1.化验室废水。化验室因为其属性特点，造成此部分水质水量复杂多变，主要含重金属、COD、石油类、病毒性物质等。

2.处置场冲洗水。由于运输中的抛洒和烟气污染物进入大气后的扩散沉降，场内道路、场地冲洗排水，含有大量悬浮物和少量重金属。

3.洗车废水。危险废物运输车辆卸料后、离场前必须冲洗，还有场内运输车辆及包装桶的清洗，可以采用回用水进行冲洗。废水中主要含有悬浮物、石油类、重金属、有机物等。

4.初期雨水。该部分污水含有少量重金属和大量悬浮物，其水质与冲洗地面排水相似，可以将厂区化验不合格的初期雨水与生产废水合并处理。

5.处理工艺废水。固化设备等清洗水以及部分废油自然存放分层后排出的废水，这部分水主要含有重金属、石油类和少量有机物。

6.堆存物料排水。进场物料堆存或包装不当时，将造成废水的外溢，这部分水量、水质与管理水平相关，变化大、浓度高。在半固、液态危险废物存放区域设置相应的集水池分类收集。

7.外来废液。对于某些以重金属、石油类污染物或中低浓度的有机物为主的废液，首先去物化处理车间处理，然后送至污水处理站处理。外来废液经归纳，主要有以下几种类型：（1）废酸碱：液态类含杂质的废酸碱；（2）废油水混合物：比含油废水中的含油量高，但又不利于直接焚烧；（3）有机废水：含有机物和其它杂质的；（4）重金属废液：主要污染物为重金属；（5）含铬废液：主要污染物为六价金属；（6）含铅废液：主要污染物为铅；（7）填埋场渗滤液：主要污染物为重金属。

8.生活废水。场内与生产无关的排水，包括食堂、办公、淋浴、宿舍、厕所排水。主要污染物为有机污染物，这部分废水宜采用生物处理。

针对该工程废水的特点，生产废水主要由冲洗汽车、冲洗地面、物化车间排水及焚烧系统排水等组成，废水中含有较高的无机污染物及重金属离子，而生活污水主要含有有机污染物。

1.1 水质水量

处置中心生活污水的处理规模为20 m3/d，由一体化处理设施单独处理，生产废水的处理规模为140 m3/d。实际污水量统计情况见表1。

表1 污水量统计表 m3/d

处置中心污水经过处理后，正常生产情况下，全部回用于固化车间、焚烧系统及填埋场降尘，实现零排放。当有初期雨水等情况时，经化验合格或者处理后合格的水就近排入附近水体。

各种污水水质见表2。

表2 废水来源及处理前水质表 mg/L

1.2 设计出水标准

污水处理车间对生产废水和生活污水处理达到《城市污水再生利用城市 杂用水水质》（GB/T 18920-2002）和《城市污水再生利用 工业用水水质》（GB/T 19923-2005）的相应标准后，全部回用于固化稳定化处理工序和焚烧工序，多余部分可用于道路冲洗、绿化等，不外排。污水处理车间出水水质见表3。

表3 回用水水质 mg/L

2 工艺流程

2.1 工艺流程图

污水处理系统工艺流程图如图1所示。

图1 污水处理系统工艺流程图

2.2 工艺流程说明

露天布置的装置污染区域的初期雨水及各装置冲洗地面、洗车排水具有与处理物料类似组分的潜在污染，主要含有重金属离子及无机污染物，故将其作为潜在污染水进入污水处理站处理，生产污水中主要含有油类、有机物和较高的悬浮物，考虑到西北地区的气候特点，冬季寒冷，低温不利于微生物增殖，保温伴热则不经济，不适宜采用生化处理，而化学氧化效果稳定，对于危废处置中心水质水量变化大的特点有很强的的适应性，对于稳定达标回用的保证率高，故采用物化处理工艺及深度处理。生活污水以有机污染物为主，采用生化处理为主的处理工艺，使之达到中水回用的标准。

生产污水进入调节池用以均衡水质水量，保证后续处理的稳定运行，均和后的污水由泵提升进入涡凹气浮池去除油类和轻质悬浮物。气浮池出水自流进入还原池，在其中投加硫酸和硫酸亚铁，发生亚铁与六价铬的氧化还原反应，使得六价铬还原为三价铬，再进入氧化池，在其中加入双氧水，与废水中有机物发生氧化反应，然后进入中和反应池，投加NaOH发生中和反应，并使原废水中的大多数重金属离子（包括铬、镍、铅、铜、锌等）与OH-发生沉淀，中和反应池中废水pH值调节在8～9。中和反应池出水自流进入斜管沉淀池的絮凝池，投加聚合氯化铝（PAC）与阴离子聚丙烯酰胺（PAM），把原水中经药剂捕捉生成的小颗粒沉淀物聚集成大颗粒矾花，保证废水中悬浮物和色度的去除。原废水经过混凝反应后进入斜板沉淀池的沉淀区，其占地面积小、停留时间短、沉淀效率高，对废水中形成的沉淀物有非常高的沉淀效果。沉淀池出水自流进入中间水池，经泵提升后进入石英砂过滤器和活性炭过滤器，再进入消毒水箱，投加次氯酸钠消毒后，达到回用标准后进入回用水池。

生活污水经收集后进入生活污水调节池，进入一体化处理设备，在该设备中进行厌氧、好氧等生化反应后进入MBR膜池，出水投加次氯酸钠消毒后排入回用水池。

气浮池产生的浮渣、斜板沉淀池的污泥由泵加压送至污泥浓缩池，而浓缩池上清液溢流至调节池，污泥送至板框压滤机，压滤后送固化车间进行固化稳定化处理，再安全填埋。

3 建构筑物及主要设备

处置中心构筑物包括：生产废水调节池、生活污水调节池和回用水池。所有设备置于污水处理车间内。主要设备包括调节池潜污泵、调节池搅拌机、涡凹气浮池、反应箱、斜板沉淀池、中间水箱、过滤提升泵、砂过滤器、活性炭过滤器、消毒箱、反冲洗泵、回用水泵、泥浆泵、污泥浓缩池、污泥输送泵、全自动厢式压滤机、电动葫芦、加药装置、安全淋浴器、生活污水提升泵、生活污水一体化处理设备等。

4 材质选择

处置中心管道管材选择：

1.渗滤液管道、生产废水管、废水管道、回用水管道、排水管道及加药管采用UPVC材质，粘接连接，管道压力等级为1.0 MPa。

2.污泥管道采用碳钢衬胶管，法兰连接，管道压力等级为1.0 MPa。

3.生产给水管、液碱管、稀硫酸管、初期雨水管、回用水管道及冲洗水管道采用碳钢管，焊接连接，管道压力等级为1.0 MPa。

4.压缩空气管采用304不锈钢管，焊接连接，管道压力等级为1.0 MPa。

5.管道材料标准为：不锈钢管为GB/T 14976-2002；UPVC给水管道为GB/T 10002-2006；UPVC排水管为GB/T 5836-2006。

5 结 论

危废处置中心生产废水包括车间地面冲洗水、运输车辆冲洗水、化验室排水、焚烧车间设备排水、物化处理车间排水、填埋场渗滤液。考虑到西北地区冬季严寒，微生物增殖困难，生化处理不适用，且保温伴热不经济，主要采用物化处理工艺，化学氧化效果稳定，对水质水量的波动具有较强适应性，可确保稳定达标回用。针对小水量的情况，适用于北方寒冷需供暖的地区。主要工艺路线为水质水量调节＋涡凹气浮＋六价铬还原＋有机物氧化＋加碱中和＋混凝沉淀＋过滤＋消毒，达到城市污水再生利用、城市杂用水水质和工业用水水质的相应标准后，全部回用，不外排，具有较好的环境效益。