危險廢物處置中心廢水預(yù)處理
某市危險廢物處置中心主要接納該市工業(yè)危險廢物，包括重金屬類廢物、廢酸、廢堿、精餾殘渣、有機樹脂類廢物(焚燒處理)、有機溶劑廢物(焚燒處理)等。共占地22.48×104m3。填埋處置規(guī)模為10X×104t／a，項目采用地下剛性填埋庫的建設(shè)方案，設(shè)計填埋容量7.3×104m3。本文對處置中心廢水預(yù)處理系統(tǒng)工程設(shè)計做簡要介紹。
1 水量、水質(zhì)預(yù)測及排放標準
本處置中心產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水主要包括：填埋庫產(chǎn)生的滲濾液、各車間(預(yù)處理車間、存儲倉庫等)產(chǎn)生的沖洗廢水及實驗室廢水等。
1.1 廢水水量
①滲濾液量。滲濾液一般由兩部分組成：一部分為雨水進入填埋庫形成滲濾液，另一部分為填埋廢物自身含有的水分經(jīng)壓實流失產(chǎn)生滲濾液。由于工程采用剛性方案(采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))，填埋庫上方設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)雨棚，雨水不能進入填埋庫形成滲濾液。因此，填埋庫產(chǎn)生的滲濾液主要是由填埋廢物自身含有的水分經(jīng)壓實流出產(chǎn)生。根據(jù)《危險廢物填埋污染控制標準》(GB 18595-2001)中規(guī)定：入場填埋的廢物含水率需低于85％。符合入場要求的危險廢物自身含水率較低，經(jīng)碾壓后水分流失不多。因此，運行過程中產(chǎn)生的滲濾液量較少，保守估計，每天產(chǎn)生的滲濾液量約為1.0t。
②其它廢水水量。其它生產(chǎn)廢水水量如下：各車間的沖洗廢水12.0t／d；實驗室廢水2.0t／d；共計14.0t/d。
危險廢棄物處置中心產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水總水量為15t／d？紤]20％的未預(yù)見水量，廢水處理站的設(shè)計規(guī)模為18t/d，每天處理6h，每小時廢水處理量為3t。
1.2 廢水水質(zhì)預(yù)測及排放標準
填埋廢物的組分非常復雜，很難精確估計滲漠液的水質(zhì)。但進入填埋場的危險廢物都應(yīng)符合《危險廢物填埋污染控制標準》(GB 18598-2001)中“危險廢物允許進入填埋區(qū)的控制限值”，因此，以此限值作為滲濾液水質(zhì)。
各車間沖洗廢水及實驗室廢水主要以沖洗地面、設(shè)備及實驗器皿的沖洗水為主，廢水中含有部分重金屬。保守估計，除SS外，廢水中污染物濃度為滲濾液污染物濃度的20％。
根據(jù)各生產(chǎn)廢水的水量及水質(zhì)，確定待處理生產(chǎn)廢水水質(zhì)見表1。由表1可見，廢水中有機污染物的濃度較低，但其中的重金屬會對環(huán)境造成嚴重污染。據(jù)業(yè)主要求，生產(chǎn)廢水去除重金屬后再外運處理。處理后廢水中重金屬要求達到《污水綜合排放標準》 “第一類污染物最高允許排放濃度”及“第二類污染物最高允許排放濃度”三級標準。因此，確定本廢水處理工程去除的首要目標為重金屬污染物。
表1 待處理廢水設(shè)計水質(zhì)
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污染物 |
質(zhì)量濃度/（mg·L-1) |
污染物 |
質(zhì)量濃度/（mg·L-1) |
|
總汞 |
0.06 |
總鎳 |
3.80 |
|
總鉛 |
1.27 |
總砷 |
0.63 |
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總鎘 |
0.13 |
無機氟化物 |
25.33 |
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總鉻 |
3.04 |
氰化物 |
1.27 |
|
六價格 |
0.63 |
pH值 |
7-12 |
|
總銅 |
19.00 |
CODcr |
76.00 |
|
總鋅 |
19.00 |
BOD5 |
25.33 |
|
總鈹 |
0.05 |
NH3-N |
38.00 |
|
|
|
SS |
106.67 |
2 工藝流程
該廢水中含有多種重金屬，會對環(huán)境造成嚴重污染，是首要去除對象。根據(jù)該水質(zhì)特點，并考慮到水量較小，確定采用鐵鹽-石灰法處理廢水。該工藝具有工藝緊湊，易于管理等特點，流程見圖1。
 |
3 主要構(gòu)筑物及設(shè)備
主要構(gòu)筑物見表2。
表2 主要構(gòu)筑物
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序號 |
名稱 |
規(guī)模 |
結(jié)構(gòu) |
備注 |
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1 |
調(diào)節(jié)池 |
HRT4d,有效容積 |
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) |
內(nèi)壁采用防腐、防滲復合涂料 |
|
2 |
酸度調(diào)節(jié)池 |
HRT0.5h,有效容積為 |
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) |
|
|
3 |
還原反應(yīng)池 |
HRT0.5h,有效容積 |
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) |
|
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4 |
中和絮凝池 |
分3格，單格HRT0.5h，有效容積為1.728m3 |
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) |
內(nèi)壁采用防腐、防滲復合涂料 |
|
5 |
斜管沉淀池 |
表面負荷為1.0m3/(m2·h），沉淀時間為45min |
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) |
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6 |
儲存池 |
HRT5d |
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) |
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7 |
重力濃縮池 |
濃縮時間 |
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) |
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8 |
污泥泵井 |
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鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) |
與斜管沉淀池合建 |
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9 |
壓濾機房 |
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磚混結(jié)構(gòu) |
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10 |
加藥房 |
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11 |
控制值班室 |
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磚混結(jié)構(gòu) |
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①調(diào)節(jié)池。進水口處設(shè)置一格柵井，安裝1臺階梯式格柵除污機，用于去除較大的懸浮顆粒。為防止調(diào)節(jié)池中的懸浮物沉淀，在池底設(shè)置了2臺潛水攪拌機。調(diào)節(jié)池出水由潛水污水泵均勻打入酸度調(diào)節(jié)池。潛水污水泵的啟動和關(guān)閉通過浮球液位控制器控制。
②酸度調(diào)節(jié)池。根據(jù)廢水水質(zhì)，在酸度調(diào)節(jié)池中投加H2SO4，將廢水的pH值調(diào)節(jié)至3.0左右。池中安裝有ZJ—700型折槳攪拌機1套。
③還原反應(yīng)池。酸性廢水自流進入還原反應(yīng)池，在池中加入FeSO4,將六價鉻還原三價鉻，便于后續(xù)工藝的去除。池中安裝有ZJ—700型折槳攪拌機1套。
④中和絮凝池。還原反應(yīng)池出水自流進入中和絮凝池，中和絮凝池分3格：第1格中加入NaOH，將廢水的pH值調(diào)節(jié)至9.0左右，大部分重金屬(包括Cr3+，Pb2+，Ni2+，Cu2+，Zn2+，Ba2+，Co2+，Fe2+,Fe3+等)生成氫氧化物沉淀；第2格中加入Ca(OH)2，將pH值調(diào)節(jié)至11.0-12.0左右，該pH值條件能夠使在第1格未能形成沉淀的重金屬形成氫氧化物沉淀，進一步提高沉淀絮凝性，并生成CaF2沉淀去除F-；第3格中加入PAM助凝劑，將細小的沉淀物絮凝成較大的絮狀顆粒。每格均安裝了1套單層半高槳板攪拌機以加快反應(yīng)速度。
⑤斜管沉淀池。設(shè)計污泥斗貯存2d的污泥量，污泥的含水率為99.5％-98％。斜管沉淀池的出水自流進入污水儲存池，沉淀污泥采用排污泵排至污泥濃縮池。
⑥儲存池。儲存在池中廢水定期外運處置。
⑦重力濃縮池。斜管沉淀池中的污泥通過排虧泵提升至污泥濃縮池，進行重力濃縮，濃縮后污尼含水率為98.0％—96.0％。污泥濃縮池的上清液丑過不同高度的閥門控制，自流進入調(diào)節(jié)池。污泥匝過螺桿泵提升至壓濾設(shè)備進行脫水。
⑧污泥泵井。安裝有排污泵1臺，將斜管沉定池中的沉淀污泥提升至污泥濃縮池。
⑨壓濾機房。設(shè)置1套DY500型壓濾機。
⑩加藥房設(shè)置了1套pH檢測控制儀、1個硫唆加藥罐、1套加酸計量泵、1套OPR氧化還原空制儀、1個FeSO4溶藥加藥罐、1臺FeSO4投加十量泵、1套Ca(OH)2加藥裝置、1個NaOH溶竅加藥罐、1臺加堿計量泵、1套PAM配制投加系統(tǒng)。藥劑貯藏室的藥劑貯量為15d。
⑾控制值班室。設(shè)置1套組合式控制柜，對廢水處理設(shè)備進行集中控制。組合式控制柜設(shè)有各可控設(shè)備的開、停按鈕及指示，同時實時顯示調(diào)節(jié)池、污水儲存池及污泥濃縮池的液位。
4 處理結(jié)果
本工程經(jīng)初步運行，廢水經(jīng)預(yù)處理后，重金屬達到《污水綜合排放標準》“第一類污染物最高允許排放濃度”及“第二類污染物最高允許排放濃度”三級標準，出水水質(zhì)祥見表3。
表3 處理后生產(chǎn)廢水水質(zhì)
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污染物 |
質(zhì)量濃度/（mg·L-1） |
污染物 |
質(zhì)量濃度/（mg·L-1） |
|
總汞 |
0.049 |
總砷 |
0.49 |
|
總鉛 |
0.09 |
無機氟化物 |
22.12 |
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總鎘 |
0.1 |
氰化物 |
1.15 |
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總鉻 |
1.04 |
pH值 |
7.3 |
|
六價格 |
0.48 |
CODcr |
46.00 |
|
總銅 |
1.94 |
BOD5 |
19.93 |
|
總鋅 |
1.89 |
NH3-N |
13.27 |
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總鈹 |
0.005 |
SS |
66.45 |
|
總鎳 |
0.87 |
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