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[摘要]某危廢處置中心采用焚燒、填埋、物化、固化/穩定化等工藝處理處置危險廢物。由于危廢處置類別多,采取不同的危廢處置工藝產生的廢水污染物成分不同,因此廢水處理難度大。本文以該危廢處置中心環境影響評價污水處理站工藝為研究對象,分別從廢水的種類及來源、廢水處理規模、處理工藝、出水水質及管理要求等方面進行了可行性研究。
[關鍵詞]危險廢物處置;廢水處理;AO;MBR
根據《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》(2020年修訂),危險廢物,是指列入《國家危險廢物名錄》或根據國家規定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的固體廢物[1]。危險廢物具有毒性、腐蝕性、反應性、易燃性或傳染性等一種或一種以上的危害特性,常有潛伏性、長期性以及滯后性,危險廢物對人類健康和生態環境構成嚴重危害。故危險廢物規范化、無害化處理處置受到社會高度重視[2]。某危廢處置中心為某化工園區配套基礎設施,服務范圍主要為該工業園區產生的危廢,涉及處置類別共39大類,主要建設有焚燒車間、物化車間、固化車間、安全填埋場、工業固廢填埋場、廢物暫存庫及配套的污水處理設施等,危廢最終處置去向是焚燒及固化填埋。由于處置危廢來源廣、種類多、成分復雜,產生的廢水污染物種類多、成分復雜,同時隨著處置危廢種類的不同,廢水水質波動大,這些因素給廢水處理帶來較大難度[3]。
1廢水種類及來源
1.1廢水來源及廢水水質。(1)物化車間廢水。廢酸液、廢堿液、無機氟化物廢物、感光材料廢液、填埋場滲濾液、焚燒車間洗滌廢水、乳化液等經物化處理、多效蒸發系統后進入廠區污水處理站。物化車間廢水水質如表1。(2)車輛及車間地面沖洗廢水。廢水中主要含有石油類、重金屬、SS、有機物等,車輛沖洗廢水及地面沖洗廢水收集后進入廠區污水站處理。沖洗廢水水質如表2。(3)軟化水系統廢水。鍋爐排污水進入出渣機,軟化系統廢水主要污染物是SS,直接進入廠區污水處理站。(4)化驗室廢水。廠區辦公樓內設置化驗及試驗研究室,化驗室產生的廢水主要為玻璃容器清洗廢水、廢溶劑等,水質如表3。(5)初期雨水。場內設有初期雨水收集池,雨水經收集后進入污水處理站處理。(6)生活污水。生活污水主要污染物為SS、COD等污染物,排入廢水處理站。生活污水水質如表4。(7)預處理及暫存庫堿洗塔水質如表5。焚燒車間廢氣堿洗塔廢水進入物化車間處理。固化車間廢氣堿洗塔廢水如表6。
1.2廢水處理規模。該危廢處置中心廢水產生情況如表7所示。廢水進入污水處理站廢水總量為169.53m3/d,污水處理系統配合生產進行24h連續運行,廢水處理系統建設規模為200m3/d。廢水處理規模滿足要求。
1.3廢水處理工藝。廢水處理站工藝采用“調節池+汽浮+還原中和沉淀+水解酸化+AO生化+MBR”的工藝組合,設計規模為200m3/d。根據《排污許可證申請與核發技術規范工業固體廢物和危險廢物治理》(HJ1033-2019)中廢水治理可行技術的推薦,該廢水治理措施為推薦的可行技術。工藝流程如圖1。1.3.11#綜合調節池各類廢水(除物化系統廢水之外)經匯集后進入1#綜合調節池混合,以免對后續處理工段產生沖擊。設計水力停留時間3d,調節池安裝pH在線監測裝置。1#調節池混合水質如表8。1.3.2高效汽浮廢水經調節池后采用泵提升至高效氣浮裝置,投加藥劑PAC(聚合氯化鋁)和PAM(陰離子聚丙烯酰胺),生成的絮狀體沉淀,氣浮出水自流依次進入還原池。1.3.3還原反應池廢水經過集水池提升泵進入還原池,還原池內加入還原劑,還原劑與Cr6+發生氧化還原反應,將Cr6+還原成Cr3+。同時需投加酸使pH值保持在適合發生反應的范圍內。1.3.4中和反應池還原反應后的污水進入中和池與堿發生中和反應,污水中的大多數重金屬離子與OH-發生沉淀進行分離。1.3.5絮凝沉淀池絮凝池中投加藥劑PAC(聚合氯化鋁)和PAM(陰離子聚丙烯酰胺),生成絮狀體沉淀。1.3.62#綜合調節池經過預處理后的水與物化車間廢水進入2#綜合調節池,混合后進入生化系統進行深度處理。焚燒車間煙氣洗滌廢水、填埋場滲濾液、物化系統廢酸堿系統廢水屬于高鹽廢水[4],并含有重金屬污染物。該廢水須去除高濃度的鹽分及重金屬后方可進入2#調節池。預處理采用蒸發濃縮法,主體工藝為“預處理+蒸發脫鹽”。預處理為在高鹽廢液加入PAC、PAM等藥劑,降低水質的硬度,保護后續的蒸發脫鹽系統,反應完成后廢水通過泵輸送至三效蒸發系統,處理后進入2#調節池進一步處理。1.3.7水解酸化池水解酸化池內設有高效生物填料,填料表面生長有微生物,形成污泥床。污水通過污泥床時,污泥床中的兼氧微生物將廢水中的非溶解性的有機物轉變為溶解性的有機物,難以降解的大分子有機物轉變為容易降解的小分子有機物,提高廢水的可生化性。為避免微生物所需營養失衡,設置一套營養鹽投加系統。1.3.8A/O池[5]及MBR膜反應系統1.3.8.1A池(反硝化池)反硝化池主要是去除污水中的降解有機物、氨氮。水解酸化池出水與從硝化池經過硝化的混合液、回流污泥在池內混合,缺氧條件下,在兼性厭氧菌(反硝化菌)作用下,以廢水的中含碳有機物為氫電子供體、硝態氮為電子受體,將亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮還原成氮氣,最終逸入大氣中,同時將難于降解的有機物進行分解,提高進水的可生化性,為好氧生化、膜處理過程創造有利條件。同時回流污泥可吸附磷,去除部分磷。1.3.8.2O池(硝化池)硝化池采用推進式混合曝氣方法,通過好氧作用,將污水中的含碳有機物降解,并將含氮有機物轉化成亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮,以便回流至缺氧池進行脫氮處理。1.3.8.3MBR膜反應系統MBR膜池通過膜的高效截留,使MBR池內維持較高的微生物量,通過污泥回流泵回流高濃度的污泥至好氧反應區。在鼓風機作用下,膜表面的顆粒脫落。水泵抽吸后,污泥混合液透過膜形成清澈的產水,生物絮體、SS、病原體和大分子可溶解性有機物等被截留。
1.4處理效果。污水處理站運行后出水水質如表9。園區污水處理廠接納水質要求如表10。由表9及表10的數據可知,廢水處理站處理出水水質滿足《污水排入城鎮下水道水質標準》(GB/T31962-2015)表1中的A級標準,同時滿足該化工園區污水處理廠納管要求。
1.5管理。危廢處置類別多,采取不同的危廢處置工藝產生的廢水污染物成分不同,為確保污水處理系統能夠穩定運行,應做到以下要求:(1)加強環境風險管理,加強巡視,防止污水管道“跑、冒、滴、漏”等現象。(2)做好危廢的入場鑒定和廢水水質的監測,根據原水水質分析結果,實時調整運行工藝參數。(3)加強管理人員和操作人員的培訓。
2結論
(1)危廢處置中心污染物成分復雜、產生的污水種類多,根據廢水水質采用分類收集、分質處理的方法,利于污水處理系統的正常運行。(2)廢水采用“調節池+汽浮+還原中和沉淀+水解酸化+AO生化+MBR”的工藝組合,高鹽廢水采用“預處理+蒸發脫鹽”,出水能夠穩定達標。
作者:楊荔 單位:甘肅省生態環境工程評估中心