王彩霞1,安淼1 (1.上??睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院, 上海 200434;2.上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院, 上海 200232) 摘要:在南京市危險(xiǎn)廢物處置中心廢水預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,針對(duì)廢水中的重金屬污染物,采用軼鹽還原-石灰沉淀工藝進(jìn)行處理。處理后出水:ρ(總汞)=0.049mg/L,ρ(總鉛)=0.09mg/L,ρ(總鎘)=0.1mg/L,ρ(總鉻)=1.04mg/L,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。工程實(shí)踐表明該系統(tǒng)具有工藝簡(jiǎn)單、處理效率穩(wěn)定,管理方便等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞:危險(xiǎn)廢物;廢水處理;設(shè)計(jì) 中圖分類(lèi)號(hào):X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009—2455(2004)04—0070—03 南京市危險(xiǎn)廢物處置中心是該市環(huán)保“十五”規(guī)劃的重要工作之一,主要接納南京市工業(yè)危險(xiǎn)廢物,包括重金屬類(lèi)廢物、廢酸、廢堿、精餾殘?jiān)?、有機(jī)樹(shù)脂類(lèi)廢物(焚燒處理)、有機(jī)溶劑廢物(焚燒處理)等。這是南京市第一個(gè)集中控制危險(xiǎn)廢物污染的區(qū)域性設(shè)施,共占地22.48×104m3。填埋處置規(guī)模為10X×104t/a,項(xiàng)目采用地下剛性填埋庫(kù)的建設(shè)方案,設(shè)計(jì)填埋容量7.3×104m3。本文對(duì)處置中心廢水預(yù)處理系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)做簡(jiǎn)要介紹。 1 水量、水質(zhì)預(yù)測(cè)及排放標(biāo)準(zhǔn) 本處置中心產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水主要包括:填埋庫(kù)產(chǎn)生的滲濾液、各車(chē)間(預(yù)處理車(chē)間、存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)等)產(chǎn)生的沖洗廢水及實(shí)驗(yàn)室廢水等。 1.1 廢水水量 ?、贊B濾液量。滲濾液一般由兩部分組成:一部分為雨水進(jìn)入填埋庫(kù)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(shí)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(kù)上方設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)雨棚,雨水不能進(jìn)入填埋庫(kù)形成滲濾液。因此,填埋庫(kù)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(shí)流出產(chǎn)生。根據(jù)《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18595-2001)中規(guī)定:入場(chǎng)填埋的廢物含水率需低于85%。符合入場(chǎng)要求的危險(xiǎn)廢物自身含水率較低,經(jīng)碾壓后水分流失不多。因此,運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液量較少,保守估計(jì),每天產(chǎn)生的滲濾液量約為1.0t。 ?、谄渌鼜U水水量。其它生產(chǎn)廢水水量如下:各車(chē)間的沖洗廢水12.0t/d;實(shí)驗(yàn)室廢水2.0t/d;共計(jì)14.0t/d。 危險(xiǎn)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(jiàn)水量,廢水處理站的設(shè)計(jì)規(guī)模為18t/d,每天處理6h,每小時(shí)廢水處理量為3t。 1.2 廢水水質(zhì)預(yù)測(cè)及排放標(biāo)準(zhǔn) 填埋廢物的組分非常復(fù)雜,很難精確估計(jì)滲漠液的水質(zhì)。但進(jìn)入填埋場(chǎng)的危險(xiǎn)廢物都應(yīng)符合《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18598-2001)中“危險(xiǎn)廢物允許進(jìn)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(chē)間沖洗廢水及實(shí)驗(yàn)室廢水主要以沖洗地面、設(shè)備及實(shí)驗(yàn)器皿的沖洗水為主,廢水中含有部分重金屬。保守估計(jì),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(jiàn)表1。由表1可見(jiàn),廢水中有機(jī)污染物的濃度較低,但其中的重金屬會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。據(jù)業(yè)主要求,生產(chǎn)廢水去除重金屬后再外運(yùn)處理。處理后廢水中重金屬要求達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 “第一類(lèi)污染物最高允許排放濃度”及“第二類(lèi)污染物最高允許排放濃度”三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。因此,確定本廢水處理工程去除的首要目標(biāo)為重金屬污染物。 表1 待處理廢水設(shè)計(jì)水質(zhì) 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 | 總鎘 | 0.13 | 無(wú)機(jī)氟化物 | 25.33 | 總鉻 | 3.04 | 氰化物 | 1.27 | 六價(jià)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(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,是首要去除對(duì)象。根據(jù)該水質(zhì)特點(diǎn),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(diǎn),流程見(jiàn)圖1。 
3 主要構(gòu)筑物及設(shè)備 主要構(gòu)筑物見(jiàn)表2。 表2 主要構(gòu)筑物 序號(hào) | 名稱(chēng) | 規(guī)模 | 結(jié)構(gòu) | 備注 | 1 | 調(diào)節(jié)池 | HRT4d,有效容積80m3 | 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) | 內(nèi)壁采用防腐、防滲復(fù)合涂料 | 2 | 酸度調(diào)節(jié)池 | HRT0.5h,有效容積為1.872m3 | 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) | | 3 | 還原反應(yīng)池 | HRT0.5h,有效容積1.8m3 | 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) | | 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(fù)合涂料 | 5 | 斜管沉淀池 | 表面負(fù)荷為1.0m3/(m2·h),沉淀時(shí)間為45min | 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) | | 6 | 儲(chǔ)存池 | HRT5d | 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) | | 7 | 重力濃縮池 | 濃縮時(shí)間 | 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) | | 8 | 污泥泵井 | | 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) | 與斜管沉淀池合建 | 9 | 壓濾機(jī)房 | 9.3m×6.0m×3.5m | 磚混結(jié)構(gòu) | | 10 | 加藥房 | 10.2m×6.0m×3.5m× | | | 11 | 控制值班室 | | 磚混結(jié)構(gòu) | |
?、僬{(diào)節(jié)池。進(jìn)水口處設(shè)置一格柵井,安裝1臺(tái)階梯式格柵除污機(jī),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(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)。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(dòng)和關(guān)閉通過(guò)浮球液位控制器控制。 ?、谒岫日{(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(jī)1套。 ?、圻€原反應(yīng)池。酸性廢水自流進(jìn)入還原反應(yīng)池,在池中加入FeSO4,將六價(jià)鉻還原三價(jià)鉻,便于后續(xù)工藝的去除。池中安裝有ZJ—700型折槳攪拌機(jī)1套。 ?、苤泻托跄?。還原反應(yīng)池出水自流進(jìn)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+,F(xiàn)e2+,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(jìn)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(xì)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(jī)以加快反應(yīng)速度。 ?、菪惫艹恋沓亍TO(shè)計(jì)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(jìn)入污水儲(chǔ)存池,沉淀污泥采用排污泵排至污泥濃縮池。 ?、迌?chǔ)存池。儲(chǔ)存在池中廢水定期外運(yùn)處置。 ⑦重力濃縮池。斜管沉淀池中的污泥通過(guò)排虧泵提升至污泥濃縮池,進(jìn)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(guò)不同高度的閥門(mén)控制,自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池。污泥匝過(guò)螺桿泵提升至壓濾設(shè)備進(jìn)行脫水。 ?、辔勰啾镁?。安裝有排污泵1臺(tái),將斜管沉定池中的沉淀污泥提升至污泥濃縮池。 ?、釅簽V機(jī)房。設(shè)置1套DY500型壓濾機(jī)。 ?、饧铀幏吭O(shè)置了1套pH檢測(cè)控制儀、1個(gè)硫唆加藥罐、1套加酸計(jì)量泵、1套OPR氧化還原空制儀、1個(gè)FeSO4溶藥加藥罐、1臺(tái)FeSO4投加十量泵、1套Ca(OH)2加藥裝置、1個(gè)NaOH溶竅加藥罐、1臺(tái)加堿計(jì)量泵、1套PAM配制投加系統(tǒng)。藥劑貯藏室的藥劑貯量為15d。 ?、峡刂浦蛋嗍?。設(shè)置1套組合式控制柜,對(duì)廢水處理設(shè)備進(jìn)行集中控制。組合式控制柜設(shè)有各可控設(shè)備的開(kāi)、停按鈕及指示,同時(shí)實(shí)時(shí)顯示調(diào)節(jié)池、污水儲(chǔ)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(yùn)行,廢水經(jīng)預(yù)處理后,重金屬達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》“第一類(lèi)污染物最高允許排放濃度”及“第二類(lèi)污染物最高允許排放濃度”三級(jí)標(biāo)準(zhǔn),出水水質(zhì)祥見(jiàn)表3。 表3 處理后生產(chǎn)廢水水質(zhì) 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(wú)機(jī)氟化物 | 22.12 | 總鎘 | 0.1 | 氰化物 | 1.15 | 總鉻 | 1.04 | pH值 | 7.3 | 六價(jià)格 | 0.48 | CODcr | 46.00 | 總銅 | 1.94 | BOD5 | 19.93 | 總鋅 | 1.89 | NH3-N | 13.27 | 總鈹 | 0.005 | SS | 66.45 | 總鎳 | 0.87 | | |
作者簡(jiǎn)介:王彩霞(1971-),女,山東即墨市人,工程師,1995年畢業(yè)于青島建筑工程學(xué)院環(huán)境工程系給排水專(zhuān)業(yè),電話(021)65427100-4827。 |