危險廢物綜合處置場給排水設(shè)計

丁西明，王紅麗，湯萌萌，杜　昱

（1.中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司，天津300074；2.中國城市建設(shè)研究院有限公司天津分院，天津100092）

危險廢物綜合處置場給排水設(shè)計

丁西明1，王紅麗2，湯萌萌1，杜昱1

（1.中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司，天津300074；2.中國城市建設(shè)研究院有限公司天津分院，天津100092）

以國內(nèi)某危險廢物綜合處置場為例，從給水、排水及污水處理零排放等方面對危險廢物綜合處置場給排水設(shè)計進行介紹，并探討了將不同水質(zhì)污水分開收集，分開處理，處理后出水水質(zhì)達到GB/T 19923—2005城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)中規(guī)定的標準后回用，實現(xiàn)污水處理零排放的可行性。

危險廢物；給排水設(shè)計；零排放

危險廢物綜合處置場一般包含物理/化學處理、穩(wěn)定化/固化處理、焚燒處理、安全填埋等處理設(shè)施以及門衛(wèi)計量、綜合樓、給水泵房及清水池、污水處理、暫存庫、可燃廢液儲罐區(qū)等輔助配套設(shè)施。處理設(shè)施及輔助配套設(shè)施眾多且零散造成危險廢物綜合處置場的給排水設(shè)計相比其他項目更加復雜，因此危險廢物綜合處置場合理的給排水系統(tǒng)設(shè)計顯得尤為重要。筆者以國內(nèi)某危險廢物綜合處置場為例，從給水、排水及污水處理等方面進行分析和探討，以期為同類項目的建設(shè)提供借鑒和參考。

1　給水系統(tǒng)

1.1生活、生產(chǎn)給水系統(tǒng)

全場給水系統(tǒng)分為生活給水、生產(chǎn)給水以及消防給水3大系統(tǒng)。由于項目選址位于人煙稀少的山區(qū)，附近沒有市政給水管網(wǎng)，但是附近地下水資源豐富，且水質(zhì)滿足GB 5749—2006生活飲用水衛(wèi)生標準，故全場水源取自地下水。地下水通過深井泵提升后首先經(jīng)過二氧化氯消毒處理，然后分別送至生活水箱和清水池，生活水箱主要供給生活用水，清水池主要供給生產(chǎn)和消防用水。生活、生產(chǎn)用水均采用恒壓變頻供水裝置供給，以滿足各個用水點的用水要求。二氧化氯的投加量按0.1～0.5 mg/L計算，與水的接觸時間不小于30min。全場供水系統(tǒng)如圖1所示。

圖1　全場供水系統(tǒng)

1.2消防給水系統(tǒng)

消防給水采用臨時高壓給水系統(tǒng)，由消防水池、消防供水泵、屋頂消防水箱、立式增壓穩(wěn)壓設(shè)備以及消防管網(wǎng)等組成。初期火災消防用水由屋頂消防水箱以及立式增壓穩(wěn)壓設(shè)備提供。消防水池與生產(chǎn)水池合建，屋頂消防水箱和立式增壓穩(wěn)壓設(shè)備位于場區(qū)最高建筑——焚燒車間頂層水箱間內(nèi)。

1.2.1消防用水量

危險廢物綜合處置場占地面積小于100 hm2，且附近沒有居住區(qū)，故場區(qū)內(nèi)同一時間火災次數(shù)為1次，消防用水量按照需水量最大的1座建筑物計算。經(jīng)過核算，場區(qū)內(nèi)消防用水量最大的建筑物是危險廢物暫存庫，火災危險性分類屬于丙類，耐火等級二級，建筑物體積約為23 040 m3。根據(jù)GB50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范規(guī)定，室外消防水量為35 L/s，室內(nèi)消防水量為25 L/s，一次火災延續(xù)時間3 h，1次火災消火栓用水量648 m3。根據(jù)GB 50016—2014建筑設(shè)計防火規(guī)范和GB 50084—2001自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（2005年版），危險廢物暫存庫設(shè)置自動噴淋系統(tǒng)，倉庫危險級Ⅱ級，儲物高度3.0～3.5m，噴水強度10L/（min·m2），作用面積200 m2，持續(xù)噴水時間2.0 h，1次火災消防噴淋用水量312 m3。消防給水1起火災滅火用水量為960 m3。消防用水量儲存于清水池中，由于消防用水量大于500 m3，清水池應分設(shè)成能獨立使用的2格。消防水箱有效容積選擇18 m3，滿足初期火災消防用水量的要求。

1.2.2泡沫消防系統(tǒng)

本項目可燃廢液儲罐區(qū)儲罐高度及容積均較小，參考GB 50160—2008石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范第8.7.3條規(guī)定，罐壁高度小于7 m或容積等于或小于200 m3的非水溶性可燃液體儲罐可采用移動式泡沫滅火系統(tǒng)。本項目采用可燃廢液儲罐高度H=3.6 m，體積V=20 m3，故本項目采用移動式泡沫滅火系統(tǒng)。消防冷卻水量約為14 L/s，消防冷卻水延續(xù)時間為4 h。泡沫供給強度6.5 L/（min·m2），連續(xù)供給時間60 min。

移動式泡沫滅火系統(tǒng)的冷卻水取自室外消火栓，泡沫液儲罐、泡沫比例混合器、泡沫槍、消防水帶及推車車架等均由移動式泡沫滅火裝置成套提供。

2　排水系統(tǒng)

2.1生產(chǎn)生活污水

場區(qū)生產(chǎn)生活污水收集系統(tǒng)由3套管網(wǎng)組成。1套專門收集生活污水，1套收集地面沖洗水、洗車排水等低濃度廢水，1套收集焚燒系統(tǒng)排水、物化排水、化驗排水和填埋場滲瀝液等高濃度廢水。收集后的污水分別送至污水處理站進行處理，處理出水水質(zhì)達到GB/T 19923—2005城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)中規(guī)定的標準后回用于場區(qū)內(nèi)用水。

2.2雨水系統(tǒng)

根據(jù)雨污分流的原則，場區(qū)單獨設(shè)置雨水收集系統(tǒng)。場區(qū)的屋面及地面、道路雨水，由路面雨水口進行收集，然后進入場區(qū)雨水收集管網(wǎng)。

根據(jù)HJ/T176—2005危險廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范規(guī)定，危廢處置場生產(chǎn)區(qū)的初期雨水存在被污染的可能，需要收集至初期雨水池，經(jīng)化驗，合格雨水外排至場外雨水管網(wǎng)，不合格雨水進入場區(qū)污水處理站處理后外排或回用。初期雨水計算參考《石油化工企業(yè)給水排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第5.3.4條規(guī)定，一次降雨污染雨水總量宜按污染區(qū)面積與其15～30mm降水深度的乘積計算［1］。考慮到危廢處置場的特點，一般操作場所經(jīng)常進行清掃，因此衛(wèi)生條件相對較好，對降水深度可取較小值15mm。

項目污染作業(yè)區(qū)面積約為39 000 m2（含二期及遠期預留用地），初期雨水水量約為585 m3。場內(nèi)設(shè)置600 m3初期雨水池1座。初期雨水池進口設(shè)置電動閘門，降雨初期雨水經(jīng)過管道收集后進入初期雨水池，當達到最高液位后自動關(guān)閉進水閘門，后期清潔雨水進入雨水管網(wǎng)系統(tǒng)排至場外。

2.3事故污水

本項目焚燒車間、物化處理車間及暫存庫等車間發(fā)生火災時，消防排水勢必夾帶重金屬、廢酸堿、廢礦物油等污染物一起排向室外。根據(jù)環(huán)評要求，須設(shè)置事故污水池臨時貯存消防排水等事故污水。場區(qū)其他事故污水量比較小，如罐區(qū)泄漏等，事故污水池容積須滿足事故消防排水。場區(qū)設(shè)置事故污水池1座，容積約為900 m3。事故污水通過收集管道，自流進入事故污水池，經(jīng)化驗水質(zhì)符合排放標準，可直接外排，否則須進入污水處理站進行處理。

3　污水處理系統(tǒng)

3.1污水處理工藝

由于危廢處置場需要處理的污水具有水質(zhì)成分復雜、水量變化大以及出水水質(zhì)要求高等特點，因此整個污水處理系統(tǒng)按照不同污水水質(zhì)分開收集，分開處理。根據(jù)危廢處置場污水來源及相應水質(zhì)特點，場區(qū)生產(chǎn)生活污水分為3套處理系統(tǒng)。生活污水采用生活污水一體化處理設(shè)施，然后經(jīng)過混凝沉淀過濾后消毒回用；低濃度廢水采用還原反應去除Cr6+，中和反應去除其他二價金屬離子，然后經(jīng)過混凝沉淀過濾后消毒回用；高濃度廢水采用還原反應去除Cr6+，中和反應去除其他二價金屬離子，然后經(jīng)過混凝沉淀過濾后進入內(nèi)置式MBR系統(tǒng)，去除可降解有機物后經(jīng)過NF/RO系統(tǒng)，出水消毒回用，如圖2所示。

圖2　污水處理工藝流程

工藝系統(tǒng)中物化處理單元工作時間每天2～8 h，生化處理單元工作時間每天24 h。在有初期雨水情況下，物化處理單元工作時間每天24 h。

3.2污水處理零排放

污水處理站處理出水水質(zhì)達到GB/T 19923—2005城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)中規(guī)定的標準后回用。場區(qū)內(nèi)沖洗地面、汽車及收集容器，澆灑道路，綠化，焚燒工藝濕法脫酸洗滌塔等用水對水質(zhì)要求不高，可采用回用水。固化車間用水可采用NF/RO濃縮液。最終場區(qū)無污水外排。

4　結(jié)論

1）為方便后期運行管理，防止水質(zhì)污染，全場給水系統(tǒng)分為生活給水、生產(chǎn)給水以及消防給水3大系統(tǒng)。

2）場區(qū)實行雨污分流，單獨設(shè)置雨水收集系統(tǒng)，與污水收集系統(tǒng)分開。初期雨水及事故污水單獨收集，化驗合格外排，不合格則進入污水處理站處理后消毒回用。

3）污水處理站出水水質(zhì)達到GB/T 19923—2005規(guī)定的標準后回用于場區(qū)內(nèi)用水點，濃縮液回用于固化車間用水，實現(xiàn)污水處理零排放，并達到節(jié)水的目的。

［1］孫月馳，李曉尚，葉雅麗，等．危險廢物處理場初期雨水收集系統(tǒng)設(shè)計［J］．環(huán)境衛(wèi)生工程，2015，23（2）：41-42．

Water Supply&Drainage Design in Hazardous Waste Comprehensive Disposal Site

Ding Ximing1，Wang Hongli2，Tang Mengmeng1，Du Yu1
（1.North China Municipal Engineering Design&Research Institute Co.Ltd.，Tianjin300074；2.Tianjin Branch of China Urban Construction Design&Research Institute Co.Ltd.，Tianjin100092）

Taking a hazardouswaste comprehensive disposal site in China asan example，we introduced itswater supply &drainage design from the aspectsofwater supply，drainage，zero release of wastewater treatment，etc.The sewage according to different quality wascollected and treated separately.The quality ofeffluent after treatment met the requirementsof The Reuse of Urban Recycling Water：Water Quality Standard for Industrial Uses（GB/T 19923—2005）and reuse.The feasibility ofzero release ofwastewater treatment wasachieved.

hazardouswaste；water supply&drainage design；zero release

X705；TU991；TU992

B

1005-8206（2016）03-0066-03

丁西明（1982—），工程師，主要從事給排水設(shè)計工作。E-mail：dingximing10@cemi.com.cn。

2016-01-13