危險廢物處置中心廢水處理實例

文_王清芬 趙陸萍 王鵬 王文春

1.日照市生態環境保護服中心；2.山東省日照生態環境監測中心；3.日照市政務服務中心；4.山東省日照第一中學

1 危廢處置中心廢水特點

某危廢處置中心接收的危險廢物可歸納為以下幾類：醫藥廢物、農藥廢物、精蒸餾殘渣、廢礦物油、廢酸堿類廢物、廢有機溶劑危險廢物等。主要采用物化和焚燒的工藝對危廢進行處置。

1.1 廢水水質、水量

該危廢處置中心生產廢水主要來源于焚燒系統煙氣洗滌廢水、焚燒系統急冷塔廢水、廢酸、廢堿中和產生的物化廢水、實驗室廢水、軟化水系統排污、車輛沖洗水、車間沖洗水等。廢水水質監測結果如表1所示。由表1可以看出，廢水水質比較復雜，不僅含有有機物，還含有鉻、鉛、鎳等重金屬離子與無機污染物。

表1 廢水進出水水質一覽表 /（mg/L）

1.2 污水處理工藝流程

據廢水水質特點，該危廢處置中心選用“氣浮+直流電解+絮凝沉淀+UASB厭氧反應器+A/O+芬頓強氧化+沉淀”工藝對廢水進行處理，工藝流程如圖1所示。處理后的廢水滿足《污水排入城鎮下水道水質標準》（CJ343-2010）B等級標準要求及污水處理廠進水水質要求后，排入污水處理廠進行深度處理。

圖1 污水處理工藝流程

2 廢水處理工藝

2.1 物化廢水蒸餾預處理

物化車間酸堿中和會產生高鹽廢水，出水含鹽量過高時，出水經四效蒸發器脫鹽預處理后，再進入廢水處理系統。

2.2 高效氣浮系統

廢水在高效氣浮系統中利用溶氣系統向水中溶入大量空氣，形成溶氣水，減壓釋放后在水中形成大量微細氣泡，氣泡與水中的雜質絮凝相互粘附形成比重小于水的浮體，從而快速浮出水面，經刮渣裝置撇渣后完成固、液兩相分離，去除水中大部分懸浮雜質。

2.3 直流電解

廢水進入電解系統，經過電解后可降解部分COD及大部分色度，并提高廢水的BOD，提高廢水可生化性。電解法通過給多塊高碳鋼板加直流電，在高碳鋼板之間產生電場，使待處理的水流入鋼板的空隙。在該電場中，通電的鋼板會有一部分被消耗而進入水中。電場中的離子與非離子污染物被通電，并與電場中電離的產物以及消耗進入水中的鋼板發生反應。在此過程中，各種離子相互作用的結果，通常是以其最穩定的形式結合成固體顆粒，從水中沉淀出來，從而降低了廢水中有毒物質的濃度。

2.4 UASB厭氧反應器

升溫后的廢水進入UASB厭氧反應器，UASB是一種有效去除有機污染物并使其礦化的技術，它將有機物轉變為CH4和CO2。UASB反應器底部有一個高濃度、高活性的污泥床，污水中的大部分有機污染物在此間經過厭氧發酵降解為CH4和CO2。因水流和氣泡的攪動，污泥床之上有一層污泥懸浮層。反應器上部設有三相分離器，用以分離消化氣、消化液和污泥顆粒。

厭氧工藝具有設計負荷高的優點，且處理過程基本不耗能，因此在高濃度有機廢水處理中，常被作為首選工藝。厭氧工藝常用于好氧處理之前，可有效地降低COD負荷，COD去除率可達到30%～90%。設置UASB厭氧反應器1座，容積負荷1.0kgCOD/(m3·d)，水力停留時間8.5d。

2.5 A/O厭氧/好氧處理工藝

生產廢水經UASB處理后同生活污水一同進入A/O反應池處理。過量積聚磷酸鹽的聚磷菌在A池厭氧狀態下釋放磷，在O池好氧狀態下過量攝取磷。同時，硝化菌在O池有氧條件下，將氨氮轉化為硝酸鹽。反硝化菌在A池厭氧條件下，以廢水中的碳源作為營養物質將O池回流的硝酸鹽還原成氮氣，從而利用厭氧微生物和好氧微生物的交替作用分解有機物并達到脫氮除磷的目的。設置A/O活性污泥池1座，水力停留時間10d。

2.6 芬頓強氧化

在原水COD波動較大或系統出現異常的情況下，可能導致A/O活性污泥出水COD過高，此時啟動芬頓強氧化池。Fenton試劑是由氧化劑H2O2和催化劑Fe2+組成的，能有效地降解難降解的有機廢水。Fenton法處理廢水的原理是在酸性條件下（pH為2～5），Fe2+會催化H2O2使其分解出羥基自由基（·OH），羥基自由基有很強的氧化性，能有效地氧化難生物降解的有機物，從而有效去除廢水中的COD。影響過程的重要參數是pH、H2O2/Fe2+值和反應溫度，Fenton法具有氧化速率快的優點。Fenton氧化可以將無機硫化物、硫的氧化物、硫化氫氧化為硫酸鹽，能有效地處理水體中硝基苯、苯酚類等物質；能將羧酸類、酯類、醇類降解為小分子有機物，甚至可以直接氧化為無機物，對于色度，氧化也有很好的去除效果。

3 運行效果

經過調試運行，整套設施運行正常，驗收監測結果如表1所示。危廢處置中心廢水經處理后，出水符合廢水CJ343-2010中B等級標準要求和園區污水處理廠接管要求。廢水進水CODcr為2900mg/L，處理后出水平均為75mg/L，去除率平均達到97.4%。此外，對BOD5、SS、氨氮、總磷、石油類、硫酸鹽、氰化物、錳、鋅等的去除率分別可達到99.2%、81.9%、85.9%、70.6%、99.2%、45.2%、95.8%、99.7%、71.0%。

4 結論

物化車間出水含鹽量過高時，出水經四效蒸發器脫鹽預處理后，再進入廢水處理系統進一步處理。

針對危廢處置中心廢水成分復雜、COD濃度高、難降解、出水不穩定等特點，設計只在原水COD濃度波動較大的情況下，啟動芬頓強氧化池；在原水COD濃度穩定時不需啟動，既增強廢水處理系統的穩定性，又節約了運行費用。

文中污水處理站采用“氣浮+直流電解+絮凝沉淀+UA SB厭氧反應器+A/O+芬頓強氧化+沉淀”物化和生化組合工藝處理生產廢水及生活污水，經過運行表明，該組合處理工藝廢水出水可以滿足CJ343-2010中B等級要求和園區污水處理廠接管要求。