危險廢物處置中心廢水處理工藝研究

石偉，劉炬，羅文華，楊秀蓮，羅國慶，陳清泉

(中節(jié)能（攀枝花）清潔技術(shù)發(fā)展有限公司，四川 攀枝花 617067)

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

X射線衍射儀（X'PertPowder），pH酸度計（pH-110），電子掃描顯微鏡及配套X射線能譜儀（SIGMA 300），電子天平（TP-116），原位漫反射傅立葉變換紅外光譜儀（Nicolet iS50），分光光度計（724型），磁力攪拌器（CJJ78-1），氛燈穩(wěn)流電源（PLS-SXE300/300UV），加熱爐（DK-98-11）。

1.2 制定實(shí)驗(yàn)試劑配方（見表1）

表1 制定的試劑配方

1.3 分析進(jìn)水水質(zhì)及特點(diǎn)

危險廢物處置中心內(nèi)主要含有的廢水主要包括酸性廢水、生產(chǎn)過程廢水、清洗廢水以及高溫蒸煮廢水等。綜合多種廢水來源可知，廢水來源于多個危險加工工序，廢水中含有多種堿性物質(zhì)，并且內(nèi)部含有濃度較高的鹽，其可生化性能較差，如果不進(jìn)行處理，會對生產(chǎn)工藝系統(tǒng)設(shè)備用水產(chǎn)生不可挽回的影響。并且會腐蝕機(jī)械設(shè)備，影響正常的工業(yè)生產(chǎn)，引發(fā)一定的安全事故。使用實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的各種儀器，測量得到廢水中的有機(jī)物含量在100～200mg/L之間，BOD5的含量在80～100mg/L。針對廢水中的沉淀物來講，廢水中主要的危險廢水為CODcr、SS、NH3-N，根據(jù)測定的pH數(shù)值顯示，廢水中的pH數(shù)值變化區(qū)間在2.1～6.4之間。結(jié)合不同來源的化工用水，制定不同的處理工藝。

1.4 制定廢水處理工序

針對危險廢物處理中心產(chǎn)生的廢水，從產(chǎn)物的化學(xué)及物理反應(yīng)原理，制定為物理化學(xué)處理工藝，該工藝在處理廢水時，反應(yīng)容器內(nèi)放入實(shí)驗(yàn)配置的試劑配方，在外接電流的作用下，控制陽極置換有機(jī)物中的電子，在氧化作用下，控制金屬離子氧化形成可直接處理的固體物。或是在電解質(zhì)的作用下，將氯堿性的有機(jī)物在電極放電過程中被去除，直接氧化形成另外一部分的游離物，去除廢水中含有的有機(jī)物。

在廢水內(nèi)存在一種分散系，在模擬的廢水中主要為氯堿綜合廢水，故采用混凝沉淀法除去廢水中尺寸在1.1nm～0.1μm的膠體，并在處理過程中投入凝膠劑控制廢水中的膠體，實(shí)現(xiàn)廢水中膠體的脫穩(wěn)。或是在廢水中加入正電荷的物質(zhì)，通過與廢水中膠體表面電荷之間的作用，構(gòu)建一個膠體的聚沉作用，從而達(dá)到去除廢水中的懸浮物的目的。

危險廢物處置中心中存在大量難降解的物質(zhì)，為了處理該部分的物質(zhì)，重塑廢水的可生化性能，首先利用水解過程處理廢水中含有的有機(jī)大分子。然后添加固定酶，在廢水內(nèi)部構(gòu)建一個生物催化過程。將廢水中含有的有機(jī)大分子通過水解過程轉(zhuǎn)化為可溶性的小分子后，在反應(yīng)容器中加入大量的微生物發(fā)酵處理，將有機(jī)小分子轉(zhuǎn)化形成大量的有機(jī)酸，降低廢水中的pH數(shù)值。pH數(shù)值降低后，酸化處理后的醇、醛等物質(zhì)被轉(zhuǎn)換為乙酸鹽，并產(chǎn)生部分的CO2、H2氣體，廢水中氨態(tài)氮濃度逐漸增加，反應(yīng)一段時間后，反應(yīng)一階段后產(chǎn)生的二氧化碳和氫氣與廢水中的甲醇發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)換形成甲烷和二氧化碳，也就將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化形成可利用的沼氣。在上述設(shè)定的工序下，測量并分析廢水處理工序產(chǎn)生的處理效果。

2 結(jié)果及分析

2.1 廢水pH數(shù)值的影響

在上述準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)試劑配方下，將廢水處理過程中對pH數(shù)值的影響劃分為初始處理階段、反應(yīng)過程階段以及生物處理階段三個階段，在初始處理階段廢水設(shè)備管道口存在一定的腐蝕性。在反應(yīng)過程中，廢水產(chǎn)生了大量的反應(yīng)物沉淀。在生物處理階段，影響了廢水中部分微生物的活性，定義三個反應(yīng)階段的水質(zhì)抽樣在相同的時間周期內(nèi)測量pH數(shù)值，實(shí)際的pH數(shù)值的變化見表2。

表2 廢水內(nèi)的pH數(shù)值變化

根據(jù)表2所示后的pH數(shù)值可知：在運(yùn)用廢水處理工藝后在三個反應(yīng)階段，廢水中的pH數(shù)值均能夠產(chǎn)生一定的上升，并且將廢水的pH數(shù)值保持在8左右，工藝處理對廢水的pH數(shù)值調(diào)節(jié)，具有一定的成效。

2.2 危險物去除效果

危險廢物處理中心內(nèi)廢水中主要的危險成分為CODcr以及SS，通過上述調(diào)節(jié)可知：反應(yīng)池內(nèi)廢水的pH數(shù)值在8左右，在廢水處理后，通過對比兩者進(jìn)水與出水時廢物的濃度，作為最終廢水危險物的去除效果見表3。

表3 廢水進(jìn)出水濃度數(shù)值

由表3所示的廢水進(jìn)出水濃度數(shù)值結(jié)果可知：在廢水處理工藝的處理下，三種反應(yīng)階段均表現(xiàn)出了較好的廢物處理效果，在進(jìn)水階段SS濃度均在200 mg/L以上，在廢水處理工藝使用后，濃度平均數(shù)值在110 mg/L左右，實(shí)際的處理效果較佳。在進(jìn)水口處CODcr的濃度數(shù)值在250mg/L以上，廢水處理工藝處理后，其濃度數(shù)值下降到了16mg/L左右。綜合上述結(jié)果可知，在使用廢水處理工藝使用后，廢水的治理效果較佳。

3 總結(jié)

危險廢物處置中心中的廢水有著很大的破壞作用，如果不對其進(jìn)行處理，會對環(huán)境產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的破壞。為此，設(shè)計一種廢水處理工藝，處理危險性廢水，保證生態(tài)環(huán)境安全非常重要。