南京市危险废物处置中心废水预处理

1、南京市危险废物处置中心废水预处理南京市危险废物处置中心是该市环保“十五”规划的重要工作之一，主要接纳南京市工业危险废物，包括重金属类废物、 废酸、废碱、精馏残渣、有机树脂类废物( 焚烧处理 ) 、有机溶剂废物 ( 焚烧处理 )等。这是南京市第一个集中控制危险废物污染的区域性设施，共占地434a，项目采用地下刚性填22.48 ×10 m。填埋处置规模为10X×10 t埋库的建设方案，设计填埋容量437.3 ×10 m。本文对处置中心废水预处理系统工程设计做简要介绍。1 水量、水质预测及排放标准本处置中心产生的生产废水主要包括： 填埋库产生的渗滤液、 各车间 ( 预处

2、理车间、存储仓库等 ) 产生的冲洗废水及实验室废水等。1.1 废水水量渗滤液量。渗滤液一般由两部分组成： 一部分为雨水进入填埋库形成渗滤液，另一部分为填埋废物自身含有的水分经压实流失产生渗滤液。由于工程采用刚性方案 ( 采用钢筋混凝土结构 ) ，填埋库上方设有钢结构雨棚，雨水不能进入填埋库形成渗滤液。因此，填埋库产生的渗滤液主要是由填埋废物自身含有的水分经压实流出产生。根据危险废物填埋污染控制标准(GB 18595-2001) 中规定：入场填埋的废物含水率需低于85。符合入场要求的危险废物自身含水率较低，经碾压后水分流失不多。 因此，运行过程中产生的渗滤液量较少，保守估计，每天产生的渗滤液量约

3、为1.0t 。其它废水水量。其它生产废水水量如下：各车间的冲洗废水12.0t d；实验室废水 2.0t d；共计 14.0t/d 。危险废弃物处置中心产生的生产废水总水量为15t d。考虑20的未预见水量，废水处理站的设计规模为18t/d ，每天处理 6h，每小时废水处理量为3t 。1.2 废水水质预测及排放标准填埋废物的组分非常复杂， 很难精确估计渗漠液的水质。但进入填埋场的危险废物都应符合危险废物填埋污染控制标准(GB18598-2001) 中“危险废物允许进入填埋区的控制限值”，因此，以此限值作为渗滤液水质。各车间冲洗废水及实验室废水主要以冲洗地面、设备及实验器皿的冲洗水为主，废水中含有

4、部分重金属。保守估计，除SS外，废水中污染物浓度为渗滤液污染物浓度的20。根据各生产废水的水量及水质， 确定待处理生产废水水质见表1。由表 1 可见，废水中有机污染物的浓度较低， 但其中的重金属会对环境造成严重污染。据业主要求，生产废水去除重金属后再外运处理。处理后废水中重金属要求达到污水综合排放标准 “第一类污染物最高允许排放浓度”及“第二类污染物最高允许排放浓度”三级标准。因此，确定本废水处理工程去除的首要目标为重金属污染物。表 1待处理废水设计水质污染 质量浓度 /（mg·L-1 )污染物质量浓度 /（mg·L-1 )物总汞0.06总镍3.80总铅1.27总砷0.63

5、总镉0.13无机氟化25.33物总铬3.04氰化物1.27六价0.63pH 值7-12格总铜19.00CODcr76.00总锌19.00BOD25.335总铍0.05NH-N38.003SS106.672 工艺流程该废水中含有多种重金属， 会对环境造成严重污染， 是首要去除对象。根据该水质特点，并 考虑到水量较小，确定采用铁盐 - 石灰法处理废水。该工艺具有工艺紧凑，易于管理等特点，流程见图1。3 主要构筑物及设备主要构筑物见表 2。表 2主要构筑物序名称规模结构备注号钢筋混1调节3内壁采用防腐、凝土结池HRT4d,有效容积 80m防渗复合涂料构酸度钢筋混2调节HRT0.5h,有效容积为 1.

6、872m3凝土结池构还原钢筋混3反应HRT0.5h,有效容积 1.8m3凝土结池构4中和分 3 格，单格 HRT0.5h，有效容钢筋混内壁采用防腐、絮凝积为 1.728m3凝土结防渗复合涂料池构斜管表面负荷为 1.0m3/(m 2·h），沉钢筋混5沉淀淀时间为 45min凝土结池构钢筋混6储存HRT5d池凝土结构重力钢筋混7浓缩浓缩时间凝土结池构钢筋混8污泥与斜管沉淀池合泵井凝土结建构9压滤9.3m×6.0m×3.5m砖混结机房构10加药10.2m×6.0m×3.5m×房控制11砖混结值班构室调节池。进水口处设置一格栅井， 安装 1

7、台阶梯式格栅除污机，用于去除较大的悬浮颗粒。 为防止调节池中的悬浮物沉淀，在池底设置了 2 台潜水搅拌机。调节池出水由潜水污水泵均匀打入酸度调节池。潜水污水泵的启动和关闭通过浮球液位控制器控制。酸度调节池。根据废水水质，在酸度调节池中投加H2SO4，将废水的 pH值调节至 3.0 左右。池中安装有ZJ700 型折桨搅拌机 1套。还原反应池。酸性废水自流进入还原反应池， 在池中加入 FeSO4,将六价铬还原三价铬， 便于后续工艺的去除。 池中安装有 ZJ700 型折桨搅拌机 1 套。中和絮凝池。 还原反应池出水自流进入中和絮凝池，中和絮凝池分 3 格：第 1 格中加入 NaOH，将废水的 pH值

8、调节至 9.0 左右，大部分重金属 ( 包括 Cr3+，Pb2+，Ni 2+，Cu2+，Zn2+，Ba2+，Co2+，Fe2+,Fe 3+等)生成氢氧化物沉淀；第 2 格中加入 Ca(OH)2，将 pH值调节至 11.0-12.0左右，该 pH值条件能够使在第1 格未能形成沉淀的重金属形成氢氧化物沉淀，进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助凝剂，将细小的沉淀物絮凝成较大的絮状颗粒。每格均安装了 1 套单层半高桨板搅拌机以加快反应速度。斜管沉淀池。设计污泥斗贮存2d 的污泥量，污泥的含水率为99.5 -98 。斜管沉淀池的出水自流进入污水储存池，沉淀污泥

9、采用排污泵排至污泥浓缩池。储存池。储存在池中废水定期外运处置。重力浓缩池。斜管沉淀池中的污泥通过排亏泵提升至污泥浓缩池，进行重力浓缩，浓缩后污尼含水率为 98.0 96.0 。污泥浓缩池的上清液丑过不同高度的阀门控制， 自流进入调节池。 污泥匝过螺杆泵提升至压滤设备进行脱水。污泥泵井。 安装有排污泵 1 台，将斜管沉定池中的沉淀污泥提升至污泥浓缩池。压滤机房。设置1 套 DY500型压滤机。加药房设置了 1 套 pH检测控制仪、 1 个硫唆加药罐、 1 套加酸计量泵、1 套 OPR氧化还原空制仪、 1 个 FeSO4溶药加药罐、 1 台 FeSO4 投加十量泵、 1 套 Ca(OH)2 加药装

10、置、 1 个 NaOH溶窍加药罐、 1 台加碱计量泵、 1 套 PAM配制投加系统。药剂贮藏室的药剂贮量为 15d。控制值班室。 设置 1 套组合式控制柜， 对废水处理设备进行集中控制。组合式控制柜设有各可控设备的开、停按钮及指示，同时实时显示调节池、污水储存池及污泥浓缩池的液位。4 处理结果本工程经初步运行，废水经预处理后，重金属达到污水综合排放标准“第一类污染物最高允许排放浓度”及“第二类污染物最高允许排放浓度”三级标准，出水水质祥见表 3。表 3处理后生产废水水质污染质量浓度 / （mg·L-1 ）污染物质量浓度 / （mg·L-1 ）物总汞0.049总砷0.490.

11、09无机氟化22.12总铅物总镉0.1氰化物1.15总铬1.04pH值7.3六价0.48COD46.00cr格总铜1.94BOD519.93总锌1.89NH-N13.273总铍0.005SS66.45总镍0.87内电解二相厌氧好氧处理苎麻脱胶废水苎麻是我国重要的纺织原料之一， 苎麻加工业为纺纱、织造提供纤维。苎麻脱胶是苎麻加工的重要工序，虽然生物脱胶法近年来逐步完善，但是尚未得到推广， 目前国内广泛采用化学脱胶法。 我们把苎麻脱胶过程中所产生的废水称为脱胶废水，它具有浓度高、碱度高、色度高的特点，成分复杂，并含有难降解的有机物。由于我国苎麻加工业的规模大，产生废水多，如不妥善处理，会对环境造成

12、严重危害， 因而，多年来，国内相关单位进行了积极的研究。 但由于苎麻废水的处理难道较大相关技术瓶颈难以突破，目前国内尚无公认最佳组合处理工艺。苎麻废水处理关键技术是木质素、 纤维素等大量难生物降解物质的去除。本文就苎麻废水处理，结合目前的研究状况和技术趋势，对云南宾川某亚麻有限公司的苎麻废水处理进行工程设计。1 工程基本情况简介本次处理工程是云南宾川某亚麻有限公司的生产废水处理工程，设计3处理能力为 300m/d ，其污染物的含量和控制标准见表1。表 1废水的污染状况及执行的排放标准序号污染物平均含排放标量准1CODCr（mg/L）80001002BOD5（mg/L）2500203SS（mg/

13、L）500704pH911695色度600502 工程主体工艺流程确定在工艺流程确定的过程中，主要考虑以下几条原则：（ 1）苎麻生产废水含有机质多，浓度、色度高，同时本工程中废水排放要求较高。（ 2）苎麻废水中含有大量不宜生物降解的木质素， 需要进行预处理，预处理采用铁屑内电解。（ 3）工艺采用先厌氧后好氧处理方案，厌氧段采用两相厌氧处理方法，使纤维素、半纤维素等大分子物质得以分解为淀粉和糖类的小分子物质，以便进一步好氧处理。（ 4）本工程要求工艺先进，低运行成本。根据上述原则，确定采用图1 所示的处理工艺流程。生产工艺废水通过格栅筛网进入污水处理段调节池，调节水质水量，在絮凝剂的作用下， 去

14、除废水中的悬浮物和胶体物质等污染物， 降低后续处理单元的工作负荷。 经泵定量提升进入铁屑内电解池， 去除水中大部分木质素等难降解大分子物质。 出水进入二相厌氧反应器， 在厌氧微生物的作用下， 将废水中的各种复杂有机物分解转化成小分子有机物，甲烷和二氧化碳等物质，剩余污泥进入污泥沉淀池。消化后的废水再进入接触氧化池， 与附着在生物填料上的好氧微生物的进一步作用，去除剩余的有机物， 部分随水流带出的悬浮物在斜管沉淀池中得以沉淀出来。 这样出来的废水即可达到标准， 进行排放。调节池、厌氧接触池、接触氧化池及斜管沉淀池的剩余污泥通过污泥泵进入污泥储存池，加入絮凝剂后， 经过板框压滤机脱水处理后运走。滤

15、液回流到调节池进行循环处理。具体分为如下三个阶段：1）废水物理处理阶段。废水流经细格栅池，有效去除细小纤维素等不容性悬浮物，减轻后续生化处理的负荷；同时，考虑到苎麻生产废水排放的不连续和水质变化大的特点， 在细隔栅池的后面设置了一个调节池，以均衡水质水量，同时兼具沉淀作用，便于后续的处理。2）废水化学处理阶段。 苎麻废水中木质素含量较高, 对生物处理有较大的阻碍作用 , 因此最大限度降低进水的木质素含量, 是提高生物处理效果的关键之一，为达到此目的, 本工艺采用铁屑内电解法铁屑内电解法，该法是基于化学原理， 将两种具有不同电极电位的金属或金属和非金属直接接触在一起，浸没在传导性的电解质溶液中，

16、形成原电池，利用其周围形成的电场效应， 使溶液中的胶体粒子向相反电荷的电极移动，进行凝聚并沉积到电极 ( 由纯铁和 Fe3C及一些杂质组成 ) 上，同时电极反应生成的产物能与溶液中的许多物质起化学反应， 达到去除污染物的目的。3）废水生化处理阶段。经物理处理后的废水，先流入二相厌氧反应器中，进行厌氧反应处理。 水解酸化阶段作为不完全厌氧过程，并没有直接降低废水中 CODCr 及 BOD5，而是使废水中结构复杂的大分子有机物降解转变成结构简单的小分子有机物， 使它们易于生物降解。 同进水相比，水解酸化阶段其 CODCr 并没有降低，而是 pH值降低，挥发有机酸升高， BOD5/CODCr 值提高

17、。因此，二相厌氧工艺的引入，使废水中难降解的污染物变为易降解的污染物，改变了废水的可生化性，为后续好氧生物降解提供了保证。 在这一过程中， 采用了自行设计的二相厌氧器。在设计中利用了水力自流作用，使废水进出反应器时，无需外加动力。采用铁屑二相厌氧好氧组合工艺处理高浓度苎麻废水， 要保证最后出水水质，仍是好氧阶段起决定性的作用。在该项工程中，好氧处理采用了接触氧化法， 选用了供氧能力大、 氧利用效率高的导流式机械曝气机进行阶段曝气，曝气机的开启与停止，均是根据废水中的DO浓度自动实行在线控制，取得良好效果。通过现场测定，曝气池内残余溶解氧在 1.5 2.5mg/l 之间。4）二沉阶段。向好氧反应

18、器处理排出的废水中投入微量絮凝剂，使废水中的悬浮物在絮凝剂的作用下，经斜管填料进行最后沉淀。3 主要构筑物简介（1）沉淀调节池采用钢筋砼平流式沉淀池一座，地下式，置于厂区绿化带下，既不影响厂区美观，又具保温功效，同时由于生产排水不均匀，可兼有调节池的功能。水力停留时 11h，尺寸为： 15m×3.0m×3.5m。（2）铁屑内电解池铁屑内电解池为柱形体，用钢筋混凝土建造。有效容积为 12.5m3，停留时间为 1h。池子直径 2.4m，高度为 3.5m。距池底部 0.60m 处内设置一层厚度为 5cm的承托层，承托层上部为厚度为 2.0m 填料层，填料层为活性炭、铁屑以及添加金

19、属氧化物（三氧化二铝和氧化铜）的均匀混合物，承托层底部设曝气装置。（3）二相厌氧反应器3采用钢筋砼结构，中温消化。产酸反应器有效容积为：190m，COD容积负荷率 6.4kgCOD/(m3·d) ，BOD5容积负荷率 2.89kgBOD5/(m 3·d) ；33产甲烷反应尺寸为： 350m，COD容积负荷率 2.4kgCOD/(m·d) ，BOD5容积负荷率 3.2kgBOD5/(m 3·d) 。（4）接触氧化池3采用矩形钢筋砼结构，内设PE半软性填料，有效容积160m。COD填料体积负荷 1.3kgCOD/(m3·d) ，BOD5填料体积负荷 1.1kgBOD5/(m 3·d) 。采用清华同方生产的导流式机械曝气机4 台，2 用 2 备。单台溶氧量8kgO2/h ，配套电机 4Kw。工程运行时采用阶段曝气，曝气机的开启与停止，均是根据废水中的DO浓度自动实行在线控制。（5）斜管沉淀池3采用斜管填料沉淀池，有效容积为25m。水力停留时间2.0h ，表面负荷为 1.0m3/(m 2·h) 。4. 主要