危險廢物處置中心重金屬廢水處理研究

劉 慧，王 濤，梁 丹

（1.廣西水利電力職業(yè)技術學院，南寧 530023；2.中國能源建設集團廣西電力設計研究院有限公司，南寧 530007）

0 引言

近年來，隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，危險廢物的產(chǎn)生量也呈現(xiàn)逐年增多的趨勢[1]。危險廢物是指在操作、儲存、運輸、處理和處置不當時會對人體健康或環(huán)境帶來重大威脅的廢物。為了防止危險廢物危害、保護環(huán)境、保障人體健康，國家發(fā)改委會同國家環(huán)保總局編制了《全國危險廢物和醫(yī)療廢物處置設施建設規(guī)劃》，經(jīng)國務院（國函[2003]128 號文）批復后，以《關于印發(fā)全國危險廢物和醫(yī)療廢物處置設施建設規(guī)劃的通知》（環(huán)發(fā)[2004]16號）具體落實。

危險廢物處置是對危險廢物進行有效減量化、無害化等處理[2]。危險廢物處置中心廢水中含有鉻、鉛、汞、砷等重金屬離子，若不經(jīng)處理而直接排放，易對地表水、地下水和土壤造成影響[3]。

1 應用實例

本文以某危險廢物處置中心為例，其危險廢物處置工藝主要為焚燒、穩(wěn)定化/固化工藝等，處置危險廢物類別涉及43 大類（449 小類）。危險廢物處置過程產(chǎn)生的廢水主要來源于滲濾液、地面沖洗水、進料系統(tǒng)排水、物化車間排水、暫存庫排水、清洗廢水、其他工業(yè)廢水及生活污水等，具有水質(zhì)、水量波動大，污染物成分復雜的特點[3]，主要的重金屬污染物質(zhì)是鉻、鉛、汞、砷、銅、鎳等。

2 重金屬廢水水量和水質(zhì)

該危險廢物處置中心污水產(chǎn)生量約為197.3 t/d，廢水處理單元主要廢水水量統(tǒng)計表見表1，廢水水質(zhì)見表2。

表1 廢水處理單元各類污水水量統(tǒng)計表m3/d

表2 污水處理系統(tǒng)進水水質(zhì)表mg/L

3 重金屬廢水處理工藝

危險廢物處置中心污水處理站設計處置規(guī)模為250 t/d，廢水“調(diào)節(jié)池+絮凝沉淀+A/O 工藝+MBR+NF+RO”工藝處理流程見圖1。

圖1 污水處理工藝流程圖

廢水首先經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓格柵機過濾掉大的顆粒物和纖維性物質(zhì)后進入調(diào)節(jié)池，經(jīng)調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量后，采用絮凝劑進行絮凝沉淀。

絮凝沉淀池出水首先進入缺氧池，在缺氧條件下反硝化菌利用污水中的有機碳將硝酸鹽還原為氮氣，在脫氮的同時降低了有機負荷，并補充了后續(xù)硝化反應的堿度，同時部分懸浮污染物被吸附并分解，提高了污水的可生化性，隨后污水通過推流進入好氧系統(tǒng)，在好氧條件下殘余的有機物被進一步降解，同時硝化菌將污水中的氨氮氧化為硝酸鹽氮，再回流至缺氧池進行反硝化脫氮。

廢水經(jīng)生化處理后進入MBR膜生物反應器，對混合液進行泥水分離。膜生物反應器技術要點為通過膜的截留作用在反應器內(nèi)形成高濃度的生物種群，從而使得反應器的生物負荷很低而泥齡很長，并進而將污水中的有機物，特別是難降解有機物代謝分解，通過膜過濾后的反應器出水水質(zhì)清澈透明，水質(zhì)更好。

MBR 膜生物反應器出水通過高壓泵進一步提升壓力，滿足反滲透的過濾要求。加壓后進入NF+RO 系統(tǒng)進行濃縮，出水回用于危險廢物處置系統(tǒng)各需水工藝。

經(jīng)過預處理產(chǎn)生的無機污泥和好氧系統(tǒng)生物降解過程中產(chǎn)生的活性污泥，排入污泥儲池，污泥經(jīng)泵輸送至污泥脫水機脫水處理，脫水后污泥經(jīng)穩(wěn)定化/固化后進行填埋處置。

4 重金屬廢水處理效果

本次以金屬汞、鉛、砷、鉻為例，研究“調(diào)節(jié)池+絮凝沉淀+A/O工藝+MBR+NF+RO”污水處理工藝對重金屬的處理效果。根據(jù)《污水監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ91.1-2019），廢水水樣的采樣點為污水處理站出口，采樣頻次為3次/d，連續(xù)采樣兩天進行水質(zhì)監(jiān)測。

從監(jiān)測數(shù)據(jù)可看出，廢水處理后出水水質(zhì)滿足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923-2005）標準，其中第一類污染物滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中表1第一類污染物最高允許排放濃度限值要求[4]（見表3），重金屬處理效果見圖2～5。

圖2 重金屬鉛出水指標（單位：mg/L）

圖3 重金屬汞出水指標（單位：mg/L）

圖4 重金屬砷出水指標（單位：mg/L）

圖5 重金屬鉻出水指標（單位：mg/L）

表3 污水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)表mg/L

5 結論

危險廢物處置過程中產(chǎn)生的廢水是以重金屬污染物為特征的廢水[5]。本文采用“調(diào)節(jié)池+絮凝沉淀+A/O工藝+MBR+NF+RO”工藝，對危險廢物處置中心的重金屬廢水進行試驗研究，證明該工藝處理效果良好、穩(wěn)定，也證明了“調(diào)節(jié)池+絮凝沉淀+A/O工藝+MBR+NF+RO”這項技術的實用性。

（責任編輯：劉征湛）