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危险废物安全填埋场的废水处理方法分析

北极星环保网  来源:《能源与环境》  作者:高文彬  2018/1/12 15:45:29  我要投稿  
所属频道: 水处理  关键词:废水处理 污水排放 填埋场

北极星环保网讯:危险废物安全填埋场的废水当中主要含有铬、铅、钡等重金属离子以及氰化物等剧毒物质,如果直接排入污水排放管道当中,这些重金属离子以及剧毒物质会随着管道流入当地河流当中,并渗透到附近的土壤以及地下水系当中,对环境造成重大污染。因此,必须要采取适当措施,对危险废物安全填埋场的废水进行处理,降低其有害物质的含量,使其控制在排放标准以内。

1工程概况

废水处理工程计划处理速率为2.6万t/a,由于危险废物安全填埋场前期填埋的危险废物比较少,需要处理的废水量也少,所以根据设计方案,该废水处理工程进行分期建设,初期工程的废水处理速率为1.3万t/a,设计的工程使用年限为8年。该废水处理工程主要负责氰化物、含锌、汞、铅等重金属废物以及焚烧处置残渣的处理。

2废水生成量计算和水质分析

2.1废水

危险废物安全填埋场的废水主要包括渗沥液、冲洗水以及实验室废水。

(1)渗沥液。渗沥液的生成量主要参考当地的日均降水量,具体计算公式如下:Q=CIA1000(1)其中,Q表示每年渗沥液的生成总量;I表示年均降水量,A表示危险废物安全填埋场的占地面积,C表示渗出系数,也就是渗入填埋场中的雨水转化为渗沥液的比例。本工程所处地区年均降水量约为1070mm;占地面积为25000m2;渗沥液取0.5计算,通常在0.3到0.7之间。

将上述数据代入公式当中,即可得出本废水处理工程当中渗沥液的年均生成量,约为13400m3/a。为了减少渗沥液的产生,降低废水处理的压力,在封场以后,通常都会采取适当的防渗措施,尽量防止雨水渗入填埋场的土层当中。但是由于各方面的原因,依然有部分雨水渗入,所以经过实际测量与计算之后,得到填埋场的实际渗沥液产生量为8040m3/a。

(2)冲洗水。冲洗水主要包括车辆冲洗水、地面冲洗水以及设备冲洗水,每天最高用水量为19.4m3,排水量为17.46m3。

(3)实验室废水量。在本工程当中,实验室平均每天生成的废水量约为5m3,其中有80%会统一收集处理,还有20%需要进行排放,每年实验室废水排放量约为1000m3。

2.2水质分析

在危险废物安全填埋场的废水当中,主要含有重金属污染物以及氰化物等有毒物质,有机类污染物比较少。如果填埋物的种类固定,那么废水中的污染物类型也比较固定,经过一段时间也不会发生太大的变化。

3废水处理方法

废水处理工程结合氧化还原、酸碱中和、除凝沉淀、深度处理等多种处理方法对废水进行处理,具体处理流程如下:

①将废水投入调节池当中,将水质和水量进行均匀调节,然后在水泵作用下进入气浮池,对废水中的固体悬浮物以及油类进行初步处理。

②经过初步处理以后,废水流入到氧化还原池当中,加入硫酸亚铁还原剂,与废水中的高价铬离子发生氧化还原反应,使得高价铬离子变成低价铬离子,便于统一处理。为了保证氧化还原反应的正常进行,要控制好废水的pH值,一般都是通过硫酸进行调节。

在加入硫酸亚铁时,理论上需要按照m(Cr6+):m(FeSO4)=1:16的比例。但是在实际氧化还原过程中,废水当中不止含有高价铬离子,还还有其他可供还原的物质,所以无法保证所投入的硫酸亚铁完全高价铬离子发生反应。因此,在投入硫酸亚铁时,要比理论计算出的质量多出一部分,最终确定质量比为1∶20。此外,为了保证硫酸亚铁与高价铬离子充分反应,需要在氧化还原池中增设搅拌设备,边投料边搅拌,直至反应完全。

③在经过氧化还原反应以后,废水进入中和反应池当中。中和反应池中主要含有氢氧化钠、氢氧化钙以及硫化钠等成分。其中,氢氧化钠的主要作用有两点,一是调节废水的酸碱度,为反应创造条件,二是与废水当中的重金属离子发生反应,使得废水当中的重金属离子变成氢氧化物沉淀;而氢氧化钙的主要作用是与废水中的氟化物发生反应,生成氟化钙沉淀,达到去除氟化物的目的;而硫化钠的主要作用是与废水中的汞离子发生反应,使得汞离子与硫离子结合,生成硫化汞沉淀,从而去除废水中的汞离子。为了保证中和反应的顺利进行,需要在中和反应池中增设搅拌设备,边投料边搅拌,直至反应完全。

④在经过中和反应池以后,废水将进入除凝反应池当中。除凝反应池中主要使用PAC与PAM两种常用的除凝剂,待除凝剂水解以后,会产生一定的除凝吸附作用,使得废水当中的细小颗粒慢慢凝聚成较大的固体颗粒,从而将固体颗粒沉淀、过滤去除。除凝反应池主要用于去除废水当中的SS。

⑤在经过除凝反应以后,废水进入到沉淀池当中。沉淀池的结构比较简单,处理起来也比较方便,而且占地面积比较小,主要用于进一步去除废水中经过除凝反应以后残留下来的SS。

⑥在经过上述处理以后,废水当中污染比较严重的物质基本已经去除完毕。此时可对废水水质进行检测,如果水质达到了排放标准,则将其送入到集水池当中,如果没有达到排放标准,则需要用过滤装置进行二次处理。

⑦对于集水池当中的废水,需要用二氧化氯进行消毒,经过消毒后的废水可用于回收利用,也可直接排放到污水管道当中。

⑧对于沉淀池沉淀后残留下来的污泥,将其排入储泥池当中,过滤设备的冲洗水也排入到储泥池当中。储泥池当中的污泥需要静置分层,将上层清液压入调节池当中,下层污泥进入污泥浓缩池当中。污泥浓缩池中的污泥同样进行分层处理,上层清液进入调节池,下层污泥直接进行固化填埋处理。

4废水处理工艺特点

废水处理工程当中,由于废水当中含有多种污染物质,且危害程度较为严重,所以在基本处理工序之外还预留了二次处理单元,比如砂过滤、活性炭过滤等。其中,砂过滤工序主要采用石英砂滤料,在处理悬浮物时,过滤效果较好、去除率高,可以有效降低废水中的有机物以及重金属离子的含量;而活性炭过滤主要是利用活性炭的吸附作用,将废水中的微量溶解物吸附至过滤器当中,从而达到去除污染物质的目的。

活性炭吸附法主要用于对含量控制要求较高的重金属离子的处理。将氧化还原法、沉淀法以及活性炭吸附法结合使用,可以有效提高废水处理的效率,去除大部分废水中的重金属离子,使其达到国家相关排放标准。

5工艺参数设置

废水处理工艺主要设备、设置详见表2.6结束语危险废物安全填埋场的废水当中含有多种污染物质,如果不采取适当措施对其进行处理,将对填埋场周围的环境造成巨大的影响。笔者详细分析了危险废物安全填埋场废水的处理方法,明确了相关排放标准及工艺参数,为危险废物填埋场的废水处理提供了一定的参考。

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原标题:危险废物安全填埋场的废水处理方法分析

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