危險(xiǎn)廢物處置場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水有毒有害成分較為復(fù)雜、污染程度較為嚴(yán)重、營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)、可生化性差，而且受物料來(lái)源和種類影響，該類廢水還具有水質(zhì)、水量波動(dòng)性大的特點(diǎn)。因此，廢水處理所選的工藝適應(yīng)性要強(qiáng)，且應(yīng)有一定的余量，以適應(yīng)廢水水量和水質(zhì)的不均勻變化，傳統(tǒng)的物化+生物處理工藝很難達(dá)到穩(wěn)定的處理效果，必須經(jīng)過(guò)深度處理后才能確保達(dá)標(biāo)排放。

　　1工程概況

　　1.1廢水來(lái)源及水量

　　廣東某危險(xiǎn)廢物處置場(chǎng)年綜合利用及處理危險(xiǎn)廢物約7.5×104t，包括廢礦物油和乳化液、染料涂料廢物、表面處理廢物、含銅廢物、無(wú)機(jī)氰化物廢物、廢酸、廢堿以及廢有機(jī)溶劑等。廢水主要由生產(chǎn)廢水、車間地面沖洗水、運(yùn)輸車輛及容器沖洗水、化驗(yàn)室排水、生產(chǎn)區(qū)初期雨水和生活污水等組成，廢水量為300m3/d。

　　1.2進(jìn)出水水質(zhì)

　　根據(jù)本項(xiàng)目環(huán)評(píng)報(bào)告書要求，生產(chǎn)廢水需經(jīng)各車間預(yù)處理后進(jìn)入廢水處理站，經(jīng)預(yù)處理后的廢水污染物濃度已經(jīng)大大下降，主要污染指標(biāo)有COD、NH3-N、SS、石油類及少量重金屬離子。外排廢水執(zhí)行地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)水污染物排放限值(DB44/26-2001)第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)水及出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

　　2處理工藝

　　2.1工藝選擇及工藝流程

　　當(dāng)前危廢處置場(chǎng)廢水的處理一般采用物化處理+生化處理+深度處理的組合工藝，含重金屬離子廢水先進(jìn)入物化處理系統(tǒng)去除重金屬離子，然后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)去除COD、BOD5、NH3-N等污染物，最后經(jīng)過(guò)深度處理后達(dá)標(biāo)排放或回用。

　　1)物化處理：重金屬?gòu)U水的物化處理技術(shù)主要有電解還原法、化學(xué)沉淀法、離子交換法、反滲透和電滲析法等。危廢處置場(chǎng)廢水中含有重金屬，而且部分是以各種絡(luò)合態(tài)存在的，目前國(guó)內(nèi)關(guān)于此類廢水的物化預(yù)處理多采用化學(xué)沉淀法。廢水中多數(shù)重金屬離子能與OH-結(jié)合生成溶度積很小的氫氧化物沉淀而與水分離，但由于某些重金屬離子的氫氧化物溶度積較大，而一般重金屬硫化物溶度積比氫氧化物的溶度積小得多，且硫化物具有良好的破絡(luò)作用，采用硫化物反應(yīng)沉淀法可進(jìn)一步降低廢水中重金屬離子濃度?？紤]到本項(xiàng)目廢水特點(diǎn)，采用堿沉淀法與硫化法相配合的組合工藝，可保證重金屬離子去除的全面性。

　　2)生化處理：危廢廢水的生化處理應(yīng)用較為廣泛的是水解酸化法、活性污泥法、生物接觸氧化法、曝氣生物濾池等工藝。結(jié)合本項(xiàng)目廢水特點(diǎn)，采用水解酸化+生物接觸氧化工藝。水解酸化主要是利用厭氧過(guò)程中的水解酸化階段將水中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子有機(jī)物分解成易降解的小分子有機(jī)物，將不溶性有機(jī)物水解成溶解性物質(zhì)，提高廢水的可生化性。生物接觸氧化池設(shè)有高效組合填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長(zhǎng)于水中，因此它兼有活性污泥法與生物膜法二者的特點(diǎn)，利用好氧微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用，將廢水中的有機(jī)物充分降解。

　　3)深度處理：深度處理階段進(jìn)一步去除水中殘余的有機(jī)物、濁度、硬度、鹽分和細(xì)菌等，使廢水最終達(dá)到排放或回用的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)出水水質(zhì)要求可采用紫外/次氯酸鈉消毒、活性炭吸附、臭氧氧化、膜過(guò)濾等單一或組合處理工藝。近年來(lái)，多樣性的膜技術(shù)組合工藝得到越來(lái)越多的應(yīng)用，將不同的膜技術(shù)組合而成的膜集成技術(shù)系統(tǒng)能發(fā)揮各種膜技術(shù)優(yōu)勢(shì)，由此形成廢水深度處理、再生水回用的新工藝，其中MBR+RO雙膜技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，就取得了良好的效果。通過(guò)RO對(duì)MBR處理出水進(jìn)行深度去離子軟化處理，可達(dá)到危廢處置場(chǎng)廢水完全達(dá)標(biāo)排放或再生回用目的。

　　工藝流程見圖1。

　　2.2主要構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)

　　主要構(gòu)筑物見表2。

　　1)格柵調(diào)節(jié)池：停留時(shí)間48h，設(shè)有隔油、隔渣裝置;采用穿孔曝氣管預(yù)曝氣，攪拌強(qiáng)度3m3/(m2˙h)。

　　2)物化組合池：包括pH調(diào)節(jié)池、反應(yīng)池、混凝池、絮凝池和斜管沉淀池。采用投加NaOH、Na2S、PAC和PAM等去除廢水中的重金屬離子，反應(yīng)時(shí)間為30min，采用機(jī)械攪拌;沉淀池安裝Φ80PVC蜂窩斜管，表面負(fù)荷為1.03/(m2˙h)。

　　3)A/O池：A段停留時(shí)間8h，設(shè)有生物填料和液下攪拌機(jī);O段停留時(shí)間12h，安裝生物填料和管式微孔曝氣器，氣水比15:1，DO值2～4mg/L，BOD負(fù)荷0.15kg/(m3˙d)。

　　4)MBR系統(tǒng)：由膜組件、生物反應(yīng)器、膜清洗系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)組成。MBR膜材質(zhì)為PVDF，設(shè)計(jì)通量為15L/(m2˙h)，一周期產(chǎn)水9min，停產(chǎn)1min，沖刷曝氣量3～5Nm3/(m2˙h)，MLSS控制在4～5g/L。

　　5)RO系統(tǒng)：由進(jìn)水泵、5μm保安過(guò)濾器、高壓泵、膜組件、加藥和清洗系統(tǒng)以及PLC系統(tǒng)組成。膜組件采用中空纖維低壓反滲透膜，材質(zhì)為聚酰胺，標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率為99.5%。系統(tǒng)由18支膜組件組成，分別安裝在6根壓力容器內(nèi)，RO設(shè)計(jì)產(chǎn)水率為66%，出水電導(dǎo)率≤30μS/cm。

　　6)MVR系統(tǒng)：RO系統(tǒng)的濃水回用于生產(chǎn)車間制漿等工序，剩余部分采用機(jī)械蒸汽再壓縮(MVR)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮處理(與生產(chǎn)車間MVR系統(tǒng)共用)，MVR冷凝水達(dá)標(biāo)排放，蒸餾殘?jiān)c廢水站污泥統(tǒng)一委外處置。

　　3運(yùn)行效果

　　經(jīng)過(guò)3個(gè)月的連續(xù)運(yùn)行，該廢水處理系統(tǒng)出水效果一直穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)到并優(yōu)于設(shè)計(jì)水質(zhì)要求。以某一時(shí)段的產(chǎn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)為例，結(jié)果如表3和圖2所示。

　　從表3和圖2可知，經(jīng)物化預(yù)處理和A/O生化處理后進(jìn)入MBR的原水COD和NH3-N的質(zhì)量濃度分別為98mg/L和7.2mg/L，而MBR出水中相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)降至42mg/L和2.1mg/L以下，MBR系統(tǒng)出水中SS指標(biāo)基本控制在0.3mg/L以下，出水SS指標(biāo)優(yōu)異，經(jīng)進(jìn)一步檢測(cè)，MBR出水濁度小于0.1NTU，SDI值小于3NTU，說(shuō)明MBR出水可以直接滿足RO進(jìn)水水質(zhì)要求。而經(jīng)過(guò)RO系統(tǒng)處理后出水COD、NH3-N以及SS指標(biāo)分別在20mg/L、0.8mg/L和0.05mg/L以下，重金屬離子可幾乎完全去除，經(jīng)過(guò)反RO處理后產(chǎn)水的電導(dǎo)率由原水的2340～2530μS/cm穩(wěn)定降到9.0～19.5μS/cm，說(shuō)明RO產(chǎn)水水質(zhì)也達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，經(jīng)雙膜法工藝深度處理后，最終產(chǎn)水能完全達(dá)到再生水標(biāo)準(zhǔn)。

　　4經(jīng)濟(jì)效益分析

　　廢水處理系統(tǒng)的總造價(jià)為312萬(wàn)元，其中土建工程155萬(wàn)元，MBR系統(tǒng)造價(jià)22.4萬(wàn)元，RO系統(tǒng)造價(jià)39.2萬(wàn)元，其它設(shè)備、材料和安裝調(diào)試工程等造價(jià)95.4萬(wàn)元。廢水站直接運(yùn)行成本為噸水3.67元(未含設(shè)備折舊費(fèi))，其中電費(fèi)1.57元/t，藥劑費(fèi)1.54元/t，人工費(fèi)0.56元/t。

　　5結(jié)論

　　1)采用MBR+RO雙膜技術(shù)深度處理危廢處置場(chǎng)廢水，出水滿足GB3838-2002Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)的排放要求，并達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)廢水的“零”排放。

　　2)MBR+RO雙膜法的應(yīng)用，彌補(bǔ)了單獨(dú)使用MBR或RO的不足，可以省略RO進(jìn)水的預(yù)處理工序，減少工藝流程，節(jié)省工程投資，充分發(fā)揮了雙膜的組合優(yōu)勢(shì)，是危廢處置場(chǎng)廢水深度處理與回用的一個(gè)新方向。

　　3)危廢處置場(chǎng)廢物來(lái)源不穩(wěn)定，因此廢水水質(zhì)也有較大的差別，尤其是重金屬含量無(wú)規(guī)律可循，應(yīng)保證調(diào)節(jié)池有足夠的容量，并加強(qiáng)系統(tǒng)物化預(yù)處理的能力。

　　4)采用MBR與RO膜技術(shù)集成的關(guān)鍵是如何保證MBR的產(chǎn)水穩(wěn)定，且達(dá)到RO膜的進(jìn)水要求。在實(shí)際運(yùn)用中還應(yīng)繼續(xù)研發(fā)新型高效的膜，著力解決膜污染的問(wèn)題，延長(zhǎng)膜的使用壽命，降低膜的投資、運(yùn)行和維護(hù)的成本。