楊 龍

（東江環(huán)保股份有限公司 廣東深圳 518000）

引言

危險(xiǎn)廢物根據(jù)環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合國(guó)家發(fā)改委、公安部發(fā)布《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》2016根據(jù)產(chǎn)生源和組分分為46大類479小類，涉及污水(廢水)污泥相關(guān)“危險(xiǎn)廢物”的數(shù)量共93小類，主要含有機(jī)類污染物、重金屬類污染物、有機(jī)類污染物或重金屬污染物等復(fù)合物，占整個(gè)名錄小類的19.4%。在國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄以外，疑似含有毒有害物質(zhì)的污泥需根據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》鑒別判定。

隨著我國(guó)工業(yè)快速進(jìn)程，工業(yè)廢水的處理和回收利用受到市場(chǎng)廣泛的重視。其中各特征污染物中，高含鹽有機(jī)是指含無(wú)機(jī)鹽與有機(jī)物和至少3.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的總?cè)芙庑怨腆w物(TDS)的廢水[1]。這類廢水排放帶來(lái)十分嚴(yán)重的環(huán)境污染。如印染、造紙、電鍍等行業(yè)的廢水不僅產(chǎn)生量大、有機(jī)-20%左右的高鹽度[2]。我國(guó)高鹽廢水產(chǎn)生量占廢水總量的5%，且每年仍以2%的速率增長(zhǎng)[3]。污染物含量高、色度深，更含有5%

本文著重以某危險(xiǎn)廢物環(huán)保處置企業(yè)為例，以含鉻電鍍廢水為處理對(duì)象，根據(jù)其含鹽量高，有機(jī)污染物濃度高的特點(diǎn)，結(jié)合企業(yè)實(shí)際，建立了一套三效蒸發(fā)器+AO/AO+砂濾碳濾+UF+RO相結(jié)合的廢水深度處理與回用系統(tǒng)。采用該組合工藝實(shí)現(xiàn)廢水的再生循環(huán)利用，達(dá)到節(jié)能減排的要求。通過(guò)對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)了該廢水處理與回用系統(tǒng)的有效性和穩(wěn)定性。

1 項(xiàng)目背景

1.1 水質(zhì)水量及排放標(biāo)準(zhǔn)

某危險(xiǎn)廢物處置企業(yè)外收含高鹽高有機(jī)的含鉻電鍍廢水，其主要原水水質(zhì)指標(biāo)：pH為＜1，COD≥5000 mg/L，總鉻43.1 mg/L，其中 Cr（Ⅵ）39.3 mg/L，Cr（Ⅲ）3.8 mg/L，電導(dǎo)率≥40000 μS/cm，設(shè)計(jì)處理水量為20 t/d。經(jīng)過(guò)處理后廢水達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005），生產(chǎn)與產(chǎn)品用水質(zhì)要求：COD≤60mg/L，溶解性總固體≤1000 mg/L，NH3-N≤10mg/L，pH為6.5-8.5等。

1.2 含鉻電鍍廢液處理工藝流程

1.3 工藝原理及說(shuō)明

電鍍鉻、金屬鉻鈍化等處理產(chǎn)生的各類含鉻廢液。先將含鉻廢液泵入一類污染物廢液反應(yīng)槽中，加液堿調(diào)節(jié)至pH 2～3，再加入亞硫酸氫鈉，將六價(jià)鉻還原成三價(jià)，至淀粉碘化鉀試紙不變色，利用氫氧化鉻溶度積較小的特點(diǎn)，向含鉻廢液加入NaOH可以使Cr3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鉻形成沉淀，pH值控制約為8.0～8.5，加入PAM使沉淀形成絮體，再泵送壓濾得到氫氧化鉻副產(chǎn)品，濾液主要含有硫酸鈉，進(jìn)入含鉻廢水儲(chǔ)罐，然后進(jìn)入蒸發(fā)-脫鹽車間進(jìn)行蒸發(fā)脫鹽處理。物料蒸發(fā)二次冷凝水保證一類污染物車間排口達(dá)標(biāo)排放，該冷凝水再進(jìn)入污水處理車間進(jìn)行廢水深度處理。通過(guò)AO/AO生化處理，再經(jīng)砂濾碳濾罐除雜，出水經(jīng)UF和RO，使出水水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）中的工藝與產(chǎn)品用水限值要求。其中綜合反應(yīng)罐調(diào)節(jié)反應(yīng)方程式如下：

2Cr6++3HSO3-+3H2O=2Cr3++3SO42-+9H+

Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓

2 工程運(yùn)行結(jié)果與討論

2.1 三效蒸發(fā)器對(duì)鹽分及COD的去除效果分析

針對(duì)水質(zhì)高含鹽及COD特點(diǎn)，利用傳統(tǒng)的三效蒸發(fā)系統(tǒng)，并針對(duì)高濃度及易結(jié)晶、結(jié)垢的物料，采取相應(yīng)的防結(jié)垢措施：1、采用三效蒸發(fā)，負(fù)壓（真空度0.08MPa），確保物料在較低溫度下（65～95℃）蒸發(fā)，降低結(jié)構(gòu)機(jī)率。2、保證加熱器列管內(nèi)壁和結(jié)晶器內(nèi)壁的光潔度，避免刺激溶液在換熱管內(nèi)產(chǎn)生過(guò)量晶核，形成大量結(jié)晶；3、配置CIP清洗系統(tǒng)，可以自動(dòng)或手動(dòng)清洗換熱器、結(jié)晶分離器等各個(gè)設(shè)備的易結(jié)垢部位。4、高濃度物料采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，并采用多流程，物料在換熱管內(nèi)流速快，不發(fā)生相變，不會(huì)因水份的蒸發(fā)析出晶體或結(jié)垢，降低了結(jié)垢速率；

實(shí)際運(yùn)行工況：三效蒸發(fā)器在65～95℃減壓蒸發(fā)，對(duì)鹽及大分子有機(jī)物去除效率高，當(dāng)原水COD為5000-8000 mg/L時(shí)，出水冷凝液COD為600～900 mg/L，鹽去除率達(dá)到90%以上，有機(jī)物的去除率達(dá)到85%以上。這是因?yàn)榇蟛糠值柠}、有機(jī)物均在濃縮母液中，出水COD600-900 mg/L浮動(dòng)，是因?yàn)槲锪现泻行〔糠值头悬c(diǎn)的揮發(fā)性小分子有機(jī)物隨冷凝液餾出導(dǎo)致。[4]

2.2 AO/AO對(duì)鹽分及COD的去除分析

兩級(jí)AO法處理工業(yè)污水相比傳統(tǒng)A2O工藝，生化抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，對(duì)碳源的利用率高；裝置體積比按照1∶2.5設(shè)置，在脫氮除磷反應(yīng)具有一定優(yōu)勢(shì)。菌種優(yōu)先利用原水中的碳源進(jìn)行脫氮，而連續(xù)厭氧、好氧狀態(tài)的交替，對(duì)吸磷的影響不大[5]。所以本項(xiàng)目采用AOAO作為主體生化工藝。

該生化處理工藝為首先廢水均質(zhì)，再經(jīng)兩級(jí)兼氧水解+接觸氧化（A-O-A-O）處理工藝。該工藝在厭氧-好氧除磷工藝中加一缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以達(dá)到硝化脫氮的目的。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣，因此BOD濃度繼續(xù)下降，NO3-N濃度大幅度下降，而磷的變化很小。

在好氧池，有機(jī)物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降；有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降，但隨著硝化過(guò)程使NO3-N的濃度增加，而P隨著聚磷菌的過(guò)量攝取，也以較快的速率下降。好氧池采用生物接觸氧化法，生物接觸氧化法凈化污水的基本原理是利用棲息在生物處理池填料表面上的生物膜的作用來(lái)達(dá)到污水凈化的目的。生物膜是由菌膠團(tuán)、絲狀菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物組成。生物膜的形成、生長(zhǎng)、增殖、脫落的過(guò)程交替進(jìn)行，得以保證其穩(wěn)定的處理能力。

AO/AO工藝的特點(diǎn)：①缺氧、好氧兩種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能；②在同時(shí)脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝中，該處理工藝流程成熟簡(jiǎn)單，水力停留時(shí)間也少于同類其他生化工藝，滿足目前我公司水質(zhì)狀況；③在缺氧-好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹；④污泥中磷含量高，一般為2.5%以上。

2.3 UF/RO系統(tǒng)對(duì)COD和鹽分的去除

UF和RO采用卷式抗污染低壓膜。污水經(jīng)過(guò)三效蒸發(fā)系統(tǒng)和生化處理系統(tǒng)之后，將大部分污染物的濃度降低到RO膜進(jìn)水的要求范圍。反滲透膜系統(tǒng)進(jìn)一步提升產(chǎn)水水質(zhì)要求，脫除水質(zhì)中剩余的鹽分及少量不可生化有機(jī)質(zhì)[6]。

實(shí)際運(yùn)行工況：進(jìn)水水質(zhì)TDS3000～4000 mg/L，COD為100～200 mg/L，NH3-N≤80mg/L，RO系統(tǒng)對(duì)鹽及大分子有機(jī)物去除效率高，其產(chǎn)水率75%以上，鹽去除率達(dá)到90%，COD達(dá)到80%，NH3-N達(dá)到75%以上，有機(jī)物的去除率達(dá)到85%以上。以達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005），生產(chǎn)與產(chǎn)品用水質(zhì)要求：COD≤60mg/L，溶解性總固體≤1000 mg/L，NH3-N≤10mg/L，pH為6.5-8.5等。

結(jié)語(yǔ)

（1）物理化學(xué)預(yù)處理，絕大部分通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，絮凝沉淀及壓濾機(jī)壓濾脫除可沉淀無(wú)機(jī)鹽及一部分有機(jī)廢物。

（2）三效蒸發(fā)器在真空度為0.08MPa、溫度65～80℃條件下減壓蒸發(fā)，去除絕大部分大分子有機(jī)物及可溶性鹽，對(duì)鹽去除率達(dá)到90%以上，有機(jī)物的去除率達(dá)到85%以上。去除效率高，但其投資，運(yùn)行及維護(hù)成本高，該套系統(tǒng)在企業(yè)運(yùn)行過(guò)程中需精心保護(hù)。

（3）生化系統(tǒng)及UF/RO膜系統(tǒng)，為常規(guī)成熟工藝，容錯(cuò)率高，運(yùn)行成本低，適合配置與該組合廢水處理工藝中。以確保廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

這套組合工藝在處理外來(lái)高鹽高有機(jī)廢物容錯(cuò)率高，適應(yīng)性強(qiáng)，能保證污水的達(dá)標(biāo)排放，因加入多效蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，該系統(tǒng)投資、運(yùn)行維護(hù)成本高，是每一個(gè)企業(yè)管理者必須考量的關(guān)鍵。只有強(qiáng)化環(huán)保監(jiān)督，規(guī)范市場(chǎng)運(yùn)作，才能確保青山綠山常在。