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危险废物安全填埋场的废水处理方法分析

时间:2021-1-7 浏览:413

       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
       该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