危險廢物的處置是指將危險廢物焚燒和使用其他方式改變其物理、化學(xué)、生物特性的方法,達(dá)到減少危險廢物重量、縮小固體危險廢物體積、減少或者消除其危險成分的活動,或者將危險廢物安全填埋于符合環(huán)境保護(hù)規(guī)定要求的場所或者設(shè)施并不再回取的活動。
危險廢物的焚燒指在氧氣充足的情況下,使其燃燒,徹底氧化、產(chǎn)生熱量的化學(xué)過程。焚燒技術(shù)適用于處置有機成分多、熱值高的危險廢物,處置危險廢物的形態(tài)包括固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),常見的焚燒工藝包括回轉(zhuǎn)窯、流化床、固定床、熱解爐等。
物理化學(xué)處理包括壓實、破碎、分選、增稠、吸附、萃取、絮凝沉降、化學(xué)氧化、化學(xué)還原和酸堿中和等。通過物理化學(xué)的方法將危險廢物進(jìn)行合適處理后,液體廢物進(jìn)入生化污水系統(tǒng)進(jìn)行處理,固體類廢物進(jìn)行焚燒或者安全填埋處置。
危險廢物的安全填埋指將其在安全填埋場進(jìn)填埋處置,安全填埋處理技術(shù)適用于《國家危險廢物名錄》中,除填埋場襯層不相容廢物之外的危險廢物的安全處置。性質(zhì)不穩(wěn)定的危險廢物需要經(jīng)過固化/穩(wěn)定化后方可進(jìn)安全填埋處置,有機危險廢物不適宜采用安全填埋處置。
1、焚燒處置工藝簡述
焚燒處理工藝包含廢物預(yù)處理系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)等幾個部分。其中預(yù)處理系統(tǒng)包括廢物的預(yù)處理和進(jìn)料工序,焚燒系統(tǒng)由回轉(zhuǎn)窯和二燃室、出渣及控制系統(tǒng)組成;煙氣處理系統(tǒng)由余熱回收、急冷、除塵和酸性氣體吸收系統(tǒng)組成,焚燒設(shè)計規(guī)模為65t/d,年處理量為2.145萬t/a。
焚燒系統(tǒng)目前主要有四種進(jìn)料方式,分別是焚燒料坑、廢液系統(tǒng)、提升機和小包裝,其中固體廢物主要包括油漆渣、油墨、樹脂、蒸餾殘渣、沾染性包裝物和抹布手套等通過焚燒料坑投料。廢液系統(tǒng)主要進(jìn)各種有機類廢液,主要包括廢有機溶劑、廢顯影液、涂料廢水、精餾殘液等。提升機主要進(jìn)各種小包裝廢物,主要包括廢棄藥品、廢化學(xué)試劑、醫(yī)療廢物化學(xué)性廢物、藥物性廢物、病理性廢物等。
在實際的廢物配伍中,控制整體焚燒廢物的總硫控制在3%以下、總氯控制在2%以下,總氟控制在0.5%以下,總氮控制在2%以下。如果某一類廢物的指標(biāo)過高,就通過增加含量低的廢物進(jìn)行搭配,確保各控制指標(biāo)的平均值符合要求。
各類危險廢物經(jīng)預(yù)處理和經(jīng)進(jìn)料菜單配制后通過不同的進(jìn)料途徑進(jìn)入焚燒爐內(nèi),在回轉(zhuǎn)窯連續(xù)旋轉(zhuǎn)下,廢物在窯內(nèi)不停翻動、加熱、干燥、氣化和燃燒,回轉(zhuǎn)窯的燃燒溫度控制在950℃~1150℃,殘渣自窯尾落入渣斗,由水封出渣機連續(xù)排出。燃燒產(chǎn)生的煙氣從窯尾進(jìn)入二次燃燒室再次高溫燃燒,燃燒溫度控制在1100℃~1250℃,煙氣在二燃室的停留時間大于2s,確保進(jìn)入焚燒系統(tǒng)的危險廢物充分徹底地燃燒。廢油、液體廢物和柴油根據(jù)二次燃燒室溫度進(jìn)行添加,當(dāng)室中溫度達(dá)不到要求溫度,需要噴入上述物質(zhì)提升溫度。從二燃室出來的高溫?zé)煔馐紫冗M(jìn)入余熱鍋爐,余熱鍋爐將煙氣中的部分熱能回收,煙氣溫度由500~650℃在急冷塔降至200℃。急冷塔采用堿液(石灰乳液)噴淋霧化,吸收部分酸性氣體,給液(給水)經(jīng)塔內(nèi)的壓力霧化噴頭將水霧化,直接與煙氣進(jìn)行傳質(zhì)傳熱交換,利用煙氣的熱量使噴淋的水分蒸發(fā),從而使煙氣在塔內(nèi)迅速降溫至200℃左右,避免二惡英的再生成。急冷塔出來的煙氣進(jìn)入干式反應(yīng)器,用氫氧化鈣中和煙氣中的HF、HCl、SO2,用粉末活性炭吸附去除煙氣中的重金屬和二惡英等。由干式反應(yīng)器出來的煙氣進(jìn)入布袋除塵器,除去粉塵煙氣經(jīng)過洗滌并經(jīng)過袋式除塵器除塵后進(jìn)入濕法洗滌塔,用堿洗去除酸性氣體。濕法洗滌塔中噴入NaOH溶液,去除前端未完全去除掉的酸性氣體和酸性有害物質(zhì)。經(jīng)布袋除塵器除塵后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機通過煙囪排入大氣,經(jīng)濕法洗滌塔的堿洗水通過泵打入急冷塔作為煙氣急冷洗滌的冷卻水。為了監(jiān)視煙氣污染物排放情況,在煙囪上設(shè)置煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS),主要監(jiān)測因子為煙塵、SO2、NOx、HCl、HF、CO和CO2。
焚燒系統(tǒng)的工藝流程圖如下:
2、 物化處置工藝簡述
進(jìn)入物/化處理車間的廢物是指有害物濃度較高,又不能進(jìn)行綜合利用的,且不能直接進(jìn)入焚燒車間、穩(wěn)定化/固化車間或安全填埋場的危險廢物,廢物形態(tài)主要是液態(tài)。
物/化處理是危險廢物處置前常用的預(yù)處理方法。物化處理是通過濃縮或相變化等物理方法使廢物的形態(tài)發(fā)生變化,以便于運輸、貯存、利用或處置;化學(xué)處理則是采用化學(xué)反應(yīng)的方法使廢物中的有害成分改變化學(xué)性質(zhì)使之無害化,或轉(zhuǎn)變成為適于進(jìn)一步處理處置的形態(tài)。處理的廢物主要是:廢乳化液、廢酸、廢堿、填埋場滲濾液、廢有機溶劑、含油廢水、重金屬廢液、含氰廢液等。
?。?)從外部收集的廢酸、廢堿、廢乳化液等分別經(jīng)廢液輸送泵泵入廢酸貯罐、廢堿貯罐、廢乳化液貯罐,貯罐廢氣分別進(jìn)入到酸性和堿性廢氣吸收塔。
(2)廢酸、廢堿由各自貯槽經(jīng)廢液輸送泵泵入酸堿反應(yīng)罐,向酸堿反應(yīng)槽內(nèi)加入硫酸亞鐵溶液等藥劑,處理后廢水加入混凝劑,泵入板框壓濾機進(jìn)行固液分離。
(3)廢乳化液由貯罐經(jīng)廢液輸送泵送入有機廢液反應(yīng)罐,同時加入少量廢酸,向有機廢液反應(yīng)槽內(nèi)加入一定量的堿式氯化鋁溶液作為混凝劑,以去除水中所含的鐵、錳、鉻、鉛等重金屬,反應(yīng)后的混合液通過板框壓濾進(jìn)行固液分離,浮渣送至焚燒車間處理,剩余溶液進(jìn)入反應(yīng)罐作二次處理或送往生化車間。
?。?)焚燒車間含氯廢水進(jìn)入含氯廢水儲罐,經(jīng)廢液輸送泵泵入反應(yīng)罐,向反應(yīng)罐內(nèi)投加硫化鈉、石灰等藥劑,反應(yīng)罐出水通過廢液輸送泵泵入板框壓濾機進(jìn)行固液分離。
?。?)以上各貯罐和反應(yīng)罐產(chǎn)生的廢氣由廢氣吸收塔吸收。
?。?)實驗室廢水、地面沖洗水、填埋場滲濾液等一并進(jìn)入綜合廢液罐調(diào)節(jié)水量水質(zhì)。
(7)綜合廢液罐出水經(jīng)廢液輸送泵送入反應(yīng)罐,廢氣吸收塔出水也一并進(jìn)入反應(yīng)罐。通過堿液輸送泵和PAM輸送泵向反應(yīng)罐內(nèi)加入氫氧化鈣溶液和PAM 溶液作為沉淀劑和混凝劑,進(jìn)行中和反應(yīng)并混凝,隨后污水進(jìn)行板框壓濾機進(jìn)行固液分離。在此,污水中的懸浮物、大部分重金屬離子以氫氧化物沉淀和膠體的形式得以有效去除。
(8)重金屬廢水經(jīng)廢液輸送泵送入重金屬反應(yīng)罐,硫化鈉溶液經(jīng)輸送泵加入罐內(nèi),對污水中的金屬絡(luò)合物進(jìn)行破絡(luò)。破絡(luò)后的重金屬反應(yīng)罐內(nèi)加入PAM溶液,與破絡(luò)后的金屬離子進(jìn)行混凝反應(yīng)。
?。?)重金屬廢水經(jīng)沉淀后,泵入壓濾機進(jìn)行固液分離,至此,污水中的絕大部分重金屬離子、懸浮物都被有效去除,為其后的廢水處理提供了有效的保證。
(10)所有壓濾污泥送往固化/填埋車間或焚燒車間。濾液進(jìn)入澄清罐澄清,上清液送入生化均質(zhì)池配水,低部沉積物又返回反應(yīng)罐重新處置壓濾,以有效降低藥劑用量、提高重金屬的去除率、改善污泥的沉降和脫水性能。
?。?1)處理工藝詳見下圖
3、廢水處理工藝
廢水來源主要為物/化處理車間處理后的廢水、廠區(qū)收集的受污染的初期雨水、廠區(qū)生產(chǎn)和生活過程中產(chǎn)生的車間地坪沖洗水、工藝排放水、汽車和周轉(zhuǎn)桶清洗排水、化驗室排水;填埋場產(chǎn)生的滲濾液。主要污染物為廢酸廢堿、重金屬離子、懸浮物和化學(xué)需氧量。
污水處理廠的設(shè)計工程規(guī)模為250m3/d。運行為330天/年。工作制度為3班/天,每班8小時。
(1)物/化預(yù)處理后的廢水、初期雨水、實驗室廢水/洗車廢水、生活污水一并進(jìn)入均質(zhì)池,經(jīng)污水提升泵進(jìn)入水解酸化池。
?。?)缺氧池出水分別自流入生物接觸氧化池(好氧池),通過附著在填料上的好氧微生物,進(jìn)一步氧化降解污水中的有機污染物,將污水中的有機污染物轉(zhuǎn)變成對環(huán)境無害的二氧化碳和水。污水中的氨氮及有機氮化合物被氧化成硝酸鹽(硝化反應(yīng)),與缺氧池中的反硝化形成硝化-反硝化系統(tǒng),避免了污泥在沉淀池產(chǎn)生大量浮渣。生物接觸氧化池(好氧池)中 CODCr 去除率可達(dá) 70%,BOD5 可達(dá) 75%。
?。?)生物接觸氧化池(好氧池)中部布滿立體彈性填料,下部設(shè)布水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)。
(4) 接觸氧化池(好氧池)出水分別進(jìn)入氧化反應(yīng)池,向池內(nèi)投加硫酸以降低 pH 值,而后加入硫酸亞鐵溶液和雙氧水以進(jìn)一步氧化殘余的有機物。
?。?) 氧化反應(yīng)后的廢水自流入pH調(diào)節(jié)池,通過投加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 值至6-9,反應(yīng)時間2h。
?。?)調(diào)節(jié)后的廢水自流入絮凝反應(yīng)池,向反應(yīng)池內(nèi)投加堿式氯化鋁和 PAM 溶液進(jìn)行混凝反應(yīng),以去除廢水中的重金屬離子,反應(yīng)時間2h。
(7)絮凝反應(yīng)池出水分別自流入平流式沉淀池,停留時間4h。沉渣污泥經(jīng)隔膜泵送至壓濾機,泥餅送固化/填埋車間處理,濾液回流至均質(zhì)池。
(8)平流式沉淀池出水經(jīng)中間水池過渡后由污水提升泵分別提升至砂濾罐以去除懸浮物,使水質(zhì)達(dá)到進(jìn)入活性炭罐的基本要求。
(9)砂濾罐出水進(jìn)入活性炭罐,以充分有效地吸附水中殘留的有機物,從而使 COD、色度等指標(biāo)達(dá)到要求。處理后出水經(jīng)紫外線消毒器消毒后進(jìn)入回用池,其中大部分通過計量槽后達(dá)標(biāo)排放或回用,另一部分經(jīng)反沖洗泵返回至活性炭罐進(jìn)行反沖洗。7.4.2填埋處置工藝簡述
4、廢物填埋場基本情況
填埋場的防滲系統(tǒng)擬采用雙人工襯層,由下向上依次為次防滲層和主防滲層。次防滲層位于填埋場基礎(chǔ)層上,由1.0m厚場底壓實粘土、一層6.0mm厚GCL(邊坡用)和一層1.5mm厚HDPE防滲膜復(fù)合構(gòu)成。填埋場基礎(chǔ)層粘土經(jīng)機械壓實后其飽和滲透系統(tǒng)不應(yīng)大于1.0×10-7cm/s,厚度大于1m。主防滲層由一層2.0mm厚HDPE防滲膜組成。為了保護(hù)防滲膜免受上部異物剌穿破壞,主防滲層和次防滲層上將鋪設(shè)800g/m2長絲無紡布作為保護(hù)層。
滲濾液收集系統(tǒng)由疏水層加收集管組成,其中場底疏水層采用0.3m厚的卵石,平鋪于整個填埋場場底,卵石粒徑為 30~50mm,卵石層上鋪設(shè)有紡?fù)凉げ甲鳛榉礊V層,以防止填埋廢物進(jìn)入卵石層內(nèi)而造成透水性下降。填埋場邊坡上的疏水層由復(fù)合HDPE土工網(wǎng)格代替卵石層,復(fù)合HDPE土工網(wǎng)格由一層5.0mm厚的HDPE土工網(wǎng)格夾在兩層無紡?fù)凉げ贾虚g組成。據(jù)我國危險廢物安全填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18598-2001)第 6.9項的要求,整個疏水層透水系數(shù)應(yīng)不小于0.1cm/s。
填埋場的滲濾液通過疏水層進(jìn)入收集支管、主管后,從收集主管流經(jīng)滲濾液導(dǎo)出管,最終流入滲濾液中間提升井中,經(jīng)泵抽送至滲慮液調(diào)節(jié)池內(nèi)。為防止?jié)B濾液沉積物堵塞管道,根據(jù)國內(nèi)外安全填埋場的實踐經(jīng)驗,將滲濾液收集主管上游端延伸至填埋場外,并設(shè)置清洗口,定期用沖洗設(shè)備對滲濾液收集管進(jìn)行沖洗,保證其暢通。
填埋場監(jiān)測系統(tǒng)主要是對地表水、地下水、滲濾液和大氣進(jìn)行監(jiān)測。其中,大氣監(jiān)測定期采樣分析,地表水、地下水和滲濾液也定期采樣分析連續(xù)監(jiān)測。地表水分別從排洪溝和排水管取樣,滲濾液從滲濾液收集系統(tǒng)取樣,地下水分別從各監(jiān)測井中取樣。地下水監(jiān)測井共布設(shè)七個,其中一個作為背景值的監(jiān)測井設(shè)置在填埋場的上游,另兩個污染擴散井布設(shè)在填埋場南、北側(cè),還有四個污染監(jiān)測井布設(shè)在填埋場下游。應(yīng)定期監(jiān)測地下水水位變化,并采集水樣進(jìn)行測定,判斷填埋場是否產(chǎn)生滲漏。
7.1.5填埋標(biāo)準(zhǔn)
?。?)控制標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《危險廢物安全填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18598-2001)以及填埋場的填埋作業(yè)條件,按照GB5086和GB/T15555.1~11中的方法進(jìn)行測定,對入場填埋的廢物制定如下要求:
滿足以下要求的廢物可直接入場填埋:浸出液中有一種或一種以上有害成分濃度超過GB5086.3中的標(biāo)準(zhǔn)值或低《危險廢物安全填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB18598-2001的入場控制限值的廢物;浸出液 pH值在7.0~12.0之間的廢物。
?。?)廢物入廠取樣檢查
根據(jù)《HJT 20-1998 工業(yè)固體廢物采樣制樣技術(shù)規(guī)范》規(guī)范要求對入廠廢物進(jìn)行取樣檢測。取樣頻次為:每車/1-3個樣品。采樣時按廢物的名稱、來源、數(shù)量、性狀、包裝、采樣點、采用方法、采樣日期做好采樣報告記錄。
?。?)樣品檢測
根據(jù)《GB18598-2001危險廢物安全填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》,對每一批需要進(jìn)入危險廢物填埋場的廢物進(jìn)行樣品的浸出毒性檢測,檢測項目共計18項,具體情況如下:
危廢浸出毒性檢測項目
序號
檢測項目
檢測方法
1
含水率
HJ/T299-2007
2
總有機碳
HJ501-2009
3
PH值
GB/T 15555.12-1995
4
總汞
GB/T 15555.1-1995
5
總鋅
GB/T 15555.2-1995
6
總鎘
GB/T 15555.2-1995
7
總鉛
GB/T 15555.2-1995
8
總鎳
GB/T 15555.9-1995
9
總鉻
GB/T 15555.6-1995
10
總銅
GB/T 15555.2-1995
11
氟化物
GB/T 15555.11-1995
12
鈹
HJ/T59-2000
13
氰化物
HJ484-2009
14
六價鉻
GB/T 15555.4-1995
15
氨氮
HJ535-2009
16
總鈹
GB5085.3-2007 附錄C
17
總鋇
GB5085.3-2007 附錄D
18
砷
GB5085.3-2007 附錄C
檢測合格后的廢物再送至填埋進(jìn)行安全填埋。
以下是部分危險廢物的處置方式(見下圖)