危險(xiǎn)廢物的處置過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的危險(xiǎn)廢水，包括鉻、錳、鉛等重金屬，氰化物、硫化物等無(wú)機(jī)物，油烴類、多氯聯(lián)苯類等有機(jī)物，對(duì)環(huán)境具有嚴(yán)重的危害。目前危險(xiǎn)廢水處理技術(shù)，包括物化處理，氧化處理和生物處理等。生物處理是廢水處理的主流技術(shù)，基于生物處理發(fā)展起來(lái)的反應(yīng)器呈現(xiàn)多樣化，主要以膜生物反應(yīng)器(MBR)和傳統(tǒng)的活性污泥反應(yīng)器為代表。盡管傳統(tǒng)的生物反應(yīng)器應(yīng)用廣泛，但是存在某些弊端，比如停留時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大等問(wèn)題，難以處理有毒有害廢水，不適用可生化學(xué)差的難降解有機(jī)廢水，而MBR盡管可以截留高濃度活性污泥，在處理難降解有機(jī)污染物方面有一定的優(yōu)勢(shì)，但是膜更換頻率高，成本昂貴。

　　反應(yīng)沉淀一體式矩形環(huán)流生物反應(yīng)器(簡(jiǎn)稱RPIR反應(yīng)器)是筆者單位開(kāi)發(fā)的專利產(chǎn)品，該反應(yīng)器基于經(jīng)典化工傳質(zhì)理論和前人基礎(chǔ)的研究，內(nèi)部設(shè)置巧妙的導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)，使泥水形成自動(dòng)環(huán)流現(xiàn)象，**了氧傳質(zhì)效率，促進(jìn)空氣、微生物(活性污泥)和水體三相的接觸反應(yīng)，能夠培養(yǎng)出6000mg/L，甚至高達(dá)10000mg/L的活性污泥。本公司采用的RPIR多功能高效環(huán)流生物反應(yīng)器(本文簡(jiǎn)稱RPIR高效反應(yīng)器)，其外形設(shè)置圓柱狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似RPIR反應(yīng)器，但是預(yù)留了可供選擇的曝氣功能，使本反應(yīng)器既可以在無(wú)氧環(huán)境下使用又可以在曝氣條件下工作。目前，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)這方面的報(bào)道。為進(jìn)一步**對(duì)難降解有機(jī)物的處理效果，通常采用加壓曝氣工藝，但是加壓曝氣的方式易打碎活性污泥，導(dǎo)致工藝后端需要一個(gè)足夠容量的沉淀池讓活性污泥進(jìn)行沉淀。筆者單位結(jié)合了加壓曝氣生物氧化技術(shù)與加壓溶氣氣浮工藝，開(kāi)發(fā)了一種加壓溶氣生化氣浮反應(yīng)器(本文簡(jiǎn)稱“加壓反應(yīng)器冶)，可以大大縮短水力停留時(shí)間，增加處理量。

　　深圳市某危險(xiǎn)廢物處理站(簡(jiǎn)稱“處理站冶)現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力為300m3/d，主要工藝采用前端厭氧后端MBR的處理方式，目前平均日處理約180噸，但是出水COD和NH3-N經(jīng)常不達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)有處理系統(tǒng)存在兩個(gè)問(wèn)題:一方面，有毒有害物質(zhì)包括氰化物、硫化物和一些油烴類污染物的影響，導(dǎo)致厭氧活性污泥無(wú)法正常大量生長(zhǎng)而處理效率偏低;另一方面，新增了幾股污水源，盡管總處理量并未超過(guò)設(shè)計(jì)容量，但給予原有處理系統(tǒng)更大的壓力，尤其是后端MBR系統(tǒng)，會(huì)因前端處理工藝效率降低，需要更頻繁的反沖洗操作。因此，原污水處理系統(tǒng)急需增加新的工藝分擔(dān)前段工藝流程負(fù)荷，降低后續(xù)處理工藝尤其是MBR膜的進(jìn)水負(fù)荷，并且加強(qiáng)對(duì)有毒有害污染物的抗沖擊性。

調(diào)試期間重點(diǎn)關(guān)注RPIR高效反應(yīng)器和加壓反應(yīng)器的運(yùn)行結(jié)果。進(jìn)入RPIR反應(yīng)器的水量和水質(zhì)都差別很大，其進(jìn)水**在1.5~10.5m3/h之間，進(jìn)水COD在幾百至幾千范圍內(nèi)變化，超過(guò)了RPIR設(shè)計(jì)的2500mg/L數(shù)值。分別對(duì)80d內(nèi)RPIR反應(yīng)器和加壓生化反應(yīng)器的進(jìn)出水COD的去除效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果如圖2、3所示。由圖2(a)顯示，RPIR反應(yīng)器COD去除量對(duì)應(yīng)的曲線波動(dòng)范圍較廣，分布在0~3025mg/L，平均值為697mg/L。為了分析COD去除量波動(dòng)大的原因，進(jìn)一步結(jié)合RPIR反應(yīng)器的進(jìn)水**和DO數(shù)據(jù)，這80d內(nèi)的進(jìn)水**分布在1.7~10m3/h之間，DO分布在0.45~4.5之間，具體見(jiàn)圖2(b)。

　　綜合圖2(a)、(b)可以發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)器對(duì)COD的去除能力與以下三方面都有關(guān)系:

　　(1)COD的進(jìn)水濃度。COD的進(jìn)水濃度劇烈波動(dòng)，且無(wú)規(guī)律性，前35d表現(xiàn)得很明顯，導(dǎo)致個(gè)別COD的出水?dāng)?shù)據(jù)甚至高于設(shè)計(jì)值1900mg/L。

　　(2)進(jìn)水**的差異。

　　調(diào)試前期逐漸**進(jìn)水**，中期進(jìn)水**有小范圍的波動(dòng)，是因?yàn)樾枰{(diào)節(jié)**適應(yīng)后端的水位，調(diào)試后期進(jìn)水量達(dá)到10.0m3/h。進(jìn)水**的差異直接影響廢水在反應(yīng)器的停留時(shí)間(HRT)。進(jìn)水**越大，HRT就越短，廢水中的有機(jī)物與微生物沒(méi)有足夠的時(shí)間接觸;進(jìn)水**越小，微生物就越能夠與有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，對(duì)COD去除能力就會(huì)有顯著的**。

中水反滲透經(jīng)4倍濃縮后的硬度雖不高，且堿度>硬度，以碳酸鹽硬度存在，但在進(jìn)一步的濃縮過(guò)程中仍會(huì)對(duì)后續(xù)設(shè)備產(chǎn)生結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)，故采用弱酸陽(yáng)床將多價(jià)陽(yáng)離子降到非常低的水平，陽(yáng)床產(chǎn)水硬度控制在1mg/L以下。

　　系統(tǒng)設(shè)置弱酸陽(yáng)床共2臺(tái)，1用1備，單臺(tái)處理量50m3/h，濾速25m/h，樹(shù)脂采用H+大孔型，裝填高度1.6m，上鋪壓脂層0.2m。弱酸陽(yáng)床H型運(yùn)行，配備1套鹽酸再生裝置，運(yùn)行周期約3~4天。

　　弱酸陽(yáng)床出水經(jīng)pH調(diào)節(jié)后進(jìn)入脫碳塔，去除水中溶解性的CO2，經(jīng)脫碳塔后CO2含量小于5mg/L。設(shè)置1臺(tái)處理量50m3/h的脫碳塔，內(nèi)部裝填高2.5m的塑料小球，配套除碳風(fēng)機(jī)。脫碳塔安裝在脫碳水箱之上，底部產(chǎn)水直接進(jìn)入脫碳水箱，出水管設(shè)置水封，防止CO2再溶解于水中。

　　 濃水反滲透

　　由于離子交換已將水中的硬度及其他結(jié)垢性物質(zhì)基本去除，為濃水RO在高pH條件下運(yùn)行而沒(méi)有結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)創(chuàng)造了條件。同時(shí)，濃水反滲透在高pH條件下運(yùn)行，硅主要以離子形式存在，不會(huì)產(chǎn)生硅結(jié)垢，可以達(dá)到高回收率，而水中的有機(jī)物在高pH條件下被乳化或被皂化，不會(huì)對(duì)膜產(chǎn)生污堵。此種運(yùn)行工況，與反滲透膜元件處于高pH連續(xù)堿清洗模式相似，故也可以減少清洗頻率，從而延長(zhǎng)膜的使用時(shí)間。高pH條件下運(yùn)行，也可有效抑制氯離子對(duì)后續(xù)管材的腐蝕。

　　濃水反滲透采用2×的處理能力設(shè)計(jì)，進(jìn)水投加氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH至10.5左右。單套處理量48m3/h，83%回收率，單套產(chǎn)水量40m3/h，濃水量8m3/h，設(shè)計(jì)膜通量16.6LMH，脫鹽率≥95%，選用抗污染聚酰胺復(fù)合膜(BW30FR-400/34i)，三段設(shè)計(jì)，6芯裝膜殼，排列方式6:3:2。濃水反滲透產(chǎn)水回用，濃水進(jìn)入DTRO裝置繼續(xù)濃縮。

　　 DTRO

　　經(jīng)過(guò)中水和濃水反滲透濃縮后，原水濃縮23.5倍，此時(shí)，水中TDS約11000mg/L，COD約1200mg/L，濃水量8m3/h。要實(shí)現(xiàn)零排放，必須進(jìn)一步濃縮減量，以降低蒸發(fā)器的投資和運(yùn)行成本。

　　DTRO是一種碟管式反滲透膜，相較卷式反滲透膜具有通道寬、流程短的特點(diǎn)，具有較強(qiáng)的抗污染能力和較高的操作壓力，專門用來(lái)處理高濃度污水。

　　DTRO裝置采用3×50%的處理能力設(shè)計(jì)，單套處理量4m3/h，83%回收率，單套產(chǎn)水量3.3m3/h，濃水量0.7m3/h，設(shè)計(jì)膜通量18LMH，脫鹽率≥95%，選用90bar膜柱。濃水中TDS約6%。

　　DTRO的化學(xué)清洗和卷式RO膜一樣，先進(jìn)行5~10min的自動(dòng)沖洗，再切換到化學(xué)清洗，根據(jù)膜污染情況選用相應(yīng)的清洗劑。DTRO清洗頻率為2次/月。