危险废物处置场初期雨水收集系统设计

孙月驰，李晓尚，叶雅丽，肖 宁，张亚琳，汤萌萌，杜 昱

（1.中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津 300074；2.中环保水务投资有限公司，北京100022）

1 初期雨水量的计算

危险废物处置场的初期雨水量计算国内相关规范没有明确的规定，各设计单位根据各自的经验值进行计算。在《石油化工企业给水排水系统设计规范》中规定，一次降雨污染雨水总量宜按污染区面积与其15～30 mm降水深度的乘积计算，考虑到危险废物处置场的污染程度与石油化工企业相似，因此按照污染区面积与其降水深度的乘积来计算初期雨水量符合危险废物处置场的条件，是合理可行的。初期雨水量按下式计算：

式中：Q为一次降雨污染雨水量（m3）；F为污染区面积（m2）；h为降水深度（mm），宜取15～30mm。

按照单位面积被污染的初期雨水量是一个固定值的特点，在危废处置场内设置1座初期雨水收集池，池容积不小于一次降雨被污染的初期雨水量。

2 初期雨水收集池的设置

对于占地面积较大的危险废物处置场来说，一般处置场内雨水管网距离较长，考虑到雨水管网起端收集的被污染雨水流入雨水收集池时间会较长，此时距离雨水收集池较近区域的洁净雨水会进入收集池。因此在雨水管网距离较长的条件下，雨水收集池容积增加很多，造成浪费。为减小雨水收集池容积，在面积较大的危险废物处置场可以设置多个雨水排放分区，在每个分区内分别设置初期雨水收集池，这样可以减小雨水收集池的总容积，运行管理也比较灵活。初期雨水收集池布置见图1。

图1 国内某危险废物处置场初期雨水收集池布置示意

3 初期雨水收集系统设计

3.1 系统工艺流程

初期雨水的收集采用自动控制［1］，初期雨水首先经过雨水分流井的雨水收集电动阀进入初期雨水收集池，待初期雨水收集池水位达到最高时，也即被污染的初期雨水完全进入初期雨水收集池，此时关闭雨水收集电动阀，开启雨水排放电动阀，未被污染的雨水排入市政雨水管网或自然水体［3］。

3.2 系统运行

初期雨水收集系统装置见图2。

图2 初期雨水收集装置示意

在未降雨时确保初期雨水收集池呈空池状态，同时雨水收集电动阀呈开启状态，雨水排放电动阀呈关闭状态。

降雨时初期雨水由厂区雨水管网进入雨水分流井，然后通过雨水收集电动阀进入初期雨水收集池。

随着流入雨水量的增加，初期雨水收集池内的水位逐渐升高，待达到最高水位时，水位信号通过液位传感器传递给雨水收集电动阀和雨水排放电动阀，关闭雨水收集电动阀，同时开启雨水排放电动阀，此时被污染的初期雨水已经完全进入初期雨水收集池，而洁净的雨水通过雨水分流井和雨水排放电动阀排入市政雨水管网或自然水体。

初期雨水收集池达到最高水位时，开启排水泵，将被污染的初期雨水排入污水处理站进行处理。

4 初期雨水处理系统

被污染的初期雨水主要含有油类、重金属、少量有机污染物和较高的悬浮物，采用物化处理工艺，使之达到回用水的标准［2］，工艺流程见图3。

图3 初期雨水处理工艺流程

废水先在调节池内均匀水质水量后，进入气浮池去除油类和悬浮物，然后进入氧化还原槽，在其中投加硫酸亚铁发生Fe2+与Cr6+的氧化还原反应，为保证反应的顺利进行，还需投加硫酸降低原水的pH，使pH保持在适合发生反应的范围内。

原水在经过氧化还原反应后进入中和反应槽发生中和反应，投加的药剂包括NaOH、Ca(OH)2、Na2S。NaOH主要用于提供OH-，Ca(OH)2主要用于提供Ca2+以去除氟化物，Na2S主要用来提供S2-以去除汞。反应槽中的主要反应是中和反应，投加的OH-的作用一是使原水的pH升高，二是使原水中的大多数重金属离子（包括Cr3+、Pb2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+等）与OH-发生沉淀，废水pH保持在8～9。

在废水进行中和后，进入絮凝反应池，投加PAC（聚合氯化铝）与PAM（阴离子聚丙烯酰胺）。在絮凝反应池中絮凝剂发生水解、桥架、吸附、卷带作用，把原水中和后生成的小颗粒沉淀物网捕成大颗粒矾花，保证原水的SS以及色度的去除。

原水经过絮凝反应后进入斜板（管） 沉淀池，其构造简单，维护管理方便，对原水的SS有着非常良好的去除效果。在经过沉淀池后，原水中的主要有害危废物质基本上得到去除，由泵送至砂过滤器，出水再进入活性炭过滤器进行深度处理，之后再排入回用水池，排放前加二氧化氯消毒，使得出水得到进一步的深度处理，最后达标排放或回用。

产生于沉淀池的污泥自流排入储泥池，砂过滤器和活性炭过滤器的反洗水也排入储泥池，储泥池上清液由泵送至均衡池，底泥由泵加压送至污泥浓缩池，浓缩池上清液自流回均和池，污泥送至板框压滤机压滤后固化填埋。

5 结论

1）危险废物处置场设置初期雨水收集装置是保护人类生态环境和人体健康的需要。

2）初期雨水量按照污染区面积与其降水深度的乘积来计算。

3）对于占地面积较大的危险废物处置场，应分区设置初期雨水收集池。

4）初期雨水收集系统按照设定程序自动运行。

5）被污染的初期雨水应采用气浮+氧化还原+絮凝沉淀+过滤处理工艺，处理后出水达到回用水标准。

［1］陆荣海.工业企业初期雨水的收集和处理探讨［J］.给水排水，2008，34（S）：262-264.

［2］岳强，范亚民，杨浩明，等.危险废物填埋场废水处理工艺设计［J］.环境卫生工程，2009，17（3）：53-58.