某化工企業(yè)廢水處理站污泥危險(xiǎn)特性鑒別研究

王春麗，李擁章

（山東中再生環(huán)境科技有限公司，山東濟(jì)南250101）

所謂固體廢物危險(xiǎn)特性鑒別指的是，根據(jù)國家規(guī)定的技術(shù)方法或?qū)t，對(duì)固體廢物的危險(xiǎn)特性進(jìn)行分析測試與論證，并形成客觀分析測試數(shù)據(jù)的過程[1]。在固體廢物處理管理以及相關(guān)工作中，廢棄物危險(xiǎn)特性的鑒別屬于最基礎(chǔ)也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)[2]。然而固體廢物危險(xiǎn)特性鑒別多數(shù)情況下是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作[3]。

廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥可能具有危險(xiǎn)特性，若污泥不屬于《國家危險(xiǎn)廢物名錄》（2021 版）中所列的固體廢物，應(yīng)按照危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法進(jìn)行危險(xiǎn)廢物鑒別。以某化工企業(yè)為例，通過各生產(chǎn)裝置原輔材料、產(chǎn)品方案、工藝流程和廢水處理工藝的分析，對(duì)污泥危險(xiǎn)特性進(jìn)行初檢和初篩，鑒別該廢水處理污泥的危險(xiǎn)特性，對(duì)此類污泥危險(xiǎn)特性鑒別重點(diǎn)關(guān)注要素提供參考。

1 污泥可能含有的有毒物質(zhì)識(shí)別

1.1 從原輔材料、產(chǎn)品角度識(shí)別

該化工企業(yè)廢水處理站污泥鑒別期間各生產(chǎn)裝置均運(yùn)行，包括：離子膜燒堿裝置、氯乙烯裝置、糊狀樹脂裝置、環(huán)己酮裝置、氯化苯裝置、氯化石蠟裝置。表1列出了各生產(chǎn)裝置原輔材料、產(chǎn)品有毒物質(zhì)識(shí)別結(jié)果。

表1 各生產(chǎn)裝置原輔材料、產(chǎn)品有毒物質(zhì)識(shí)別

通過原輔材料、產(chǎn)品分析，可能進(jìn)入廢水處理站污泥的有毒物質(zhì)為：苯、氯苯、氯化汞、氯乙烯、二氯苯（同分異構(gòu)體1，2-二氯苯、1，3-二氯苯和1，4-二氯苯）。

1.2 從生產(chǎn)工藝識(shí)別

表2列出了各生產(chǎn)裝置生產(chǎn)工藝有毒物質(zhì)識(shí)別的結(jié)果。

表2 各生產(chǎn)裝置生產(chǎn)工藝有毒物質(zhì)識(shí)別

從生產(chǎn)工藝分析，可能進(jìn)入廢水處理站污泥的有毒物質(zhì)有汞、氯乙烯、砷、苯、氯苯、二氯苯（1，2-二氯苯、1，3-二氯苯，1，4-二氯苯）、鈷、鎳、銅、鋅等。

1.3 從廢水處理工藝識(shí)別

以上各裝置廢水進(jìn)入廢水處理站，采取“中和+調(diào)節(jié)+OBR 反應(yīng)+沉淀”處理工藝。廢水處理過程中主要添加高純度的氫氧化鈉、鹽酸、聚合氯化鋁。

因此，從廢水處理工藝環(huán)節(jié)引入污泥的有毒物質(zhì)的可能性較小。

1.4 污泥危險(xiǎn)特性初檢

在各生產(chǎn)裝置運(yùn)行穩(wěn)定、廢水處理站運(yùn)行正常的工況下采集代表性樣品3 個(gè)，分析樣品含水率、pH 值、鉻（六價(jià)）、氰化物、氟化物，遇水反應(yīng)性，同時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行ICP-MS 金屬元素掃描、GC-MS 揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物半定量掃描。

檢測結(jié)果表明：（1）鉻（六價(jià)）和氰化物未檢出，氟化物含量較高；（2）污泥中含有銅、總鉻、鉛、汞、鎳、砷、鋅、鋇、鈦、鈷等金屬元素；（3）污泥中含有苯、甲苯、氯苯、二氯苯、鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯等有機(jī)成分。

綜合原輔材料、產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝、廢水處理工藝?yán)碚摲治龊蜆悠烦鯔z分析結(jié)果，待鑒污泥的有害成分篩選為：銅、總鉻、鉛、汞、鎳、砷、鋅、鋇、鈦、鈷、氟化物、苯、甲苯、氯苯、1，2-二氯苯、1，3-二氯苯、1，4-二氯苯、鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯。其中浸出毒性檢測因子確定為銅、總鉻、鉛、汞、鎳、砷、鋅、鋇、氟化物、苯、甲苯、氯苯、1，2-二氯苯、1，4-二氯苯；毒性物質(zhì)檢測因子確定為鉛（以四乙基鉛計(jì)）、汞（以碘化汞計(jì)）、鎳（以羰基鎳計(jì)）、砷（以砷酸鈉計(jì)）、鋅（以氟硼酸鋅計(jì)）、鋇（以氯化鋇計(jì)）、鈦、鈷（以硫酸鈷計(jì)）、1，2-二氯苯、1，3-二氯苯、1，4-二氯苯、鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯、苯、氟化鉛。

2 污泥危險(xiǎn)特性初篩

2.1 腐蝕性分析

廢水處理站污泥處理間現(xiàn)場與脫水后污泥長期直接接觸的鋼鐵材料無明顯腐蝕現(xiàn)象，可判斷待鑒污泥對(duì)鋼鐵不具有較強(qiáng)的腐蝕性。而且初篩污泥樣品pH 值的檢測結(jié)果在7.05～7.26，檢測值不在GB 5085.1規(guī)定的判別條件范圍內(nèi)，故待鑒污泥不具有腐蝕性危險(xiǎn)特性。

2.2 反應(yīng)性分析

根據(jù)檢測結(jié)果，待鑒污泥的含水率在65%～70%，常溫常壓下穩(wěn)定，在無引爆條件下，不會(huì)發(fā)生劇烈變化；在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下（25 ℃，101.3 kPa）不易發(fā)生爆轟或爆炸性分解反應(yīng)；受強(qiáng)起爆劑作用或在封閉條件下加熱，均不會(huì)發(fā)生爆轟或爆炸性分解反應(yīng)。因此，待鑒污泥不具有爆炸性質(zhì)。

初檢樣品遇水反應(yīng)性試驗(yàn)結(jié)果表明，待鑒污泥不含有硫化物和氰化物。

待鑒污泥生產(chǎn)工藝原輔材料、產(chǎn)品中均不涉及廢棄氧化劑或有機(jī)過氧化物，不具有廢氣氧化劑或有機(jī)過氧化物屬性。

故待鑒污泥不具有反應(yīng)性危險(xiǎn)特性。

2.3 易燃性分析

待鑒污泥水分含量較大，不能由明火點(diǎn)燃，常溫常壓下性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)因摩擦或自發(fā)性燃燒起火，故待鑒污泥不具有易燃性危險(xiǎn)特性。

2.4 急性毒性分析

采集的3 個(gè)樣品的急性經(jīng)口毒性LD50 試驗(yàn)結(jié)果均大于200 mg/kg，均未超過GB5085.2 的標(biāo)準(zhǔn)限值，故待鑒污泥不具有急性毒性的危險(xiǎn)特性。

2.5 浸出毒性分析

由章節(jié)1 分析結(jié)果，確定銅、總鉻、鉛、汞、鎳、砷、鋅、鋇、氟化物、苯、甲苯、氯苯、1，2-二氯苯、1，4-二氯苯作為浸出毒性檢測因子，對(duì)待鑒污泥做進(jìn)一步鑒別。

2.6 毒性物質(zhì)含量分析

由章節(jié)1 分析結(jié)果，確定鉛（以四乙基鉛計(jì)）、汞（以碘化汞計(jì)）、鎳（以羰基鎳計(jì)）、砷（以砷酸鈉計(jì)）、鋅（以氟硼酸鋅計(jì)）、鋇（以氯化鋇計(jì)）、鈦、鈷（以硫酸鈷計(jì)）、氟（以氟化鉛計(jì)）、1，2-二氯苯、1，3-二氯苯、1，4-二氯苯、鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯、苯作為毒性物質(zhì)含量檢測因子，對(duì)待鑒污泥做進(jìn)一步鑒別。

3 危險(xiǎn)特性檢測與鑒別

根據(jù)污泥危險(xiǎn)特性初篩結(jié)果，需進(jìn)一步對(duì)污泥進(jìn)行浸出毒性和毒性物質(zhì)含量進(jìn)行檢測。

3.1 采樣

根據(jù)廢水處理站污泥每月的產(chǎn)泥量，確定樣品份數(shù)為5 份，在一個(gè)月內(nèi)等間隔分次在板框壓濾機(jī)進(jìn)行采樣。

3.2 浸出毒性檢測

污泥浸出毒性檢測因子測定結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表3。

表3 浸出毒性檢測結(jié)果匯總表

由表3可知，所有樣品的浸出毒性指標(biāo)均低于GB 5085.3 濃度限值，因此，可判定待鑒污泥不具有浸出毒性的危險(xiǎn)特性。

3.3 毒性物質(zhì)含量檢測

鉛、汞、鎳、砷、鋅、鋇、鈦、鈷等無機(jī)金屬項(xiàng)目鑒別均以元素的形式進(jìn)行檢測，基于最不利原則，最終將檢測結(jié)果中無機(jī)金屬含量轉(zhuǎn)化為最不利的無機(jī)毒性化合物含量。污泥毒性物質(zhì)含量分析結(jié)果見表4。

由表4可知，毒性物質(zhì)含量檢測因子合計(jì)其附錄A、附錄B、附錄C、附錄D、附錄E 均低于GB 5085.6標(biāo)準(zhǔn)限值要求。同時(shí)附錄A—附錄E 根據(jù)GB 5085.6進(jìn)行加和計(jì)算，最大加和結(jié)果為0.551 0，低于GB 5085.6的限值要求。因此，可判定待鑒污泥不具有此類危險(xiǎn)特性。

表4 毒性物質(zhì)含量分析結(jié)果表

4 鑒別結(jié)論

根據(jù)該化工企業(yè)廢水處理站脫水污泥危險(xiǎn)特性理論分析、初檢和綜合分析結(jié)果可以判斷，待鑒污泥不具有反應(yīng)性、易燃性、腐蝕性、急性毒性、浸出毒性和毒性物質(zhì)含量等6 種危險(xiǎn)特性，因此，在該企業(yè)各裝置未發(fā)生工藝改變且正常運(yùn)行、廢水處理運(yùn)行穩(wěn)定的情況下，待鑒污泥不屬于危險(xiǎn)廢物。

5 結(jié)論與建議

（1）污泥的危險(xiǎn)特性受進(jìn)水的影響。各裝置的生產(chǎn)工況對(duì)污泥危險(xiǎn)特性的影響較大，當(dāng)含有有害成分的廢水比例上升或毒性物質(zhì)濃度較高時(shí)，污泥的屬性可能將發(fā)生根本性的變化。

（2）采集的污泥樣品要具有代表性。若使分析的污泥樣品能代表企業(yè)的常規(guī)情況，首先必須在各生產(chǎn)裝置運(yùn)行穩(wěn)定、廢水處理站運(yùn)行正常的工況下采集，其次樣品采集時(shí)須符合HJ 298、HJ/T 20 中要求，例如本企業(yè)采樣時(shí)，在壓濾脫水后取下板框，刮下固體廢物，測定有機(jī)成分的樣品須裝滿棕色玻璃瓶，并密封瓶口，低溫避光保存，在樣品保存期內(nèi)盡快檢測。這就要求樣品脫水后不能在壓濾設(shè)備中停留時(shí)間太久，盡量避免從壓濾設(shè)備卸泥后采集，樣品瓶封口要嚴(yán)密。否則，有機(jī)成分特別是揮發(fā)性成分的檢測分析極有可能檢不出。

（3）因污泥中含有汞、砷、二氯苯等有害成分，即使通過固體廢物危險(xiǎn)特性鑒別認(rèn)定某廢物不屬于危險(xiǎn)廢物，也并不意味著固體廢物可以隨意處置[3]。