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農藥化工廢水處理工藝流程

文章出處:未知發表時間:2021-05-22 12:57:10
農藥化工廢水處理工藝流程
 
1. 農藥化工廢水的來源
        我國是農藥生產大國,農藥生產企業近2000家,農藥年產量居世界前列。我國農藥結構中高毒品種比例較多,其中殺蟲劑占70%,而殺蟲劑中有機磷酸酯占70%,有機磷酸酯中高毒品種占70%,正是這種不合理的結構增加了廢水污染治理的難度。
       有機磷農藥生產工藝一般是將人工原料經一步或兩步合成反應,再經分離精制,水洗去除反應副產物而制成成品。農藥生產廢水主要包括農藥合成生產排放廢水、產品精制洗滌水、車間和設備洗滌水、冷卻水等。農藥產品的廢水排放量一般為每噸產生廢水3~24t,COD為5000~80000mg/L,組成復雜,毒性大。

2. 農藥化工廢水的特點
       農藥化工廢水的主要特點有以下幾方面:
      (1)有機物濃度高  綜合農藥廢水在處理前COD通常在每升幾千毫克到每升幾萬毫克,而農藥生產過程中合成廢水的COD高達每升幾萬毫克,有時甚至高達每升幾十萬毫克以上。
      (2)污染物成分十分復雜  農藥生產涉及很多有機化學反應,廢水中不僅含有原料成分,而且含有很多副產物、中間產物等。
      (3)毒性大,生物降解難  農藥廢水大多含有農藥和中間體,此外還含在苯環類、酚、砷、汞等有毒物質,抑制微生物生長。例如在毒死蜱生產廢水中含有三氯吡啶醇、二乙胺基嘧啶醇等,均為難生物降解化合物。
     (4)有惡臭及刺激性氣味   農藥廢水對人的呼吸道和黏膜有刺激性,嚴重時可產生中毒癥狀,危害身體健康。
     (5)pH變化大,無機鹽含量高   由于農藥生產過程中需要添加各種酸、堿和無機鹽,因此廢水中含鹽量高,且pH變化大。
     (6)水質水量不穩定  由于生產工藝不穩定、操作管理不到位等問題,造成排放的廢水水質、水量不穩定,給廢水處理帶來一定的難度。

3. 農藥化工廢水的處理工藝流程
       農藥化工廢水有機物濃度較高、毒性大,難生物降解、pH變化大、無機鹽含量高、有惡臭及刺激性氣味。對這類廢水多采用分質分段處理方法,對高濃度有毒有害生產廢水先進行預處理,再與其他低濃度廢水(廠區生活污水、冷卻水等)混合進行生物處理后達標排放,處理工藝流程如圖所示。

 
圖    農藥化工廢水的處理工藝流程

     (1)預處理   農藥廢水水質水量變化很大,為了保證后后續處理工序可連續穩定地運行。需要采用必要的預處理手段,采用格柵、調節池等去除廢水中的大顆粒雜物,調節水質水量。
    (2)高濃度生農藥廢水物化處理   農藥生產廢水有機物濃度高、毒性大,難生物降解,為了降低COD,去除有毒物質活性基團,提高廢水可生化性,需進行物化處理,針對農藥廢水,物化處理方法主要有混凝沉淀、氣浮、鐵碳微電解、高效Fenton等,有必要時,可選擇幾種預處理方法聯用,以達到更好的處理效果。
       a、混凝沉淀或氣浮   農藥廢水中含有大量油脂、有機溶劑及膠體物質,混凝沉淀可去除大部分膠體物質,混凝氣浮可有效去除廢水中的油脂、有機溶劑,既降低COD,又可回收有機溶劑。
       b、鐵碳微電解  鐵碳微電解是如絮凝、吸附、架橋、共沉、電沉積、電化學還原等多種作用綜合效應的結果,能在效地去除污染物,提高廢水可生化性。鐵碳微電解是基于電化學中的電池反應,當將鐵和炭浸入電解質溶液中時,由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差,因而會形成無數的微電解系統。
      微電解過程中產生的大量的Fe2+和原子H具有高化學活性,能改變廢水中許多有機物的結構和特性,使有機物發生斷鏈、開環。微電解電極周圍的電場效應也能使溶液中的帶電離子和膠體富集并沉積在電級上而除去。另外,反應中的Fe2+、Fe3+及其水合物具有強烈的吸附絮凝活性,能進一步提高處理效果。
       c、高效Fenton    高效Fenton氧化法,主要原理是外加的H2O2氧化劑與Fe2+催化劑,即Fenton試劉,在適當的pH下(2.5~3.5)反應產生羥基自由基等。羥基自由基具有較高的氧化電位,因而可與廢水中的有機物發生反應,使其分解。
高效Fenton和鐵碳微電解都屬于高級氧化法,具有強氧化性,能破壞有機物的結構和活性,對改善后續生物處理條件,確保生物處理效果起到關鍵性的作用。
      (3)生物處理  高濃度農藥廢水經物化處理后,COD大幅降低,可生化性提高,適宜進行生物處理。生物處理方法宜采用先水解酸化,后常規生物處理的方法。常規生物處理方法根據不同的廢水性質和處理要求選用A/O、 A2/O、生物接觸氧化、SBR等。
     (4)除臭系統  由于農藥廢水有刺激氣味且毒性較大,工程中應考慮設置臭氣收集及處理裝置,臭氣處理可采用化學吸收、生物處理、焚燒等方法。

4.農藥化工廢水設計參數
    (1)調節池  宜分別設置高濃度廢水調節池和低濃度廢水調節池。高濃度廢水調節池水力停留時間應根據生產情況及排水情況選定,如無數據,宜為12~24h。低濃度廢水調節池水力停留時間宜為8~24h。
    (2)鐵碳微電解反應池  鐵碳微電解反應池能有效地去除污染物,提高廢水的可生化性,反應時間宜為2~4h。反應池內需定時抽加鐵炭粉或鐵碳填料,鐵碳比(體積比)宜為1:1,投加量應根據處理廢水水質而定。
    (3)高效Fenton  高效Fenton具有強氧化性,能破壞有機物的結構和活性,提高廢水的可生化性,反應時間宜為30min,pH宜控制在3.0~4.0。反應池內需投加Fe2+和H2O2,投加量應根據廢水水質及處理程度而定,一般可按COD:H2O2:Fe2+=1:(1.5~2.0):(0.5~1.0)(質量比)估算。
    (4)水解酸化池  在缺氧條件下,利用水解菌群的生化作用,進行水解、酸化反應,將不溶性的有機物水解為溶解性物質,并將難降解的大分子物質轉化為易降解的小分子物質。水解池內部掛有接觸填料,水力停留時間宜為10~24h。
    (5)好氧池  宜采用活性污染曝氣池、生物接觸氧化池或SBR等。由于農藥化工廢水屬于難生物降解有機廢水,所以采用好氧生物處理時一般采用較長水力停留時間和較低的污泥負荷(Ns)。采用活性污泥曝氣池時,一般Ns為0.2~0.3kgCOD/(kgMLSS.d).采用生物接觸氧化池時,填料容積負荷為0.5kgCOD/(m3.d)左右,有效接觸時間為24~48h,具體應根據實際水質而定。

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