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        农药化工废水处理工艺流程

        文章出处:未知发表时间:2021-05-22 12:57:10
        农药化工废水处理工艺流程
         
        1. 农药化工废水的来源
                我国是农药生产大国,农药生产企业近2000家,农药年产量居世界前列。我国农药结构中高毒品种比例较多,其中杀虫剂占70%,而杀虫剂中有机磷酸酯占70%,有机磷酸酯中高毒品种占70%,正是这种不合理的结构增加了废水污染治理的难度。
               有机磷农药生产工艺一般是将人工原料经一步或两步合成反应,再经分离精制,水洗去除反应副产物而制成成品。农药生产废水主要包括农药合成生产排放废水、产品精制洗涤水、车间和设备洗涤水、冷却水等。农药产品的废水排放量一般为每吨产生废水3~24t,COD为5000~80000mg/L,组成复杂,毒性大。

        2. 农药化工废水的特点
               农药化工废水的主要特点有以下几方面:
              (1)有机物浓度高  综合农药废水在处理前COD通常在每升几千毫克到每升几万毫克,而农药生产过程中合成废水的COD高达每升几万毫克,有时甚至高达每升几十万毫克以上。
              (2)污染物成分十分复杂  农药生产涉及很多有机化学反应,废水中不仅含有原料成分,而且含有很多副产物、中间产物等。
              (3)毒性大,生物降解难  农药废水大多含有农药和中间体,此外还含在苯环类、酚、砷、汞等有毒物质,抑制微生物生长。例如在毒死蜱生产废水中含有三氯吡啶醇、二乙胺基嘧啶醇等,均为难生物降解化合物。
             (4)有恶臭及刺激性气味   农药废水对人的呼吸道和黏膜有刺激性,严重时可产生中毒症状,危害身体健康。
             (5)pH变化大,无机盐含量高   由于农药生产过程中需要添加各种酸、碱和无机盐,因此废水中含盐量高,且pH变化大。
             (6)水质水量不稳定  由于生产工艺不稳定、操作管理不到位等问题,造成排放的废水水质、水量不稳定,给废水处理带来一定的难度。

        3. 农药化工废水的处理工艺流程
               农药化工废水有机物浓度较高、毒性大,难生物降解、pH变化大、无机盐含量高、有恶臭及刺激性气味。对这类废水多采用分质分段处理方法,对高浓度有毒有害生产废水先进行预处理,再与其他低浓度废水(厂区生活污水、冷却水等)混合进行生物处理后达标排放,处理工艺流程如图所示。

         
        图    农药化工废水的处理工艺流程

             (1)预处理   农药废水水质水量变化很大,为了保证后后续处理工序可连续稳定地运行。需要采用必要的预处理手段,采用格栅、调节池等去除废水中的大颗粒杂物,调节水质水量。
            (2)高浓度生农药废水物化处理   农药生产废水有机物浓度高、毒性大,难生物降解,为了降低COD,去除有毒物质活性基团,提高废水可生化性,需进行物化处理,针对农药废水,物化处理方法主要有混凝沉淀、气浮、铁碳微电解、高效Fenton等,有必要时,可选择几种预处理方法联用,以达到更好的处理效果。
               a、混凝沉淀或气浮   农药废水中含有大量油脂、有机溶剂及胶体物质,混凝沉淀可去除大部分胶体物质,混凝气浮可有效去除废水中的油脂、有机溶剂,既降低COD,又可回收有机溶剂。
               b、铁碳微电解  铁碳微电解是如絮凝、吸附、架桥、共沉、电沉积、电化学还原等多种作用综合效应的结果,能在效地去除污染物,提高废水可生化性。铁碳微电解是基于电化学中的电池反应,当将铁和炭浸入电解质溶液中时,由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差,因而会形成无数的微电解系统。
              微电解过程中产生的大量的Fe2+和原子H具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环。微电解电极周围的电场效应也能使溶液中的带电离子和胶体富集并沉积在电级上而除去。另外,反应中的Fe2+、Fe3+及其水合物具有强烈的吸附絮凝活性,能进一步提高处理效果。
               c、高效Fenton    高效Fenton氧化法,主要原理是外加的H2O2氧化剂与Fe2+催化剂,即Fenton试刘,在适当的pH下(2.5~3.5)反应产生羟基自由基等。羟基自由基具有较高的氧化电位,因而可与废水中的有机物发生反应,使其分解。
        高效Fenton和铁碳微电解都属于高级氧化法,具有强氧化性,能破坏有机物的结构和活性,对改善后续生物处理条件,确保生物处理效果起到关键性的作用。
              (3)生物处理  高浓度农药废水经物化处理后,COD大幅降低,可生化性提高,适宜进行生物处理。生物处理方法宜采用先水解酸化,后常规生物处理的方法。常规生物处理方法根据不同的废水性质和处理要求选用A/O、 A2/O、生物接触氧化、SBR等。
             (4)除臭系统  由于农药废水有刺激气味且毒性较大,工程中应考虑设置臭气收集及处理装置,臭气处理可采用化学吸收、生物处理、焚烧等方法。

        4.农药化工废水设计参数
            (1)调节池  宜分别设置高浓度废水调节池和低浓度废水调节池。高浓度废水调节池水力停留时间应根据生产情况及排水情况选定,如无数据,宜为12~24h。低浓度废水调节池水力停留时间宜为8~24h。
            (2)铁碳微电解反应池  铁碳微电解反应池能有效地去除污染物,提高废水的可生化性,反应时间宜为2~4h。反应池内需定时抽加铁炭粉或铁碳填料,铁碳比(体积比)宜为1:1,投加量应根据处理废水水质而定。
            (3)高效Fenton  高效Fenton具有强氧化性,能破坏有机物的结构和活性,提高废水的可生化性,反应时间宜为30min,pH宜控制在3.0~4.0。反应池内需投加Fe2+和H2O2,投加量应根据废水水质及处理程度而定,一般可按COD:H2O2:Fe2+=1:(1.5~2.0):(0.5~1.0)(质量比)估算。
            (4)水解酸化池  在缺氧条件下,利用水解菌群的生化作用,进行水解、酸化反应,将不溶性的有机物水解为溶解性物质,并将难降解的大分子物质转化为易降解的小分子物质。水解池内部挂有接触填料,水力停留时间宜为10~24h。
            (5)好氧池  宜采用活性污染曝气池、生物接触氧化池或SBR等。由于农药化工废水属于难生物降解有机废水,所以采用好氧生物处理时一般采用较长水力停留时间和较低的污泥负荷(Ns)。采用活性污泥曝气池时,一般Ns为0.2~0.3kgCOD/(kgMLSS.d).采用生物接触氧化池时,填料容积负荷为0.5kgCOD/(m3.d)左右,有效接触时间为24~48h,具体应根据实际水质而定。

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