有机磷农药废水处理工程

Posted 2023-01-12 农药废水处理

篇首语：我们要像海绵一样吸收有用的知识。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了有机磷农药废水处理工程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

有机磷农药废水的含盐量、氨氮、有机物浓度均很高，且具有生物毒性，属于难处理废水。嘉化集团的有机磷废水处理工程中，乙酰废水通过预处理回收醋酸钠，异稻瘟净废水和胺化废水通过预处理回收氨水。中试研究表明有机磷综合废水采用生物处理是可行的。有机磷废水(300m3)与热电厂膜反冲水(2700m3)混合后Cl-浓度为9000mg/L，COD为2100mg/L，经过水解/缺氧/好氧处理后COD为450mg/L，氨氮为34.2mg/L，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的三级标准。
据不完全统计，全国农药行业排放的废水量约为1.5×108m3/a，其中已处理的占7%，处理达标的仅占已处理的1%。采用化学方法处理有机磷农药废水研究较多[1～3]，国家“九五"科技攻关项目对甲基氯化物废水采用湿式催化氧化进行处理，但并未在工业生产上应用。采用生物方法处理有机磷农药废水存在着进水COD偏高的问题[4～7]。时至今日，高有机物浓度、高氨氮和高含盐有机磷废水仍然是国内及国际水处理领域的难题。2006年浙江嘉化泛柯化工有限公司对本厂有机磷农药废水采用水解/SBR处理工艺进行了中试，其成果在2007年成功地应用于工程实际。
1.废水的水量与水质
该公司的精细化工生产线异地改建项目，位于海盐经济开发区杭州湾大桥新区，主要生产甲基氯化物(O，O-二甲基硫代磷酰氯)、喹硫磷、乙酰甲胺磷及异稻瘟净等4种农药，其中乙酰甲胺磷生产过程中排放胺化废水和乙酰废水。此外，公司热电厂排放2700m3/d的膜反冲水，设计原水水量与水质如表1所示。

2 预处理单元
2.1 乙酰废水预处理
乙酰废水的水量为21m3/d，COD为480000mg/L，醋酸含量高达33%。乙酰废水的预处理工艺流程如图1所示。

乙酰废水自流至集水槽后，通过提升泵送至反应锅，浓缩蒸出醋酸，再加废硫酸提取硫酸铵，用氢氧化钠提取醋酸钠。
乙酰废水经过上述工艺预处理后，COD降至30000mg/L，醋酸铵浓度<1%。生成醋酸钠的总成本为2600元/，t而醋酸钠的售价为3500元/，t每天可产生醋酸钠为8t/d，回收醋酸钠产生的效益为270万元/a。
2.2 异稻瘟净废水和胺化废水预处理
异稻瘟净废水和胺化废水预处理工艺如图2所示。异稻瘟净废水、乙酰胺化废水自流至氨集水槽后，加Ca(OH)2调节pH值>11。废水用泵打入气提塔通蒸汽脱氨，控制塔顶温度为80℃左右；气提塔顶气体经冷凝后进氨储槽，氨氮的质量分数达到17%后用于胺化或异稻合成反应。气提出水经过混凝沉淀后在均质池进行生化处理。

异稻瘟净废水和胺化废水的水量为30m3/d，预处理前COD为50000～60000mg/L，氨氮的质量分数为7%，经预处理脱氨后COD为6000mg/L，氨氮浓度为2000mg/L，处理1m3废水需投加130kg的氧化钙、0.5t的蒸汽，产生含氨氮为20%的氨水为300kg，通过回收氨水产生纯利润为56万元/a。
2.3 甲基氯化物废水和喹硫磷废水预处理
甲基氯化物废水和喹硫磷废水量为242m3/d，其预处理工艺流程如图3所示。废水收集后进入集水池，并通空气搅拌使废水混合均匀。废水在催化还原池通过催化还原铁内电解方法进行处理，在反应器中加入一定的极化材料及催化剂铜，扩大了两极之间的电位差，提高了电化学反应的效率。在斜管沉淀池加入聚丙烯酰胺(PAM)和聚合硫酸铁(PFS)进行混凝处理，PAM的投加量为26kg/d，PFS的投加量为396kg/d。经过混凝处理，出水COD可降低约10%，沉淀池出水进均质池进行生化处理。

2.4 废水生物处理工艺
为了确定废水生物处理合适的工艺参数，从2006年5月7日—12月4日进行了7个月的中试。甲基氯化物废水、喹硫磷预处理废水和异稻瘟净废水按一定比例混合并适当稀释后作为中试用水。废水在高位槽(V=240L)中配好，以20L/h的流量进入水解池(V=400L)，然后从水解池上部溢流出水，进至SBR池(V=800L)，在达到设计停留时间后，其沉淀出水即为处理出水。废水在整个生化系统中的停留时间为5d。
从5月7日开始对污泥进行驯化，镜检表明7月1日后生物处理系统中稳定地出现原生动物，8月22日SV能够稳定在20%左右，这表明系统中微生物对废水中有毒物质和高盐含量有一定的适应性。其后进一步提高有机物浓度和盐含量，强化微生物的适应性，从而减少废水的稀释倍数。中试末期(11月份)进水中Cl-含量高达28000mg/L，进水COD>5000mg/L，出水COD<300mg/L，COD去除率>95%。
中试结果表明，采用生物处理方法在技术上是可行的。
在中试基础上，确定了实际工程的处理工艺。有机磷废水经过预处理后与热电厂膜反冲水混合进入生物处理系统，废水总量为125m3/h，80m3/h的好氧池(O池)出水通过内回流进入缺氧池(A池)。废水在水解池、缺氧池和好氧池的水力停留时间分别为26、13、65h，生物反应系统各单元的水质指标见表2。

由表2可知，系统处理出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的三级标准。一个有趣的现象是缺氧池比水解池中氨氮有较大幅度的增加，这说明废水中很大一部分有机氮在缺氧池中通过氨化作用生成氨氮。
3 主要构筑物设计参数
主要构筑物的设计参数见表3。

4 经济分析
该工程处理规模为3000m3/d，工程总投资为2000万元，其中土建费用为700万元。运行费用主要包括动力费、人工费和药剂费。
① 动力费：工程总装机功率为500kW，实际功率约为200kW，若电价按0.65元/(kW.h)计，则动力费为1.04元/m3。
② 人工费：定员8人，工资按2500元/(月.人)计，则人工费为0.22元/m3。
③ 药剂费：约为0.65元/m3。
该工程总运行成本为1.91元/m3。
5 结论
① 对于高含盐的有机磷废水采用生物处理是可行的。
② 有机磷废水与热电厂膜反冲水混合后Cl-浓度为9000mg/L，COD为2100mg/L，经过水解/缺氧/好氧工艺处理后COD为450mg/L，氨氮为34.2mg/L，达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的三级标准。
③ 乙酰废水通过回收醋酸钠产生效益为270万元/a，异稻瘟净废水和胺化废水回收氨水产生纯利润为56万元/a。采用合适的预处理不仅大大降低了后续生物处理的COD和氨氮负荷，而且符合循环经济的理念。