农药车间废水处理工艺

Posted 2023-01-13 生化

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　　解草啶又名4，6-二氯-2-苯基-嘧啶，是除草剂丙草胺的解毒剂。江苏南通某化工有限公司解草啶车间排放的废水具有高盐、高COD、高磷的特点，并含有对生物有毒害作用的特征因子。其制剂车间产生的废水量很少，但色度高、毒性极强，主要毒害作用表现在破坏微生物细胞的正常结构及使菌体内的酶失活。因此，采用传统生化处理工艺无法正常处理该类废水。笔者通过查找资料和研究生产废水特点，在小试基础上建成了三效蒸发+铁炭微电解+絮凝沉淀+A/O组合工艺，经过1 a多的实践，该工艺运行良好，出水水质各项指标均低于国家排放标准限值，并通过南通市有关部门组织的鉴定验收。

　　1 进水和出水水质

　　该公司一期工程含1条解草啶生产线和3个制剂车间，废水量为30 m3/d，设计处理水量为90 m3/d。进、出水水质及园区纳管标准见表1。

　　2 工艺流程及设计参数

　　2.1 工艺流程

　　工艺流程见图1。

图1 工艺流程

　　在小试基础上可知，解草啶车间生产废水含有较高的甲醇，可采用三效蒸发装置回收甲醇。剩下的废水再蒸发，这部分蒸发的废水COD高、水量少，可直接泵入高浓度废水调节池，另一部分废水伴随着大量盐分灰化成固体废弃物。高浓度废水池出水、设备及地面冲洗水、水环真空泵废水一起进入低浓度废水调节池，然后流入微电解塔预处理，出水进入加入石灰乳的絮凝沉淀池，此后出水与生活污水、初期雨水在综合调节池内混合进入后续生化处理系统，生化处理工艺依次为酸化水解、二级好氧处理。生化处理的出水储存在清水池，然后达标排放。

　　2.2 主要处理单元设计参数

　　各主要处理单元设计参数见表2。

　　3 主要处理单元说明

　　(1)废水调节系统。对于该公司高COD、高盐分、高毒性的车间母液废水必须进行预处理。采用三效蒸发装置进行处理，不仅可以回收甲醇作为副产，还可去除少部分COD，同时降低废水毒性。回收甲醇后的剩余废水再蒸发，其蒸发液排入高浓度废水调节池，然后泵入低浓度调节池进行配水。低浓度调节池控制指标为：COD≤7 000 mg/L，氯离子≤5 000 mg/L，NH3-N<700 mg/L，用浓硫酸调节pH在3～4。

　　(2)微电解系统。铁炭微电解利用铁和炭构成原电池实现大分子有机污染物的开环、断链，大幅度降低废水的COD和色度[1]，利于后续生化反应的进行。该公司废水对生物毒性大，故低浓度调节池出水流入微电解塔进行处理，以降低毒害因子，提高废水生化性。微电解塔出水pH为5～6，若出水pH偏低则运行不正常，需停止进水用醋酸清洗，直至出水pH达到5～6。

　　(3)絮凝沉淀池。该公司废水磷含量高，所以微电解塔出水直接进入絮凝沉淀池，与调配好的石灰乳充分混合，通过化学反应去除大部分的磷。石灰乳的pH调至10，则每吨出水用石灰乳的量约为1 kg。出水进入综合调节池，用初期雨水和生活污水进行配水，控制COD≤5 000 mg/L，Cl-≤5 000 mg/L， NH3-N<700 mg/L，pH为7。

　　(4)A/O工艺。生化工艺包括酸化水解、二级好氧。综合调节池出水流入酸化水解池，将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，进一步提高废水的可生化性，并且酸化水解池中微生物属异养型细菌，可以去除废水中的部分COD。第一级好氧池采用生物接触氧化池，池体中间用隔墙一分为二，池内安装聚丙烯塑料的组合填料和曝气系统，好氧微生物附着在填料上形成生物膜。这样设计的优点是在同一个池子中类似形成了内部二级好氧，与单个池子相比可以达到更高的COD去除率。同时，多一面隔墙也可以减少墙体的受压强度，避免墙体出现裂缝。该接触氧化池的出水COD可以达到500 mg/L以下，pH在中性范围。经二沉池后进入二级好氧池，经过一级好氧池处理后废水中的COD已达到较低的水平，二级好氧池内的生物菌种会相应发生改变，作用类似于硝化池。

　　4 运行效果

　　三效蒸发+铁炭微电解+絮凝沉淀+A/O组合工艺处理该公司农药车间废水的运行效果见表3。

　　从表3可以看出，该组合工艺中COD和氨氮的去除主要是在A/O段实现的，总磷主要在絮凝沉淀池中去除。该农药废水含有毒害性的特征因子，最终清水池出水能够达标排放，主要得益于微电解过程降低了废水的毒性，提高了其可生化性。根据文献[2]可知，酸化水解池单元对含有机氮废水的整体生物降解是有益的，故氨氮也能得到大幅度去除。该废水处理工程实施后，排入水体的污染物减少，环境效益显著，不仅使企业生产废水达标排放，也有利于企业开展清洁文明生产。

　　5 工程处理成本

　　该废水处理工程的设计规模为90 m3/d，投资额为200万元，包括土建费用71.2万元，设备费101.98万元，剩余费用为设计费、调试费和管理费。运行费用核算见表4。

　　该废水处理工程改造实施后，每日回收的甲醇盈利远远大于水处理的运行费用，经济效益显著。。

　　6 结论

　　(1)南通某化工有限公司车间产生的农药制剂废水对微生物有较强的抑制和毒害作用，采用微电解工艺可以有效降低该废水的生物毒性，有效削减COD，提高废水可生化性。

　　(2)采用该组合工艺处理农药废水，各项指标均达到园区纳管标准和《污水综合排放标准》GB 8978— 1996三级标准要求，出水水质稳定，系统运行可靠性高。