公布日：2022.10.14
申請日：2022.07.06
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F1/20(2006.01)N;C02F1/04(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N;
C02F1/44(2006.01)N;C02F1/467(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)高濃度農(nóng)藥廢水零排放的處理方法，包括如下步驟：對高濃度農(nóng)藥廢水進行汽提‑蒸發(fā)‑芬頓氧化、沉淀預處理；出水進入到兩相厭氧‑兩級A/O的生化處理系統(tǒng)；生化出水進入到混凝沉淀‑電催化氧化深度處理系統(tǒng)，氧化后的廢水進入膜系統(tǒng)；廢水依次進入多介質(zhì)過濾器和保安過濾器后，再進入到超濾‑反滲透裝置，對反滲透濃水再進行二級抗污染反滲透裝置濃縮；膜處理得到淡水和濃水，濃水回到前段預處理系統(tǒng)循環(huán)處理，淡水為低COD的脫離子水，可回用于循環(huán)冷卻水補水、地面沖洗水和生產(chǎn)用水，實現(xiàn)了廢水的零排放。本發(fā)明解決了高濃度農(nóng)藥廢水處理難、成本高的問題，實現(xiàn)了高濃廢水的零排放，降低了廢水對外環(huán)境的污染風險。
權(quán)利要求書
1.一種實現(xiàn)高濃度農(nóng)藥廢水零排放的處理方法，其特征在于，所述方法包括：預處理：將高含鹽、高濃度的農(nóng)藥生產(chǎn)廢水混合收集，進行汽提、蒸發(fā)、芬頓氧化、中和沉淀處理，預處理采用上述物理方法同步去除廢水中大部分的輕組分有機物、重組分有機物、鹽分和氮元素；生化處理：將預處理的出水采用兩相厭氧、二級A/O、二沉聯(lián)合處理；深度處理：將生化處理的出水進行混凝沉淀去除懸浮物，混凝沉淀出水進行電催化氧化；膜處理：進入超濾膜裝置，超濾膜出水進入到一級反滲透設(shè)備，一級反滲透的淡水進入到回用池，一級反滲透的濃水經(jīng)過二級反滲透設(shè)備濃縮后，二級反滲透的濃縮液再次進入所述預處理，二級反滲透的淡水進入到回用池，這樣利用所述方法處理后的廢水實現(xiàn)零排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)高濃度農(nóng)藥廢水零排放的處理方法，其特征在于，所述廢水處理后的COD＜20mg/L，NH3-N＜3mg/L，TN＜5mg/L，鹽分≤100mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實現(xiàn)高濃度農(nóng)藥廢水零排放的處理方法，其特征在于，所述高含鹽、高濃度農(nóng)藥廢水為農(nóng)藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高鹽、高有機物廢水，其COD濃度在1.0萬-10萬mg/L，TDS濃度在2.0萬-30萬mg/L，NH3-N濃度在50-5000mg/L，TN濃度在50-10000mg/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的一種實現(xiàn)高濃度農(nóng)藥廢水零排放的處理方法，其特征在于，所述預處理：汽提：調(diào)節(jié)廢水pH為2.5-4后進入汽提塔，再沸器的加熱溫度控制在70℃-90℃之間，真空度控制在-40kpa--20kpa，有效提取出廢水中的大部分輕組分有機物；蒸發(fā)：所述蒸發(fā)的系統(tǒng)為三效蒸發(fā)反應(yīng)裝置或MVR反應(yīng)裝置中的一種，汽提后的廢水進入蒸發(fā)的系統(tǒng)，出料濃度提升至60％-70％后進入到溢流罐稠厚，后經(jīng)離心機固液分離，離心后的母液重回汽提裝置，有效提取出廢水中的大部分重組分有機物、鹽分和氮元素。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種實現(xiàn)高濃度農(nóng)藥廢水零排放的處理方法，其特征在于，所述芬頓氧化：蒸發(fā)冷凝液進行芬頓氧化，調(diào)節(jié)pH至2-3.5，反應(yīng)時間1-4h，雙氧水/Fe2+摩爾比為3-1，雙氧水的投加量0.5-3g/L；中和沉淀：芬頓氧化處理結(jié)束后的出水pH值調(diào)節(jié)至7.5-8.5，進行中和后投加聚丙烯酰胺PAM進行絮凝沉淀，PAM投加量為5-10mg/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的高濃度農(nóng)藥廢水零排放的處理方法，其特征在于，所述兩相厭氧的水力停留時間為72h-96h；所述二級A/O總停留時間為72h-108h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的高濃度農(nóng)藥廢水零排放的處理方法，其特征在于，所述混凝沉淀：投加藥劑聚合氯化鋁PAC和聚丙烯酰胺PAM，PAC的投加量為50-200mg/L，PAM投加量為5-10mg/L；所述電催化氧化的反應(yīng)時間為45-120min，電流密度10-30mA/cm2，電極板間距1-3cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的高濃度農(nóng)藥廢水零排放的處理方法，其特征在于，所述膜處理：一級反滲透的淡水回收比例在70％-75％，二級反滲透的淡水回收比例在45％-55％。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)高濃度農(nóng)藥廢水零排放的處理方法，有效地解決了高濃度農(nóng)藥廢水處理難和處理成本高的問題，實現(xiàn)了高濃廢水的零排放，降低了廢水對外環(huán)境的污染風險。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種實現(xiàn)高濃度農(nóng)藥廢水零排放的處理方法，包括：
預處理：將高含鹽、高濃度的農(nóng)藥生產(chǎn)廢水混合收集，進行汽提、蒸發(fā)、芬頓氧化、中和沉淀處理，預處理采用上述物理方法同步去除廢水中大部分的輕組分有機物、重組分有機物、鹽分和氮元素；
生化處理：將預處理的出水采用兩相厭氧、二級A/O、二沉聯(lián)合處理；
深度處理：將生化處理的出水進行混凝沉淀去除懸浮物，混凝沉淀出水進行電催化氧化；
膜處理：進入超濾膜裝置，超濾膜出水進入到一級反滲透設(shè)備，一級反滲透的淡水進入到回用池，一級反滲透的濃水經(jīng)過二級反滲透設(shè)備濃縮后，二級反滲透的濃縮液再次進入所述預處理，二級反滲透的淡水進入到回用池(淡水回用于循環(huán)冷卻水補水、地面沖洗水和生產(chǎn)用水)，這樣利用所述方法處理后的廢水實現(xiàn)零排放。(即經(jīng)膜處理得到淡水和濃水，淡水為低COD脫離子水，作為循環(huán)冷卻水補水或工藝水直接回用；濃水進入濃水反滲透進一步濃縮后返回值預處理系統(tǒng))
進一步地，所述廢水處理后的COD＜20mg/L，NH3-N＜3mg/L，TN＜5mg/L，鹽分≤100mg/L。
進一步地，所述高含鹽、高濃度農(nóng)藥廢水為農(nóng)藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高鹽、高有機物廢水，其COD濃度在1.0萬-10萬mg/L，TDS濃度在2.0萬-30萬mg/L，NH3-N濃度在50-5000mg/L，TN濃度在50-10000mg/L。
進一步地，所述預處理：
汽提：調(diào)節(jié)廢水pH為2.5-4后進入汽提塔，再沸器的加熱溫度控制在70℃-90℃之間，真空度控制在-40kpa--20kpa，有效提取出廢水中的大部分輕組分有機物；
蒸發(fā)：所述蒸發(fā)的系統(tǒng)為三效蒸發(fā)反應(yīng)裝置或MVR反應(yīng)裝置中的一種，汽提后的廢水進入蒸發(fā)的系統(tǒng)，出料濃度提升至60％-70％后進入到溢流罐稠厚，后經(jīng)離心機固液分離，離心后的母液重回汽提裝置，有效提取出廢水中的大部分重組分有機物、鹽分和氮元素。
進一步地，所述芬頓氧化：蒸發(fā)冷凝液進行芬頓氧化，調(diào)節(jié)pH至2-3.5，反應(yīng)時間1-4h，雙氧水/Fe2+摩爾比為3-1，雙氧水的投加量0.5-3g/L；
中和沉淀：芬頓氧化處理結(jié)束后的出水pH值調(diào)節(jié)至7.5-8.5，進行中和后投加聚丙烯酰胺PAM進行絮凝沉淀，PAM投加量為5-10mg/L。
進一步地，所述兩相厭氧的水力停留時間為72h-96h；所述二級A/O總停留時間為72h-108h。
進一步地，所述混凝沉淀：投加藥劑聚合氯化鋁PAC和聚丙烯酰胺PAM，PAC的投加量為50-200mg/L，PAM投加量為5-10mg/L；所述電催化氧化的反應(yīng)時間為45-120min，電流密度10-30mA/cm2，電極板間距1-3cm。
進一步地，所述膜處理：一級反滲透的淡水回收比例在70％-75％，二級反滲透的淡水回收比例在45％-55％。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明預處理階段耦合了汽提和蒸發(fā)工藝，采用物理的方法同步去除水中大部分輕組分有機物和重組分有機物(汽提工藝去除大部分輕組分有機物，蒸發(fā)工藝去除大部分的重組分有機物、鹽分和大部分的氮元素)，，降低了進入生化系統(tǒng)的COD值，減輕進入后續(xù)反應(yīng)系統(tǒng)的負荷，也減輕后續(xù)處理的難度，保障后后續(xù)工藝的穩(wěn)定運行。
(2)本發(fā)明對高濃度廢水中的氮實現(xiàn)了高效降解，預處理階段在酸性條件下蒸發(fā)可使大部分氨氮以硫酸銨的形式結(jié)晶，高沸點的有機氮殘留在廢鹽中(在農(nóng)藥廢水中，氮元素基本以NH4+和含氮雜環(huán)類有機物的形式存在，在酸性條件下汽提和蒸發(fā)，氮的去除主要是在蒸發(fā)這一步驟，大部分NH4+以銨鹽的形式結(jié)晶變成鹽，另外高沸點的含氮雜環(huán)類有機物也殘留在廢鹽中)；蒸餾液中殘余的有機氮在生化處理階段的兩相厭氧系統(tǒng)中轉(zhuǎn)化為氨氮，蒸餾液中殘余的最終在兩級A/O系統(tǒng)中實現(xiàn)降解。
(3)本發(fā)明在膜系統(tǒng)前增加了電催化深度處理單元，降低廢水進入膜系統(tǒng)的有機物濃度，能保證膜的使用壽命，同時防止了難降解污染物在整個處理系統(tǒng)內(nèi)的累積。
(4)本發(fā)明針對高濃度農(nóng)藥廢水綜合處理成本低，工藝穩(wěn)定性強，實現(xiàn)了廢水的零排放，具有工程運用價值。
(5)本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)農(nóng)藥廢水處理需要大量稀釋、處理成本高和處理難度高的缺陷。
(6)本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)農(nóng)藥廢水處理不進行預處理直接進入反應(yīng)系統(tǒng)會導致系統(tǒng)不穩(wěn)定(處理結(jié)果超標)的問題。
(7)本發(fā)明實現(xiàn)了廢水的零排放(淡水回用，濃水重新進入到系統(tǒng)再次處理，不會排放到外環(huán)境)。
(8)本發(fā)明處理方法并非針對某一類的農(nóng)藥廢水，只要是高鹽高有機物的高濃度農(nóng)藥廢水均可處理，具有廣譜的適用性。
（發(fā)明人：張耀輝;蔣永偉;陳勇;曹蕾;崔韜;周亮;王瑤瑤;涂勇）
