公布日：2023.03.31
申請日：2022.12.22
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/56(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F1/461(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/
66(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，包括如下步驟：將農(nóng)藥混合廢水進(jìn)行絮凝沉淀處理；絮凝沉淀處理后的廢水進(jìn)行蒸發(fā)處理；將蒸發(fā)后的廢水調(diào)節(jié)pH至酸性后進(jìn)入鐵碳塔進(jìn)行鐵碳微電解反應(yīng)；將鐵碳微電解處理后的廢水pH調(diào)至中性后與吸附劑進(jìn)行混合處理；吸附處理后的上清液進(jìn)入一級膜系統(tǒng)處理，透過液進(jìn)入二級膜系統(tǒng)深度處理，濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)處理；膜透過液進(jìn)入生化系統(tǒng)繼續(xù)生化處理，處理后的上清液達(dá)標(biāo)合格后外排；本發(fā)明采用“蒸發(fā)處理+鐵碳微電解+吸附處理+二級膜處理+生化處理”工藝處理多種類農(nóng)藥生產(chǎn)廢水，減少生產(chǎn)廢水中有機(jī)污染物濃度，達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求書
1.一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟S1、絮凝處理：向農(nóng)藥混合廢水中加入混凝劑和助凝劑進(jìn)行絮凝沉淀處理；步驟S2、蒸發(fā)處理：絮凝沉淀處理后的廢水進(jìn)行蒸發(fā)處理；步驟S3、鐵碳微電解處理：將蒸發(fā)后的廢水調(diào)節(jié)pH至酸性后進(jìn)入鐵碳塔進(jìn)行鐵碳微電解反應(yīng)；步驟S4、吸附處理：將鐵碳微電解處理后的廢水pH調(diào)至中性后與吸附劑進(jìn)行混合處理；步驟S5、膜處理：吸附處理后的上清液進(jìn)入一級膜系統(tǒng)處理，透過液進(jìn)入二級膜系統(tǒng)深度處理，濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)處理；步驟S6、生化處理：膜透過液進(jìn)入生化系統(tǒng)繼續(xù)生化處理，處理后的上清液達(dá)標(biāo)合格后外排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，其特征在于，絮凝沉淀前要用酸調(diào)節(jié)廢水pH為7-8，所用酸為鹽酸或硫酸，混凝劑為聚合氯化鋁或氫氧化鈣，助凝劑為聚丙烯酰胺或海藻酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，其特征在于，蒸發(fā)處理采用MVR蒸發(fā)工藝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，其特征在于，鐵碳微電解處理時pH為3-4，所用酸為硫酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，其特征在于，鐵碳微電解處理時向廢水中通入空氣，控制氣水體積比為2-10：1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，其特征在于，鐵碳微電解填料中鐵含量70％-75％，催化劑3％-5％，活化劑1％-3％，余量為碳，所述催化劑為鈀、銠或鈦中的一種或幾種，所述活化劑為銅、銀或鉛中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，其特征在于，吸附劑為硅膠、顆粒狀活性炭、粉末活性炭、氧化鋁及分子篩中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，其特征在于，一級膜系統(tǒng)處理運(yùn)行壓力為50-75bar，二級膜系統(tǒng)運(yùn)行壓力為20-35bar。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，其特征在于，步驟S1、步驟S2、步驟S3、步驟S4、步驟S6中產(chǎn)生的污泥經(jīng)過壓濾脫水烘干后無害化處置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，其特征在于，步驟S1、步驟S3、步驟S4、步驟S6中產(chǎn)生的廢氣經(jīng)負(fù)壓收集、兩級噴淋處理達(dá)標(biāo)排放。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決高鹽、高COD、高氨氮、高總氮的多種農(nóng)藥混合廢水的處理難題，提供一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，該工藝可有效處理混合農(nóng)藥廢水，并可滿足不同濃度及特征污染物的農(nóng)藥廢水的進(jìn)水要求。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種多種類農(nóng)藥混合廢水的處理方法，包括以下步驟：
步驟S1、絮凝處理：向農(nóng)藥混合廢水中加入混凝劑和助凝劑進(jìn)行絮凝沉淀處理；
步驟S2、蒸發(fā)處理：絮凝沉淀處理后的廢水進(jìn)行蒸發(fā)處理；
步驟S3、鐵碳微電解處理：將蒸發(fā)后的廢水調(diào)節(jié)pH至酸性后進(jìn)入鐵碳塔進(jìn)行鐵碳微電解反應(yīng)；
步驟S4、吸附處理：將鐵碳微電解處理后的廢水pH調(diào)至中性后與吸附劑進(jìn)行混合處理；
步驟S5、膜處理：吸附處理后的上清液進(jìn)入一級膜系統(tǒng)處理，透過液進(jìn)入二級膜系統(tǒng)深度處理，濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)處理；
步驟S6、生化處理：膜透過液進(jìn)入生化系統(tǒng)繼續(xù)生化處理，處理后的上清液達(dá)標(biāo)合格后外排。
多種農(nóng)藥混合廢水中含有大量的對微生物有毒害和抑制作用的有毒有害的有機(jī)污染物質(zhì)和鹽分，即使通過蒸發(fā)處理去除大部分這些有機(jī)污染物，剩余的少量有毒有害物質(zhì)進(jìn)入生化系統(tǒng)也會抑制生化系統(tǒng)微生物生長、繁殖；高濃度的鹽分會導(dǎo)致微生物脫水，甚至死亡，嚴(yán)重影響生化處理效果。另外，由于農(nóng)藥原藥生產(chǎn)步驟較多，產(chǎn)生的副產(chǎn)物種類復(fù)雜，且各個生產(chǎn)步驟反應(yīng)收率有所波動，生產(chǎn)廢水中有機(jī)物濃度隨之發(fā)生變化，對廢水處理系統(tǒng)的沖擊較大，如果不采取相應(yīng)的技術(shù)工藝會導(dǎo)致廢水處理不能穩(wěn)定運(yùn)行，處理效果難以達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)。因此，本發(fā)明首先采用蒸發(fā)處理降低廢水中的鹽分及酮類、酚類、醚類等對生化系統(tǒng)具有抑制及毒害作用的特征污染物濃度，由于蒸發(fā)過程中溫度較高，廢水中的酮、苯類有機(jī)溶劑會和蒸發(fā)水一并到后端，這些有機(jī)物對膜具有一定的溶解作用，可通過鐵碳微電解氧化該類物質(zhì)，再通過吸附處理去除鐵碳微電解處理后廢水中含有的細(xì)小的顆粒物，經(jīng)過兩級膜設(shè)備分離廢水中含有的大部分污染物；然后再生化處理進(jìn)一步降低廢水中的COD、NH3-N、TN等污染物濃度，最后再通過二沉池固液分離得上清液，達(dá)標(biāo)合格外排，并且膜設(shè)備產(chǎn)生的濃縮液可進(jìn)行蒸發(fā)處理，形成閉環(huán)處理流程。
優(yōu)選地，所述步驟S1中，農(nóng)藥混合廢水pH呈強(qiáng)堿性，絮凝沉淀前要調(diào)節(jié)廢水pH，pH控制在7-8，所用酸為鹽酸或硫酸，混凝劑為聚合氯化鋁或氫氧化鈣，助凝劑為聚丙烯酰胺或海藻酸鈉。
優(yōu)選地，所述步驟S2中蒸發(fā)處理采用MVR蒸發(fā)工藝。
優(yōu)選地，所述步驟S3中鐵碳微電解處理時將調(diào)節(jié)pH至酸性，pH控制在3-4，所用酸為硫酸，然后與鐵碳填料混合反應(yīng)，鐵碳填料為規(guī)整球形，堆體密度為1.2-1.4g/cm3，不鈍化、不板結(jié)。
鐵碳微電解利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成無數(shù)個細(xì)微原電池，在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的活性基團(tuán)羥基自由基和Fe2+離子，可產(chǎn)生1200-1300mV的電解電壓，可使雜環(huán)類、苯環(huán)類有機(jī)物斷鏈開環(huán)，改變醚類、酮類有機(jī)物等特征污染物特性，降低生物毒性。
優(yōu)選地，所述步驟S3中鐵碳微電解處理時向廢水中通入空氣，控制氣水體積比為2-10：1。
優(yōu)選地，所述步驟S3中鐵碳微電解填料中鐵含量70％-75％，催化劑3％-5％，活化劑1％-3％，余量為碳，所述催化劑為鈀、銠或鈦中的一種或幾種，所述活化劑為銅、銀或鉛中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述步驟S3中鐵碳微電解反應(yīng)結(jié)束后，投加堿將pH調(diào)節(jié)至7-8，所用堿為液堿。
優(yōu)選地，所述步驟S4中吸附處理是將微電解反應(yīng)中和后的廢水與吸附劑混合，所用吸附劑為吸附材料，為硅膠、顆粒狀活性炭、粉末活性炭、氧化鋁及分子篩中的一種或幾種。
鐵碳微電解反應(yīng)結(jié)束并調(diào)節(jié)pH至7-8后，廢水中含有的難溶于水的懸浮物會堵塞后端膜處理的膜孔，會對廢水處理的穩(wěn)定性造成影響，通過吸附劑吸附后再經(jīng)過污泥壓濾機(jī)后可去除廢水中的懸浮顆粒物，保護(hù)后端膜處理。
優(yōu)選地，所述步驟S4中吸附處理結(jié)束后的泥水混合物通過污泥壓濾機(jī)處理，所用濾布為滌綸、維綸、丙綸、錦綸中的一種。
優(yōu)選地，所述步驟S5中可根據(jù)廢水中含有的COD種類、氨氮濃度擇優(yōu)選擇膜材料，膜材料可為MF、UF、NF、RO、DTRO、STRO中的一種或兩種。
優(yōu)選地，所述步驟S5中膜處理分為一級膜處理和二級膜處理，一級膜處理運(yùn)行壓力為50-75bar，可分離去除含大部分的有機(jī)污染物及二價硫酸鹽等，二級膜運(yùn)行壓力為20-35bar，可進(jìn)一步去除有機(jī)污染物，為生化系統(tǒng)處理后直接排放起保障作用。
優(yōu)選地，所述步驟S5中生產(chǎn)廢水經(jīng)吸附處理后可調(diào)節(jié)進(jìn)膜處理單元的pH值，調(diào)節(jié)的具體pH值可根據(jù)廢水中氨氮的含量，如氨氮含量較高，可通過添加硫酸和廢水中的氨氮形成硫酸銨鹽，被一級膜處理截留在濃縮液中，減少廢水中氨氮對生化處理的抑制作用。
優(yōu)選地，所述步驟S5中膜處理的產(chǎn)水率可根據(jù)進(jìn)膜處理時的廢水濃度來調(diào)節(jié)，一般可控制膜處理產(chǎn)水率為60-80％。
膜處理可用于高濃度有毒有害廢水處理，一般農(nóng)藥廢水，尤其是多種類具有殺菌殺蟲性的農(nóng)藥廢水，采用常規(guī)的強(qiáng)氧化+生化處理往往難以穩(wěn)定運(yùn)行，處理效果達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，該類廢水可通過把強(qiáng)氧化處理、膜處理及蒸發(fā)處理組合，有選擇性處理廢水中有毒有害的特征污染物，達(dá)到預(yù)期處理效果。
優(yōu)選地，所述步驟S5中膜處理產(chǎn)生的濃縮液同原水一并進(jìn)入絮凝沉淀單元，形成農(nóng)藥廢水處理閉環(huán)。
優(yōu)選地，所述步驟S6中膜處理后的廢水進(jìn)入生化池進(jìn)一步處理，生化池主要采用SBR工藝處理。
由于經(jīng)過以上工序處理后廢水中大分子類物質(zhì)部分已氧化成小分子物質(zhì)，剩余部分被膜處理工序截留分離，廢水中剩余的有機(jī)污染物基本為小分子物質(zhì)，可生化性較好，經(jīng)過簡單的生化處理后可達(dá)標(biāo)外排。且SBR工藝具有運(yùn)行效果穩(wěn)定、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行靈活、便于操作運(yùn)行，可有效控制活性污泥膨脹，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧交替運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。在確保運(yùn)行效果前提下，可降低同類廢水處理運(yùn)行成本。
優(yōu)選地，所述步驟S1、步驟S2、步驟S3、步驟S4、步驟S6中產(chǎn)生的污泥經(jīng)過壓濾脫水烘干后無害化處置。
由于農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)廢水中產(chǎn)生的物化、生化污泥屬于危險廢物，處置成本較高。本系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥經(jīng)過板框壓濾脫水后采用烘干的方式進(jìn)一步減少含水率，含水率控制在20-35％，烘干方式為電加熱烘干、蒸汽加熱烘干中的一種或兩種。
優(yōu)選地，所述步驟S1、步驟S3、步驟S4、步驟S6中產(chǎn)生的廢氣經(jīng)負(fù)壓收集、兩級噴淋處理達(dá)標(biāo)排放。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明采用“蒸發(fā)處理+鐵碳微電解+吸附處理+二級膜處理+生化處理”工藝處理多種類農(nóng)藥生產(chǎn)廢水，減少生產(chǎn)廢水中有機(jī)污染物濃度，達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明方法可有效處理多種農(nóng)藥混合廢水，尤其針對含有毒有害的有機(jī)污染物，包括酮類、醚類、硫化物、苯類等對微生物具有抑制、毒害作用的特征污染物，處理效果顯著，系統(tǒng)抗沖擊能力強(qiáng)，可有效處理因農(nóng)藥生產(chǎn)過程發(fā)生變化造成的廢水發(fā)生變化的農(nóng)藥生產(chǎn)廢水，解決多種混合農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理過程的難題。
（發(fā)明人：李凱波;沈守權(quán);管明強(qiáng);陳志朋;陳海玉;吳軍旗）
