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農(nóng)藥廢水處理工藝

文檔作者：諶步文楊易彬文檔來源：江西省環(huán)境保護科學研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2020年12月09日
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2015年6月 農(nóng)藥廢水處理工藝 81
農(nóng)藥廢水處理工藝
諶步文 楊易彬
(江西省環(huán)境保護科學研究院，江西南昌)
摘要：農(nóng)藥廢水中的成分比較復雜，有機物含量較高，水質(zhì)和水量不穩(wěn)定，給廢水處
理領域造成較大的困難，處理的成本較大。本次廢水處理實例中采用“微電解一UASB一
兩級A／O”工藝處理效果好，出水能夠達到水質(zhì)標準。廢水處理控制pH在3左右，反應時
間為120min，鐵碳質(zhì)量比為2：1，曝氣量為48L／rain時，去除污染物的效果最好，經(jīng)過處理
之后，CODer的去除率達到99．2％ 以上，BOD 的去除率達到99％ 以上，ss的去除率達到
88％ ，最終出水《污水綜合排放標準》GB8978—1996表4中一級排放標準。
關鍵詞：農(nóng)藥廢水微電解UASB A／O／A／O
農(nóng)藥廢水成分復雜，可生化性差、毒性強，一般農(nóng)
藥廢水中含有的污染物質(zhì)比較多，成分比較復雜，而且
農(nóng)藥的種類特別多，這給農(nóng)藥廢水的處理增加了難
度 。根據(jù)用途分為除草劑、殺菌劑和殺蟲劑。有機
污染物含量高是農(nóng)藥廢水的特點之一，其中COD的濃
度能夠達到數(shù)萬毫克每升，在制造的過程中會產(chǎn)生很
多具有毒性較大的中間體，包括一些劇毒的汞、砷等無
機物質(zhì)和酚類等致癌的有機物質(zhì)，其中酚類物質(zhì)大部
分含有一些難降解的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，而且酚類物質(zhì)的存在
很容易使得水體產(chǎn)生惡臭，不利于人類健康。
1 工程概況
某生物科技有限公司計劃投產(chǎn)農(nóng)藥生產(chǎn)行業(yè)，該
種農(nóng)藥主要是用于防治煙草等青枯病，工藝比較創(chuàng)新，
而且在實際中應用性很強，不僅能夠填補微生物農(nóng)藥
方面的空白，而且對對抗生素的退出起到了推動作用，
具有很好的研究和應用價值。
在生產(chǎn)過程中涉及到的原料特別多，導致廢水中
含有的污染物的成分也很多，主要包括微生物保護劑、
木質(zhì)素磺酸鈣、各種農(nóng)乳、二甲苯、乙二醇、苯甲酸鈉、
三聚磷酸鈉還有一些防腐劑等，諸多污染物不僅成分
復雜，濃度也特別高，導致廢水處理比較困難。根據(jù)行
業(yè)的性質(zhì)和水質(zhì)的特征，經(jīng)處理的廢水要求執(zhí)行《污水
綜合排放標準》(GB8978—1996)中的一級標準，其廢
水水質(zhì)及排放標準見表1。
表1 廢水水質(zhì)及排放標準
項目 C0D 氨氮 SS BOD
(111g／L) (mg／L) (mg／L) (mg／L)
廢水水質(zhì) 12O00 3．7 5oo 4000
排放標準 ≤1o0 ≤l5 ≤7O ≤2O
2 鐵碳微電解小試實驗
2．1 實驗內(nèi)容
此微電解過程主要是采用鐵碳構(gòu)成細微電池產(chǎn)生
電解作用，鐵作為陰極，碳作為陽極，酸性環(huán)境中發(fā)生
電化學腐蝕作用從而降解大部分難降解的有機物質(zhì)，
鐵被氧化成二價鐵離子能夠絮凝部分有機物質(zhì)，而且
由于鐵離子是正離子能夠吸附污水中的弱負電荷的離
子，能夠去除一部分有機物，在這個工程中能夠通過增
加活性更弱的銅粉或者是鉛粉來增加鐵的活性和數(shù)
量。
2．2 實驗材料、儀器及藥品
2個容積為1L的量筒，活性炭(導電活性炭)1kg，
鐵屑5kg，曝氣頭1個；稀硫酸、氫氧化鈉等。
2．2 實驗步驟
2．2．1 正交實驗設計
正交實驗選取的是影響反應過程的較大的四個因
素，反應時間、進水pH、曝氣量和鐵碳質(zhì)量比，設計的
正交實驗因素和水平見表2。
表2 正交試驗因素和水平
水平 A B反應時間 C D曝氣量
因素 進水pH (min) 鐵碳質(zhì)量比 (L／ⅡIin)
l 3 120 l 16
2 4 24O 2 32
3 5 360 3 48
2．2．2 單因素實驗設計
單因素實驗主要是改變所需要探索的條件，其余
的條件采用經(jīng)過正交實驗確定的最佳實驗條件參數(shù)不
變，探索實驗的結(jié)果，從而得出單因素實驗的最佳條
件。
2．3 實驗測定項目
主要測定CODer、氨氮、SS。
2．4 正交實驗結(jié)果
2．4．1 正交實驗結(jié)果見表3。
82 江西化工 2015年第3期
表3 正交實驗結(jié)果
因素 COD
試驗號 A進水 B反應 C鐵 D曝 去除e率r
pH 時間 碳比 氣量
1 1 l 1 1 24．3％
2 l 2 2 2 27．6％
3 l 3 3 3 30．7％
4 2 1 2 3 19．9％
5 2 2 3 1 21．0％
6 2 3 1 2 24．2％
7 3 1 3 2 17．9％
8 3 2 1 3 2l_2％
9 3 3 2 1 22．8％
從正交實驗結(jié)果可以得出對反應過程中影響最大
的因素是進水pH，其次是反應的時間，再是反應的鐵
碳比例含量，最后是曝氣量，所以控制好進水的pH是
至關重要的。最佳的條件組合是pH控制在3左右，反
應時間控制在240rain，鐵碳質(zhì)量比為2：1，曝氣量為
48L／rain。 ．
．
根據(jù)表3的疋交實驗結(jié)果可以繪制圖1。
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受
受
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【王i￡
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圖1 正交實驗結(jié)果
2．4．2 單因素實驗結(jié)果
將單因素實驗結(jié)果繪制成圖2。
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一
40
甜
鱟
30
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2O
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謄40
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‘
堡
30
4 5 6
pH
200 300 400 500 600
反吐時間fmin
2015年6月 農(nóng)藥廢水處理工藝 83
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鐵碳質(zhì)量比
曝氣量L／rain
圖2 單因子實驗結(jié)果圖
4 生化實驗過程與設計
在進行生化處理的時候通常有兩種方案，其中，方
案一的流程為進水經(jīng)過厭氧反應器處理，然后好氧反
應器進行好氧分解，出來的即為澄清水，方案二為進水
經(jīng)過微電解處理之后再經(jīng)過混凝沉淀，出水經(jīng)過厭氧
反應器和好氧反應器之后，再經(jīng)過二次沉淀處理。
經(jīng)過生化實驗可以得到實驗結(jié)果見圖4及圖3。
方案一中去除效果整體比較低，最終的去除效率
為48．4％ ，方案二處理廢水的最終處理效率達到了
85．2％左右，所以推薦采用方案二。
圖3 厭氧實驗結(jié)果
喜 。
萎 。
8 5000
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圖4 厭氧實驗結(jié)果
5 廢水處理工藝
5．1 廢水處理工藝的選擇
由于廢水的有機物含量比較高，成分比較復雜，而
且水質(zhì)水量變化比較大，物質(zhì)主要是含有難降解的酚
類等環(huán)狀物質(zhì)，所以在進行處理之前進行預處理，經(jīng)過
預處理之后的廢水再經(jīng)過生化處理和深度處理之后能
夠達標排放，針對該廠廢水的廢水水質(zhì)和水量，本工藝
主要是采用鐵碳微電解、UASB和A／O／A／O處理確，工
藝流程見圖5。
生產(chǎn)廢水 鼓風
達標排ji盤
圖5 工藝流程示意圖
江西化工 2015年第3期
5．2 工藝流程說明
廢水首先是經(jīng)過格柵處理，主要是去除大的懸浮
固體物質(zhì)，經(jīng)過格柵處理之后的廢水通過鐵碳微電解
處理，經(jīng)過鐵碳微電解處理之后的廢水的可生化性加
強，部分有機物質(zhì)的降解導致后工序中的有機負荷減
少，經(jīng)過微電解處理之后的廢水含有的污染物質(zhì)大部
分為易降解或者是分子量小的污染懸浮物質(zhì)，此時采
用的是絮凝池，對廢水中的污染物絮凝。生化處理的
首先采用厭氧反應器UASB，UASB反應器主要是利用
三相分離器進行氣、固、液分離，經(jīng)過了厭氧反應器之
后的有機物再經(jīng)過A／O／A／O好氧反應器，利用好氧微
生物將污水中的大部分易降解的小分子物質(zhì)降解，出
水能達到很好的處理效果。A／O／A／O不僅對COD具
有較好的去除效果，而且能夠脫除一部分氮磷，最后經(jīng)
過具有污泥沉淀濃縮和污泥分離的二沉池處理，出水
澄清，將污泥和廢水進行分離之后，廢水經(jīng)過深度處
理，廢水能夠達到排放標準。
5．3 主要構(gòu)筑物及配套設備技術(shù)參數(shù)
表主要構(gòu)筑物及配套設備技術(shù)參數(shù)
序號 名稱 數(shù)量 尺寸規(guī)格(m)
1 格柵 1座 1．6×0．6×1．4
2 調(diào)節(jié)池1 1座 6．0 X3．0×3．0
3 調(diào)節(jié)池2 1座 8．0×3．0×3．0
4 微電解池 1座 3．0×2．0×4．0
5 絮凝反應池 2座 1．5×1．0×4．0
6 斜管沉淀池 1座 3．0×3．0×4．0
7 UASB l座 ‘o5．0×H10。0
8 A／0池 1座 6．5×3．0×4．0
9 二沉池 1座 2．．8×2．8．X3．5
10 l#二沉池 1座 ‘D18．0×4．5
l】 2#--沉池 1座 21．00×4．5m
12 污泥池 1座 8．0×5．0×5．0
13 污泥回流泵房 1座 8．0×5．0
14 氣浮設備間 1座 l9．0×18．0
6 結(jié)果分析
(1)COD去除效果
當調(diào)試運行穩(wěn)定之后測定的COD的COD沿程變
化如圖6所示。根據(jù)圖8可以看出廢水初始的COD的
濃度比較高，達到了lO000mg／L，經(jīng)過鐵碳微電解之后
COD的去除率達到了41％ ，剩余的COD濃度為
5900mg／L左右，厭氧反應器UASB對COD去除率約為
30％ ，經(jīng)過調(diào)節(jié)池COD累積去除率達到40％ 左右，絮
凝沉淀池處理調(diào)節(jié)池出來的廢水，此時的COD濃度只
剩下2400mg／L，經(jīng)過生化池處理之后的COD濃度在
480mg／L左右。此時COD的濃度已經(jīng)很低，較低的
COD廢水再經(jīng)過A／O／A／O反應器處理之后COD的去
除率達到了99％ 以上，經(jīng)過二沉池處理之后出來的廢
水的COD的去除率為99．2％ ，出水中COD的濃度能夠
降低到100mg／L以下。
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圖6 COD沿程變化
(2)氨氮去除效果
在凋試的過程中氨氮的去除率達到了6o％ 以上，
在各處理環(huán)節(jié)中，鐵碳微電解的去除效果最好，能夠達
到4|D％ 以上，這是去除氨氮的主要步驟，絮凝沉淀池和
UASB對氨氮基本上沒有去除效果，A／O／A／O對氨氮
的去除率在20％左右，初次以外，二沉池對氨氮的去除
也有一定的作用，氨氮的累積去除率達到了60％ 以上，
氨氮沿程變化如圖7所示。最后出水中的氨氮濃度在
15rag／L以下。
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圖7 NH 一N沿程變化
(3)ss去除效果
組合工藝穩(wěn)定運行期間SS沿程變化如圖8所示。
從圖中可以看出格柵對sS的去除效率在5％ 左右，SS
的去除主要在絮凝沉淀池，累積去除效率達到了76％ ，
其次是生化處理，經(jīng)過UASB反應器后，SS的累積去除
率約83％ ，經(jīng)過A／O／A／O池的處理，SS的去除率達到
88％ ，最后經(jīng)過二沉池SS的累積去除效率達到95％ 。
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圖8 SS沿程變化
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2015年6月 農(nóng)藥廢水處理工藝 85
7 經(jīng)濟指標及環(huán)境效益分析
該廢水處理站總裝機容量為40．0kw，運行容量為
17．5kw，每日總耗電量電耗為：170．6kw·h／d。處理廢
水的成本計算如下：
(1)電費：每度電以0．90元計。
處理每噸廢水電費：
170．6×0．90÷60=2．60(元)
(2)人工費
一名操作人員工資為1500 月計，人工費用為
0．82 噸。
(3)藥劑費
處理每噸污水藥劑費0．5元。
故在未計設備折舊的情況下，廢水運行費用3．92
元／m -水。
8 結(jié)論
經(jīng)過該工藝對農(nóng)藥廢水的研究表明，影響微電解
的因素較多，控制參數(shù)非常重要，最佳的參數(shù)是進水的
pH為3，反應時間為120min，鐵碳質(zhì)量比為1：1，曝氣
量為48L／min；進水pH對工藝處理效果的影響最大，其
次是反應時間和鐵碳質(zhì)量比，曝氣量相對而言是影響
最小的因素，所以在實際應用中要控制好參數(shù)范圍
該套工藝處理后的污水能夠達到《污水綜合排放標準》
GB8978—1996表4中一級排放標準。
參考文獻
[1]熊正龍，劉愛翠，劉國偉，孫德志．US／O3工藝改善
農(nóng)藥廢水可生化性和生物毒性的效能，工業(yè)水處
理，34(3)2014—03．
Treatment of Pesticide W astewater by M icro
electrolysis——UASB —-Two levels of A／0 process
CHEN Bu—wen YANG Yi—bin
(~angxi Academy Environmental Sciences，Jiangxi NanChang)
Abstract：As one of the main sources of industrial wastewater，pesticide wastewater is of complicated ingredient of organics，
the concentration of the water is high and the quality and the quantity of the water is instability，which increase the dificulty
of treating the water，besides the operating cost and total cost is very hi曲．After the”micro electrolysis—UASB—two levels
ofA／O”process．the water can achieve the water standard，under the condition of the PH of 3，the reaction time for 120
min，iron carbon ratio of 2：1，the aeration rate iS 48 L／rain，the efection of the treatment can be the best．After UASB and
two levels ofA／O process。the CODcr removal rate reached 99．2％ ，the removal rate of BOD reached 99％ ，the SS removal
rate reached 88％ ，finally arrived the first grade in the table 4 of“integrated wastewater discharge standard”(GB8978—
1996)．
Key W 0rdS：Pesticide wastewater Micro electmlysis UASB Two levels of A／0 COD removal rate

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