前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的農藥制劑廢水處理工程設計，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：農藥制劑廢水含有農藥和中間體，水質成分復雜，難以生物降解且污染嚴重。某農藥制劑企業園區采用調節-鐵碳微電解-A/O生化-氧化沉淀組合工藝處理該類廢水，介紹了處理工藝流程、設計參數及運行成本。調試運行結果表明，該工藝處理出水主要指標滿足DB41/1135—2016《化工行業水污染物間接排放標準》要求，該工藝運行穩定、管理簡單方便、無二次污染。
關鍵詞：農藥制劑廢水；鐵碳微電解；A/O生化；氧化沉淀
農藥制劑廢水含有農藥和中間體，水質成分復雜，難以生物降解且污染嚴重。某園區企業主要生產復配藥和生物制藥，復配藥生產企業原料均為外購原藥、二甲苯、乳化劑、甲醇等，生產工藝均為粉碎、混合、分裝等。生物制藥由于其生產工藝和產品種類的不同，水質成分較復雜。該園區企業生產過程涉及物質主要為甲醇、二甲苯、溶劑油等，風險物質主要為硫酸、甲胺基甲酰氯、甲醇、三氮唑、甲苯、乙醇等，其中以甲苯、硫酸等為主。為了園區企業的可持續發展，需建設園區廢水處理設施，園區廢水經治理后達標排放。本文主要研究該園區農藥制劑廢水治理工程的工藝技術路線、設施設備配置及調試運行效果。
1廢水水量、水質
該園區企業主要生產復配藥和生物制藥，復配藥產水量小、水質成分相對較簡單；生物制藥由于生產工藝和產品種類的不同，水質較復雜、排水量也較大。園區企業廢水的排放有一定的間歇性，根據園區企業廢水的實際排放情況及生產規模，確定廢水處理量為500m3／d，設計最大流量為25m3／h。該園區企業排放廢水主要為設備擦洗、原料泄漏等排放的廢水，并混合部分園區生活污水。廢水具有pH值低、污染物濃度較高、可降解性較差、水質水量波動較大等特點。園區廢水經治理后需達到DB41／1135—2016《化工行業水污染物間接排放標準》的要求。設計進出水水質見表1。
2廢水處理工藝
2．1工藝流程
目前，農藥廢水的處理技術概括可分為物化法、化學法和生化法等。物化法、化學法常作為生化處理的預處理，對難生物降解污染物進行處理，達到去除有機物，提高可生化性，降低生化處理負荷，提高處理效率的目的［1］。主要有沉淀法、藥劑氧化法、微電解法等技術。微電解法是絮凝、吸附、架橋、卷掃、共沉、電沉積、電化學還原等多種作用綜合效應的結果，能有效去除污染物，提高廢水的可生化性［1－3］。由于微電解法只能將廢水CODCr的質量濃度處理到1000mg／L左右，所以此法一般多和其他方法聯用，如微電解－UASB－SBR組合處理草甘膦廢水［4］。生化法的原理是利用微生物的新陳代謝作用來降解轉化有機物，其作為末端處理廣泛應用于各行業的廢水處理中，我國的農藥生產企業基本上都建有生化處理設施［1］。根據農藥制劑類有機廢水處理常采用的處理方法，類比同類企業廢水治理工程的實際運行情況，結合本工程的水質、水量及出水要求，經充分論證和比選，確定本工程采用格柵－調節－鐵碳微電解－A／O生化－二沉－氧化沉淀的處理工藝。廢水及污泥的處理處置工藝流程見圖1．
2．2處理單元說明
（1）格柵集水井。廠區綜合廢水從排水管網經機械格柵過濾后首先進入集水井，機械格柵過濾廢水中的漂浮物、大的雜質等。（2）調節池。廢水經提升進入調節池，各類廢水在調節池均質、均量，然后進入下一個處理單元。此類廢水酸堿度波動較大，后續鐵碳微電解工藝中鐵碳床化學反應對酸堿度有特殊要求并會引起水質酸堿度發生變化，增設酸堿投加裝置1套，并相應配備pH在線控制系統1套，實時調節進水pH值以滿足工藝需要。（3）鐵碳微電解池。鐵碳微電解的原理是利用鐵和碳在電解質中形成的原電池，基于氧化還原的原理，對廢水中的有機物進行降解，從而提高處理廢水的可生化性［5］。微電解法預處理農藥廢水的主要機理有：電化學富集、氧化還原、物理吸附、鐵離子混凝［6］。（4）A／O生化池。A／O生化系統對廢水BOD5、NH3－N等去除率較高，適用于處理凈化程度和穩定程度要求較高的廢水。A／O生化系統的機理主要有硝化反應和反硝化反應2個過程。在低溶解氧條件下，兼性異氧細菌利用或部分利用廢水中原有的有機物碳源為電子供體，以硝酸鹽替代分子氧作為電子受體，進行無氧呼吸，分解有機質，同時，將硝酸鹽中的氮還原成氣態氮，至此完成反硝化反應，氣態氮從水中溢出，實現了氮的去除。廢水在好氧條件下含氮有機物被細菌分解為氨，然后在好氧自養型亞硝化細菌的作用下進一步轉化為亞硝酸鹽，再經好氧自養型硝化細菌作用而轉化為硝酸鹽，至此完成硝化反應；好氧池含有硝酸鹽的混合液及二沉池的污泥回流到缺氧段。（5）二沉池。生化處理出水進入二沉池，廢水與活性污泥在該池進行泥水分離，經泥水分離后部分污泥回流至A池，部分污泥作為剩余污泥排出生化系統，進入污泥濃縮池。（6）氧化反應池。本工程采用一種新型固態氧化吸附劑，固體粉末投加，機械攪拌混合，該復合藥劑含有無機氧化、無機吸附成分，對生化尾水的處理具有顯著的氧化絮凝、吸附沉淀作用。由于采用固體粉末投加，該氧化反應采用三級機械攪拌。（7）斜管沉淀池。氧化反應通過氧化絮凝、吸附作用形成較大的懸浮物，在斜管沉淀池通過物理沉淀形成污泥最終排除系統，達到進一步去除無機污染物、懸浮顆粒物的目的。該池出水達標排放。（8）污泥濃縮及脫水。本工程污泥主要來自好氧剩余污泥和氧化反應沉淀污泥，所產污泥排入污泥濃縮池濃縮并經機械脫水后外運處置。
2．3設計特點
本工藝設計采用鐵碳微電解－A／O生化－氧化沉淀組合流程，工藝技術較為成熟。（1）預處理采用鐵碳微電解，可有效提高農藥廢水的可生化性，降低后續A／O生化處理的負荷。（2）生化工藝采用高效脫氮的A／O工藝，污染物去除率高，且運行穩定可靠。（3）采用氧化反應-斜管沉淀組合工藝作為把關環節，確保了廢水治理的連續穩定可靠達標。
3主要構筑物、設備及設計參數
（1）格柵集水井。設機械細格柵1道，不銹鋼材質，柵隙為5mm，柵條寬為5mm，柵前水深為500mm；集水井尺寸為3．0m×3．0m×6．0m，池內配備型號80QW60－13－4．0潛污泵2臺，浮球液位控制。（2）調節池。尺寸為10．0m×10．0m×4．0m，設計平均水力停留時間為14h。池內配備型號65QW25－15－2．2潛污泵2臺，型號QJB2．2潛水推流器1臺。（3）酸堿投加裝置。加堿裝置尺寸為φ1．0m×1．2m，數量1套，配備攪拌機、計量泵、pH在線檢測儀等。（4）鐵碳微電解池。1座，鋼砼結構，尺寸為5．0m×10．0m×5．5m。鐵屑投加量為7kg／m3［池容］，鐵碳質量比為3∶1，微電解初始pH值3．0，曝氣量為35L／min，微電解反應時間為6～8h。（5）A池。1座，尺寸為3．0m×10．0m×5．3m，設計水力停留時間為5．7h，污泥濃度為3000mg／L，配置1臺QJB2．2潛水推流器，通過攪拌避免污泥沉降。（6）O池。1座，尺寸為7．0m×10．0m×5．3m，設計水力停留時間為16h，混合液回流比為20％，污泥回流比為80％，污泥濃度為3000mg／L。曝氣采用微孔曝氣器，羅茨風機供氧，數量2臺，功率為11kW，風量為8．70m3／min，風壓為53．9kPa，氣水比為18∶1。設置JQB－1．1型混合液回流泵1臺，混合液回流比為200％。（7）二沉池。采用豎流式結構，尺寸為6．5m×6．5m×4．5m。設計表面負荷為0．60m3／（m2•h），配備ZW20－15－1．5型排泥泵2臺。（8）氧化反應池。1座，尺寸為3．0m×1．2m×5．0m，有效容積為12．5m3，反應時間為30min，氧化劑投加量為300～500mg／L，設自動加藥裝置1套，KJ1．5－2．2型框式攪拌機3臺。（9）斜管沉淀池。1座，尺寸為3．0m×4．5m×5．0m，表面負荷為1．85m3／（m2•h），高密度斜板13．5m2，配套ZW40－10－20型自吸排泥泵2臺。（10）污泥濃縮及脫水。濃縮池1座，尺寸為5．0m×5．0m×5．0m。采用豎流式重力濃縮，底流污泥含水率為97％左右；污泥脫水采用1臺XMX－600／20型板框壓濾機，配套G30－1型污泥螺桿泵2臺。
4調試及運行結果
該工程于2016年6月開始調試運行，調試過程中主要針對鐵碳微電解和A／O生化工藝環節，其他環節相對較為簡單。（1）調試運行初期為滿足微電解對進水酸度的要求，本項目在工藝設計時專門增設了酸堿投加裝置，并相應配備pH在線控制系統，實時調節進水pH值以滿足工藝需要。通過酸堿投加裝置在調節池投加硫酸溶液，經池內潛水推流器混合攪拌并通過pH在線實時控制系統使池內廢水pH值達到微電解初始pH值為3的要求；之后廢水從微電解池底部進入，流過鐵屑和碳顆粒床層，并在鐵碳床層發生電化學富集、氧化還原、物理吸附、鐵離子混凝等系列物理和化學反應，反應時間為6～8h。反應后的廢水通過pH在線實時控制系統監測顯示廢水成酸性，通過酸堿投加裝置向微電解池末端水體中投加預先配置好的石灰乳液，并通過pH在線實時控制系統監測顯示廢水pH值為中性，中和后的廢水進入A／O生化系統進行生化處理。（2）A／O生化系統調試較為簡單，調試接種城市污水處理廠脫水污泥25m3于A／O池，使生化池內污泥濃度達到3000mg／L以上。由于調試中污泥菌種培養良好，各處理單元去除效果較理想，加之出水通過深度處理把關，最終出水均未出現超標現象。調試運行4個月后，當地環境保護監測站連續監測數據見表2，出水水質指標監測值達到或優于設計值。該工程工藝路線、技術參數、設備配備等設計合理，實際運行效果良好。
5工程投資及運行成本
工程總造價為215萬元，其中土建投資為95萬元，設備及其他投資為120萬元，運行費用為1．54元／m3，其中藥劑費約為0．65元／m3。
6結語
（1）某企業園區綜合農藥制劑廢水采用調節－鐵碳微電解－A／O生化－二沉－氧化沉淀的處理工藝，處理出水能夠達到DB41／1135—2016的要求，該工藝運行穩定可靠。（2）鐵碳微電解作為農藥制劑廢水預處理工藝，可提高農藥廢水的可生化性，且CODCr去除率可達40％左右。（3）A／O作為農藥制劑廢水處理的生化工藝，對CODCr、NH3－N的去除率高，且運行穩定可靠。（4）氧化反應及斜管沉淀作為深度處理工藝，對難生化降解的無機污染物質效果明顯，尤其是廢水深度脫氮去除率較高，且具有明顯的除磷作用。
參考文獻：
［1］葉蓓蓉，姚日生，邊俠玲．農藥生產廢水處理技術與研究進展［J］．工業用水與廢水，2009，40（4）：23－26．
［2］馮雅麗，張茜，李浩然，等.鐵炭微電解預處理高濃度高鹽制藥廢水［J］．環境工程學報，2012，6（11）：3855－3860．
［3］呂劍，何義亮，張強，等．鐵碳微電解聯合O／A／O生物工藝處理化工廢水［J］．工業水處理，2009，29（2）：89－92．
［4］程鳴，何文英，彭光明，等．農藥草甘膦生產廢水處理的研究［J］．工業用水與廢水，2003，34（1）：30－32．
［5］張卓，李芬芳，吳愛明．鐵屑微電解法在化工廢水處理中的研究和應用［J］．杭州化工，2006，36（4）：18－20.
［6］張春永，沈迅偉，張靜，等．鐵屑微電解法處理混合農藥廢水的研究［J］．江蘇化工，2003，8（4）：47－51.
作者:張培鋒 劉偉超 單位:許昌市環境監測站 河南冠宇環保科技有限公司
