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微碱解—厌氧水解—SBR好氧生化法处理有机磷农药废水

简介: 介绍了微碱解—厌氧水解—SBR好氧生化法处理有机磷农药废水的工艺流程、工艺参数和处理效果。废水处理设施运行结果:废水CODCr去除率平均为90.1%,BOD5去除率平均为94.2%,TP去除率平均为84.9%。
关键字:微碱解 厌氧水解 SBR 有机磷农药废水

  有机磷农药废水成分复杂、浓度高、毒性强,对环境造成的污染较为严重。国外从20世纪50年代开始研究有机磷农药废水治理技术,已用于生产规模的技术有活性炭吸附法、生化法和焚烧法等。我国从20世纪60年代初开始对有机磷农药废水处理方法进行研究,已建成40多套生化处理装置,但大多数都采用老式的传统活性污泥法,加上预处理和后处理措施不完善,废水处理难以达标。本文推荐的中和微碱解—厌氧水解—SBR好氧生化法处理有机磷农药废水技术,是由郑州工业大学与沙隆达郑州农药有限公司共同研究开发的。经沙隆达郑州农药有限公司两年多的运行实践证明,该技术处理有机磷农药废水效果好,是一项成熟的工业化技术。

  废水来源及水质

  该公司有机磷农药废水主要来自氧化乐果、久效磷等产品生产过程。按污染程度可将废水分为两部分,一部分为高浓度有机磷农药废水,其主要成分为硫磷酯、氯化铵、氯乙酸甲酯等。对该废水首先采用沉降分离法将絮状物硫磷酯沉降分离,回收后的粗酯经过精制再利用,分离后水中的硫磷酯经高效萃取塔,用氯乙酸甲酯(萃取剂)强化萃取回收,经过回收预处理后,废水的COD为2000 mg/L左右。另一部分为其他生产单位排放的废水,其COD为300~400 mg/L。两种废水混合后形成综合有机磷农药废水,水量为2000 m3/d。综合有机磷农药废水水质见表1。

  

  废水处理工艺流程

  根据废水水质及小试、中试试验结果,我们决定用中和微城解—厌氧水解—SBR好氧生化法处理该废水。有机磷农药综合废水处理工艺流程见图l。

  

  各股酸性、碱性有机磷农药废水进中和池进行中和,然后加稀碱液调整pH,进行微碱解脱毒处理。碱解后废水经格栅进入调节池,调节后的废水经泵均匀提升至均化水解池。废水是否需要进行均化水解强化预处理,视进水情况而定,若进水污染负荷不太高,可不进均化水解他,将废水直接由调节油泵送至SBR(Sequencing Batch Reator,序列批量式反应器),采用鼓风机及潜水曝气搅拌机联合充氧,处理后的废水部分回用,余者外排。

  在SBR内,废水中的污染物被污泥吸附,被吸附的物质在供氧条件下受到生物外酶的作用,降解成较简单的易溶物质,渗入细胞,再在内酶作用下进行新陈代谢中的氧化、还原、合成反应,最终使水体中的污染物分解为CO2、H2O、PO43等物质,使废水达标排放。整个处理工艺过程采用微机自控操作,同时,也可以手动操作。

  工艺流程分析

  3.1 中和微碱解处理

  我们选择穿孔道自然混合中和池为微碱解设备,利用农药厂碱性废水与酸性废水进行中和,再用本厂氯碱车间的稀碱液调控废水的pH(7.5~8.5),进行有机磷农药废水碱解反应。

  中和池按两组布置,每他长×宽=11.30 m×5.40 m,有效水深2.6m,有效容积260 m3。酸、碱废水经过配水槽底部的配水孔均匀进入各池配水槽,进行废水中和碱解,然后由均布在池中部的3根水下穿孔管引入混合池,溢流进入格栅间。

  中和微碱解工艺参数为:废水处理能力为2500m3/d,废水停留时间为2h,出水pH为7.5~8.5。

  3.2 厌氧水解处理

  厌氧水解不同于有机磷农药废水的碱性水解和酸性水解,是指在厌氧微生物作用下进行的生物水解反应,属于厌氧发酵前处理阶段。

  均化水解池属于升流式污泥床反应器(UASB),废水经折流板下流后.从底部上流通过污泥床,大量微生物将进入水中的颗粒物质和胶体物质迅速截留和吸附,截留下来的物质吸附在水解污泥表面,在大量水解细菌的作用下将不溶性有机物分解为可溶性物质,在产酸菌的协同作用下将大分子物质、难以生物降解的物质转化为易生物降解的小分子物质,这一过程对较难处理的农药废水来说,是提高废水可生化性和较好的预处理工艺。

  均化水解池设计为折流式,形成进水混合段、折流反应段和沉淀回流段3个部分。均化水解池按两组布置,每组3格,每格长×宽=5m×5m,有效水深4.6m,总容积675m3。废水在折流反应段(下行区宽0.7m,上行区宽4.3m)的底部向上配水进入水解污泥床反应区,再溢流至下格的下行区,末端一格的上行区设有斜管,作为沉淀区来截留水解污泥,用回流泵将废水回流至前端进水区,废水回流同时也起到水质均和作用。

  厌氧水解工艺参数为:废水处理能力为2500 m3/d,水解反应时间为4.7 h,沉淀时间为1.8 h,水力停留时间为6.5 h,回流比为25%~50%,COD去除率为30%~40%,有机磷去除率为25%。

  3.3  SBR好氧生化处理

  3.3.1  SBR的特点

  SBR独到之处在于它提供了时间程序的废水处理,而不是连续提供的空间程序的废水处理。其特点是:(1)自动化程度高,使用电动阀门及集中电讯号控制设备,工艺运行易于控制;构筑物简单,可代替传统活性污泥法的曝气池、二沉池及污泥回流系统,节省占地。(2)废水沉淀时没有进水干扰,可避免短路,污泥浓度高,泥水分离效果好。(3)进出水浓度梯度大,反应速度快,效率高,耐负荷冲击能力强。(4)采用鼓风潜水曝气,提高了氧的利用率,动力消耗少,运行成本低。(5)不需投加任何药剂,除磷效果显著,去除率高。

  SBR运行中有缺氧、兼氧和富氧3种状态,具有A/O法脱氮及A/A/O法除磷效果。

  3.3.2  SBR的设计及运行

  SBR曝气池按4组布置,每池长×宽=10 m×10 m,有效池深5m,有效容积为480m3×4,废水处理能力为2500 m3/d,VSS的BOD5负荷为0.3kg/(kg·d),单池需氧量为1292kg/d,各池运行周期为8 h。

  当本池排水完毕且接前池进水信号后,开启进水阀门进水,同时进行搅拌,进水超过1 h且池内水位超过半池时开始曝气,同时发出后池进水信号,曝气5 h后,停止搅拌,废水进入静止沉淀状态,沉淀1 h后排水,水位降至最低水位后,关闭排水阀,系统进入下一个运行周期。

  SBR好氧生化运行周期情况见图2。

  

  处理设施运行情况及处理效果

  该处理设施于1997年9月底建成。在接种原有生化处理设施中的驯化污泥并经过3个月的运行调试后,于1997年12月正式投入运行。日常运行管理工作包括:(1)根据废水pH确定稀碱液的投加量,控制度水pH在7.5~8.5;(2)当进水浓度高于设计值较多时,适当延长曝气时间;当进水浓度较低时,缩短曝气时间,曝气时间控制在3~6h之间。

  该处理设施自正式投入运行至1999年底,出水水质符合GB8978—96排放标准。1999年除6、7、8月停产检修外,全年运行数据如表2所示。

  

  由表2可以看出,废水COD去除率平均为90.1%,BOD5去除率平均为94.2%,TP去除率平均为84.9%。

  结束语

  (1)采用中和微碱解—厌氧水解—SBR好氧生化法处理有机磷农药废水,COD去除率平均为90.1%,BOD5去除率平均为94.2%,TP去除率平均为84.9%,出水达到GB8978—96标准。

  (2)有机磷农药废水处理装置采用计算机进行自动控制,自动控制系统设有多种运行模式,可根据废水水质方便地加以转换,最大限度地保证了废水的处理效果。

  

  第一作者简介:孟连军(1968-),男,河南省虞城县人,学士,现任沙隆达郑州农药有限公司副经理,主要认事农药化工环保技术研究和环保管理工作。

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微碱解—厌氧水解—SBR好氧生化法处理有机磷农药废水
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