微电解_芬顿_蒸发_AO工艺处理丙硫菌唑农药废水_王启春.pdf

化学工程与装备 2023 年 第 5 期 236 Chemical Engineering&Equipment 2023 年 5 月 微电解/芬顿/蒸发/AO 工艺处理丙硫菌唑农药废水 微电解/芬顿/蒸发/AO 工艺处理丙硫菌唑农药废水 王启春，姚大军（辽宁众辉生物科技有限公司，辽宁 阜新 123129）摘 要：摘 要：微电解/芬顿/蒸发/AO 组合工艺，在废水处理中的应用具有良好的效果，可起到降低废水中有机物浓度、去除生物毒性的作用，处理后的废水可达到三级排放标准。组合工艺应用运行稳定，具有良好的抗干扰能力。本文对组合工艺在含丙硫菌唑农药废水处理中的应用进行分析，对具体的工艺流程、技术参数、工艺特点等进行分析，并结合实际案例对废水处理效果进行评价，具有推广意义。关键词：关键词：组合工艺；废水处理；丙硫菌唑；调节池 引 言 引 言 丙硫菌唑具有光谱杀菌活性，在农业生产中应用可起到增产、增效的作用，且在使用过程中，不会对农作物的生长产生不良影响。因此，该类农药在田间农业生产中被广泛应用，是最普遍的杀菌剂之一。由于丙硫菌唑类的农药种类复杂，原料成分中含有芳香烃、杂环类物质，直接排放到水体之中，会造成严重的水质污染，废水中的污染物浓度高、有害物质难以降解，处理难度大，而采用组合工艺，可实现对该类废水的科学处理，效果良好。1 工艺流程分析 1 工艺流程分析 1.1 水质分析 废水来源于工业厂区生产，其中包括生产废水和生活废水两种，生产废水每天的排放量达到 100m左右，每日排放生活废水达到 50m左右。生产废水中的主要成分为农药，工厂在农药生产过程中产生大量的含氯、硫等废水，农药生产酸解、碱解过程中产生的有机化合物，每日废水总量在80m左右。在农药制剂过程中，同样会产生 20m左右的废水。生活污水主要是厂区内的人员生活及设备清洗所产生的废水，输入到综合调节池中进行处理，具体水质情况如表 1所示。表 1 厂区废水水质分析 表 1 厂区废水水质分析 内容 酸碱度值 COD（mg/L）TDS（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）生产废水 2 400005000 400005000 1400200 1810 排放标准 71 520 5200 55 5 对生产废水进行采集和分析，其水质含量如表 1 内容所示。经过调查后发现厂区废水的水质污染浓度较大，对废水处理要求较高。因此，采用现场勘察的方法对废水处理工艺进行设计、明确1。1.2 处理工艺 废水经过管道流入到隔油池之中，在隔油池内进行去油处理后将其输入到集水池之中。该过程主要调节废水酸碱度，将比例为 20%的氢氧化钠添加到集水池之中，提高酸碱度值，使其可以达到 4 左右，随后进行微电解反应。通过电化学反应处理的方式，实现对废水中环氧类有机物的处理，随后进行芬顿处理。芬顿处理使用的溶剂为 H2O2，加入浓度为 27%左右，使其发生强氧化反应，将废水之中的 COD 物质去除。完成该阶段的处理之后，在混凝池中对其进行沉淀处理，添加少量的 PAC 和 PAM 物质，最后进行三效蒸发处理，有效去除废水中的盐、COD，优化废水的色度。经过三效蒸发处理后，在调节池内进行厌氧反应，通过控制水量、温度的方式调节 pH 酸碱度，进一步处理废水中的 COD。厌氧生化反应过程中，添加相应的磷酸三钠物质，使得池内的营养充分，并在好氧池内进行脱磷、脱氮处理，并进行分离，上清液进入曝气池、污泥回流至微氧池内。由于丙硫菌唑农药废水中的有机质含量比较多，采用组合工艺对其进行处理，反复对其进行相关有害物质的去除。在废水经过混凝沉淀之后，污泥泵送至污泥浓缩池之中，随后经过脱水处理，回流至调节池2。2 组合工艺应用技术参数配置 2 组合工艺应用技术参数配置 按照上述流程对丙硫菌唑农药废水进行处理，需要大量废水处理空间，且构筑物、设备、技术参数等均需要满足废水处理的实际要求。以丙硫菌唑农药废水处理工艺为基础，对具体的技术参数进行配置，其内容如下所示：第一步：隔油池。隔油池数量 1 座，采用钢混结构施工，位于半地下，池内容量为 50m。隔油池在搜集废水后，配置功率为 40W 的 2 台刮油机设备，进行去油处理。第二步：集水池。设置集水池一座，容量为 100m，位于半地下，采用钢混结构进行设置。集水池内设置加药泵，并在内部安装一套曝气系统和功率为 50KW 的提升泵。第三步：芬顿反应池。芬顿反应池作用于废水芬顿反应，DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.05.071 王启春：微电解/芬顿/蒸发/AO 工艺处理丙硫菌唑农药废水 237 同时设置微电解反应池。同样位于半地下，为钢混结构。微电解反应池的容量为 30m，内置一体化烧结铁碳填料，位于承托层上部位置，采用穿孔板支撑的方式。反应池内部安装搅拌装置。芬顿反应池的容量为 40 立方米，内设空气搅拌装置。第四步：沉淀池。沉淀池同样为半地下钢混结构，容量为 45m，与微电解。芬顿反应池相连接。在芬顿反应出水口进行沉淀反应，同时添加氢氧化钠物质，进行 pH 酸碱度的分解，内部设置功率为 2kW 的搅拌机两台。第五步：蒸发配水池。配水池的主要作用，是将沉淀池内的出水进行储存，与三角蒸发装置相连接，池内容量为180m。通过配送方式将其输送至三效蒸发装置内，进行处理。三效蒸发装置采用串联连接的方式，按照硬件结构将其分为冷凝装置、分离装置、蒸发装置以及其他装置等。在运行过程中，会将需要进行蒸发处理的物质泵送到蒸发室内，经过加热器的加热处理后，进行溶液的分离。分离器底部的物质会经过循环泵进行循环回流，蒸发处理产生的蒸汽会经过管道进入到冷凝器内。蒸汽可作为蒸发器的加热物料，未进行蒸发处理的物质会进入到结晶室内。经过三效蒸发后，将废水中的盐分进行提取，并从底部位置进入放到集盐室。三效蒸发的过程采用循环的方式，最终目的是实现废水处理的盐水分离。蒸发系统的水回收率可以达到 80%以上，出水稳定，具体经过三效蒸发处理的水质情况如表 2 所示。表 2 三效蒸发工艺进水、出水水质对比表 表 2 三效蒸发工艺进水、出水水质对比表 内容 COD（mg/L）TDS（mg/L）CL（mg/L）色度 进水 29841 37854 10545 8500 出水 4201 2077 298 180 经过三效蒸发处理后的废水水质，得到有效的改善，废水中的污染物浓度降低比例较大，去除率效果良好，后续可进行生化处理3。第六步：调节池。三效蒸发处理后的废水未达到排放标准，调节池用于搜集低浓度废水，与三效蒸发装置连接，储存三效蒸发处理后的水质。通过混合调节的方式，将其输送到厌氧反应装置中。调节池内设置蒸汽加热管道、提升泵等设备。第七步：厌氧反应。厌氧反应设计采用碳钢结构，设置反应器数量 2 个，池内容量为 700m。厌氧循环反应设置循环泵数量 6 个，控制反应器进行废水的厌氧反应处理。控制反应过程的温度在 35上下，pH 值为 7 左右，内部培养厌氧菌，主要用于处理废水中的 COD 物质。第八步：好氧反应池。设置微氧池、缺氧池共计 4 座，好氧池 4 座。均采用半地下钢混结构，容量均为 900m。微氧池内设置曝气装置和填料，进行氨化、硝化处理。缺氧池内设置功率为 2kW 的搅拌机，进行反硝化脱氮反应。好氧池容量为 1500m，内设曝气装置和弹性调料，安装污泥回流泵，用于去除废水中的有机物。第九步：二沉池。设置 2 座二沉池，负荷强度在 0.4立方米，内设污泥棚，用于沉淀分离。第十步：生物滤池。生物滤池的主要作用是通过过滤的方式，对废水中的有机物和悬浮物等进行分离处理。生物滤池容量为 200m，安装滤料，在布水器和曝气装置的作用下，完成过滤的过程。第十一步：沉淀池。沉淀池容量为 55m，将滤池中输送的废水进行储存，通过添加 PAC 和 PAM 的方式，辅助进行污染物沉淀4。按照上述步骤进行相关设备及相关装置的布设，同时对容量、作用、参数等进行明确，完成丙硫菌唑农药废水的组合处理。经过多重处理后的废水，可以满足排放指标，随后送至园区进行最终处理。3 工艺特点及应用效果分析 3 工艺特点及应用效果分析 3.1 工艺特点分析 依据工艺流程和工艺技术参数指标，对丙硫菌唑农药废水进行组合预处理，具有以下特点。一是以废治废。组合工艺应用将高浓度的农药废水进行预处理，通过微电解、沉淀、厌氧反应、过滤等阶段，将原本废水中的有机物分子结构进行破坏。在芬顿反应过程中，微电解反应产生的亚铁离子可作用于芬顿反应之中，减少了芬顿反应中的药剂使用量，有效降低了丙硫菌唑废水处理的成本，具有良好的节能效果。二是高效除盐。由于废水中的含盐量比较高，对后续的生化处理产生了影响。组合工艺应用在丙硫菌唑农药废水的处理过程之中，有效通过三效蒸发技术将废水中的结晶盐物质进行去除，为后续的生化处理提供了保障。此外，三效蒸发技术在废水处理中应用对空间的要求比较小，且除盐效果良好。三是改善废水可生化性。在调节池、生物滤池中注入浓度较高的废水，在废水处理过程中将生活废水与生产废水相结合，稀释了生产废水的污染物浓度，有效降低了后续废水处理的要求，且废水的可生化性有所增加。通过添加相应物质的方式，使得废水中的磷元素、氮元素等增加，为后续的废水处理提供了内在条件。3.2 应用效果评价 3.2.1 废水处理效果 利用上述工艺对丙硫菌唑农药废水进行处理，从进水、出水两个角度对水质情况进行分析，判断其是否起到了良好的处理作用。因此，在投入应用组合废水处理工艺后，对 8月份一个月的进水和出水情况进行监测，提取水质的实际情况，对组合工艺的废水处理效果进行分析、评价，具体结果如表 3 内容所示。238 王启春：微电解/芬顿/蒸发/AO 工艺处理丙硫菌唑农药废水 表 3 组合工艺在丙硫菌唑废水处理中应用效果对比表（mg/L）表 3 组合工艺在丙硫菌唑废水处理中应用效果对比表（mg/L）内容 酸碱度 COD TDS NH4 TN TP 进水水质 3.5 44104 41553 1265 1698 24.2 出水水质 6.9 398 2499 7.1 35.8 0.7 以 污水综合排放标准 文件中对出水质量的要求进行分析，对组合工艺在废水处理中的应用效果予以评价。经过处理后的废水酸碱度由 3.5 提升至 6.9，酸碱程度得到明显改善，趋于中性。废水中 COD 的去除率，可以达到 99%以上，TDS 的去除率达到 94%以上，NH4的去除率达到 99.2%以上，TN 和 TP 的去除率达到 97%以上。表明组合工艺在丙硫菌唑农药废水处理中的应用起到了良好的效果。通过对出水水质的分析，其出水水质符合文件中的三级排放标准，可输送至污水厂内进行生化处理。3.2.2 技术应用可行性分析 对组合工艺应用进行可行性分析，探讨该工艺在厂内废水处理中应用的经济和技术可行性。从技术可行性的角度进行分析，农药生产加工厂家在应用组合工艺对废水进行预处理的过程中，装置处理过程稳定，且出水质量未出现超标情况，在技术上具有良好的可行性。通过经济可行性分析，组合工艺成套装置投资资金 486.9 万元，后续维修、维护成本投入 20.8 万元，比较同行业而言成本低 15%左右，具有经济可行性。因此，农药生产厂家可引进组合工艺进行丙硫菌唑农药废水的预处理，具有可行性。4 结 论 4 结 论 综上所述，采用组合工艺对丙硫菌唑农药废水进行处理具有良好的效果，每天可进行 150m以上的废水处理，且出水指标可以达到三级标准。组合废水处理工艺的应用脱盐率可以达到 95.9%以上，COD 去除率可以达到 86.4%以上，废水中的污染物浓度有所降低。污水处理厂应尝试将此技术引入到高盐、高 COD 的废水处理之中，对其进行推广应用。参考文献 参考文献 1 张佳扬,常明.微电解+芬顿组合工艺对农药废水预处理效果分析J.地下水,2022,44(04):86-87.2 郭敬祎,刘意筠.电絮凝耦合类电芬顿处理草甘膦农药废水的试验研究J.供水技术,2022,16(03):7-11.3 付祥雪.2,4-D 高盐农药有机废水电化学组合处理方法的研究J.吉林大学学报,2022,4(05):3-5.4 庄海峰,赵宇飞,丁少华,等.沼渣生物炭基 Fenton催化剂的制备及其高效降解吡虫啉农药废水的研究J.环境污染与防治,2022,44(02):149-153+159.（上接第 241 页）_（上接第 241 页）_ Chemical wastewater treatment method based on micro-electrolysis technology Li Xuan(Bayingoleng Vocational and Technical College,841000)Abstract:Abstract:The direct discharge of chemical sewage is extremely harmful to the environment,so it should be treated first and then discharged.The introduction of micro-electrolysis technology to treat chemical wastewater.First,the primary battery is used to degrade organic matter,accelerate the degradation of organic matter,improve the efficiency of sewage treatment,and reduce the chromaticity of wastewater through displacement reaction.Through experimental analysis,it is proved that the micro-electrolysis technology has a better effect on sewage treatment and has certain advantages.Key words:Key words:micro-electrolysis technology;flocculation adsorption;sewage treatment