某生產(chǎn)甲基磺草酮農(nóng)藥廠廢水處理工程實例

陳敬，朱樂輝，劉小虎

（南昌大學(xué)資源環(huán)境與化工學(xué)院，江西南昌330031）

某生產(chǎn)甲基磺草酮農(nóng)藥廠廢水處理工程實例

陳敬，朱樂輝，劉小虎

（南昌大學(xué)資源環(huán)境與化工學(xué)院，江西南昌330031）

針對生產(chǎn)甲基磺草酮過程中會產(chǎn)生多股高濃度難降解有機(jī)廢水的情況，通過1套先深度預(yù)處理，提高可生化性，后續(xù)生化處理的工藝來解決該問題。工程設(shè)計規(guī)模200 m3/d，經(jīng)該套工藝處理后，出水水質(zhì)：pH為6～9、色度為30、COD≤100mg/L、CN-小于0.5mg/L。廢水經(jīng)處理后達(dá)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）表4中一級標(biāo)準(zhǔn)。

含氰農(nóng)藥廢水；深度預(yù)處理；工程調(diào)試

甘肅某農(nóng)藥化工公司主要以生產(chǎn)甲基磺草酮為主，甲基磺草酮是一種高效低毒除草劑，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生多股不同廢水，主要有：（1）甲磺?；郊姿釓U水75 m3/d，該廢水pH≤1，COD為3 000 mg/L，色度為1 000；（2）含氰廢水〔1〕5 m3/d，該廢水pH≥12、COD為25 000 mg/L、色度為5 000、CN-為800 mg/L；（3）綜合廢水43m3/d，該廢水pH≤1、COD為1300mg/L、色度為500；（4）生活污水70 m3/d，該廢水pH為6～9、COD為200 mg/L、色度為50。

為了保護(hù)環(huán)境，通過實驗驗證，該公司確定建設(shè)了1套污水處理設(shè)施，設(shè)計出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）表4中一級標(biāo)準(zhǔn)，即出水pH為6～9、色度50、COD≤100mg/L、CN-＜0.5mg/L。

1　廢水處理工藝流程及說明

針對該公司生產(chǎn)工程中產(chǎn)生多股高濃度難降解有機(jī)廢水的情況，通過1套先深度預(yù)處理，提高可生化性，后續(xù)生化處理的工藝來解決該問題?！傲蛩醽嗚F法+雙氧水氧化法〔2〕”工藝預(yù)處理含氰廢水；“三相蒸發(fā)+Fenton氧化〔3〕”工藝預(yù)處理甲磺?；郊姿釓U水；“鐵炭微電解〔4〕+Fenton氧化”工藝預(yù)處理綜合廢水。以上廢水經(jīng)過預(yù)處理后匯合一處，“混凝沉淀+水解酸化+曝氣生物濾池+臭氧氧化”生化處理工藝。含氰廢水進(jìn)入破氰池，通過兩次破氰基本去除氰后，進(jìn)入三效蒸發(fā)器，蒸發(fā)去除大量的鹽，蒸發(fā)后水進(jìn)入鐵炭微電解池，進(jìn)行后續(xù)處理。苯甲酸廢水進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)至堿性后，進(jìn)入三效蒸發(fā)器，蒸發(fā)去除大量的鹽，蒸發(fā)后水進(jìn)入氧化池，進(jìn)行后續(xù)處理。綜合廢水經(jīng)調(diào)節(jié)后，進(jìn)入鐵炭微電解池，通過鐵炭微電解+沉淀+壓濾+氧化+壓濾后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，匯同生活污水均化后，通過混凝沉淀+水解酸化+曝氣生物濾池+臭氧氧化處理后，達(dá)標(biāo)排放。廢水處理工藝流程圖如圖1所示。

圖1　廢水處理工藝流程

（1）廢水部分：生產(chǎn)車間清污分流，不同的廢水有相應(yīng)的排水管網(wǎng)。甲磺?；郊姿釓U水進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，通過加入適量的燒堿，調(diào)節(jié)pH至8～9，進(jìn)入三效蒸發(fā)器，蒸發(fā)出來的水，部分回用車間，其他進(jìn)入氧化池1進(jìn)行后續(xù)氧化處理，蒸發(fā)剩余漿液進(jìn)入漿液池。含氰廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池2，通過加入適量的硫酸，調(diào)節(jié)pH至5～6，進(jìn)入破氰池，經(jīng)過兩次破氰后，出水進(jìn)入三效蒸發(fā)器，蒸發(fā)出來的水進(jìn)入鐵炭微電解池，蒸發(fā)剩余漿液進(jìn)入漿液池。綜合廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池1調(diào)節(jié)水質(zhì)后，廢水進(jìn)入鐵炭微電解池，在酸性條件下，加入鐵粉和炭粉進(jìn)行鐵炭微電解反應(yīng)后，出水進(jìn)入沉淀池，調(diào)節(jié)pH為8～9，壓濾后出水進(jìn)入氧化池1，在酸性條件下，加入硫酸亞鐵和雙氧水進(jìn)行Fenton氧化反應(yīng)后，壓濾后出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池3。生活污水和處理后的生產(chǎn)污水均化后，進(jìn)入混凝沉淀池+水解酸化池+生物濾池+貯水池+臭氧氧化池，生化處理后排入回用水池。

（2）污泥部分：來自鐵碳微電解池的污泥，由液位差排入沉淀池后，再經(jīng)螺桿泵泵入板框污泥壓濾機(jī)1，濾液進(jìn)入氧化池1；氧化池1中廢水調(diào)節(jié)pH后，經(jīng)螺桿泵泵入板框污泥壓濾機(jī)2，濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池3；混凝沉淀池廢水沉淀后，經(jīng)螺桿泵泵入板框污泥壓濾機(jī)2，濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池3。

（3）加藥部分：在破氰池分步加入FeSO4·7H2O和H2O2與含氰廢水反應(yīng)；在鐵炭微電解池加入鐵粉和炭粉；在氧化池1加入FeSO4·7H2O和H2O2；在混凝沉淀池中加入混凝劑PAC和助凝劑PAM。酸堿不計。

2　主要構(gòu)筑物及配備設(shè)施

（1）調(diào)節(jié)池1。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，做3布4油玻璃鋼防腐，設(shè)計尺寸10 m×5.5 m×5.5 m，按間歇性排水規(guī)律，調(diào)節(jié)池1設(shè)計調(diào)節(jié)能力為3 d的排水量，同時兼作事故池。配備IHF100-80-125A防腐自吸泵2臺，1用1備。

（2）調(diào)節(jié)池2。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，做3布4油玻璃鋼防腐，設(shè)計尺寸4.5 m×2.5 m×5.5 m，按間歇性排水規(guī)律，調(diào)節(jié)池2設(shè)計調(diào)節(jié)能力為3 d的排水量，同時兼作事故池。配備IHF80-65-160防腐自吸泵2臺，1用1備。

（3）pH調(diào)節(jié)池。6座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，做3布4油玻璃鋼防腐，設(shè)計尺寸1 m×1 m×1.5 m。配備3臺1.5 kW攪拌機(jī)，2臺加藥裝置。

（4）調(diào)節(jié)池。4座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，做3布4油玻璃鋼防腐，設(shè)計尺寸10 m×7 m×5.5 m，按間歇性排水規(guī)律，調(diào)節(jié)池4設(shè)計調(diào)節(jié)能力為3 d的排水量，同時兼作事故池。配備水泵數(shù)量和型號按三效蒸發(fā)器處理量選擇。

（5）破氰池。2座并聯(lián)，采用鋼混結(jié)構(gòu)，頂部用塑料板覆蓋。做3布4油玻璃鋼防腐，設(shè)計尺寸2 m×2 m×2.5 m。配備3臺加藥裝置，2臺2.2 kW攪拌機(jī)，耐腐蝕通風(fēng)機(jī)1臺，耐腐蝕排氣管1根，LPF配套浮球液位計1只，MP113 pH在線檢測儀1套，ORP計2套。

（6）中間池1。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，做1布2油玻璃鋼防腐，設(shè)計尺寸4.5 m×3.0 m×5.5 m，中間池1暫存破氰后廢水。配備水泵數(shù)量和型號按三效蒸發(fā)器處理量選擇。

（7）三效蒸發(fā)器。1座，蒸發(fā)能力3 000 kg/h。

（8）中間池2。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)計尺寸4.5 m×3.0 m×5.5 m，中間池2暫存三效蒸發(fā)器蒸發(fā)后的水。配備2臺80WQ50-10-3水泵。

（9）中間池3。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)計尺寸10 m×5.8 m×5.5 m，中間池3暫存三效蒸發(fā)器蒸發(fā)后的水，一部分繼續(xù)后續(xù)的處理，一部分泵至車間回用。配備2臺150WQ150-15-11水泵。

（10）漿液池。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)計尺寸10 m×4.5 m×2.5 m，漿液池用來暫存三效蒸發(fā)器蒸完后剩下的黏稠漿液，上方設(shè)雨棚擋雨。

（11）微電解池。2座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，做3布4油玻璃鋼防腐，設(shè)計尺寸3 m×3 m×3.5 m。配備2臺5.5 kW攪拌機(jī)，酸堿加藥裝置各1套，LPF配套浮球液位計1只，MP113pH在線檢測儀1套。

（12）沉淀池。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，做3布4油玻璃鋼防腐，設(shè)計尺寸3.0 m×3.0 m×2.5 m。配備2臺G40-1螺桿泵，1用1備，2臺壓濾機(jī)，1用1備。

（13）氧化池1。4座并聯(lián)，采用鋼混結(jié)構(gòu)，做3布4油玻璃鋼防腐，設(shè)計尺寸3.0 m×3.0 m×3.5 m。配備4臺4kW攪拌機(jī)，酸、堿、H2O2加藥裝置各1臺，配備2臺G40-1螺桿泵，1用1備，2臺壓濾機(jī)，1用1備。

（14）調(diào)節(jié)池3。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)計尺寸10.0 m×5.3 m×5.5 m。配備2臺50WQ15-12-1.1水泵，1用1備。

（15）混凝沉淀池。1座分4格，采用鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)計尺寸2 m×2 m×2.0 m。配備2套1.5 kW攪拌機(jī)，堿、PAC、PAM加藥裝置各1套。配備2臺G40-1螺桿泵，1用1備，2臺壓濾機(jī)（與氧化池同用），1用1備。

（16）水解池。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)計尺寸6.80 m×3.05 m×4.50 m。配備72 m3聚丙烯半軟性填料，尺寸D 150 mm×100 mm，填料支架1套，布水系統(tǒng)1套。

（17）生物濾池。4座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)計尺寸2.0 m×2.5 m×5.0 m。配備50 m3球形陶粒濾料，粒徑D 3～6 mm，2臺HSR65風(fēng)機(jī)，1臺HSR125反洗風(fēng)機(jī)，1臺SLS125-100反洗泵，4套配水、配氣系統(tǒng)。

（18）貯水池。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)計尺寸2.0 m×6.5 m×4.0 m。

（19）氧化池2。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)計尺寸2.0 m×2.0 m×4.0 m。配備2臺100 g/h臭氧發(fā)生器，1用1備。

（20）回用水池。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)計尺寸15.9 m×11.4 m×5.5 m。配備2臺回用水泵。

（21）污泥池。1座，采用鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)計尺寸2.5 m×2.5 m×3 m。

3　工程調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果

該項目從調(diào)試到穩(wěn)定運(yùn)行歷時兩個月左右，處理效果明顯，基本達(dá)到了設(shè)計要求。2015年4月～6月平均進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

表1　工藝流程中廢水水質(zhì)變化

由表1可見，含氰廢水、甲磺?；郊姿釓U水和綜合廢水經(jīng)深度預(yù)處理后，與生活污水均化，再經(jīng)后續(xù)生化處理后，出水水質(zhì)：pH為6～9、COD為90 mg/L、CN-為0.3 mg/L、色度為30。出水滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）表4中一級標(biāo)準(zhǔn)。

4　工程投資及運(yùn)行成本

（1）工程投資。工程總投資為350萬元，其中土建及設(shè)備費(fèi)305萬元，設(shè)計費(fèi)用、調(diào)試及人員培訓(xùn)費(fèi)用35萬元，其他費(fèi)用10萬元。

（2）運(yùn)行成本。運(yùn)行費(fèi)用為26.6元/m3，其中藥劑費(fèi)用為25.3元/m3（主要有：FeSO4·7H2O、30%H2O2、鐵粉、導(dǎo)電炭粉、燒堿、濃硫酸、PAC和PAM，均為工業(yè)級）；電費(fèi)0.8元/m3；人工費(fèi)0.5元/m3。

5　結(jié)論

通過工程調(diào)試結(jié)果，可知“硫酸亞鐵法+雙氧水氧化法”工藝預(yù)處理含氰廢水；“三相蒸發(fā)+Fenton氧化”工藝預(yù)處理甲磺?；郊姿釓U水；“鐵炭微電解+Fenton氧化”工藝預(yù)處理綜合廢水。以上廢水經(jīng)過預(yù)處理后匯合一處，后續(xù)“混凝沉淀+水解酸化+曝氣生物濾池+臭氧氧化”生化處理工藝合理可靠，操作簡便。整套工藝能有效去除污染物，出水達(dá)標(biāo)排放。該廢水處理工程的穩(wěn)定運(yùn)行為類似廢水處理工藝的設(shè)計提供了實際參考。

［1］劉風(fēng)英，李鵬，程翠花，等.菊酷類農(nóng)藥合成中含氰廢水的處理方法［J］.農(nóng)藥，2006，45（8）：533-534.

［2］陸雪梅，陳雷，徐炎華.應(yīng)用絡(luò)合沉淀-化學(xué)氧化組合工藝處理高濃度含氰農(nóng)藥廢水［J］.環(huán)境工程學(xué)報，2009，3（3）：391-394.

［3］孫劍輝，孫勝鵬，王慧亮，等.Fenton氧化技術(shù)處理難降解工業(yè)有機(jī)廢水研究進(jìn)展［J］.工業(yè)水處理，2006，26（12）：9-13.

［4］鞠鵬濤.鐵炭微電解法預(yù)處理高濃度有機(jī)農(nóng)藥廢水研究［J］.價值工程，2015（13）：216-217.

Case study on the wastewater treatment in a pesticide plant producing mesotrione

Chen Jing，Zhu Lehui，Liu Xiaohu
（School of Resources，Environmental&Chemical Engineering，Nanchang University，Nanchang 330031，China）

Aiming at the problems that in the process of mesotrione production，a great deal of highly concentrated，refractory degradation，and organic wastewater can be come into being，the wastewater has firstly been treated by an advanced pre-treatment process to improve its biodegradability，followed by a biochemical treatment process.The designed scale of the project is 200 m3/d.After treated by this process，the parameters of effluent water quality are as follows:pH is 6-9，chroma 30，COD≤100 mg/L，and CN-less than 0.5 mg/L.After the treatment，the wastewater reaches the standard specified in the lst level，Table 4 of the Integrated Wastewater Discharge Standard（GB 8978—1996）.

pesticide wastewater containing cyanogens；dvanced pre-treatment；debugging of the project

X703.1

A

1005-829X（2016）05-0099-04

陳敬（1992—），碩士。E-mail：1187083094@qq.com。通訊聯(lián)系人：朱樂輝，教授。E-mail：wdm1216730263@sina.com。

2016-02-26（修改稿）