农药废水芬顿处理案例

1、农药废水芬顿处理案例1项目背景农化产业项目区内新建一个厂，主要为农药分装与复配生产装置。在生产过程中，会产生一定量的废水，其生产废水主要来源于设备和包装物洗涤、冲洗废水；另外还有实验室质检时产生的废水以及企业内职工产生的生活污水。为保护环境，促进经济与环境的协调发展，走可持续发展道路，陕西易南静工程建设有限公司拟建设配套污水处理站，对厂区生产和生活排出的废水收集处理后达标排放，做到社会效益、经济效益、环境效益的统一。2 工程规模及进出水水质2.1 工程规模根据业主提供的相关资料资料，确定废水处理厂的最大处理规模为：24m3/d，按每天处理12小时，即处理量为2m3/h；处理后出水通过排污管道进

2、入高密支渠、排碱干渠，最终进入白洛河。2.2 设计进水水量水质设计进水水量情况：总处理规模为24m3/d。通过水质化验及同类相关水质，设计进水水质情况如下： 表1 污水进水水质表序号污染物项目污染物浓度1CODcr(mg/L)2302ss(mg/L)2503pH692.3处理出水水质由于出水直接外排。为此出水需达到GB8978-1996污水综合排放标准表4（1998年1月1日后建设的单位）中规定的一级标准，即：表2 出水水质一览表序号污染物项目污染物浓度1CODcr(mg/L)1002BOD5(mg/L)204ss(mg/L)703pH693 处理工艺设计3.1废水处理工艺分析及选择

3、1)预处理在本项目中，废水组成为一部分生活污水及生产中的洗涤及冲洗废水。生活污水生化效果较好，不需要进行前期的预处理，但对于生产中的洗涤废水，其中主要含有的有机物是农药（如联苯菊酯、啶虫脒、甲基硫菌灵及虫酰肼等），该类有机物不易生化降解，及废水中的B/C很低，废水不容易生化，为此，需进行一定的预处理，提高其可生化性，同时达到容易生化的目的。为此考虑采用芬顿氧化法进行预处理，以达到提高可生化性的目的。芬顿氧化法是以亚铁离子(Fe2+)为催化剂用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法。由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，也称芬顿试剂，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有

4、机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。 芬顿氧化法可有效地处理含硝基苯、ABS等有机物的废水以及用于废水的脱色、除恶臭。芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应。主要反应大致如下： Fe2+ +H2O2=Fe3+OH-+HO· Fe3+H2O2+OH-=Fe2+ +H2O+HO· Fe3+ +H2O2=Fe2+ +H+ +HO2 HO2+H2O2=H2O+O2+HO· 芬顿试剂通过以上反应，不断产生HO·（羟基自由基，电极电势2.80EV，仅次于F2），使得整个体系具有强氧化性，可以氧化氯苯、氯化苄、油脂等等难以被一般氧化剂（氯气，次氯酸钠，二氧化氯

5、，臭氧，臭氧的电极电势只有2.23EV）氧化的物质。 4生化处理4.1水解酸化 该类废水主要污染物为CODcr、SS废水中悬浮物含量不多，有机物含量不高，可生化性较差，且CODcr浓度不高，故可以在生化处理前端选择水解酸化工艺。在水解酸化池中，通过兼性厌氧菌的降解，可以将水中的部分高分子有机物转发成小分子有机物，以提高后续生化的处理能力。4.2好氧工艺对于废水的好氧生物处理方法，国内外常用且工艺比较成熟的是活性污泥法、生物膜法及MBR膜生物反应器等。活性污泥法是一种应用最广、技术最成熟的废水生物处理技术。在曝气的作用下，混合液得到足够的溶解氧并使活性污泥和废水充分接触，废水中的可溶性有机污染物

6、为活性污泥所吸附并为存活在活性污泥上的微生物群体所分解，使废水得到净化。活性污泥法的主要缺陷在于污泥的稳定性较差，当所处理废水的水质、水量出现较大变化时，处理效果将受到很大的的影响，同时容易引起污泥膨胀，虽然近年随着各种改进型活性污泥法的开发，该问题得到很大程度的缓解，但仍是不可避免的。生物膜法按生物膜附着物不同又分成生物转盘、生物滤池和接触氧化法，近年常用的是接触氧化法，主要靠填料上的生物膜起作用。近年来主要采用改进型接触氧化工艺，即在接触氧化工艺的基础上，增设回流设施，强化好氧池中的生物浓度，将两种工艺各自缺陷的影响控制在最低水平。该工艺可耐一定程度的负荷冲击，同时可抑制污泥膨胀。特别是在

7、本项目中，因生产季节和非生产季节水量变化较大，采用该改进性接触氧化工艺，对维持池内好氧菌的稳定十分有利。随着化学工业的发展，生物填料不断更新，从原来的塑料蜂窝填料发展到软性填料再到半软性填料，接触氧化法越来越显出其优越性。由于接触氧化具有丰富的生物相，特别在低浓度污水处理中，接触氧化法逐渐取代了活性污泥法。接触氧化法具有如下特点：具有丰富的生物相：接触氧化池内有充沛的DO和有机物，在气水的剧烈掺泥作用下，加速了有机物的传质过程，膜面水的更新和生物膜的更新，有利于微生物的生栖增殖，因此生物膜上的生物相非常丰富。有细菌类、球衣细菌、丝状菌类、原生动物及后生动物，形成了有机物细菌原生、后生动物丰富而

8、稳定的食物链。具有高浓度的生物量：生物填料具有较大的比表面积，在布气均匀并具有足够的曝气强度的条件下，填料被活性生物膜所布满，形成了庞大的生物膜主体结构，有利于维护生物膜的净化功能。据统计接触氧化池内的生物量约为活性污泥法的37倍。工艺流程简单、设备运行可靠、操作简便：接触氧化法具有丰富的生物相和高浓度的生物量，在运行上具有较高的容积负荷，并能适应高负荷的冲击，污泥生成量少。由于附着生物膜载体的沉降性能比活性污泥要好的多，所以有丝状菌附着于膜上时，不易产生污泥膨胀的危害。并具有一定的脱磷、脱氮能力，能保证出水水质。基本上无须剩余污泥回流易于管理，不产生蚊蝇，也不散发臭气，不易堵塞，运行畅通。填

9、料耐腐蚀能力强，造价低，体积小，重量轻，适应性强，处理效果好。承受污水水质、水量变化的抗冲击负荷能力强，对PH和有毒物质具有较大的缓冲作用。膜生物反应器MBR（Membrane Bio-reactor）是二十世纪末发展起来的新技术，它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用中空纤维膜替代沉淀池，因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成800012000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。生活污水处理后可直接回用，在污水处理方面具有

10、传统工艺不具备的优点。但另一方面MBR法一次性投资高，MBR膜更换费用较高，运行期间的操作要求较高，同时对本项目中生产季节和非生产季节水量变化较大的特点，对维持其高浓度的活性污泥的活性带来一定的难度。考虑到以上三种好氧处理方法的各自特点，结合本项目中废水水量及水质的特点，本项目的好氧处理宜采用改进型接触氧化工艺。5沉淀目前接触氧化出水常用的固液分离法主要为沉淀法和气浮法。5.1沉淀法沉淀法是靠重力作用，使污水中的悬浮物沉到池底，从而达到固液分离的目的。沉淀法的特点是占地面积大，不需投加药剂，运行费用低，处理水质较好。二级沉淀池有幅流式沉淀池、平流式沉淀池、竖流式沉淀池及斜管（板）沉淀池。5.2

11、气浮气浮是向水中通入高压溶气，使水中产生大量的微细气泡，并促其粘附于杂质颗粒上，形成比重小于水的浮体，上浮水面，从而获得固液分离的目的，为促进气粒粘附，常使用混凝剂。气浮的特点是固液分离效果好、投资大、运行费用较高（在运行过程中需要投加药剂及使用较多的电能）、占地面积较小。根据以上分析并结合本项目的实际情况，二级沉淀池宜采用竖流沉淀池。6污泥处理与处置本工程主要污泥来自于剩余活性污泥，根据其水质特点（小部分为生活污水，其余为冲洗设备及场地污水），剩余活性污泥量较少。可将剩余污泥打入污泥干化池进行脱水处理。7工艺的确定根据以上分析，并结合我司在同类行业废水处理的工程经验，确定主要工艺采用“调节池

12、+混凝反应沉淀池+芬顿氧化池+水解酸化+接触氧化+沉淀”。7.1工艺流程图图1 工艺流程图7.2工艺流程说明：生活污水和生产废水先经过人工格栅，去除大颗粒漂浮物和残渣，以防堵塞后面的提升水泵，然后废水在调节池进行水质水量的调节，通过泵提升到混凝反应沉淀池中，利用絮凝剂的作用，去除废水中较大的悬浮物，然后进入芬顿氧化池中，利用强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解，然后自流进入水解酸化池，在兼性厌氧菌的作用下，分解部分高分子有机物，提高后续接触氧化池的负荷。接触氧化池池底安装微孔曝气器，经过鼓风充氧的废水在微生物膜的作用下，进行充分净化并高效分解去

13、除有机物；经过生化处理后的废水自流进入竖流沉淀池进行泥水分离，出水达到标准后外排，沉淀污泥一部分回流入接触氧化池，一部分进入水解酸化池，剩余污泥排入污泥浓缩池中。系统产生的剩余污泥，通过污泥浓缩池浓缩后打入污泥干化场，经自然脱水处理，达到减量化的目的，干泥外运处理。滤液进入调节池进行处理。8废水处理系统调试本工程污水处理系统的调试重点，主要是生化系统的调试。生物处理法是通过培养与驯化活性污泥微生物，利用其新陈代谢作用，分解与合成污水中的有机物等污染物，最终达到污水无机化的目的。生化处理法主要是营造一个良好的生存环境，有利于微生物的生长繁殖，从而使微生物达到最佳活性。微生物是一个有生命的有机群体

14、，具有数量大、繁殖快、易变异的特点，因此调试工作是一个循序渐进的过程，需要细心与耐心。调试初期为了进行培菌和驯化，生化系统进水量应小于设计值，可按设计流量的3040%启动运转。在生化系统微生物量增加到一定浓度时，流量可以提高至6080%，待出水效果达到设计要求时，即可提高至设计流量。8.1 对微生物生长造成影响的因素的控制对生化系统微生物的生长造成影响的因素主要有温度、pH值、营养料及毒性物质等，调试运行中需要严格控制。1）温度一般活性污泥生存的适宜温度在1535间。温度越高，活性污泥的繁殖速度越快，污染物的去除率越高。低于15或高于35时，活性污泥的去除率均会降低。温度低时可以采取增大反应池

15、中活性污泥浓度方法，以保证去除效果。温度高时，应采取降温措施。2）pH值生物体的生化反应都在酶的参与下进行，酶反应需要合适的pH值范围，因此废水的pH值对生化处理系统影响很大。实践表明污水pH值保持在69之间较为适宜。特殊水质，活性污泥经驯化后对pH值的适应范围可得到提高。3）营养物质微生物新陈代谢过程中需要不同的元素物质，有些工业污水成分单一，含有的营养成分不一定满足或完全满足微生物的需要，这样会影响到污泥的活性和处理效果。此时就要靠外加营养物质来调配。微生物体内各种元素所占比例的通式为C5H7NO2。碳可占菌体干重50%左右，生化处理的主要目的是去除含碳有机物，故不会缺碳。氮可占菌体干重的

16、10%左右，氮源以氨态氮易为微生物利用。常投加氮类营养料如尿素、氨水等。微生物体内还含有少量P，P占菌体干重的12%。常投加磷盐营养料如磷酸三钠、磷酸二氢钾等。4）毒性物质凡在废水中存在的对活性污泥中的细菌具有抑制或杀害作用的物质都称毒性物质。在调试运行处理中，我们应防止超过允许浓度的有毒物质进入。必要时应采用物理、化学方法进行预处理。5）溶解氧不同细菌对氧有不同的反应。细菌分为好氧性细菌、厌氧性细菌和兼氧性细菌。对于厌氧、好氧处理系统需要控制好溶解氧量。厌氧处理系统中溶解氧浓度一般应小于0.1mg/l；好氧处理系统中溶解氧浓度一般应大于0.3mg/l，控制在24mg/l范围内。8.2 生物处

17、理系统的运行参数、条件的控制由于企业水质条件和环境条件的变化，生化处理系统的污泥及其中微生物的量与质，都会有变化。如何采取措施克服外界因素的影响，使系统内活性污泥保持合理的数量和高效而稳定的去除效果，是系统运行控制要解决的问题。常用的调节与控制内容有四个方面，即：厌氧脉冲系统、曝气系统、污泥回流系统和剩余污泥排放系统的控制。1）曝气量的控制好氧活性污泥系统必须维持微生物好氧新陈代谢活动所需要的氧，此外，为促进污水中污染物与活性污泥充分混合接触，必须对曝气池进行符合要求的曝气搅拌和充氧。一般的污水曝气池混合液溶解氧浓度控制在1.54.0mg/l之间，才能保持活性污泥微生物良好的新陈代谢活动。曝气池混合液所应控制的溶解氧浓度也不是越高越好，过高的溶解氧本身是能源浪费，另外过度曝气会使微生物自身氧化或造成污泥絮体因过度搅拌而破碎。2）回流污泥量控制污泥回流系统的控制有两种方法。第一种是保持回流比恒定；第二种是定期或随时调节回流比和回流量。第一种方法一般使用于大型城市污水处理厂，由于味精生产企业的水质、水量变化较大，调试运行中我