農(nóng)藥化工廢水處理工藝流程
1. 農(nóng)藥化工廢水的來源
我國(guó)是農(nóng)藥生產(chǎn)大國(guó)，農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)近2000家，農(nóng)藥年產(chǎn)量居世界前列。我國(guó)農(nóng)藥結(jié)構(gòu)中高毒品種比例較多，其中殺蟲劑占70%，而殺蟲劑中有機(jī)磷酸酯占70%，有機(jī)磷酸酯中高毒品種占70%，正是這種不合理的結(jié)構(gòu)增加了廢水污染治理的難度。
有機(jī)磷農(nóng)藥生產(chǎn)工藝一般是將人工原料經(jīng)一步或兩步合成反應(yīng)，再經(jīng)分離精制，水洗去除反應(yīng)副產(chǎn)物而制成成品。農(nóng)藥生產(chǎn)廢水主要包括農(nóng)藥合成生產(chǎn)排放廢水、產(chǎn)品精制洗滌水、車間和設(shè)備洗滌水、冷卻水等。農(nóng)藥產(chǎn)品的廢水排放量一般為每噸產(chǎn)生廢水3～24t，COD為5000～80000mg/L，組成復(fù)雜，毒性大。
2. 農(nóng)藥化工廢水的特點(diǎn)
農(nóng)藥化工廢水的主要特點(diǎn)有以下幾方面：
（1）有機(jī)物濃度高 綜合農(nóng)藥廢水在處理前COD通常在每升幾千毫克到每升幾萬毫克，而農(nóng)藥生產(chǎn)過程中合成廢水的COD高達(dá)每升幾萬毫克，有時(shí)甚至高達(dá)每升幾十萬毫克以上。
（2）污染物成分十分復(fù)雜 農(nóng)藥生產(chǎn)涉及很多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，廢水中不僅含有原料成分，而且含有很多副產(chǎn)物、中間產(chǎn)物等。
（3）毒性大，生物降解難 農(nóng)藥廢水大多含有農(nóng)藥和中間體，此外還含在苯環(huán)類、酚、砷、汞等有毒物質(zhì)，抑制微生物生長(zhǎng)。例如在毒死蜱生產(chǎn)廢水中含有三氯吡啶醇、二乙胺基嘧啶醇等，均為難生物降解化合物。
（4）有惡臭及刺激性氣味 農(nóng)藥廢水對(duì)人的呼吸道和黏膜有刺激性，嚴(yán)重時(shí)可產(chǎn)生中毒癥狀，危害身體健康。
（5）pH變化大，無機(jī)鹽含量高 由于農(nóng)藥生產(chǎn)過程中需要添加各種酸、堿和無機(jī)鹽，因此廢水中含鹽量高，且pH變化大。
（6）水質(zhì)水量不穩(wěn)定 由于生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定、操作管理不到位等問題，造成排放的廢水水質(zhì)、水量不穩(wěn)定，給廢水處理帶來一定的難度。
3. 農(nóng)藥化工廢水的處理工藝流程
農(nóng)藥化工廢水有機(jī)物濃度較高、毒性大，難生物降解、pH變化大、無機(jī)鹽含量高、有惡臭及刺激性氣味。對(duì)這類廢水多采用分質(zhì)分段處理方法，對(duì)高濃度有毒有害生產(chǎn)廢水先進(jìn)行預(yù)處理，再與其他低濃度廢水（廠區(qū)生活污水、冷卻水等）混合進(jìn)行生物處理后達(dá)標(biāo)排放，處理工藝流程如圖所示。
圖 農(nóng)藥化工廢水的處理工藝流程
（1）預(yù)處理 農(nóng)藥廢水水質(zhì)水量變化很大，為了保證后后續(xù)處理工序可連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。需要采用必要的預(yù)處理手段，采用格柵、調(diào)節(jié)池等去除廢水中的大顆粒雜物，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。
（2）高濃度生農(nóng)藥廢水物化處理 農(nóng)藥生產(chǎn)廢水有機(jī)物濃度高、毒性大，難生物降解，為了降低COD，去除有毒物質(zhì)活性基團(tuán)，提高廢水可生化性，需進(jìn)行物化處理，針對(duì)農(nóng)藥廢水，物化處理方法主要有混凝沉淀、氣浮、鐵碳微電解、高效Fenton等，有必要時(shí)，可選擇幾種預(yù)處理方法聯(lián)用，以達(dá)到更好的處理效果。
a、混凝沉淀或氣浮 農(nóng)藥廢水中含有大量油脂、有機(jī)溶劑及膠體物質(zhì)，混凝沉淀可去除大部分膠體物質(zhì)，混凝氣浮可有效去除廢水中的油脂、有機(jī)溶劑，既降低COD，又可回收有機(jī)溶劑。
b、鐵碳微電解 鐵碳微電解是如絮凝、吸附、架橋、共沉、電沉積、電化學(xué)還原等多種作用綜合效應(yīng)的結(jié)果，能在效地去除污染物，提高廢水可生化性。鐵碳微電解是基于電化學(xué)中的電池反應(yīng)，當(dāng)將鐵和炭浸入電解質(zhì)溶液中時(shí)，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會(huì)形成無數(shù)的微電解系統(tǒng)。
微電解過程中產(chǎn)生的大量的Fe2+和原子H具有高化學(xué)活性，能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性，使有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開環(huán)。微電解電極周圍的電場(chǎng)效應(yīng)也能使溶液中的帶電離子和膠體富集并沉積在電級(jí)上而除去。另外，反應(yīng)中的Fe2+、Fe3+及其水合物具有強(qiáng)烈的吸附絮凝活性，能進(jìn)一步提高處理效果。
c、高效Fenton 高效Fenton氧化法，主要原理是外加的H2O2氧化劑與Fe2+催化劑，即Fenton試劉，在適當(dāng)?shù)膒H下（2.5～3.5）反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基等。羥基自由基具有較高的氧化電位，因而可與廢水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，使其分解。
高效Fenton和鐵碳微電解都屬于高級(jí)氧化法，具有強(qiáng)氧化性，能破壞有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和活性，對(duì)改善后續(xù)生物處理?xiàng)l件，確保生物處理效果起到關(guān)鍵性的作用。
（3）生物處理 高濃度農(nóng)藥廢水經(jīng)物化處理后，COD大幅降低，可生化性提高，適宜進(jìn)行生物處理。生物處理方法宜采用先水解酸化，后常規(guī)生物處理的方法。常規(guī)生物處理方法根據(jù)不同的廢水性質(zhì)和處理要求選用A/O、 A2/O、生物接觸氧化、SBR等。
（4）除臭系統(tǒng) 由于農(nóng)藥廢水有刺激氣味且毒性較大，工程中應(yīng)考慮設(shè)置臭氣收集及處理裝置，臭氣處理可采用化學(xué)吸收、生物處理、焚燒等方法。
4.農(nóng)藥化工廢水設(shè)計(jì)參數(shù)
（1）調(diào)節(jié)池 宜分別設(shè)置高濃度廢水調(diào)節(jié)池和低濃度廢水調(diào)節(jié)池。高濃度廢水調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)情況及排水情況選定，如無數(shù)據(jù)，宜為12～24h。低濃度廢水調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間宜為8～24h。
（2）鐵碳微電解反應(yīng)池 鐵碳微電解反應(yīng)池能有效地去除污染物，提高廢水的可生化性，反應(yīng)時(shí)間宜為2～4h。反應(yīng)池內(nèi)需定時(shí)抽加鐵炭粉或鐵碳填料，鐵碳比（體積比）宜為1：1，投加量應(yīng)根據(jù)處理廢水水質(zhì)而定。
（3）高效Fenton 高效Fenton具有強(qiáng)氧化性，能破壞有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和活性，提高廢水的可生化性，反應(yīng)時(shí)間宜為30min，pH宜控制在3.0～4.0。反應(yīng)池內(nèi)需投加Fe2+和H2O2，投加量應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)及處理程度而定，一般可按COD：H2O2：Fe2+＝1：（1.5～2.0）:（0.5～1.0）（質(zhì)量比）估算。
（4）水解酸化池 在缺氧條件下，利用水解菌群的生化作用，進(jìn)行水解、酸化反應(yīng)，將不溶性的有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，并將難降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的小分子物質(zhì)。水解池內(nèi)部掛有接觸填料，水力停留時(shí)間宜為10～24h。
（5）好氧池 宜采用活性污染曝氣池、生物接觸氧化池或SBR等。由于農(nóng)藥化工廢水屬于難生物降解有機(jī)廢水，所以采用好氧生物處理時(shí)一般采用較長(zhǎng)水力停留時(shí)間和較低的污泥負(fù)荷（Ns）。采用活性污泥曝氣池時(shí)，一般Ns為0.2～0.3kgCOD/(kgMLSS.d).采用生物接觸氧化池時(shí)，填料容積負(fù)荷為0.5kgCOD/(m3.d)左右，有效接觸時(shí)間為24～48h，具體應(yīng)根據(jù)實(shí)際水質(zhì)而定。
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