三唑磷废水处理工艺设计说明书Word文档格式.doc
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有些农药有杀菌作用,能抑制微生物代谢活动,使生物系统紊乱;
有些农药为芳香族化合物或卤代芳烃及有机硫磷化合物,生物降解性极差。
3.有恶臭,对人的呼吸道和粘膜有刺激作用。
4.由于生产工艺不稳定,加上操作管理水平低,水质水量波动大。
5.成分复杂。
农药废水中含有大量合成过程中未反应的中间体及水解产物。
如在对敌敌畏、甲基1605废水剖析鉴定出的9种有机物中,2种为原药,6种为原药降解物,1种为芳香化合物。
以上特点给农药废水的处理造成了很大的困难,为此需要投入大量的人力、物力,寻求处理农药废水的有效途径[2]。
有机磷农药废水处理技术的研究现状:
有机磷农药生产废水历来以毒性大、浓度高、治理难成为社会关注的重点。
国外从20世纪40年代开始对有机磷农药生产废水处理进行了大量的研究工作,当前国外处理农药生产废水的通常做法是浓废水用焚烧法,稀废水采用活性污泥、絮凝、萃取、活性炭吸附等方法。
我国在20世纪60年代至90年代,对有机磷农药废水处理技术进行了大量的研究,其中生化法是一条可行的途径,据1990年化工部对531个农药厂进行的环保调查,生化处理占废水总量的1/4.当前,对有机磷农药废水处理技术的研究,主要集中在以下两个方面:
有机磷农药生物降解的研究;
有机磷农药废水处理工艺的研究(其中包括预处理工艺和生化处理工艺)。
有机磷农药废水处理中存在的问题:
1.现有的处理设施大多为推流式曝气系统,其容积负荷低,占地面积大,氧利用率大多不超过8%,动力效率不高。
2.现有的活性污泥法进水浓度均较低,需对高浓度废水进行大量稀释,一方面浪费大量的水资源,另一方面需加大水处理构筑物,增加基建投资。
3.总有机磷和磷酸盐排放浓度普遍超高,极易对地表水体造成富营养化。
4.某些农药废水氨氮含量超高,是农药废水中另一个难解决的问题。
5.某些预处理技术由于成本或其它问题,还不能应用于实际工程。
如湿式催化氧化技术由于成本过高难于推广应用;
而光催化氧化技术由于技术方面还不成熟
也不能应用于实际工程中。
有机磷农药废水处理的发展方向:
1.有机磷农药生产厂家推广清洁生产工艺,减少污水放排量;
改革生产工艺和改变产品结构,使生产废水中碳磷比适当,从而提高有机磷和磷酸盐的去除率。
2.研究有效的预处理技术,去除或回收农药生产废水中的有机磷:
或在生化处理装置后增设除磷装置,使出水中的磷以磷酸钙的形式沉淀,从而降低出水中磷的排放浓度。
3.加强对难生物降解有机物的研究,提高难降解有机磷农药的可生化性,以利于后续生化处理,并力求应用于实际工程。
4.加强处理高浓度有机磷农药废水的处理研究,如能在这方面取得突破,可大大减少因稀释而造成的浪费。
5.对现有处理工艺进行技术改造或引进新的工艺,提高其处理效率。
如应用高负荷好氧工艺处理有机磷农药废水,可减少占地,提高氧利用率,降低处理成本等。
三唑磷作为有机磷农药的一种,是20世纪70年代德国Hoechst公司开发的一种高效、中毒、广谱有机磷杀虫杀螨剂,其生产过程中产生的有机磷废水对环境水体的安全造成威胁,在生态环境日益脆弱的今天,为了实现可持续发展,必须对其进行处理到生态环境所能承受的范围之内才能排放。
三唑磷是20世纪70年代开发出的一种硫代磷酸酯类杀虫杀螨剂,具有低毒、高效、广谱的特点,是甲胺磷、乐果等农药的换代产品,具有良好的应用前景.但三唑磷在施用过程中将不可避免的进入河流、湖泊等水体,造成环境污染和生态破坏,如何防治这些问题具有十分重要的现实意义[3]。
三唑磷农药生产废水中含有三唑磷、苯唑醇、苯脲、尿素、甲醇、盐酸苯阱等污染物,具有污染物种类多,成分复杂,毒性大等特点。
目前直接针对三唑磷废水处理的研究不是太多,已见报道的更少[4]。
本设计的目的就是通过研究当前已经应用的或正在研究的各种有机磷废水处理方法,各取所长,避其所短,设计出一套廉价实用高效的处理流程来。
优秀的有创意的处理流程的推广可以在提高处理效果的同时节减开支,既改善了环境水体条件,又减轻了企业废水处理的负担,而且对于目前国家所推行的可持续发展战略也相符和,因而具有重要意义。
1.2设计依据
以江苏生花农药有限公司提供的三唑磷农药废水作为设计背景,以小试研究报告提供的数据作为设计参考依据。
1.3废水水质、水量
三唑磷农药生产每天有两股废水排放,酸性废水10吨,碱性废水8吨,考虑到处理能力裕度10%;
还考虑到处理的废水不仅仅是三唑磷农药生产废水,还包括板框污泥压滤机的压滤液,污泥主要来自催化氧化塔和压力过滤器的反冲水,这部分水量约为农药生产废水量的20%。
故三唑磷农药废水的设计处理量为18×
(1+10%+20%)=23.4t/d,考虑到废水处理是连续运行的,三唑磷农药废水的设计处理量即为1.0m3/h。
设计原水水质见表1。
表1设计废水水质水量
项目
COD(mg/L)
水量(t)
pH
酸性废水
12000
10
1
碱性废水
20000
8
1.4处理要求:
废水经二氧化氯废液预处理后,COD处理率10%左右;
混凝沉淀对COD处理率30%左右,再经催化氧化处理后,该单元对COD的处理率为75%左右,总的处理率达到93.8%;
最后进行生化处理,出水达到《污水综合排放标准》(GB8987-1996)一级排放标准,见表2所示。
表2出水水质
控制指标
色度(倍)
指标值
≤100
≤50
6-9
1.5设计原则:
A:
保证处理效果。
使之达到或优于排放标准要求,
B:
:
保证处理系统运行的稳定性。
对自动化的要求不宜过高。
C:
尽量减少基建费用及日常运行开支。
中和池
1.6设计构筑物
二氧化氯废液氢氧化钠溶液聚合硫酸铝
清水池
调节池
储水池
SBR生化反应器
催化氧化塔
板框压滤机
中间池
斜管沉淀池
混凝池
废水
污泥
储泥池
泥饼外运
压力过滤器
滤液池
反冲水
剩余污泥反冲水二氧化氯溶液
出水
图1三唑磷农药废水处理流程框图
1.7设计方案的选择、原理与特点
从以上当前有机磷废水及三唑磷废水见报道的资料来看,各种方法都有自己独到的优势,关键是要根据不同的废水水质来确定不同的组合,根据本次设计的污水水质,大致设计思路为:
根据设计的废水来源,一股10吨/天的pH为1的酸性废水,一股8吨/天的pH为10的碱性废水,单独处理都很困难,现首先将他们混合来中和,发生氧化还原反应,不仅节约了大量药剂,而且能将一部分污染物去除,同时将二氧化氯协同发生器产生的废液返回至调节池,利用其强氧化性对废水进行预处理;
预处理之后的废水依然为强酸性,为使混凝剂产生作用,用氢氧化钠溶液对其进行中和调节,之后加混凝剂,混凝之后进入斜管沉淀池进行沉淀,去除废水中大量的悬浮物,为后面的处理作准备;
经过混凝沉淀之后,废液中还有许多难降解污染物,此时对其进行催化氧化,断裂难降解物质的化合键,提高其可生化性;
最后对废液进行生化处理,采用SBR法比较适合,因为其特有的厌氧与好氧兼有的反应对废水中N、P的去除尤为适合。
2唑磷废水处理工艺设计计算
2.1调节池
2.1.1调节池作用
所有进入废水处理系统的废水,其水量和水质随时都可能发生变化。
生产装置排出的工业废水,其水质和水量随着生产过程而变化。
排放水质有连续的,有不均匀的,甚至是间歇的,废水的水质也变化很大,尤其是某些工序,操作是间歇的,变化就更大了,比如反应釜排放废液就是一例,在处于反应过程中时无废液排出,反应结束,反应釜内剩余物将从釜内排放出来,这种反应残液的浓度十分高,污染严重,排放时间又短,引起废水浓度的显著增大。
水量和水质的变化将严重影响废水处理装置的正常工作,水质和水量的波动越大,处理效果越不稳定,甚至会使废水处理工艺过程遭受严重破坏,尤其是采用生物法处理废水时,微生物对废水中有毒物质非常敏感,超过所能接受的浓度,微生物的代谢作用就会受到抑制,甚至会造成微生物的死亡,即使是短时期的毒物冲击,也将引起处理水质的恶化。
为减少水量和水质变动对废水处理工艺过程的影响,在废水处理系统之前宜设置调节池,存盈补缺,使后续处理构筑物在运行期间内能够得到均衡的进水量和稳定的水质,并达到理想的处理效果。
设置均衡调节池的目的就是解决进水水量水质的变化和废水处理装置稳定的处理能力,处理水质要求达到稳定的水质这一矛盾的。
均衡调节池包括单纯的水量均衡和水质均衡。
水量均衡主要从水量的大小出发,保证进入处理装置的水量达到一定的稳定程度水质的变化可以不加考虑,在水量均衡的过程中,对废水的水质也有一定的均衡作用;
水质均衡是使浓度高时的废水与浓度低时废水相混合,使流入处理装置的废水浓度不超过某一个合适的范围,从而保证处理装置正常工作,在水质均衡的过程中,同时也起着一定的水量均衡的作用。
水质均衡要求预先掌握废水排出的一般规律,水质均衡要求掌握废水水质的变化规律,在允许条件下要尽可能增大均衡装置的容积,容积越大,越有利于调节[5,6]。
2.1.2调节池设计
(1)池体尺寸
对于本设计的实际状况,生产废水排出基本上是均匀排出,因此水量调节可不予考虑,主要是水质调节。
调节的废水主要来自三个方面:
酸性废水、碱性废水、返回压滤液。
设计调节池调节时间为8个小时,生产排出废液体积为:
返回压滤液约占生产废水的30%,总的调节池有效体积应该为:
设计池体为矩形,底面尺寸为:
则池高为:
取池体超高0.3m
则总的调节池尺寸为:
整个池体设于地下,池顶加盖板,与地面相平。
盖板不能密封,留一定的缝隙供所曝空气溢出。
以上尺寸为调节池内壁尺寸,施工时池壁厚为20,池底厚为40。
两股生产废水采用暗沟形式进入调节池,从生产废水排出口向调节池流动过程中即开始混合。
(2)预氧化设计
在后续的废水处理中,作为氧化剂的二氧化氯发生装置会产生一定量的废液,废液量大约二氧化氯,废液的成分主要是二氧化氯、臭氧、氯气、过氧化氢等,因此废液具有较高的酸性及较强的氧化性。
如若直接排放势必造成二次污染,若处理后再排放,则又需要资金投入。
考虑到废液较强的
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