CN101172728A - 毒死蜱农药废水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种毒死蜱农药废水处理工艺，包括酸析、络合萃取、Fenton氧化和催化氧化等工艺步骤。本发明选用毒死蜱废水与除草剂二甲戊乐灵废水混合处理，达到了以废治废，降低废水中难降解类有机污染物负荷，改善废水的可生物降解性，去除废水中的污染物，提高废水的可生化性的目的，该工艺安全、先进、清洁且废水处理成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种农药废水处理工艺，尤其涉及一种毒死蜱废水处理工艺，属于环境保护领域。
背景技术
毒死蜱(chlorpyrifos)是一种高效、广谱、低残留的有机磷农药，是目前世界上产量大的农药品种之一，在欧美国家广泛应用，也是当前我国替代高毒农药甲胺磷的优良品种，市场前景广阔。但是在毒死蜱生产过程中产生的废水，国内外至今没有成熟有效的工业化治理方法。此废水中含有重金属铜、CN-R、硫化物、有机磷和含氮杂环类等多种有毒有害污染物，B/C比值在0.10左右，该废水污染物浓度高、含盐量高、色度高和毒性高，对微生物毒性作用大，生物降解性差，属高浓度、难降解类有机磷农药废水。
目前国内毒死蜱废水的治理方法主要是焚烧法，耗能多，成本高，同时废渣产生量大，增加了焚烧的成本。而且毒死蜱废水治理的方法多是小试技术的研究，未见工业化装置的运行。
发明内容
为解决以上存在的问题，针对毒死蜱废水的特点，在预处理中将其成分破坏，使其具有可生化性，本发明提供了一种毒死蜱农药废水处理工艺，其所采取的技术方案为：
该工艺包括酸析、络合萃取、Fenton氧化和催化氧化，其具体步骤如下：
1)酸析
毒死蜱废水和二甲戊乐灵废水先后进入酸析池，调节pH值为2-4后进行酸析反应，然后通过板框压滤机过滤；
2)络合萃取
酸析后废水与络合萃取剂进入带搅拌的萃取塔进行络合萃取，搅拌均匀后静止分层；
3)Fenton氧化
萃取后位于萃取塔下层的废水进入Fenton池进行Fenton氧化，控制Fenton反应的pH值为2-4，双氧水与硫酸亚铁的摩尔比为8-12∶1；
4)催化氧化
Fenton氧化后废水先进入中间池储存，然后进入催化氧化塔进行催化氧化，以活性炭为载体的负载过渡金属氧化物作为催化剂，臭氧氧化2小时，最后出水进入生化处理装置。
络合萃取后位于萃取塔上层的络合萃取剂进入萃取剂再生装置再生后回用。
络合萃取剂由A与B两种成份混合而成，其中A为N503、TBP、N235、TOA、三氯乙烯中的一种，B为煤油、氯仿、正己烷、乙酸丁酯中的一种。
本发明采用酸析、络合萃取、Fenton氧化和催化氧化等有效的预处理工艺，大幅度降低废水中难降解类有机污染物负荷，改善废水的可生物降解性，去除废水中的污染物，达到提高废水的可生化性的目的。
本发明为优化废水处理资源配置，选用毒死蜱废水与除草剂二甲戊乐灵废水混合处理，以废治废，用二甲戊乐灵的酸性废水与毒死蜱的碱性废水中和，调节废水的pH值为2-4后进入萃取处理。本工艺在节省酸碱消耗的同时，也使废水的COD降低了20％，达到了投资省、运行费用低，优化废水处理结构的目的。
本发明利用可逆络和反应原理开发了废水萃取技术，通过系统相平衡试验研究，设计了专用于此废水逆络萃取剂，此萃取体系中能形成第三相，即络合相，且该第三相具有高度富集被处理废水中有机物的特点，以此处理有机工业废水，降低废水的COD，具有高效性和高选择性，分离操作简单，两相界面清晰，COD去除率高。
本发明采用正交试验，摸索了Fenton反应的pH值范围为2-4，双氧水与硫酸亚铁的摩尔比为8-12∶1，使Fenton氧化后COD去除率达48％。
本发明通过大量的正交实验选择催化剂来降低反应活化能，选择以活性炭为载体的负载过渡金属氧化物作为催化剂，显著提高了对水中农药的氧化分解效率。为提高氧化反应的效率，此催化氧化反应常温常压下进行，反应平稳、操作易控制，且催化剂可以循环利用，不用再生，提高了反应的速率。对难降解、高稳定性污染物去除能力全面超过常规水处理技术及臭氧处理技术，而且与传统的臭氧技术相比，本工艺处理单位水量所消耗的臭氧量低，能大幅度降低废水处理成本。
本发明所具有的有益效果是：可有效降解毒死蜱废水难生物降解的有机物，保证出水的生态毒性安全，且无二次污染；系统出水毒性大大降低，可生化性由0.08提高到0.32，出水稀释后经过A/O法生物处理，出水达到国家一级标准；该废水处理工艺安全、先进、清洁，废水处理成本低。
具体实施方式
实施例1：
使用山东华阳科技股份有限公司的毒死蜱废水作为待处理水，采用酸析、络合萃取、Fenton氧化和催化氧化工艺进行处理。
具体工艺步骤如下：
1)酸析：利用二甲戊乐灵酸性废水调节毒死蜱碱性废水，毒死蜱废水经调节后，pH值控制在3，再经板框压滤机压滤；
2)络合萃取：酸析后废水与络合萃取剂进入带搅拌的萃取塔，搅拌均匀后，静止2小时分层。位于萃取塔下层的废水进入Fenton池，上层的络合萃取剂进入萃取剂再生装置回用；
3)Fenton氧化：废水进入Fenton池进行Fenton氧化，控制Fenton反应的pH值为3，投加30％双氧水为3g/l，投加硫酸亚铁为0.4g/l；
4)催化氧化：Fenton氧化后废水先进入中间池储存，然后进入催化氧化塔进行催化氧化，以活性炭为载体的负载过渡金属氧化物作为催化剂，臭氧氧化2小时，最后出水进入生化处理装置。
Fenton氧化和催化氧化合称为复合催化氧化，在此过程中控制空气流量为120m3/h，进水流量为5m3/h，保证废水停留时间约2小时。
毒死蜱废水处理后的水质如下表1所示：
表1毒死蜱废水处理前后水质指标对比
实施例2：
利用某农药厂毒死蜱废水作为待处理水，采用酸析、络合萃取、Fenton氧化和催化氧化工艺进行处理。
具体工艺步骤如下：
1)酸析：利用二甲戊乐灵酸性废水调节毒死蜱碱性废水，毒死蜱废水经调节后，pH值控制在2，再经板框压滤机压滤；
2)络合萃取：酸析后废水与络合萃取剂进入带搅拌的萃取塔，搅拌均匀后，静止2小时分层。位于萃取塔下层的废水进入Fenton池，上层的络合萃取剂进入萃取剂再生装置回用；
3)Fenton氧化：废水进入Fenton池进行Fenton氧化，控制Fenton反应的pH值为3，投加30％双氧水为3g/l，投加硫酸亚铁为0.4g/l；
4)催化氧化：Fenton氧化后废水先进入中间池储存，然后进入催化氧化塔进行催化氧化，以活性炭为载体的负载过渡金属氧化物作为催化剂，臭氧氧化2小时，最后出水进入生化处理装置。
复合催化氧化中控制空气流量为100m3/h，进水流量为5m3/h，保证废水停留时间约2小时。
毒死蜱废水处理后的水质如下表2所示：
表2毒死蜱废水处理前后水质指标对比
Claims (3)
1.一种毒死蜱农药废水处理工艺，包括酸析、络合萃取、Fenton氧化和催化氧化，其特征在于该工艺具体步骤如下：
1)酸析
毒死蜱废水和二甲戊乐灵废水先后进入酸析池，调节pH值为2-4后进行酸析反应，然后通过板框压滤机过滤；
2)络合萃取
酸析后废水与络合萃取剂进入带搅拌的萃取塔进行络合萃取，搅拌均匀后静止分层；
3)Fenton氧化
萃取后位于萃取塔下层的废水进入Fenton池进行Fenton氧化，控制Fenton反应的pH值为2-4，双氧水与硫酸亚铁的摩尔比为8-12∶1；
4)催化氧化
Fenton氧化后废水先进入中间池储存，然后进入催化氧化塔进行催化氧化，以活性炭为载体的负载过渡金属氧化物作为催化剂，臭氧氧化2小时，最后出水进入生化处理装置。
2.根据权利要求1所述的毒死蜱农药废水处理工艺，其特征在于，络合萃取后位于萃取塔上层的络合萃取剂进入萃取剂再生装置再生后回用。
3.根据权利要求1所述的毒死蜱农药废水处理工艺，其特征在于，络合萃取剂由A与B两种成份混合而成，其中A为N503、TBP、N235、TOA、三氯乙烯中的一种，B为煤油、氯仿、正己烷、乙酸丁酯中的一种。
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