CN109354338A - 一种深度处理恶草灵生产废水的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种深度处理恶草灵生产废水的装置及方法，涉及污水处理技术领域，该深度处理恶草灵生产废水的装置包括预沉池，微电解反应器，絮凝池，脱色池，臭氧发生装置，MVR蒸发器，A/O生化池和电催化氧化池。本发明通过将沉淀处理，微电解，絮凝沉淀，脱色工艺，MVR蒸发工艺，A/O工艺和电催化氧化工艺有效的结合在一起组成深度处理恶草灵生产废水的方法。本发明降低废水污染效果好，成本低，安全系数高。

Description

一种深度处理恶草灵生产废水的装置及方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种深度处理恶草灵生产废水的装置及方法。
背景技术
农药生产行业不断发展的同时，农药制造企业周围的水体也受到严重污染。恶草灵为杂环类选择性触杀型除草剂，纯品为白色无味结晶。可溶于多种有机溶剂，难溶于水。在常温下稳定，在碱性条件下易分解，对人、畜、蜜蜂低毒，对鱼类毒性中等。在生产恶草灵以及类似农药时，产生的废水均具有高含盐量、高化学需氧量、高色度、高毒性的特点，通常采用传统的微生物处理方法进行处理，传统的微生物处理方法如下：
萃取法：利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中，需经过反复多次萃取，绝大部分的化合物才能提取出来。
膜分离技术：膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等，膜分离都采用错流过滤方式，成本较高。
湿式氧化法：湿式氧化法是在一定温度和压力下，向废水中通入空气或氧气，使污染物氧化的方法。氧化所需的温度由污染物的化学性质决定，压力的确定基于使废水保持液相并溶有足够浓度的氧气。在用空气氧化时，系统压力一般比水的饱和蒸气压髙3～4MPa。湿式氧化是放热反应，为维持系统的热量平衡，废水中被氧化物需要有足够的浓度，以化学需氧量计在40000～100000mg/L为佳。湿式氧化法可以作为终端处理方法，也可用作生化处理的预处理手段，只能氧化除去难生物降解物。
由此得知传统的微生物处理方法无法将生产恶草灵类农药产生的废水进行有效处理，且成本均较高。
因此急需提供一种降低废水污染效果好，成本低，安全系数高的深度处理恶草灵生产废水的装置及方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种深度处理恶草灵生产废水的装置及方法。
本发明提供了如下的技术方案：
一种深度处理恶草灵生产废水的装置，包括预沉池，所述预沉池的进口端通过第一连接管连接有恶草灵生产废水管，所述预沉池的出口端通过第二连接管连接有微电解反应器的进口端，所述微电解反应器的出口端通过第三连接管连接有絮凝池的进口端，所述絮凝池的出口端通过第四连接管连接有脱色池的进口端，所述脱色池设有臭氧进口，所述臭氧进口通过第五连接管连接有臭氧发生装置的出口端，所述脱色池的出口端通过第六连接管连接有MVR蒸发器的进口端，所述MVR蒸发器的出口端通过第七连接管连接有A/O生化池的进口端，所述A/O生化池的出口端通过第八连接管连接有电催化氧化池的进口端，所述电催化氧化池的出口端通过第九连接管连接有达标排放口。
优选的，所述电催化氧化池的出口端设有回流装置，所述回流装置通过第十连接管将达标排放水回流至所述MVR蒸发器的内部。
优选的，通过所述第十连接管的达标排放水量占通过所述第九连接管的达标排放水量的10％-30％。
优选的，所述电催化氧化装置的阳极和阴极的表面积相同。
优选的，所述阳极和所述阴极均为金属电极，所述阳极为钛基底修饰锡锑电极，所述阴极为不锈钢电极。
优选的，所述阳极掺有硝酸铈、硝酸铋或PTFE。
一种深度处理恶草灵生产废水的方法，包括以下步骤：
S1、沉淀处理：将酸性的恶草灵废水排入预沉池，沉淀分离出废水中的大颗粒物质后进行排放压缩，上清液通过第二连接管进入微电解反应器；
S2、微电解：在微电解反应器内加入经过高温煅烧的铁炭微电解填料，使用氢氧化钠调节废水的pH的值至2-4，使得水力停留时间为110-130min，上清液通过第三连接管进入絮凝池中；
S3、絮凝沉淀：使用氢氧化钠将絮凝池中的废水调至中性，曝气处理30min，将沉淀排出，上清液通过第四连接管进入脱色池；
S4、脱色工艺：臭氧发生装置通过第五连接管向臭氧进口通入臭氧，进行氧化，上清液通过第六连接管进入MVR蒸发器；
S5、MVR蒸发工艺：蒸发废气，将废水内析出的盐分分离，上清液通过第七连接管进入A/O生化池；
S6、A/O工艺：A段工艺脱除废水中的氮元素，O段工艺降解废水中的有机物，上清液通过第八连接管进入电催化氧化池；
S7、电催化氧化工艺：通电后电极表面产生强氧化物质，进行电催化氧化，进一步降低化学需氧量后通过达标排放口排出。
优选的，步骤S2中通过氢氧化钠将废水的pH值调节至3，使得气与水的比例为1:3，水力停留时间为120min。
优选的，步骤S7中在进行电催化氧化时控制水力停留时间120min，电流密度为20mA/cm2-25mA/cm2，电压为6V。
本发明的有益效果是：生产恶草灵产生的废水为酸性废水，沉淀处理降低了原废水中的有机物含量，保证后续处理单元稳定运行；微电解过程中生成具有很高化学活性的物质，在酸性条件下，反应产生的新生态氢能与废水中的物质发生氧化还原反应，破坏废水中原有的基团、使得长链条物质发生断链，降低毒性，提高废水可生化性的效果，并将废水中部分大分子物质分解为小分子物质，降低化学需氧量；在微电解过程中生成的Fe3+、Fe2+经水解、聚合，形成具有沉淀、絮凝和吸附作用的Fe(OH)3、Fe(OH)2，其与废水中的污染物絮凝并产生沉淀，可除去废水中的有机物，调节废水的pH值至中性，曝气处理后，废水中的部分有机物会随着生成的沉淀一起被除去；废水中的Fe离子被去除后排入脱色池，在废水中通入臭氧进行氧化，大部分的有色有机物被臭氧氧化降解，出水色度大幅降低，有利于下一步蒸发得到高品质盐；MVR蒸发工艺对废水进行蒸发，分离出废水内的盐分；A/O工艺将废水内的大分子有机物水解为小分子有机物并彻底降解，降低废水的化学需氧量同时可以有效降低废水中氨氮含量；通电后电极表面产生强氧化物质，进一步降低残余的化学需氧量，在电催化氧化过程中，无需添加额外的化学试剂，减轻了运行成本的同时也避免了二次污染；电催化氧化设备为低电压高电流，保证了处理效果的同时提高了安全系数，避免人员操作时发生危险。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图。
图中标记为：1、预沉池；2、第一连接管；3、第二连接管；4、微电解反应器；5、第三连接管；6、絮凝池；7、第四连接管；8、脱色池；9、臭氧进口；10、第五连接管；11、臭氧发生装置；12、第六连接管；13、MVR蒸发器；14、第七连接管；15、A/O生化池；16、第八连接管；17、电催化氧化池；18、第九连接管；19、第十连接管。
具体实施方式
下面结合附图描述本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种深度处理恶草灵生产废水的装置，包括预沉池1，预沉池1的进口端通过第一连接管2连接有恶草灵生产废水管，预沉池1的出口端通过第二连接管3连接有微电解反应器4的进口端，微电解反应器4的出口端通过第三连接管5连接有絮凝池6的进口端，絮凝池6的出口端通过第四连接管7连接有脱色池8的进口端，脱色池8设有臭氧进口9，臭氧进口9通过第五连接管10连接有臭氧发生装置11的出口端，脱色池8的出口端通过第六连接管12连接有MVR蒸发器13的进口端，MVR蒸发器13的出口端通过第七连接管14连接有A/O生化池15的进口端，A/O生化池15的出口端通过第八连接管16连接有电催化氧化池17的进口端，电催化氧化池17的出口端通过第九连接管18连接有达标排放口。
电催化氧化池17的出口端设有回流装置，回流装置通过第十连接管19将达标排放水回流至MVR蒸发器13的内部。通过第十连接管19的达标排放水量占通过第九连接管18的达标排放水量的10％-30％，可减少MVR蒸发器13结焦堵塞的问题。电催化氧化装置的阳极和阴极的表面积相同。阳极和阴极均为金属电极，阳极为钛基底修饰锡锑电极，阴极为不锈钢电极。阳极掺有硝酸铈、硝酸铋或PTFE。
一种深度处理恶草灵生产废水的方法，包括以下步骤：
S1、沉淀处理：将酸性的恶草灵废水排入预沉池，沉淀分离出废水中的大颗粒物质后进行排放压缩，上清液通过第二连接管3进入微电解反应器4；
S2、微电解：在微电解反应器内加入经过高温煅烧的铁炭微电解填料，使用氢氧化钠调节废水的pH的值至2-4，使得水力停留时间为110-130min，上清液通过第三连接管进入絮凝池中；
S3、絮凝沉淀：使用氢氧化钠将絮凝池6中的废水调至中性，曝气处理30min，将沉淀排出，上清液通过第四连接管7进入脱色池8；
S4、脱色工艺：臭氧发生装置11通过第五连接管10向臭氧进口9通入臭氧，进行氧化，上清液通过第六连接管12进入MVR蒸发器13；
S5、MVR蒸发工艺：蒸发废气，将废水内析出的盐分分离，上清液通过第七连接管14进入A/O生化池15；
S6、A/O工艺：A段工艺脱除废水中的氮元素，O段工艺降解废水中的有机物，上清液通过第八连接管16进入电催化氧化池17；
S7、电催化氧化工艺：通电后电极表面产生强氧化物质，进行电催化氧化，进一步降低化学需氧量后通过达标排放口排出。
步骤S2中通过氢氧化钠将废水的pH值调节至3，使得气与水的比例为1:3，水力停留时间为120min。步骤S7中在进行电催化氧化时控制水力停留时间120min，电流密度为20mA/cm2-25mA/cm2，电压为6V。
本发明的使用方式为：制作并放置流程中的各个部件，并将各部件按照先后顺序通过连接管依次进行连接，将酸性的废水通入预沉池1，经过沉淀处理后通入微电解反应器4，使用氢氧化钠调节废水的pH的值至2-4，使得水力停留时间为110-130min，经过分解反应后通入絮凝池6,使用氢氧化钠将废水调至中性，曝气处理30min，废水中的部分有机物会随着生成的沉淀被除去,之后通入脱色池8，在废水中通入臭氧进行氧化，大部分的有色有机物被臭氧氧化降解后通入MVR蒸发器13，对废水进行蒸发，分离出废水内的盐分后通入A/O生化池15，A段工艺脱除废水中的氮元素，O段工艺降解废水中的有机物，将废水中部分大分子物质分解为小分子物质，并降低化学需氧量后通入电催化氧化池17，控制水力停留时间120min，电流密度为20mA/cm2-25mA/cm2，电压为6V，通电后电极表面产生强氧化物质，进一步降低残余的化学需氧量后通入达标排放口，部分达标排放水通过回流装置回流入MVR蒸发器13，减少MVR蒸发器13结焦堵塞。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种深度处理恶草灵生产废水的装置，其特征在于，包括预沉池，所述预沉池的进口端通过第一连接管连接有恶草灵生产废水管，所述预沉池的出口端通过第二连接管连接有微电解反应器的进口端，所述微电解反应器的出口端通过第三连接管连接有絮凝池的进口端，所述絮凝池的出口端通过第四连接管连接有脱色池的进口端，所述脱色池设有臭氧进口，所述臭氧进口通过第五连接管连接有臭氧发生装置的出口端，所述脱色池的出口端通过第六连接管连接有MVR蒸发器的进口端，所述MVR蒸发器的出口端通过第七连接管连接有A/O生化池的进口端，所述A/O生化池的出口端通过第八连接管连接有电催化氧化池的进口端，所述电催化氧化池的出口端通过第九连接管连接有达标排放口。
2.根据权利要求1所述的一种深度处理恶草灵生产废水的装置，其特征在于，所述电催化氧化池的出口端设有回流装置，所述回流装置通过第十连接管将达标排放水回流至所述MVR蒸发器的内部。
3.根据权利要求2所述的一种深度处理恶草灵生产废水的装置，其特征在于，通过所述第十连接管的达标排放水量占通过所述第九连接管的达标排放水量的10％-30％。
4.根据权利要求1所述的一种深度处理恶草灵生产废水的装置，其特征在于，所述电催化氧化装置的阳极和阴极的表面积相同。
5.根据权利要求4所述的一种深度处理恶草灵生产废水的装置，其特征在于，所述阳极和所述阴极均为金属电极，所述阳极为钛基底修饰锡锑电极，所述阴极为不锈钢电极。
6.根据权利要求5所述的一种深度处理恶草灵生产废水的装置，其特征在于，所述阳极掺有硝酸铈、硝酸铋或PTFE。
7.一种深度处理恶草灵生产废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、沉淀处理：将酸性的恶草灵废水排入预沉池，沉淀分离出废水中的大颗粒物质后进行排放压缩，上清液通过第二连接管进入微电解反应器；
S2、微电解：在微电解反应器内加入经过高温煅烧的铁炭微电解填料，使用氢氧化钠调节废水的pH的值至2-4，使得水力停留时间为110-130min，上清液通过第三连接管进入絮凝池中；
S3、絮凝沉淀：使用氢氧化钠将絮凝池中的废水调至中性，曝气处理30min，将沉淀排出，上清液通过第四连接管进入脱色池；
S4、脱色工艺：臭氧发生装置通过第五连接管向臭氧进口通入臭氧，进行氧化，上清液通过第六连接管进入MVR蒸发器；
S5、MVR蒸发工艺：蒸发废气，将废水内析出的盐分分离，上清液通过第七连接管进入A/O生化池；
S6、A/O工艺：A段工艺脱除废水中的氮元素，O段工艺降解废水中的有机物，上清液通过第八连接管进入电催化氧化池；
S7、电催化氧化工艺：通电后电极表面产生强氧化物质，进行电催化氧化，进一步降低化学需氧量后通过达标排放口排出。
8.根据权利要求7所述的处理废水的方法，其特征在于，步骤S2中通过氢氧化钠将废水的pH值调节至3，使得气与水的比例为1:3，水力停留时间为120min。
9.根据权利要求7所述的处理废水的方法，其特征在于，步骤S7中在进行电催化氧化时控制水力停留时间120min，电流密度为20mA/cm2-25mA/cm2，电压为6V。
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