CN111170545A - 一种农药废水处理系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高效的农药废水处理系统及工艺,所述处理系统包括预处单元和生化处理单元;所述预处理单元包括依次连接的调节池、絮凝沉淀池、中间水池、除盐系统和精馏回收系统;所述精馏回收系统为二级精馏冷凝系统,包括顺次连接的甲醇精馏提纯系统、二氯甲烷精馏提纯系统和一甲胺及二甲胺精馏提纯系统。所述工艺,包括(1)预处理、(2)生化处理、(3)末端深度处理、(4)污泥处理和(5)废气处理。本发明操作简单、成本低,可以有效处理甲维盐生产过程中产生的废水,实现达标排放,最大限定的降低对环境的污染,实现真正的绿色生产。

Description

一种农药废水处理系统及工艺
技术领域
本发明属于水处理技术领域,具体涉及一种农药废水处理系统及工艺。
背景技术
目前我国农药年产量约计40万吨,其中杀虫剂年产量占全国农药产量的60%,据不完全统计,全国农药生产行业废水排放量约15亿吨/年,其中7%已进行处理,处理达标仅占已处理的1%。
甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(emamectin benzoate,简称甲维盐),商品名Proclaim(banleptm),是一种超高效绿色杀虫剂。甲维盐的制备是从发酵产品阿维菌素B1开始合成的,与阿维菌素相比,其杀虫活性提高了3个数量级,对哺乳动物(大鼠)的毒性仅是母体阿维菌素的1/6。甲维盐对鳞翅目昆虫的活性好于阿维菌素,对螨类杀虫活性两者相当,而在对同翅目昆虫(特别是蚜虫)的活性要低于阿维菌素。基于甲维盐的高效生物活性,而且具有生物源、易降解、无公害等特点,目前世界上许多国家已将其用于粮食、经济作物和蔬菜等害虫防治,需求量极大,市场前景广阔。
然而,甲维盐生产过程产生合成反应生产废水、产品精制洗涤水、设备及车间冲洗水等,含有一定浓度原药和中间体,含盐量及COD浓度高达数十万毫克升,总氮浓度数万毫克升,常规处理工艺难以实现废水完全达标。
因此,亟需开发一种高效的农药废水处理系统及工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效的农药废水处理系统及工艺,其操作简单、成本低,可以有效处理甲维盐生产过程中产生的废水,实现达标排放,最大限定的降低对环境的污染,实现真正的绿色生产。
为了解决以上技术问题,本发明提供了以下技术方案:
一种高效的农药废水处理系统,包括预处单元和生化处理单元;所述预处理单元包括依次连接的调节池、絮凝沉淀池、中间水池、除盐系统和精馏回收系统;
所述精馏回收系统为二级蒸馏冷凝系统,包括顺次连接的甲醇精馏提纯系统、二氯甲烷精馏提纯系统、一甲胺及二甲胺精馏提纯系统。
进一步地,所述精馏回收系统包括蒸馏釜、冷凝器、精馏塔和提纯储罐。
进一步地,所述除盐系统为三效蒸发系统,包括至少三组依次连接的加热器和分离器,所述分离器的顶部设蒸汽口、中部设进汽口,底部设回流口和母液排放口;所述分离器的进汽口与加热器顶部的排汽口连接,所述回流口与加热器底部的进口连接,所述蒸汽口与次级加热器的蒸汽入口连接和/或与冷凝水进水口连接。
进一步地,所述絮凝沉淀池分为絮凝区和重力沉淀区两部分,其中絮凝区设搅拌和加药装置。
所述的生化处理单元包括依次连接的综合调节池、厌氧生化池、好氧生化池和二沉池。
进一步地,所述精馏回收系统的残液口与所述综合调节池的进水口连接。
进一步地,所述的农药废水处理系统还包括深度处理单元、污泥处理单元和废气处理单元。
更进一步地,所述深度处理单元为絮凝沉淀池。
更进一步地,所述污泥处理单元包括污泥浓缩池和机械脱水装置。
更进一步地,所述废气处理单元为生物除臭装置。
本发明还提供了上述农药废水处理系统的工艺方法,包括以下步骤:
(1)预处理:
农药废水进入调节池,曝气、均衡水质后,进入絮凝沉淀池,在絮凝区进行絮凝反应,使废水中不溶性污染物形成絮体,并在沉淀区内通过重力沉降去除;去除沉淀后的废水进入中间水池,调节废水的pH为酸性后,进入三效蒸发系统,蒸馏去除盐分,得到馏分和母液;其中,母液外运至定点单位统一处理,馏分进入二级精馏冷凝系统,依次回收甲醇、二氯甲烷和一甲胺及二甲胺,并得到精馏残液;
(2)生化处理:
步骤(1)得到的精馏残液进入综合调节池,与冲洗水、生活污水混合,曝气、均衡水质水量后,进入厌氧生化池,在厌氧菌作用下将馏分中残留大分子有机物降解为小分子有机物,有机氮降解为无机氮,厌氧处理后的废水进入好氧生化池,利用活性污泥继续降解水中的小分子有机物;好氧处理后的废水进入二沉池,经重力沉降去除水中老化微生物;
(3)末端深度处理:
步骤(2)中二沉池的出水进入末端深度处理单元,进行深度处理,进一步去除水体中的磷酸盐和不溶性有机物后,排入市政管网;
(4)污泥处理:
农药废水处理过程中产生的物化泥、剩余污泥经污泥浓缩池浓缩后,进行机械脱水,干化污泥外运至有资质企业进行深度处理,渗滤液回流至综合调节池;
(5)废气处理:
对农药废水处理过程中产生异味的单元加盖集气罩进行异味收集,通过废气处理单元吸收降解废气中的硫化氢、甲烷等废气后经高空排放。
本发明的有益效果为:
(1)本发明选用三效蒸发系统除盐,将废水中盐含量降至微生物可耐受范围,减少对后续生化单元冲击,控制酸性条件下高温蒸发,将高沸点有机物及铵盐保留在蒸发母液中,实现分流处理,降低处理难度及投资运行费用;
(2)根据三效蒸发系统馏分组成及各自沸点不同,依次设置两级精馏冷凝系统,将各组分分别提纯回用,降低馏分中污染物浓度的同时,带来经济效益;
(3)本发明对提纯后馏分中残留有机物及总氮类物质,设置厌氧+多级AO组合工艺,经厌氧将大分子有机物及有机氮降解为小分子物质,为后续好氧处理提供有利条件。好氧单元采用多级AO强化脱氮工艺,提高总氮去除效率;
(4)末端深度处理单元通过化学除磷方式,磷酸盐去除率高达95%,确保废水中磷酸盐指标达标;
(5)同时,本发明兼顾污泥、异味处理,避免了废水处理设施运行过程中产生的二次污染,真正实现了绿色生产。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中,1、调节池,2、絮凝沉淀池,2.1、预处理絮凝区,2.2、预处理重力沉淀区,3、中间水池,4、除盐系统,4.1a、加热器、4.1b、分离器,5、精馏回收系统,5.1a、蒸馏釜,5.1b、冷凝器,5.1c、精馏塔,5.1d、提纯储罐,6、综合调节池,7、厌氧生化池,8、好氧生化池,8.1、A池,8.2、O池,9、二沉池,10、末端深度处理单元,10.1、末端絮凝区,10.2、末端重力沉淀区,11、污泥处理单元,11.1、污泥浓缩池,11.2、机械脱水装置,12、废气处理单元。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。需要说明的是,在本发明的描述中,术语“一端”、“另一端”、“上”、“下”、“前端”、“后端”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
甲维盐废水的盐含量高达数十万毫克升,COD浓度在20-50万毫克升,同时,含有一定浓度一甲胺、DMF等难生物降解有机氮物质,废水总氮浓度2-5万毫克升。直接进行化学氧化或生物氧化,投资及运行费用高昂,企业难以承受。本发明首先采取预处理单元,去除盐分,将馏分中盐含量降至微生物可耐受范围,然后,利用分级精馏冷凝处理,将馏分中含有的甲醇、二氯甲烷、一甲胺、二甲胺等低沸点有机物进行精馏,回收得到的一甲胺/二甲胺混合物、二氯甲烷和甲醇,显著降低了后续处理单元负荷,为农药废水的高效处理 提供了保障。
下面通过具体实施方案结合附图及对本发明作进一步详细说明。
如图1所示,本发明提供了一种高效的农药废水处理系统,包括预处单元和生化处理单元;所述预处理单元包括依次连接的调节池1、絮凝沉淀池2、中间水池3、除盐系统4和精馏回收系统5;
所述精馏回收系统5为二级蒸馏冷凝系统,包括顺次连接的甲醇精馏提纯系统、二氯甲烷精馏提纯系统、一甲胺及二甲胺精馏提纯系统。
进一步地,所述精馏提纯系统包括依次连接的蒸馏釜5.1a、冷凝器5.1b、精馏塔5.1c和提纯储罐5.1d。
进一步地,所述除盐系统4为三效蒸发系统,包括至少三组依次连接的加热器4.1a和分离器4.1b,所述分离器4.1b的顶部设蒸汽口、中部设进汽口,底部设回流口和母液排放口;所述分离器4.1b的进汽口与加热器4.1a顶部的排汽口连接,所述回流口与加热器4.1a底部的进口连接,所述蒸汽口与次级加热器的蒸汽入口连接和/或与冷凝水进水口连接。
进一步地,所述絮凝沉淀池2分为预处理絮凝区2.1和预处理重力沉淀区2.2两部分,其中絮凝区设搅拌和加药装置。
所述的生化处理单元包括依次连接的综合调节池6、厌氧生化池7、好氧生化池8和二沉池9。
进一步地,所述厌氧生化池7为UASB厌氧反应器。
进一步地,所述好氧生化池8为二级AO池,A池8.1内设置潜水搅拌机, O池8.2内设置旋流曝气装置。
进一步地,所述精馏回收系统5的残液口与所述综合调节池6的进水口连接。
本发明所述的农药废水处理系统还包括深度处理单元10、污泥处理单元11和废气处理单元12。
进一步地,所述深度处理单元10为絮凝沉淀池,包括末端絮凝区10.1和末端重力沉淀区10.2。
进一步地,所述污泥处理单元11包括污泥浓缩池11.1和机械脱水装置11.2。
进一步地,所述废气处理单元12为生物除臭装置。
本发明还提供了上述农药废水处理系统的工艺方法,包括以下步骤:
(1)预处理:
农药废水进入调节池1,曝气、均衡水质后,进入絮凝沉淀池2,在预处理絮凝区2.1进行絮凝反应,使废水中不溶性污染物形成絮体,并在预处理重力沉淀区2.2内通过重力沉降去除;去除沉淀后的废水进入中间水池3,调节废水的pH为酸性后,进入除盐系统4,蒸馏去除盐分,得到馏分和母液;其中,母液外运至定点单位统一处理,馏分进入精馏回收系统5,依次回收甲醇、二氯甲烷和一甲胺及二甲胺,并得到精馏残液;
(2)生化处理:
步骤(1)得到的精馏残液进入综合调节池6,与冲洗水、生活污水混合,曝气、均衡水质水量后,进入厌氧生化池7,在厌氧菌作用下将馏分中残留大分子有机物降解为小分子有机物,有机氮降解为无机氮,厌氧处理后的废水进入好氧生化池8,利用活性污泥继续降解水中的小分子有机物;好氧处理后的废水进入二沉池9,经重力沉降去除水中老化微生物;
(3)末端深度处理:
步骤(2)中二沉池的出水进入末端深度处理单元10,进行深度处理,进一步去除水体中的磷酸盐和不溶性有机物后,排入市政管网;
(4)污泥处理:
农药废水处理过程中产生的物化泥、剩余污泥经污泥进入污泥处理单元11,经浓缩、机械脱水,干化污泥外运至有资质企业进行深度处理,渗滤液回流至综合调节池6;
(5)废气处理:
对农药废水处理过程中产生异味的单元加盖集气罩进行异味收集,通过废气处理单元12吸收降解废气中的硫化氢、甲烷等废气后经高空排放。
进一步地,步骤(1)中所述絮凝反应为:向预处理絮凝区投加NaOH溶液调节废水pH值至10后,投加脱色剂和聚丙烯酰胺(PAM)溶液;所述预处理重力沉淀区的表面负荷为0.6-0.8m3/(m2·h)。
进一步地,步骤(1)中所述调节废水的pH为酸性具体为:向中间水池投加硫酸调节废水的pH值至5-6。
进一步地,步骤(1)中所述除盐系统4为三效蒸发系统;所述蒸馏为在80-100℃下蒸馏2-4h。
进一步地,步骤(1)中所述进入精馏回收系统5为二级精馏冷凝系统,其中甲醇精馏提纯系统的工作温度为65℃、二氯甲烷精馏提纯系统的工作温度为40℃、一甲胺及二甲胺精馏提纯系统的工作温度为7℃。
进一步地,步骤(2)中所述厌氧生化池7为UASB厌氧反应器,池体采用碳钢防腐结构,池内设有蒸汽加热系统、三相分离系统、沼气净化系统、布水系统、内循环系统、集水系统,控制水温为35℃,上升流速为1.5m/h,污泥浓度为6000-8000mg/L。
进一步地,步骤(2)中所述好氧生化池8为二级AO池,A池8.1内设置潜水搅拌机,溶解氧控制在0.2-0.5mg/L,O池8.2内设置旋流曝气系统,溶解氧控制在2-4mg/L,每级O池设置内回流系统(4倍流量)回流硝化液至各自A池,AO生化池污泥浓度为3500-5000mg/L,脱氮负荷0.01-0.03kgNO3-N/ kgMLSS·d,C/N控制在4-6。
进一步地,步骤(2)中所述二沉池9为竖流式,表面负荷0.6-0.8m3/(m2·h),停留时间2h。
进一步地,步骤(3)中所述末端深度处理单元10为絮凝沉淀池,分为末端絮凝区10.1和末端重力沉淀区10.2两部分,所述末端絮凝区投加除磷剂和聚丙烯酰胺(PAM)溶液;所述末端重力沉淀区10.2的表面负荷为0.6-0.8m3/(m2·h)。
进一步地,步骤(4)中所述污泥处理单元11包括污泥浓缩池11.1和机械脱水装置11.2。
进一步地,步骤(4)中所述废气处理单元12为生物除臭装置。
本发明选用三效蒸发系统除盐,将废水中盐含量降至微生物可耐受范围,减少对后续生化单元冲击,控制酸性条件下高温蒸发,将高沸点有机物及铵盐保留在蒸发母液中,实现分流处理,降低处理难度及投资运行费用;
同时,根据三效蒸发系统馏分组成及各自沸点不同,依次设置两级精馏冷凝系统,将各组分分别提纯回用,降低馏分中污染物浓度的同时,带来一定经济效益;
本发明对提纯后馏分中残留有机物及总氮类物质,设置厌氧+多级AO组合工艺,经厌氧将大分子有机物及有机氮降解为小分子物质,为后续好氧处理提供有利条件。好氧单元采用多级AO强化脱氮工艺,提高总氮去除效率;
其末端深度处理单元通过化学除磷方式,磷酸盐去除率高达95%,确保废水中磷酸盐指标达标;
本发明了兼顾污泥、异味处理,避免了废水处理设施运行过程中产生的二次污染,真正实现了绿色生产。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种农药废水处理系统,包括预处单元和生化处理单元,其特征在于,所述预处理单元包括依次连接的调节池、絮凝沉淀池、中间水池、除盐系统和精馏回收系统;
所述精馏回收系统为二级精馏冷凝系统,包括顺次连接的甲醇精馏提纯系统、二氯甲烷精馏提纯系统和一甲胺及二甲胺精馏提纯系统。
2.根据权利要求1所述的农药废水处理系统,其特征在于,所述除盐系统为三效蒸发系统。
3.根据权利要求1所述的农药废水处理系统,其特征在于,所述的生化处理单元包括依次连接的综合调节池、厌氧生化池、好氧生化池和二沉池。
4.根据权利要求3所述的农药废水处理系统,其特征在于,所述精馏回收系统的残液口与所述综合调节池的进水口连接。
5.根据权利要求1所述的农药废水处理系统,其特征在于,还包括深度处理单元、污泥处理单元和废气处理单元。
6.一种利用权利要求1-5任一项所述的农药废水处理系统进行废水处理的工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)预处理:
农药废水进入调节池,曝气、均衡水质后,进入絮凝沉淀池,在絮凝区进行絮凝反应,使废水中不溶性污染物形成絮体,并在沉淀区内通过重力沉降去除;去除沉淀后的废水进入中间水池,调节废水的pH为酸性后,进入三效蒸发系统,蒸馏去除盐分,得到馏分和母液;其中,母液外运至定点单位统一处理,馏分进入二级精馏冷凝系统,依次回收甲醇、二氯甲烷和一甲胺及二甲胺,并得到精馏残液;
(2)生化处理:
步骤(1)得到的精馏残液进入综合调节池,与冲洗水、生活污水混合,曝气、均衡水质水量后,进入厌氧生化池,在厌氧菌作用下将馏分中残留大分子有机物降解为小分子有机物,有机氮降解为无机氮,厌氧处理后的废水进入好氧生化池,利用活性污泥继续降解水中的小分子有机物;好氧处理后的废水进入二沉池,经重力沉降去除水中老化微生物;
(3)末端深度处理:
步骤(2)中二沉池的出水进入末端深度处理单元,进行深度处理,进一步去除水体中的磷酸盐和不溶性有机物后,排入市政管网;
(4)污泥处理:
农药废水处理过程中产生的物化泥、剩余污泥经污泥浓缩池浓缩后,进行机械脱水,干化污泥外运至有资质企业进行深度处理,渗滤液回流至综合调节池;
(5)废气处理:
对农药废水处理过程中产生异味的单元加盖集气罩进行异味收集,通过废气处理单元吸收降解废气中的硫化氢、甲烷等废气后经高空排放。
7.根据权利要求6所述的工艺方法,其特征在于,步骤(1)中所述絮凝反应为:在絮凝区内投加NaOH溶液调节废水pH值至10后,投加脱色剂和聚丙烯酰胺溶液;所述重力沉淀区的表面负荷为0.6-0.8m3/(m2·h)。
8.根据权利要求6所述的工艺方法,其特征在于,步骤(1)中所述调节废水的pH为酸性具体为:向中间水池投加硫酸调节废水的pH值至5-6。
9.根据权利要求6所述的工艺方法,其特征在于,步骤(1)中所述蒸馏为:在80-100℃下蒸馏2-4h。
10.根据权利要求5所述的工艺方法,其特征在于,步骤(1)中所述二级精馏冷凝系统中甲醇精馏提纯系统的工作温度为65℃、二氯甲烷精馏提纯系统的工作温度为40℃、一甲胺及二甲胺精馏提纯系统的工作温度为7℃。
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CN114477471A (zh) * 2022-02-16 2022-05-13 杭州秀川科技有限公司 一种复合菌群处理甲维盐胺化废水的方法

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