CN202542974U

CN202542974U - 一种草甘膦生产废水除磷的装置

Info

Publication number: CN202542974U
Application number: CN 201220119349
Authority: CN
Inventors: 吴康跃; 梅荣武; 韦彦斐; 沈浙萍; 许青兰
Original assignee: Zhejiang Environmental Science Research and Design Institute
Current assignee: Zhejiang Environmental Science Research and Design Institute
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2022-03-27

Abstract

本实用新型公开了一种草甘膦生产废水除磷的装置，属于废水处理领域，包括：依次设置的用于调节废水pH值的调节池、用于将调pH后的废水与亚铁盐A进行混匀的均质池、用于将与亚铁盐A混匀后的废水跟双氧水进行催化氧化反应的催化氧化池、用于将催化氧化后的废水与钙盐进行一级沉淀的第一沉淀池和用于将一级沉淀后的废水与亚铁盐B进行二级沉淀的第二沉淀池。本实用新型用于处理草甘膦生产过程中产生的废水，具有除磷彻底，并能将催化剂有效利用等特点。

Description

一种草甘膦生产废水除磷的装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种草甘膦生产废水除磷的装置。

背景技术

草甘膦是一种广谱除草剂，学名为N-(膦酰基甲基)甘氨酸，N-(膦酰基甲基)氨基乙酸，是一种有机磷除草剂。根据生产原料的不同，草甘膦的生产方法主要有亚氨基二乙酸(IDA)法和甘氨酸法两种不同的生产工艺，IDA法主要以亚氨基二乙酸为原料，国内大多采用甘氨酸法生产草甘膦，甘氨酸法又称亚磷酸二烷基酯法，甘氨酸法生产草甘膦的主要原料有乙二醇按、片碱、去离子水、盐酸、甲醛、三氯化磷、30％液碱、重金属催化剂、双氧水、钨酸钠、液氮、硫酸亚铁等。

草甘膦生产过程中会产生大量的废水，该类废水具有含甲醛、亚磷酸二甲酯、双甘膦、草甘膦以及盐类的高浓度有机废水，废水中有机物浓度高、有机磷浓度高、盐分高等特征，使其处理难道大，对草甘膦废水的除磷处理是目前行业公认的难题，也是该行业迫切需要解决的共性问题。

申请号为201110063281.1的中国发明专利文献公开了一种草甘膦废水除磷处理方法，该方法包括将废水进行碱解预处理，Fenton(芬顿)氧化反应，然后再用固体漂白粉精进行催化氧化再沉淀等处理工艺，形成磷酸钙沉淀，达到废水除磷的目的。

申请号为200910308213.X的中国发明专利公开了一种草甘膦生产废水的预处理方法，包括以下步骤：(1)调pH值，将草甘膦生产废水排入调节池，向调节池中加入盐酸液，将池中废水的pH值调节至3～4；(2)催化氧化，将调pH值为3～4后的废水排入一级催化氧化塔，鼓入空气，用30％双氧水与硫酸亚铁配制而成的Fenton试剂进行一级催化氧化，然后排入二级催化氧化塔，鼓入空气，用次氯酸钠溶液进行二级催化氧化；(3)钙化除磷，将经催化氧化后的废水排入除磷反应池内，加入除磷剂氯化钙，充分反应后，将沉淀物的废水进行压滤，沉淀物被压滤后去除；(4)三效蒸发结晶除氯化钠。

以上方法的核心技术均为Fenton氧化后再进行一次沉淀除磷，均能有效的去除草甘膦生产废水中的有机磷，降低废水的COD值，为草甘膦生产废水的处理提供了技术手段，但是上述方法也存在着以下不足：(1)Fenton催化氧化过程中，亚铁盐与双氧水同时添加，会造成局部地方浓度过高，过多的消耗双氧水，在实际工业应用中，不利于企业成本的控制；(2)废水经催化氧化后只进行了一次钙盐沉淀除磷，废水除磷不够彻底，排除的废水中仍然还存在有磷。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种草甘膦生产废水除磷的装置，提高Fenton催化剂的有效利用率，更彻底的去除废水中的总磷，提高废水的可生化性。

一种草甘膦生产废水处理的装置，包括：依次设置的用于调节废水pH值的调节池、用于将调pH后的废水与亚铁盐A进行混匀的均质池、用于将与亚铁盐A混匀后的废水跟双氧水进行催化氧化反应的催化氧化池、用于将催化氧化后的废水与钙盐进行一级沉淀的第一沉淀池和用于将一级沉淀后的废水与亚铁盐B进行二级沉淀的第二沉淀池。

将废水送入调节池中，投加硫酸或者氢氧化钠将废水的pH值调至2～3，以利于Fenton氧化反应的进行；将在调节池中调节好pH值后的废水送至均质池中，然后投加亚铁盐A如硫酸亚铁，进行搅拌混匀；再将在均质池中搅拌混匀后的废水送进催化氧化池中，投加双氧水，在催化氧化池中进行催化氧化反应，在强氧化剂Fenton试剂的作用下将废水中的有机磷氧化成磷酸根离子；然后将催化氧化后的废水送至第一沉淀池中，投加钙盐如石灰乳，进行一级沉淀，生成磷酸钙沉淀，除去一部分磷；最后将经过钙盐一级沉淀后的上层清液送至第二沉淀池中，投加亚铁盐B如硫酸亚铁，进行二级沉淀，生成磷酸铁、磷酸亚铁沉淀，去除余下的磷；经过以上流程处理后的废水送至生化处理系统。

一级沉淀的具体步骤为：在第一沉淀池中投加石灰乳调pH值至8左右，充分中和反应后，上层清液进入第二沉淀池进行二级沉淀。

二级沉淀的具体步骤为：在第二沉淀池中加硫酸调废水的pH值至4左右，再投加硫酸亚铁形成磷酸铁、磷酸亚铁沉淀，最后加石灰乳反调pH值至7左右，出水排至生化处理系统。

为使经前一步处理后的废水能更方便快捷的送至下一步处理装置，作为一种优选的技术方案，所述的调节池、均质池、催化氧化池、第一沉淀池和第二沉淀池之间依次通过带有泵的管路连通。

为保证废水处理过程的持续稳定进行，第一沉淀池和第二沉淀池底部的污泥需要及时进行清理，因此，作为一种优选的技术方案，本实用新型的装置还包括用于处理所述第一沉淀池和第二沉淀池底部污泥的浓缩池，所述的第一沉淀池底部带有第一污泥排放管路，该第一污泥排放管路的出口与浓缩池连通，所述的第二沉淀池底部带有第二污泥排放管路，该第二污泥排放管路的出口与浓缩池连通。

各池中的废水都需要进行pH的检测，为了更方便的对各池中的废水的pH值进行实时测定和监控，作为一种优选的技术方案，所述的调节池、均质池、催化氧化池、第一沉淀池和第二沉淀池上均设有pH检测装置，在废水处理的过程中，能方便快捷的进行废水的pH值检测。

废水处理过程中，需要向各池中相应的投加处理剂，作为一种优选的技术方案，所述的调节池、均质池、催化氧化池、第一沉淀池和第二沉淀池上均设有加料装置，加料装置根据各池的需要设置，如调节池上根据需要可分别设置碱加料装置和酸加料装置，均质池上设置亚铁盐A加料装置，催化氧化池上设置双氧水加料装置，第一沉淀池上设置钙盐加料装置，第二沉淀池上设有酸加料装置、亚铁盐B加料装置和碱加料装置。

向各池的废水中加料后都需要将其搅拌均匀，作为一种优选的技术方案，所述的调节池、均质池、催化氧化池、第一沉淀池和第二沉淀池底部均设有搅拌装置，更方便的对各池中的废水进行搅拌。

废水处理时，为了节省材料和操作方便，所有的池子均可采用露天池子，但是当处理的废水气味较大时，需要将池子顶部封闭，对废水产生的难闻废气收集后进行集中处理，作为一种优选的技术方案，所述的调节池、均质池、催化氧化池、第一沉淀池和第二沉淀池顶部均设有盖板，当废水的气味较大时，通过其顶部盖板上设置孔道等方式将废气收集后进行集中处理。

本实用新型的有益效果：

(1)将硫酸亚铁与需处理的废水先充分的混合均匀，再投加双氧水，避免了采用滴加方式或同时加入方式造成的局部浓度过高，多消耗双氧水现象；

(2)废水经催化氧化后，采用石灰乳、硫酸亚铁两级沉淀除磷，除磷效果更彻底，经沉淀后的废水总磷TP含量＜20mg/l，最低达到2mg/l，总磷除去率高达99.6％，COD值＜300mg/l。

附图说明

图1为本实用新型装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种草甘膦生产废水除磷的装置，包括调节池1、均质池2、催化氧化池3、第一沉淀池4和第二沉淀池5，在调节池1与均质池2中间、均质池2与催化氧化池3之间、催化氧化池3与第一沉淀池4之间、第一沉淀池4与第二沉淀池5之间均采用带有泵(图中未示出)的管路连通，在调节池1与均质池2中间、均质池2与催化氧化池3之间、催化氧化池3与第一沉淀池4之间采用带耐酸泵的管路连通，在第一沉淀池4与第二沉淀池5之间均采用带普通水泵的管路连通。

在调节池1、均质池2、催化氧化池3、第一沉淀池4和第二沉淀池5边上均安装有pH检测装置和加料装置，在调节池1、均质池2、催化氧化池3、第一沉淀池4和第二沉淀池5底部均安装有搅拌装置，pH检测装置、加料装置和搅拌装置图中均未示出。

在调节池1边上设置硫酸加料装置和氢氧化钠加料装置，均质池2边上设有硫酸亚铁加料装置，催化氧化池3边上设置双氧水加料装置，第一沉淀池4边上设置石灰乳加料装置，第二沉淀池5边上设置硫酸加料装置、硫酸亚铁加料装置和石灰乳加料装置。

调节池1、均质池2、催化氧化池3、第一沉淀池4和第二沉淀池5均采用混凝土结构的常规池子，池子的规格根据需处理的废水的量设定，以能满足需处理废水的处理量为准。水池为露天池子，如果气味大，可以在水池在顶部设置盖板，收集废气进行集中处理。

还设有用于处理第一沉淀池4和第二沉淀池5底部污泥的浓缩池6，在第一沉淀池4底部设有第一污泥排出管路，第一污泥排出管路的出口与浓缩池6连通，第二沉淀池5底部设有第二污泥排放管路，第二污泥排放管路的出口与浓缩池6连通，及时对第一沉淀池4和第二沉淀池5底部的污泥进行处理。

本实用新型的工艺流程如下：

需处理的废水送至调节池1中，在调节池1中投加硫酸或氢氧化钠将废水的pH值调至2～3，然后通过耐酸泵将该废水泵至均质池2中，向均质池2中投加硫酸亚铁，此处硫酸亚铁的投加量为每升废水1-3kg，混匀后通过耐酸泵泵至催化氧化池3中，向催化氧化池3中投加双氧水，每升废水中双氧水的投加量与硫酸亚铁的投加量的质量比为1∶0.2-0.5，在催化反应池3中反应1～3小时，然后再经耐酸泵泵至第一沉淀池4中，向第一沉淀池4中投加石灰乳，至废水的pH值至8左右，生成磷酸钙沉淀，沉淀15-60min，最后将第一沉淀池4中的上层清液通过水泵泵至第二沉淀池5中，先向第二沉淀池5中投加硫酸调废水的pH值至3-4左右，再投加硫酸亚铁，生成磷酸铁、磷酸亚铁沉淀，硫酸亚铁的投加量为每升废水0.1～0.2kg，最后加石灰乳反调pH至7左右，沉淀15-60min钟后排至生化处理系统，定期清除第一沉淀池4和第二沉淀池5底部的污泥，送至浓缩池6中进行处理。

在第二沉淀池中，先将pH值调节至3-4，因为第二沉淀池中的pH值控制要求高，因为废水中Fenton氧化后残留部分Fe³⁺，加硫酸亚铁后生成Fe₃(PO₄)₂、FePO₄沉淀除磷；当pH＞4时，FePO₄会向Fe(OH)₃转化，因为二者的Ksp分别是1.3×10^-22，2.46×10^-39，当pH较小时有利于FePO₄颗粒的细化，但过低的pH值又会降低产率；一般控制pH值在3～4。Fe₃(PO₄)₂的Ksp是1.0×10^-36，pH值在3～4时沉淀几乎不受影响。在调试时发现，如果该池的pH＞5时，出水TP立即提高。

沉淀完全后，然后再向废水中投加石灰乳将废水的pH反调回7，排至生化处理系统。

实施例1

某公司草甘膦生产所排废水有机磷浓度高，可生化性差，处理难度大。水质水量组成见表1。

表1草甘膦废水水质分析表

废水名称	废水量(t/d)	COD(mg/L)	TP(mg/L)
				地面冲洗废水	200	3000	2500
熔压废水	80	≤10	150
				三化尾气吸收废水	40	≤10	1700
母液浓缩冷凝废水	240	650	150
				带式压滤机冲洗废水	80	400	40
二甲酯合成废水	200	1500	40
				氯甲烷水洗废水	200	2000	≤1
成品库废水	200	400～700	500
				平均	1240	1265～1314	586.6

采用本实用新型的装置及方法进行除磷处理，废水除磷设计规模为1500t/d，处理过程如下：

废水汇入调节池中，加硫酸调pH值约为2，经耐酸泵提升到均质池中加入硫酸亚铁充分混匀，本实施例中，硫酸亚铁的投加量每升废水2kg，再进入催化氧化池投加H₂O₂进行Fenton反应，本实施例中，H₂O₂的投加量每升废水6kg(一般每100mg/lTP投加1kg/l H₂O₂)，反应时间一般为2小时；氧化后进入第一沉淀池加石灰乳中和到pH值为8左右进行除磷沉淀，沉淀30min左右，沉淀后上层废水液进入第二沉淀池加硫酸调pH到4左右，再加硫酸亚铁反应沉淀，此处硫酸亚铁的投加量为0.15kg/l，进一步去除磷，沉淀30min左右，废水排出前通过投加石灰乳反调pH至7左右，最后送至生化处理系统。处理后的废水的COD＜300mg/l，总磷的处理结果如表2所示。

表2Fenton催化氧化运行结果如下(每月平均值)

从表中的结果可知，沉淀后的废水TP含量＜20mg/l，其总磷去除率最高可达99.6％。

Claims

1.一种草甘膦生产废水除磷的装置，其特征在于，包括：依次设置的用于调节废水pH值的调节池(1)、用于将调pH后的废水与亚铁盐A进行混匀的均质池(2)、用于将与亚铁盐A混匀后的废水跟双氧水进行催化氧化反应的催化氧化池(3)、用于将催化氧化后的废水与钙盐进行一级沉淀的第一沉淀池(4)和用于将一级沉淀后的废水与亚铁盐B进行二级沉淀的第二沉淀池(5)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的调节池(1)、均质池(2)、催化氧化池(3)、第一沉淀池(4)和第二沉淀池(5)之间依次通过带有泵的管路连通。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于处理所述第一沉淀池(4)和第二沉淀池(5)底部污泥的浓缩池(6)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的第一沉淀池(4)底部带有第一污泥排放管路，该第一污泥排放管路的出口与浓缩池(6)连通。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的第二沉淀池(5)底部带有第二污泥排放管路，该第二污泥排放管路的出口与浓缩池(6)连通。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述的调节池(1)、均质池(2)、催化氧化池(3)、第一沉淀池(4)和第二沉淀池(5)上均设有pH检测装置。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的调节池(1)、均质池(2)、催化氧化池(3)、第一沉淀池(4)和第二沉淀池(5)上均设有加料装置。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的调节池(1)、均质池(2)、催化氧化池(3)、第一沉淀池(4)和第二沉淀池(5)底部均设有搅拌装置。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的调节池(1)、均质池(2)、催化氧化池(3)、第一沉淀池(4)和第二沉淀池(5)顶部均设有盖板。