微堿解—厭氧水解—SBR好氧生化法處理有機磷農藥廢水

有機磷農藥廢水成分復雜、濃度高、毒性強，對環(huán)境造成的污染較為嚴重。國外從20世紀50年代開(kāi)始研究有機磷農藥廢水治理技術(shù)，已用于生產(chǎn)規模的技術(shù)有活性炭吸附法、生化法和焚燒法等。我國從20世紀60年代初開(kāi)始對有機磷農藥廢水處理方法進(jìn)行研究，已建成40多套生化處理裝置，但大多數都采用老式的傳統活性污泥法，加上預處理和后處理措施不完善，廢水處理難以達標。本文推薦的中和微堿解—厭氧水解—SBR好氧生化法處理有機磷農藥廢水技術(shù)，是由鄭州工業(yè)大學(xué)與沙隆達鄭州農藥有限公司共同研究開(kāi)發(fā)的。經(jīng)沙隆達鄭州農藥有限公司兩年多的運行實(shí)踐證明，該技術(shù)處理有機磷農藥廢水效果好，是一項成熟的工業(yè)化技術(shù)。

1  廢水來(lái)源及水質(zhì)

該公司有機磷農藥廢水主要來(lái)自氧化樂(lè )果、久效磷等產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程。按污染程度可將廢水分為兩部分，一部分為高濃度有機磷農藥廢水，其主要成分為硫磷酯、氯化銨、氯乙酸甲酯等。對該廢水首先采用沉降分離法將絮狀物硫磷酯沉降分離，回收后的粗酯經(jīng)過(guò)精制再利用，分離后水中的硫磷酯經(jīng)高效萃取塔，用氯乙酸甲酯(萃取劑)強化萃取回收，經(jīng)過(guò)回收預處理后，廢水的COD為2000 mg/L左右。另一部分為其他生產(chǎn)單位排放的廢水，其COD為300～400 mg/L。兩種廢水混合后形成綜合有機磷農藥廢水，水量為2000 m3/d。綜合有機磷農藥廢水水質(zhì)見(jiàn)表1。

2  廢水處理工藝流程

根據廢水水質(zhì)及小試、中試試驗結果，我們決定用中和微城解—厭氧水解—SBR好氧生化法處理該廢水。有機磷農藥綜合廢水處理工藝流程見(jiàn)圖l。

各股酸性、堿性有機磷農藥廢水進(jìn)中和池進(jìn)行中和，然后加稀堿液調整pH，進(jìn)行微堿解脫毒處理。堿解后廢水經(jīng)格柵進(jìn)入調節池，調節后的廢水經(jīng)泵均勻提升至均化水解池。廢水是否需要進(jìn)行均化水解強化預處理，視進(jìn)水情況而定，若進(jìn)水污染負荷不太高，可不進(jìn)均化水解他，將廢水直接由調節油泵送至SBR(Sequencing Batch Reator，序列批量式反應器)，采用鼓風(fēng)機及潛水曝氣攪拌機聯(lián)合充氧，處理后的廢水部分回用，余者外排。

在SBR內，廢水中的污染物被污泥吸附，被吸附的物質(zhì)在供氧條件下受到生物外酶的作用，降解成較簡(jiǎn)單的易溶物質(zhì)，滲入細胞，再在內酶作用下進(jìn)行新陳代謝中的氧化、還原、合成反應，最終使水體中的污染物分解為CO2、H2O、PO43－等物質(zhì)，使廢水達標排放。整個(gè)處理工藝過(guò)程采用微機自控操作，同時(shí)，也可以手動(dòng)操作。

3  工藝流程分析

3.1　中和微堿解處理

我們選擇穿孔道自然混合中和池為微堿解設備，利用農藥廠(chǎng)堿性廢水與酸性廢水進(jìn)行中和，再用本廠(chǎng)氯堿車(chē)間的稀堿液調控廢水的pH(7.5～8.5)，進(jìn)行有機磷農藥廢水堿解反應。

中和池按兩組布置，每他長(cháng)×寬＝11.30 m×5.40 m，有效水深2.6m，有效容積260 m3。酸、堿廢水經(jīng)過(guò)配水槽底部的配水孔均勻進(jìn)入各池配水槽，進(jìn)行廢水中和堿解，然后由均布在池中部的3根水下穿孔管引入混合池，溢流進(jìn)入格柵間。

中和微堿解工藝參數為：廢水處理能力為2500m3/d，廢水停留時(shí)間為2h，出水pH為7.5～8.5。

3.2　厭氧水解處理

厭氧水解不同于有機磷農藥廢水的堿性水解和酸性水解，是指在厭氧微生物作用下進(jìn)行的生物水解反應，屬于厭氧發(fā)酵前處理階段。

均化水解池屬于升流式污泥床反應器(UASB)，廢水經(jīng)折流板下流后．從底部上流通過(guò)污泥床，大量微生物將進(jìn)入水中的顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)迅速截留和吸附，截留下來(lái)的物質(zhì)吸附在水解污泥表面，在大量水解細菌的作用下將不溶性有機物分解為可溶性物質(zhì)，在產(chǎn)酸菌的協(xié)同作用下將大分子物質(zhì)、難以生物降解的物質(zhì)轉化為易生物降解的小分子物質(zhì)，這一過(guò)程對較難處理的農藥廢水來(lái)說(shuō)，是提高廢水可生化性和較好的預處理工藝。

均化水解池設計為折流式，形成進(jìn)水混合段、折流反應段和沉淀回流段3個(gè)部分。均化水解池按兩組布置，每組3格，每格長(cháng)×寬＝5m×5m，有效水深4.6m，總容積675m3。廢水在折流反應段(下行區寬0.7m，上行區寬4.3m)的底部向上配水進(jìn)入水解污泥床反應區，再溢流至下格的下行區，末端一格的上行區設有斜管，作為沉淀區來(lái)截留水解污泥，用回流泵將廢水回流至前端進(jìn)水區，廢水回流同時(shí)也起到水質(zhì)均和作用。

厭氧水解工藝參數為：廢水處理能力為2500 m3/d，水解反應時(shí)間為4.7 h，沉淀時(shí)間為1.8 h，水力停留時(shí)間為6.5 h，回流比為25%～50%，COD去除率為30%～40%，有機磷去除率為25%。

3.3  SBR好氧生化處理

3.3.1  SBR的特點(diǎn)

SBR獨到之處在于它提供了時(shí)間程序的廢水處理，而不是連續提供的空間程序的廢水處理。其特點(diǎn)是：(1)自動(dòng)化程度高，使用電動(dòng)閥門(mén)及集中電訊號控制設備，工藝運行易于控制；構筑物簡(jiǎn)單，可代替傳統活性污泥法的曝氣池、二沉池及污泥回流系統，節省占地。(2)廢水沉淀時(shí)沒(méi)有進(jìn)水干擾，可避免短路，污泥濃度高，泥水分離效果好。(3)進(jìn)出水濃度梯度大，反應速度快，效率高，耐負荷沖擊能力強。(4)采用鼓風(fēng)潛水曝氣，提高了氧的利用率，動(dòng)力消耗少，運行成本低。(5)不需投加任何藥劑，除磷效果顯著(zhù)，去除率高。

SBR運行中有缺氧、兼氧和富氧3種狀態(tài)，具有A/O法脫氮及A/A/O法除磷效果。

3.3.2  SBR的設計及運行

SBR曝氣池按4組布置，每池長(cháng)×寬＝10 m×10 m，有效池深5m，有效容積為480m3×4，廢水處理能力為2500 m3/d，VSS的BOD5負荷為0.3kg/(kg·d)，單池需氧量為1292kg/d，各池運行周期為8 h。

當本池排水完畢且接前池進(jìn)水信號后，開(kāi)啟進(jìn)水閥門(mén)進(jìn)水，同時(shí)進(jìn)行攪拌，進(jìn)水超過(guò)1 h且池內水位超過(guò)半池時(shí)開(kāi)始曝氣，同時(shí)發(fā)出后池進(jìn)水信號，曝氣5 h后，停止攪拌，廢水進(jìn)入靜止沉淀狀態(tài)，沉淀1 h后排水，水位降至最低水位后，關(guān)閉排水閥，系統進(jìn)入下一個(gè)運行周期。

SBR好氧生化運行周期情況見(jiàn)圖2。

4  處理設施運行情況及處理效果

該處理設施于1997年9月底建成。在接種原有生化處理設施中的馴化污泥并經(jīng)過(guò)3個(gè)月的運行調試后，于1997年12月正式投入運行。日常運行管理工作包括：(1)根據廢水pH確定稀堿液的投加量，控制度水pH在7.5～8.5；(2)當進(jìn)水濃度高于設計值較多時(shí)，適當延長(cháng)曝氣時(shí)間；當進(jìn)水濃度較低時(shí)，縮短曝氣時(shí)間，曝氣時(shí)間控制在3～6h之間。

該處理設施自正式投入運行至1999年底，出水水質(zhì)符合GB8978—96排放標準。1999年除6、7、8月停產(chǎn)檢修外，全年運行數據如表2所示。

由表2可以看出，廢水COD去除率平均為90.1%，BOD5去除率平均為94.2%，TP去除率平均為84.9%。

5  結束語(yǔ)

(1)采用中和微堿解—厭氧水解—SBR好氧生化法處理有機磷農藥廢水，COD去除率平均為90.1%，BOD5去除率平均為94.2%，TP去除率平均為84.9%，出水達到GB8978—96標準。

(2)有機磷農藥廢水處理裝置采用計算機進(jìn)行自動(dòng)控制，自動(dòng)控制系統設有多種運行模式，可根據廢水水質(zhì)方便地加以轉換，最大限度地保證了廢水的處理效果。來(lái)源：谷騰水網(wǎng)