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农药废水处理工艺

文档作者：谌步文杨易彬文档来源：江西省环境保护科学研究院		点击数：	更新时间： 2020年12月09日
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2015年6月 农药废水处理工艺 81
农药废水处理工艺
谌步文 杨易彬
(江西省环境保护科学研究院，江西南昌)
摘要：农药废水中的成分比较复杂，有机物含量较高，水质和水量不稳定，给废水处
理领域造成较大的困难，处理的成本较大。本次废水处理实例中采用“微电解一UASB一
两级A／O”工艺处理效果好，出水能够达到水质标准。废水处理控制pH在3左右，反应时
间为120min，铁碳质量比为2：1，曝气量为48L／rain时，去除污染物的效果最好，经过处理
之后，CODer的去除率达到99．2％ 以上，BOD 的去除率达到99％ 以上，ss的去除率达到
88％ ，最终出水《污水综合排放标准》GB8978—1996表4中一级排放标准。
关键词：农药废水微电解UASB A／O／A／O
农药废水成分复杂，可生化性差、毒性强，一般农
药废水中含有的污染物质比较多，成分比较复杂，而且
农药的种类特别多，这给农药废水的处理增加了难
度 。根据用途分为除草剂、杀菌剂和杀虫剂。有机
污染物含量高是农药废水的特点之一，其中COD的浓
度能够达到数万毫克每升，在制造的过程中会产生很
多具有毒性较大的中间体，包括一些剧毒的汞、砷等无
机物质和酚类等致癌的有机物质，其中酚类物质大部
分含有一些难降解的苯环结构，而且酚类物质的存在
很容易使得水体产生恶臭，不利于人类健康。
1 工程概况
某生物科技有限公司计划投产农药生产行业，该
种农药主要是用于防治烟草等青枯病，工艺比较创新，
而且在实际中应用性很强，不仅能够填补微生物农药
方面的空白，而且对对抗生素的退出起到了推动作用，
具有很好的研究和应用价值。
在生产过程中涉及到的原料特别多，导致废水中
含有的污染物的成分也很多，主要包括微生物保护剂、
木质素磺酸钙、各种农乳、二甲苯、乙二醇、苯甲酸钠、
三聚磷酸钠还有一些防腐剂等，诸多污染物不仅成分
复杂，浓度也特别高，导致废水处理比较困难。根据行
业的性质和水质的特征，经处理的废水要求执行《污水
综合排放标准》(GB8978—1996)中的一级标准，其废
水水质及排放标准见表1。
表1 废水水质及排放标准
项目 C0D 氨氮 SS BOD
(111g／L) (mg／L) (mg／L) (mg／L)
废水水质 12O00 3．7 5oo 4000
排放标准 ≤1o0 ≤l5 ≤7O ≤2O
2 铁碳微电解小试实验
2．1 实验内容
此微电解过程主要是采用铁碳构成细微电池产生
电解作用，铁作为阴极，碳作为阳极，酸性环境中发生
电化学腐蚀作用从而降解大部分难降解的有机物质，
铁被氧化成二价铁离子能够絮凝部分有机物质，而且
由于铁离子是正离子能够吸附污水中的弱负电荷的离
子，能够去除一部分有机物，在这个工程中能够通过增
加活性更弱的铜粉或者是铅粉来增加铁的活性和数
量。
2．2 实验材料、仪器及药品
2个容积为1L的量筒，活性炭(导电活性炭)1kg，
铁屑5kg，曝气头1个；稀硫酸、氢氧化钠等。
2．2 实验步骤
2．2．1 正交实验设计
正交实验选取的是影响反应过程的较大的四个因
素，反应时间、进水pH、曝气量和铁碳质量比，设计的
正交实验因素和水平见表2。
表2 正交试验因素和水平
水平 A B反应时间 C D曝气量
因素 进水pH (min) 铁碳质量比 (L／ⅡIin)
l 3 120 l 16
2 4 24O 2 32
3 5 360 3 48
2．2．2 单因素实验设计
单因素实验主要是改变所需要探索的条件，其余
的条件采用经过正交实验确定的最佳实验条件参数不
变，探索实验的结果，从而得出单因素实验的最佳条
件。
2．3 实验测定项目
主要测定CODer、氨氮、SS。
2．4 正交实验结果
2．4．1 正交实验结果见表3。
82 江西化工 2015年第3期
表3 正交实验结果
因素 COD
试验号 A进水 B反应 C铁 D曝 去除e率r
pH 时间 碳比 气量
1 1 l 1 1 24．3％
2 l 2 2 2 27．6％
3 l 3 3 3 30．7％
4 2 1 2 3 19．9％
5 2 2 3 1 21．0％
6 2 3 1 2 24．2％
7 3 1 3 2 17．9％
8 3 2 1 3 2l_2％
9 3 3 2 1 22．8％
从正交实验结果可以得出对反应过程中影响最大
的因素是进水pH，其次是反应的时间，再是反应的铁
碳比例含量，最后是曝气量，所以控制好进水的pH是
至关重要的。最佳的条件组合是pH控制在3左右，反
应时间控制在240rain，铁碳质量比为2：1，曝气量为
48L／rain。 ．
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根据表3的疋交实验结果可以绘制图1。
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图1 正交实验结果
2．4．2 单因素实验结果
将单因素实验结果绘制成图2。
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200 300 400 500 600
反吐时间fmin
2015年6月 农药废水处理工艺 83
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铁碳质量比
曝气量L／rain
图2 单因子实验结果图
4 生化实验过程与设计
在进行生化处理的时候通常有两种方案，其中，方
案一的流程为进水经过厌氧反应器处理，然后好氧反
应器进行好氧分解，出来的即为澄清水，方案二为进水
经过微电解处理之后再经过混凝沉淀，出水经过厌氧
反应器和好氧反应器之后，再经过二次沉淀处理。
经过生化实验可以得到实验结果见图4及图3。
方案一中去除效果整体比较低，最终的去除效率
为48．4％ ，方案二处理废水的最终处理效率达到了
85．2％左右，所以推荐采用方案二。
图3 厌氧实验结果
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图4 厌氧实验结果
5 废水处理工艺
5．1 废水处理工艺的选择
由于废水的有机物含量比较高，成分比较复杂，而
且水质水量变化比较大，物质主要是含有难降解的酚
类等环状物质，所以在进行处理之前进行预处理，经过
预处理之后的废水再经过生化处理和深度处理之后能
够达标排放，针对该厂废水的废水水质和水量，本工艺
主要是采用铁碳微电解、UASB和A／O／A／O处理确，工
艺流程见图5。
生产废水 鼓风
达标排ji盘
图5 工艺流程示意图
江西化工 2015年第3期
5．2 工艺流程说明
废水首先是经过格栅处理，主要是去除大的悬浮
固体物质，经过格栅处理之后的废水通过铁碳微电解
处理，经过铁碳微电解处理之后的废水的可生化性加
强，部分有机物质的降解导致后工序中的有机负荷减
少，经过微电解处理之后的废水含有的污染物质大部
分为易降解或者是分子量小的污染悬浮物质，此时采
用的是絮凝池，对废水中的污染物絮凝。生化处理的
首先采用厌氧反应器UASB，UASB反应器主要是利用
三相分离器进行气、固、液分离，经过了厌氧反应器之
后的有机物再经过A／O／A／O好氧反应器，利用好氧微
生物将污水中的大部分易降解的小分子物质降解，出
水能达到很好的处理效果。A／O／A／O不仅对COD具
有较好的去除效果，而且能够脱除一部分氮磷，最后经
过具有污泥沉淀浓缩和污泥分离的二沉池处理，出水
澄清，将污泥和废水进行分离之后，废水经过深度处
理，废水能够达到排放标准。
5．3 主要构筑物及配套设备技术参数
表主要构筑物及配套设备技术参数
序号 名称 数量 尺寸规格(m)
1 格栅 1座 1．6×0．6×1．4
2 调节池1 1座 6．0 X3．0×3．0
3 调节池2 1座 8．0×3．0×3．0
4 微电解池 1座 3．0×2．0×4．0
5 絮凝反应池 2座 1．5×1．0×4．0
6 斜管沉淀池 1座 3．0×3．0×4．0
7 UASB l座 ‘o5．0×H10。0
8 A／0池 1座 6．5×3．0×4．0
9 二沉池 1座 2．．8×2．8．X3．5
10 l#二沉池 1座 ‘D18．0×4．5
l】 2#--沉池 1座 21．00×4．5m
12 污泥池 1座 8．0×5．0×5．0
13 污泥回流泵房 1座 8．0×5．0
14 气浮设备间 1座 l9．0×18．0
6 结果分析
(1)COD去除效果
当调试运行稳定之后测定的COD的COD沿程变
化如图6所示。根据图8可以看出废水初始的COD的
浓度比较高，达到了lO000mg／L，经过铁碳微电解之后
COD的去除率达到了41％ ，剩余的COD浓度为
5900mg／L左右，厌氧反应器UASB对COD去除率约为
30％ ，经过调节池COD累积去除率达到40％ 左右，絮
凝沉淀池处理调节池出来的废水，此时的COD浓度只
剩下2400mg／L，经过生化池处理之后的COD浓度在
480mg／L左右。此时COD的浓度已经很低，较低的
COD废水再经过A／O／A／O反应器处理之后COD的去
除率达到了99％ 以上，经过二沉池处理之后出来的废
水的COD的去除率为99．2％ ，出水中COD的浓度能够
降低到100mg／L以下。
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图6 COD沿程变化
(2)氨氮去除效果
在凋试的过程中氨氮的去除率达到了6o％ 以上，
在各处理环节中，铁碳微电解的去除效果最好，能够达
到4|D％ 以上，这是去除氨氮的主要步骤，絮凝沉淀池和
UASB对氨氮基本上没有去除效果，A／O／A／O对氨氮
的去除率在20％左右，初次以外，二沉池对氨氮的去除
也有一定的作用，氨氮的累积去除率达到了60％ 以上，
氨氮沿程变化如图7所示。最后出水中的氨氮浓度在
15rag／L以下。
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图7 NH 一N沿程变化
(3)ss去除效果
组合工艺稳定运行期间SS沿程变化如图8所示。
从图中可以看出格栅对sS的去除效率在5％ 左右，SS
的去除主要在絮凝沉淀池，累积去除效率达到了76％ ，
其次是生化处理，经过UASB反应器后，SS的累积去除
率约83％ ，经过A／O／A／O池的处理，SS的去除率达到
88％ ，最后经过二沉池SS的累积去除效率达到95％ 。
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图8 SS沿程变化
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2015年6月 农药废水处理工艺 85
7 经济指标及环境效益分析
该废水处理站总装机容量为40．0kw，运行容量为
17．5kw，每日总耗电量电耗为：170．6kw·h／d。处理废
水的成本计算如下：
(1)电费：每度电以0．90元计。
处理每吨废水电费：
170．6×0．90÷60=2．60(元)
(2)人工费
一名操作人员工资为1500 月计，人工费用为
0．82 吨。
(3)药剂费
处理每吨污水药剂费0．5元。
故在未计设备折旧的情况下，废水运行费用3．92
元／m -水。
8 结论
经过该工艺对农药废水的研究表明，影响微电解
的因素较多，控制参数非常重要，最佳的参数是进水的
pH为3，反应时间为120min，铁碳质量比为1：1，曝气
量为48L／min；进水pH对工艺处理效果的影响最大，其
次是反应时间和铁碳质量比，曝气量相对而言是影响
最小的因素，所以在实际应用中要控制好参数范围
该套工艺处理后的污水能够达到《污水综合排放标准》
GB8978—1996表4中一级排放标准。
参考文献
[1]熊正龙，刘爱翠，刘国伟，孙德志．US／O3工艺改善
农药废水可生化性和生物毒性的效能，工业水处
理，34(3)2014—03．
Treatment of Pesticide W astewater by M icro
electrolysis——UASB —-Two levels of A／0 process
CHEN Bu—wen YANG Yi—bin
(~angxi Academy Environmental Sciences，Jiangxi NanChang)
Abstract：As one of the main sources of industrial wastewater，pesticide wastewater is of complicated ingredient of organics，
the concentration of the water is high and the quality and the quantity of the water is instability，which increase the dificulty
of treating the water，besides the operating cost and total cost is very hi曲．After the”micro electrolysis—UASB—two levels
ofA／O”process．the water can achieve the water standard，under the condition of the PH of 3，the reaction time for 120
min，iron carbon ratio of 2：1，the aeration rate iS 48 L／rain，the efection of the treatment can be the best．After UASB and
two levels ofA／O process。the CODcr removal rate reached 99．2％ ，the removal rate of BOD reached 99％ ，the SS removal
rate reached 88％ ，finally arrived the first grade in the table 4 of“integrated wastewater discharge standard”(GB8978—
1996)．
Key W 0rdS：Pesticide wastewater Micro electmlysis UASB Two levels of A／0 COD removal rate

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