農(nóng)藥廢水處理設(shè)計(jì)方案

1、*化工有限公司農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計(jì)方案*化工有限公司-2009.9.22-* 化工有限公司農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計(jì)方案第一章 概述一、項(xiàng)目概況本項(xiàng)目為*化工有限公司農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理工程，廢水來(lái)源為內(nèi)澳磷和口密呢 類(lèi)原藥產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝廢水，設(shè)計(jì)最大廢水排量30m 3/天o二、設(shè)計(jì)目標(biāo)：根據(jù)山東省半島地區(qū)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、有機(jī)磷類(lèi)農(nóng)藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)， 以及*化工有限公司工廠現(xiàn)場(chǎng)地理環(huán)境，本工程設(shè)計(jì)遵循的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)為山東 省半島地區(qū)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(DB37/676-2007)和有機(jī)磷類(lèi)農(nóng)藥工業(yè)水污染物排放 標(biāo)準(zhǔn)。三、設(shè)計(jì)依據(jù)1、中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法2、中華人民共和國(guó)水污染防治法3、

2、農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB5084-924、GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)5、GB3838地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)6、CJ 25.1生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)7、山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(DB37/676-2007)8、城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(2001)9、給水排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50069-2002)10、鋼制焊接常壓容器(JB/T4735-1997)11、建筑電器設(shè)計(jì)建設(shè)規(guī)范(GBJ69-84)四、設(shè)計(jì)原則1、根據(jù)國(guó)家和山東省污/廢水有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)和用戶(hù)的要求，排放標(biāo)準(zhǔn)按山東 省半島地區(qū)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（DB37/676-2007）和有機(jī)磷類(lèi)農(nóng)藥工業(yè)水污染物排放 標(biāo)準(zhǔn)。2、工藝合理、成熟、穩(wěn)

3、定。3、設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，便于操作，便于維修，動(dòng)力消耗為節(jié)能性設(shè)計(jì)，降低運(yùn)行 費(fèi)用。五、建設(shè)規(guī)模和處理程度1、處理能力農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理，設(shè)計(jì)處理能力 30m3/大。2、原水水質(zhì)本工程設(shè)計(jì)處理污水的進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為：丙澳磷與喀呢類(lèi)農(nóng)藥生產(chǎn)一般性廢水。第二章工藝流程設(shè)計(jì)一、廢水特點(diǎn)*化工有限公司是以?xún)?nèi)澳磷、喀霉胺等喀呢類(lèi)為主要產(chǎn)品的農(nóng)藥企業(yè)， 其產(chǎn)生 廢廢水屬于可生化性差、難降解的有機(jī)廢水，濃度高（ COD值30000mg/I以上）、廢 水量小（少于30m3/天）。丙澳磷（profenofos）化學(xué)名稱(chēng)：0-（4-溟-2-氯苯基）0-乙基S-正丙基硫代磷酸酯；分子式：CiiHi5BC1O3PS;分子量

4、：373.6;結(jié)構(gòu)式：CHOO ClBr口密霉胺(pyrimethanil)化學(xué)名稱(chēng)：N-(4,6-二甲基喀噬-2-基)苯胺;分子式：Cl2H13N3；分子量：199.2;結(jié)構(gòu)式：H*化工有限公司的生產(chǎn)廢水，一部分為酯化反應(yīng)工藝的高鹽廢水 (含鹽量13% 以上)，一部分為縮合反應(yīng)的低鹽廢水(含鹽量小于1000mg/L),各自約占總生產(chǎn)廢水排放量的一半。二、工藝原理*化工有限公司針對(duì)該廢水特性，開(kāi)發(fā)出一套循環(huán)利用的“治污用污”廢水治 理工藝。此項(xiàng)技術(shù)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)在于摒棄傳統(tǒng)的農(nóng)藥廢水處理思路，不走單純的廢水處理路線，而是在對(duì)農(nóng)藥廢水進(jìn)行物化處理之后，變廢為寶，合理利用加工成新產(chǎn)品， 再經(jīng)生化處理

5、達(dá)到中水回用，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。本工藝原理為多級(jí)物化與生化處理相結(jié)合，機(jī)理如下：1)酸化：廢水中某些化合物具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡膳c多種含有活潑氫原子 的化合物在一定催化劑條件下發(fā)生親核開(kāi)環(huán)反應(yīng)，分別生成小分子醇類(lèi)，液相酸作催化劑可加快反應(yīng)速度。例如酸性條件下的乙基氯化物可水解為乙醇、磷酸和硫化氫， 通空氣吹脫，水解逸出的 H2s氣體用堿吸收生成硫化鈉回用，水解產(chǎn)生的磷酸在微 電解后用石灰乳中和，中和液經(jīng)分離、沉淀、回收磷酸氫鈣可作農(nóng)用肥。反應(yīng)方程式 如下：(C2H5O)2P(S)Ck 4H20-* 2C2H5()H + H3P()44-H2St + CTH3PO+

6、Ca(HO)i>CrfiPO4+ H20酸化工藝一方面促進(jìn)某些化合物水解，另一方面為下一步微電解工藝的進(jìn)水PH做準(zhǔn)備。2)微電解：微電解是基于金屬腐蝕的電化學(xué)原理， 通過(guò)鐵炭在電解質(zhì)溶液中形成原電池， 使 溶液中的膠體粒子沉積到電極上，同時(shí)電極反應(yīng)的產(chǎn)物與溶液中污染物質(zhì)起氧化還原 化學(xué)反應(yīng)，得到降解，成為較易處理的小分子，達(dá)到去除廢水中污染物的目的。原電 池反應(yīng)機(jī)理如下：陽(yáng)極：FC-22TR產(chǎn)7Fr)=-o.44V陰極: 2H*+2ct2 H-% 護(hù)(H TH J=0.00 V尤其在高鹽度下，廢水具有較高的導(dǎo)電性，采用鐵碳微電解法處理更具有優(yōu)勢(shì)。NHh oh o在此過(guò)程中，苯環(huán)類(lèi)物質(zhì)被氧

7、化可能發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)如下：3)絮凝沉淀：在酸性條件下用鐵屑處理廢水時(shí)，會(huì)產(chǎn)生 Fe2+和Fe3+,它們是很好的絮凝劑， 將溶液調(diào)節(jié)至堿性且有 O2存在時(shí)，會(huì)形成Fe(OH)2和Fe(OH)3絮凝沉淀，F(xiàn)e(OH)3是 膠體絮凝劑，它的吸附能力高于一般藥劑水解得到的Fe(OH)3的吸附能力。這樣廢水中原有的懸浮物，通過(guò)微電解反應(yīng)產(chǎn)生的不溶物和構(gòu)成色度的不溶性染料均可被其吸 附絮凝。本步工藝將微電解出水用 CaOH調(diào)節(jié)pH至910,靜置30 min,然后過(guò)濾。4)電解：針對(duì)生產(chǎn)廢水中產(chǎn)生的高鹽廢水， 特設(shè)置電解處理段。廢水的電解反應(yīng)是相當(dāng)復(fù) 雜的，一般認(rèn)為在反應(yīng)中可產(chǎn)生三個(gè)可能的反應(yīng)過(guò)程：電氧化、電

8、絮凝、電氣浮。高 鹽度有機(jī)廢水，在敞開(kāi)式電解過(guò)程中，可能發(fā)生以下反應(yīng)：陽(yáng)極 4Fe=4Fe2+8e4Fe2+l0H:O+O2=4Fe (OH)3+8H+2C1"2e =CkCl2+6H2O-12e =4HClO2+8HCI+10LOJ4OH-4e =2H2O+O2 陰極 2H+2e=H25)生化(厭氧、好氧)：經(jīng)過(guò)上述步驟以后，大分子有機(jī)物基本上降解為無(wú)害的氣體或小分子有機(jī)物，含 小分子有機(jī)物的廢水進(jìn)入生化處理一一厭氧生化段和好氧生化段。有機(jī)物在好氧條件和厭氧條件下的分解過(guò)程和產(chǎn)物不同，在好氧條件下，好氧微生物通過(guò)好氧呼吸作用將有機(jī)物分解；厭氧條件下厭氧菌通過(guò)無(wú)氧呼吸或發(fā)酵作用分 解

9、有機(jī)物。二者聯(lián)用，可提高為有機(jī)物的處理程度。與廢水處理有關(guān)的主要微生物有細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物，其中好氧微生物 群有細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)和大部分的原生動(dòng)物，厭氧微生物幾乎全部是細(xì)菌。微生物在 生長(zhǎng)、繁殖和代謝過(guò)程中產(chǎn)生了大量的酶系， 通過(guò)各種酶的作用將廢水中的有害污染 物分解為無(wú)害物質(zhì)。以下給出幾種針對(duì)內(nèi)澳磷工藝廢水的有機(jī)物代謝機(jī)理。在以鹵代烷姓化合物為唯一碳源和能量的微生物中，有3種不同的代謝途徑，(1)由谷胱甘肽依賴(lài)型脫鹵酶完成，(2)氧化，(3。水解。以原料澳丙烷為例，給出代謝 機(jī)理如下：GSH HBrHp HBr(t) C.H7Br *±* G$C3H7Brl 二GSC3H7

10、Bt答J8EgOH CH7Br*H?0HQ HBrTCHJCH£HO-#一|一(3) C3H7BrJ_ CHjCHjCHOHNAD NADH+H* CHiCH/?OOH而微生物對(duì)烷姓分子的代謝作用有三種類(lèi)型：途徑 A是將一個(gè)未端甲基通過(guò)單 加氧反應(yīng)生成伯醇，接著經(jīng)過(guò)兩步脫氫作用生成脂肪酸；途徑 B是將分子兩端的甲 基氧化生成一種a ： w-二竣酸；途徑C為次末端氧化成酮。脂肪酸通過(guò) B-氧化分解 為乙酰COA,乙酰COA進(jìn)入TCA循環(huán)被氧化為CO2和H2O。CHXCHJkCH A一CHJ(CH1XCOOH 卜，卜CHj(C 映 £CH.HOOQCHACOOH大多數(shù)鹵代芳香化

11、合物都能通過(guò)鹵代鄰苯二酚降解，降解途徑見(jiàn)圖：5tlLr jci錦儉開(kāi)近辭亡中循環(huán)3郵聚二冊(cè)6苯環(huán)的好氧生化降解機(jī)理如下:部位裂解* 4 乙fitCOA* 琥珀 fitCOA,、：二TCAflt環(huán)或育成細(xì)出氮基酸，一乙醛+丙酮酸1在厭氧條件下，飽和烷姓:可礦化為甲烷和 CO2,如:8c汨&+ 曬0114cH4+ 2HCO3-+ 2H+苯甲酸的厭氧生物降解機(jī)理為:三、流程綜述針對(duì)*化工丙澳磷和喀呢類(lèi)農(nóng)藥生產(chǎn)廢水 COD(50,000mg/l)和總磷含量極高， 屬于可生化性差、難降解的高濃度小分子有機(jī)廢水的特性， 以及生產(chǎn)廢水的高鹽和低 鹽特征，主要采用均質(zhì)調(diào)節(jié)、電化反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)、氧化脫色

12、、污泥壓濾等綜合理化 工藝。治理工藝流程中既有傳統(tǒng)活性污泥法、A/O生物除磷，又有精密過(guò)濾、超濾、THC微電解氧化、次氯酸鈉氧化、臭氧氧化等深度理化處理工藝，處理后的水作為 生產(chǎn)原料改性用水不進(jìn)行排放。生產(chǎn)廢水首先流入調(diào)節(jié)池，依次經(jīng)過(guò)酸化池酸化、THC池微電解氧化、ORP加藥絮凝沉淀反應(yīng)、壓濾機(jī)除泥、次氯酸鈉電解氧化工藝后用做抑蠅制劑生產(chǎn)工藝用水， 制劑工藝產(chǎn)水經(jīng)A/O生物處理和精密過(guò)濾工藝后可作為生產(chǎn)原料用水不進(jìn)行排放。生產(chǎn)廢水中水回用圖1工藝流程圖反應(yīng)池精密過(guò)濾罐好氧生化池卜劭藥裝置TH匚氧化 池0即加藥裝置壓濾機(jī)四、明細(xì)表表1一主要構(gòu)筑物明細(xì)表序號(hào)名稱(chēng)編R1規(guī)格尺寸數(shù)量（座）備注1調(diào)節(jié)池

13、1V-113100 m1利用原有土建2調(diào)節(jié)池2V-2130m1框架磚碎結(jié)構(gòu)3反應(yīng)池1V-1225m1框架磚碎結(jié)構(gòu)4反應(yīng)池2| .V-1325m1框架磚碎結(jié)構(gòu)曲一THC池V-14100 m31框架磚碎結(jié)構(gòu)6反應(yīng)池3V-1525 m31框架磚碎結(jié)構(gòu)7 1生化池V-16260 m31框架磚碎結(jié)構(gòu)8沉淀池V-17120 m31利用原有土建改造9排水池V-18cc 330 m1利用原有土建改造10綜合設(shè)備間Z-01150 m2*6m1保溫彩鋼結(jié)構(gòu)注：以上土建構(gòu)筑也可由模塊化污水處理單元替代。表2一主要設(shè)備明細(xì)表序號(hào)名稱(chēng)編R規(guī)格（主要技術(shù)參數(shù)）數(shù)量備注1原水提升泵V-11-PTWQ8-10-0.552臺(tái)交

14、替運(yùn)行，互為備用2V-02循環(huán)泉V-12-PXWQ8-10-0.552臺(tái)交替運(yùn)行，互為備用3定量加藥裝置S-121定量100L*2,溶藥100L,射流式J1套容積定量控制4板框壓濾機(jī)S-11/111/11211-1BP-30H3臺(tái)污泥濃縮5ORPrn藥裝置S-131EC301PH/12L1套PH/ORPg 制6V-03循環(huán)泉V-13-PXWQ8-10-0.552"交替運(yùn)行，互為備用7V-03提升泵V-13-PTWQ8-10-0.552交替運(yùn)行，互為備用8THC布水系統(tǒng)V-14BS_3PVC-U, 5m/h1套THC段THC曝氣系統(tǒng)V-14BQ3PP-R, 5m/h1套THC段卜0氣動(dòng)

15、洗滌系統(tǒng)V-14QD0.36L/min,0.7MPa1套THC段11THC保安微濾系統(tǒng)V-14BW， 一. 3,.110um, 5m/h1套THC段12羅茨鼓風(fēng)機(jī)S-141WS100 5.5KW2臺(tái)交替運(yùn)行，互為備用13負(fù)壓流體泵V-14PFSG4-30-0.752臺(tái)交替運(yùn)行，互為備用14PH加藥裝置S-151EC301PH/12L1套PH/ORPg 制15生化回流泵V-15-PZWQ8-10-0.552臺(tái)交替運(yùn)行，互為備用16V-05提升泵V-15PTWQ8-10-0.552臺(tái)交替運(yùn)行，互為備用17生物彈性填料V-15SLPP, 0 100微生物著床18活性污泥回流泵V-16PHWQ8-10

16、-0.552臺(tái)交替運(yùn)行，互為備用19排污泉V-16PWWQ8-10-0.55_ 2臺(tái)交替運(yùn)行，互為備用20自動(dòng)控制系統(tǒng)ZH-24U*21套全自動(dòng)運(yùn)行表3一主要設(shè)備詳細(xì)配置表序號(hào)名稱(chēng)編R規(guī)格（主要技術(shù)參數(shù)）數(shù)量備注1定量加藥裝置S-1211臺(tái)容積定量控制-mjtIIPE溶藥罐1臺(tái)V=1000LI_ HkZ-J2只0 100*1500文丘里加藥器3只0 25有機(jī)玻璃反應(yīng)柱1臺(tái)0 300*2000工程塑料轉(zhuǎn)子流量?jī)x1套LFS-50液位保護(hù)開(kāi)關(guān)2套AB-70管閥配件1套配套2ORPrn藥裝置S-1311套PH/OR唯制OR所測(cè)1套EC301ORPORP專(zhuān)感器1套轉(zhuǎn)換系數(shù)Y =97%隔膜計(jì)量泵1臺(tái)12L

17、/hPE溶藥罐1臺(tái)V=1000L文丘里加藥器1只0 25反應(yīng)柱1臺(tái)0 300*2000工程塑料轉(zhuǎn)子流量?jī)xKJ1套LFS-50液位保護(hù)開(kāi)關(guān)2套AB-70管閥配件1套配套3THC曝氣系統(tǒng)V-14BQ1套THC段微孔曝氣管100只PP-R管閥配件1套PP-R4氣動(dòng)洗滌系統(tǒng)V-14QDJ 1套THC段0.5L/min,0.7MPa2臺(tái)氣動(dòng)執(zhí)行閥12個(gè)氣壓管路配套熱鍍鋅鋼管5THC保安微濾系統(tǒng)V-14BW1套THC段0.3um精濾管200只PE6PH加藥裝置S-1511套PH/OR唯制PH檢測(cè)裝置1套EC301PHPH傳感器1套57.92mv/PH隔膜計(jì)量泵1臺(tái)12L/hPE溶藥罐1臺(tái)V=1000L文丘

18、里加藥器1只0 25反應(yīng)柱1臺(tái)0 300*2000工程塑料轉(zhuǎn)子流量?jī)x1套LFS-50液位保護(hù)開(kāi)關(guān)2套AB-70管閥配件1套配套7生物彈性填料V-15SL310m3微生物著床彈性填料310m3PP, 0 100填料架配套8好氧生化曝氣系統(tǒng)V-16A/O1套微孔曝氣管448只PP-R曝氣管網(wǎng)配套熱鍍鋅鋼管9臭氧發(fā)生裝置11套臭氧發(fā)生器2臺(tái)2*40g/h1文丘里混合器2只PVC-U氧氣瓶(15Kgf)2套普逋市售鋼瓶10豎流式溶氧罐0 1000*60001臺(tái)鋼質(zhì)11自動(dòng)控制系統(tǒng)ZH-24U1套全自動(dòng)運(yùn)行12精密過(guò)濾裝置S-22一 3,一5m/h , 5um1臺(tái)承壓式13溶鹽調(diào)節(jié)罐S-235000L1

19、臺(tái)PE14次氯酸鈉發(fā)生裝置S-24CLS-15001套直流電源部分1臺(tái)10.8kw電解槽1臺(tái)1800*650*1450冷卻部分1套15-35 C15貯液罐301.85*8000,21m2臺(tái)PE材質(zhì)16設(shè)備底座/機(jī)架配套配套鋼質(zhì)17布水管網(wǎng)配套配套PVC-U五、工藝流程說(shuō)明、*化工農(nóng)藥生產(chǎn)廢水分成兩部分，一部分為低鹽廢水（全鹽量小于 1000mg/l）,集合至調(diào)節(jié)池1（V-11）,預(yù)先折流沉淀出原水中較粗大的固體物質(zhì)。沉入 池底較少的沉淀物，定期清理送至污泥濃縮段；在調(diào)節(jié)池1（V-11）池內(nèi)設(shè)置有原水提升泵（V-11-PT）,將原水送至反應(yīng)池1 （V-12）;、來(lái)自調(diào)節(jié)池1（V-11）的水體，在

20、反應(yīng)池1 （V-12）由藥定量加藥裝置（S-121） 自動(dòng)定量投加藥劑（HC- I）,在循環(huán)泵（V-12-PX）的協(xié)同作用下，發(fā)生不同次序的 化學(xué)反應(yīng)；此處的水力停留時(shí)間約0.5小時(shí)；反應(yīng)池1 （V-12）完全反應(yīng)的水體經(jīng)過(guò)板框壓濾機(jī)（S-11）,清液流至反應(yīng)池 2 （V-13）,壓濾污泥落入污泥池；、反應(yīng)池2 （V-13）水體由ORP加藥裝置（S-131）自動(dòng)計(jì)量投加藥劑（HC- H）,在循環(huán)泵（V-13-PX）的協(xié)同作用下，發(fā)生不同次序的化學(xué)反應(yīng)；此處的水力停留時(shí)間約0.5小時(shí)；反應(yīng)池2 （V-13）完全反應(yīng)的水體經(jīng)過(guò)提升泵（V-13-PT）、板框壓濾機(jī)（S-111）, 清液流至反應(yīng)池TH

21、C段（V-14）;、THC段（V-14）在曝氣裝置（S-141 （V-14BQ）的協(xié)同作用下，與投加的 THC濾料的發(fā)生多種作用。氣動(dòng)洗滌系統(tǒng)（V-14QD）保持THC濾料的良好作用。 THC保安微濾系統(tǒng)（V-14BW）防止THC隨水力流失；此處的水力停留時(shí)間大于2小時(shí)；、THC段（V-14）處理后的水體，經(jīng)過(guò)上述大幅度處理的水體，通過(guò)負(fù)壓流體泵（V-14PF）送至反應(yīng)池（V-15）,由PH加藥裝置（S-151）自動(dòng)計(jì)量投加藥劑（HC- 田），在循環(huán)泵（V-15-PX）的攪勻作用下，產(chǎn)生固液相分離，完全反應(yīng)的水體經(jīng)過(guò)板 框壓濾機(jī)（S-112）,精液流至好氧生化池（V-16）,壓濾污泥落入污泥池

22、；此處的水力停留時(shí)間約0.5小時(shí)；、好氧生化池（V-16）,在曝氣環(huán)境和微生物的作用小，使少量的小分子有機(jī) 物降解為CO2和H2O;、好氧生化后的水體，經(jīng)泵提升經(jīng)臭氧氧化裝置后，進(jìn)一步降 COD,并殺滅 超標(biāo)的細(xì)菌和微生物，此處水力停留時(shí)間約1小時(shí)；、流經(jīng)臭氧氧化后的水體至沉淀池（V-17）,在沉淀池（V-17）降SS。活性污 泥排污泵（V-17PW）回流至生化池（V-16）的前端；、從沉淀池排出的清澈水體至排放池（V-18）排放；、上述系統(tǒng)均受自動(dòng)化系統(tǒng) ZH-24U*2連鎖控制，完成全自動(dòng)運(yùn)行要求。（11）、另一部分高鹽廢水，進(jìn)入調(diào)節(jié)池 2,由V-11PT提升泵加壓至精密過(guò)濾裝置（S-22）去除懸浮、沉淀及粗大顆粒，由溶鹽調(diào)節(jié)罐（S-23）進(jìn)行鹽度調(diào)節(jié)后，于高 氧化劑發(fā)生裝置中，在外加直流電能的作用下，生成氧化藥劑或消毒藥劑、或者漂白 藥劑的原料產(chǎn)品。六、處理后水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)低鹽廢水處理后出水水質(zhì)達(dá)到山東省半島地區(qū)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （DB37/676-2007）和有機(jī)磷類(lèi)農(nóng)藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，詳見(jiàn)表 4。表4低鹽廢水 處理后水質(zhì)參數(shù)表單位：mg/l （PH色度除外）序號(hào)污染物項(xiàng)目排放限制污染物排放監(jiān)控位