農(nóng)藥廢水處理設(shè)計(jì)方案

1、農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理*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)源為丙溴磷和嘧啶 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30m3/天。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

2、染防治法3、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)&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)。

3、2、工藝合理、成熟、穩(wěn)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/天。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：丙溴磷與嘧啶類(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)*化工有限公司是以丙溴磷、嘧霉胺等嘧啶類(lèi)為主要產(chǎn)品的農(nóng)藥企業(yè)， 其產(chǎn)生 的廢水屬于可生化性差、難降解的有機(jī)廢水，濃度高（ COD值30000mg/l以上）、廢 水量小（少于30m3/天）。丙溴磷（profenofos）化學(xué)名稱(chēng)：0-（4-溴-2-氯苯基）0-乙基S-正丙基硫代磷酸酯；分子式：C11H15

4、BQIO3PS;分子量：373.6；結(jié)構(gòu)式：CHOO ClP /GHSOBr嘧霉胺(pyrimethanil)化學(xué)名稱(chēng)：N-(4,6-二甲基嘧啶-2-基)苯胺; 分子式：C12H13N3;分子量：199.2；結(jié)構(gòu)式：*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

5、理利用加工成新產(chǎn)品， 再經(jīng)生化處理達(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?，可與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 4H2O* 2C2H5QH+H3P04 + H2

6、St + CTH3PO4 + Ca(HO)i+ 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：Fe-2e-Fc EF/Fe) =-0.44V 陰極；2ir+2e->2l*/H2)=0.00V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)。 在此過(guò)程中，苯環(huán)類(lèi)物質(zhì)被氧化可能發(fā)

7、生開(kāi)環(huán)反應(yīng)如下：H0凹二 C03+H/)它們是很好的絮凝劑,nh3 oh3)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+，將溶液調(diào)節(jié)至堿性且有 02存在時(shí)，會(huì)形成Fe(0H)2和Fe(0H)3絮凝沉淀，F(xiàn)e(0H)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(0H)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 Ca0H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

8、個(gè)可能的反應(yīng)過(guò)程：電氧化、電絮凝、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 4代二4斤"十駅4Fe2+l0H2O+O2=4Fe (OH)3+8H+2CF-2e =CkCl2+6H2O-12e =4HClO2+8HCI+10LOJ40H -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,小分子有機(jī)物的廢水進(jìn)入生化處理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

9、發(fā)酵作用分 解有機(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)丙溴磷工藝廢水的有機(jī)物代謝機(jī)理。在以鹵代烷烴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） 由谷胱甘肽依賴型脫鹵酶完成，（2）氧化，（3）水解。以原料溴丙烷為例，給出代謝 機(jī)理如下：GSH HBrHp HBr C,H7Br * * G$C3H7Brl -L_GSC

10、3H7Br 石谷J8E炮OH 站冊(cè)I CHQidlMH20H?0 HBrrCHjCHfHO|一_J I - CHjCHjCHOHnad nadh+h* CHiCHXWH而微生物對(duì)烷烴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-二羧酸；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 CHJ（CH1XCOOHCHCHrCCHi HOOQCHACOOH大多數(shù)鹵代芳香化合物都能通過(guò)鹵代鄰苯二酚降解，降解

11、途徑見(jiàn)圖:OH3鄰苯二鄰也開(kāi)環(huán)oT"間隹開(kāi)開(kāi)-7 -農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理-# -農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理苯環(huán)的好氧生化降解機(jī)理如下:-# -農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理-8 -農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理乙睡+肉爾酸乙矗COA+ft珀醋COA_二TCAflt環(huán)虐會(huì)成堀劇8腦ft£K在厭氧條件下，飽和烷烴可礦化為甲烷和 C02,如:KC3Ha+ ffl2O14H4+ 2HCOf + 2H+苯甲酸的厭氧生物降解機(jī)理為：三、流程綜述針對(duì)*化工丙溴磷和嘧啶類(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)

12、、電化反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)、氧化脫色、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/0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/0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。圖1工藝流程圖四、明細(xì)表表1主要構(gòu)筑物明細(xì)表序號(hào)名稱(chēng)編號(hào)規(guī)格尺寸數(shù)量（座）備注1調(diào)節(jié)池1V-113100 m1利用原有土建2調(diào)節(jié)池2V-21

13、30m31框架磚砼結(jié)構(gòu)3反應(yīng)池1V-1225m31框架磚砼結(jié)構(gòu)4反應(yīng)池2V-1325nf1框架磚砼結(jié)構(gòu)5THC池V-14100 m31框架磚砼結(jié)構(gòu)6反應(yīng)池3V-1525 m31框架磚砼結(jié)構(gòu)7生化池V-16260 m31框架磚砼結(jié)構(gòu)8沉淀池V-17120 m31利用原有土建改造9排水池V-18ca 330 m1利用原有土建改造10綜合設(shè)備間Z-012150 m *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主要設(shè)備明細(xì)表序號(hào)名稱(chēng)編號(hào)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)交替運(yùn)行，互為備用2V-02循環(huán)泵V-12-PXWQ8-10-

14、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1套容積定量控制4板框壓濾機(jī)S-11/111/112BP-303臺(tái)污泥濃縮5ORP加藥裝置S-131EC301PH/12L1套PH/ORF控制6V-03循環(huán)泵V-13-PXWQ8-10-0.552臺(tái)交替運(yùn)行，互為備用7V-03提升泵V-13-PTWQ8-10-0.552臺(tái)交替運(yùn)行，互為備用8THC布水系統(tǒng)V-14BS3PVC-U, 5m/h1套THC段9THC曝氣系統(tǒng)V-14BQ3PP-R, 5m/h1套THC段10氣動(dòng)洗滌系統(tǒng)V-14QD0.36L/mi n,0.7MPa1套THC段11THC保安微濾

15、系統(tǒng)V-14BW3110um, 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/ORF控制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,C 100微生物著床18活性污泥回流泵V-16PHWQ8-10-0.552臺(tái)交替運(yùn)行，互為備用19排污泵V-16PWWQ8-10-0.552臺(tái)交替運(yùn)行，互為備用2

16、0自動(dòng)控制系統(tǒng)ZH-24U*21套全自動(dòng)運(yùn)行表3主要設(shè)備詳細(xì)配置表序號(hào)名稱(chēng)編號(hào)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PE溶藥罐1臺(tái)V=1000L定量式計(jì)量柱2只C 100*1500文丘里加藥器3只C 25有機(jī)玻璃反應(yīng)柱1臺(tái)C 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2ORP加藥裝置S-1311套PH/ORP控制ORP檢測(cè)1套EC301ORPORP專(zhuān)感器1套轉(zhuǎn)換系數(shù)n =97%隔膜計(jì)量泵1臺(tái)12L/hPE溶藥罐1臺(tái)V=1000L文丘里加藥器1只e 25反應(yīng)柱1臺(tái)C 300*2000工程塑料轉(zhuǎn)子流量?jī)x1套LFS-50

17、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-14QD1套THC段0.5L/mi n,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/ORP控制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文丘里加藥器1只C 25反應(yīng)柱1臺(tái)C 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

18、套7生物彈性填料V-15SL3310m微生物著床彈性填料310m3pp,c 100填料架配套8好氧生化曝氣系統(tǒng)V-16A/01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1套臭氧發(fā)生器2臺(tái)2*40g/h文丘里混合器2只PVC-U氧氣瓶（15Kgf）2套普通市售鋼瓶10豎流式溶氧罐C1000*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-225m3/h , 5um1臺(tái)承壓式13溶鹽調(diào)節(jié)罐S-235000L1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

19、 C15貯液罐3C 1.85*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

20、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- II），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THC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

21、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- IH）,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）,清液流至好氧生化池（V-16），壓濾污泥落入污泥池；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;、

22、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?；钚晕?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)控位置1PH （無(wú)量綱）69企業(yè)污水總排放口2