农药生产废水处理设施改造工程设计
更新时间:2014-06-29 17:54:12 来源: 作者: 浏览:690次 评论:0条
导读： 河北省新兴化工厂是一家以生产氧化乐果为主的化工企业。设计年生产能力为：40%的氧化乐果乳液8000 t，氢氧化钾1.6万 t，氯气0.8万 t。该厂于20世纪90年代中期建成了一套污水处理设施，处理后的废水排入具有华北明珠之称的白洋淀湖泊。近几年来，由于生产规模的扩..
河北省新兴化工厂是一家以生产氧化乐果为主的化工企业。设计年生产能力为：40%的氧化乐果乳液8000 t，氢氧化钾1.6万 t，氯气0.8万 t。该厂于20世纪90年代中期建成了一套污水处理设施，处理后的废水排入具有华北明珠之称的白洋淀湖泊。近几年来，由于生产规模的扩大，排水量增加，致使处理后的排水不能达到排放标准，严重影响了白洋淀的水环境质量。为此，该厂投资192.6万元对原有废水处理设施进行了改造，使处理后的排水达到《污水综合排放标准》（GB8978-96）一级标准。
1 原有废水处理设施
1.1 废水来源及水质
改造前进入废水处理设施的废水来自两部分：
(1）农药分厂排水。农药分厂由于从原料制备到氧化乐果合成流程较长，污染物种类复杂。排水分为间接冷却水、高浓度有机废水和轻污染的冲洗地面水及跑冒滴漏废水，详见表1。
表1 农药分厂生产废水排放情况(冷却水除外)
废水名称主要污染物排放量(m3/d}平均COD
(mg/L)甲酯精馏洗釜水2，3-二氯乙酸甲酯1.84383387甲酯回醇水乙酸、氯乙酸、甲醇1.80206910甲酯中和水乙酸、甲酯、甲醇4.81312412氯乙酸中和废碱水NaOH、乙酸3.8530400冷冻、真空废水 0.7547700氧化乐果合成废水氧化乐果、二甲酯、一甲胺21.82195484其他废水 29.71243合计 64.572743
(2) 氯碱分厂排水。该分厂排水主要为冷却水，排放量为4000 m3/d，基本属于无污染的清洁水。
1.2 原有废水处理设施
原有废水处理工序包括调节池、一级接触氧化池、一级沉淀池、二级接触氧化池、二级沉淀池和集水塘。处理工艺流程见图1。
图1 原有废水处理工艺流程
原有废水处理装置最大设计流量为2400 m3/d，调节池总有效容积1008 m3，分为2组；一级接触氧化池有效总容积为484 m3，分为2组；一级沉淀池有效总容积为118 m 3，斜板沉淀池，分为2组；二级接触氧化池有效总容积为265 m3，分为2组；二级沉淀池有效总容积为85 m3，斜板沉淀池，分为2组。
改造前实际运行过程中，进入上述废水处理设施的废水水量约为6464 m3/d。其中，农药分厂生产废水水量64 m3/d，冷却水水量约2 400 m3/d；氯碱分厂冷却水水量约4000 m3/d。两个分厂生产废水经生化处理后与生活污水混合流入集水塘，其容积约6000 m3，之后从总排放口排放，其COD为255～934 mg/L。
2 废水处理改造工程
从全厂废水结构来看，由于两个分厂未实施清污分流和清洁生产措施，而且现有污水处理站也存在如下问题：①进入污水处理设施的水质和水量负荷严重超过原有设计能力；②从两级串联的接触氧化池来看，第一级COD去除率可达到80%以上，第二级COD 去除率只能达到40%，主要原因是两级接触氧化池菌群相同，第一级接触氧化池可以处理的有机污染物，在第二级接触氧化池中同样可以处理，而第一级不能降解的有机污染物，第二级同样不能降解。
通过分析决定保留现有生化处理装置，增加预处理设施，改造后的废水处理流程见图2。
图2 改造后废水处理流程
2.1 焚烧处理系统
该系统处理一氯乙酸甲酯精馏工序釜底残液及洗釜水，水量1.84 m3/d，COD平均浓度383387 mg/L，经测试该废水燃烧热值为2819 kJ/kg。另外还处理物化及生化处理脱水后的污泥0.5 m3/d。焚烧设备型号：WYL-300型，处理能力：300 kg/h。焚烧后的尾气通过除尘和碱液吸收净化后排向大气。
该系统COD处理效率几乎为100%，COD去除量为705.4 kg/d,削减量占全厂污染源的 8.5%。
2.2 精馏处理系统
该系统处理对象为甲酯中和水和氧化乐果合成废水，水量26.63 m3/d,COD平均浓度216 604 mg/L。甲酯中和水通过精馏塔精馏回收甲醇等，氧化乐果合成废水经萃取分层后通过精馏回收氯仿、甲醇、一甲氨等。精馏塔为直径300 mm的填料塔。
该系统COD去除率为40%～50%，以40%计算，COD去除量为2 307 kg/d，削减量占全厂污染源的27.8%。
2.3 物化处理系统
该系统所处理的废水为农药分厂精馏处理系统排水、甲酯回醇水、氯乙酸中和废水、冷冻及真空废水，处理水量约62 m3/d，COD平均浓度7765 mg/L。该处理工艺为絮凝-沉淀-气浮- 吸附过滤。絮凝剂为碱式氯化铝，助凝剂为石灰及聚丙烯酰胺，沉淀池为斜板沉淀池，吸附过滤材质为粒径2 mm左右的核桃壳颗粒。由于处理水量相对较小，处理设备为组合式一体化设备。其中絮凝反应时间为0.5 h,沉淀时间1.5 h,气浮池停留时间为 1.5 h，吸附过滤池滤速为5 m/h。
该系统COD去除率为45%，处理后废水COD为4271 mg/L，COD去除量为2168 kg/d，削减量占全厂污染源的26.13%。
2.4 原生化处理系统
经物化处理系统处理后的废水汇合生活污水和农药分厂冷却水一并进入原生化处理系统继续处理，处理后的排水与氯碱分厂冷却水均进入集水塘后再排放。
2.5 运行效果
该改造工程自2000年10月安装完毕，调试3个月后转入正常运行。2001年3月27、28日，保定市环境监测站对该厂排放口废水进行了检测，结果见表2。由表2可见，该工程改造后各项排放指标均符合国家《污水综合排放标准》（GB8978-96）一级标准。
表2 废 水 测 试 结 果
采样点位pHCOD (mg/L)SS (mg/L)硝酸盐(mg/L)水量(m3/d)厂总排水口均值7.8379320.2456556排放标准6～9100700.53 工程投资及运行费用
3.1 工程投资
该厂废水处理设施改造工程投资为192.6万元，其中焚烧处理系统为106万元，精馏处理系统为30万元，物化处理系统为56.6万元。
3.2 运行费用
该污水处理系统运行后，甲酯精馏洗涤水焚烧耗油量约为200 kg油/m3废水，每天消耗0#柴油约350 kg,按每吨油价2000元计算，每天油耗花费700元。新增设备运行功率18.9 kW，电耗新增约90 元/d，药剂费新增72 元/d，合计新增运行费用 862 元/d。按每天处理6564 m3废水计算，新增运行费用约0.13 元/m3水。
4 结论及建议
(1)采用焚烧、精馏、絮凝、沉淀、过滤等预处理措施及清洁生产工艺，利用原有的生化处理装置，对生产废水进行处理，经环保部门监测，其排放水达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级标准，该处理工艺可行，为农药废水处理提供了一条新思路。
(2)现有大量冷却水还未采取回用处理措施，这无疑造成水资源的浪费，也加大了污水处理设施的水量负荷，应尽快采取相应措施。
◇作者通讯处：150090 哈尔滨工业大学市政及环境工程学院
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