三唑磷農(nóng)藥廢水處理工藝設(shè)計(jì),三唑磷,農(nóng)藥,廢水處理,工藝,設(shè)計(jì) 三唑磷農(nóng)藥廢水處理工藝設(shè)計(jì) 摘 要：三唑磷因?yàn)槠涞投?，高效，廣譜殺菌性而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，但是在生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水含有高濃度的有機(jī)物質(zhì)。廢水中含有的農(nóng)藥中間產(chǎn)物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可生化性差，難分解,具有很強(qiáng)的毒性，很高的色度，還會(huì)散發(fā)刺激性氣味。這些都嚴(yán)重的污染了環(huán)境。這種廢水的處理已經(jīng)成為廢水處理工程的瓶頸，一般的方法是將廢水稀釋之后再進(jìn)行生化處理。當(dāng)前已具規(guī)模的處理方法有生化法，吸附法和焚燒法。 采用預(yù)氧化－ClO2催化氧化—SBR法對(duì)農(nóng)藥廢水進(jìn)行處理。在預(yù)氧化過(guò)程中，pH為1.38，停留時(shí)間為1h，COD去除率為10%；在催化氧化過(guò)程中，pH為6-7，ClO2投加量為1mg/L，停留時(shí)間為1h；最后用SBR生化法進(jìn)行處理，出水達(dá)到《污水綜合排放》（GB 8978-1996）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)鍵詞：三唑磷 催化氧化 SBR生化法 農(nóng)藥廢水 Process Design of Pesticide Triazophos Wastewater Treatment Abstract：Triazophos is widely used in agriculture because of its low-toxic, high-effective and broad-spectrum, but in the process of its production, large volume of wastewater need to be deal with. The wastewater contain high concentration of organic substance, the stable intermediates are hard to remove and degraded. Their serious toxicity, black color and odorous smell pollute the environment seriously. The treatment of the waste now is a bottleneck in the engineering. The normal method to treat the waste is to dilute it first and then treat it by biodegradation. Now the treatment in industry scale is biodegradation, absorption and burning. The preoxidation/chlorine dioxide catalytic oxidation/SBR biodegradation process was used to treat the wastewater from production of triazophos. In the preoxidation process, the pH was 1.38 and reaction time was 1 hour, the removal rates of COD was 10%; In the catalytic oxidation, the pH was 6-7, chlorine dioxide dosage 1.0g/L and reaction time is 1 hour; After biodegradation process, the effluent is acceptable to meet the requirement of class I in The national wastewater discharge standard(GB 8978-96). Key words：Triazophos catalytic oxidation SBR biodegradation pesticide wastewater II 題目：三唑磷農(nóng)藥廢水處理工藝設(shè)計(jì) 一、前言 1、課題的背景、目的和意義 1.1、背景 有機(jī)磷農(nóng)藥因其易于降解、殘留性小而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛使用。但它在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水量大，成分復(fù)雜，有毒有害物質(zhì)濃度高，臭味大，嚴(yán)重污染環(huán)境。三唑磷作為有機(jī)磷農(nóng)藥的一種，是20世紀(jì)70年代德國(guó)Hoechst公司開(kāi)發(fā)的一種高效、中毒、廣譜有機(jī)磷殺蟲(chóng)殺螨劑，其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)磷廢水對(duì)環(huán)境水體的安全造成威脅，在生態(tài)環(huán)境日益脆弱的今天，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須對(duì)其進(jìn)行處理到生態(tài)環(huán)境所能承受的范圍之內(nèi)才能排放。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)農(nóng)藥工業(yè)每年排放廢水約1.5億噸，主要是生產(chǎn)過(guò)程中的排水、產(chǎn)品洗滌水、設(shè)備和車間地面的清洗水等。農(nóng)藥行業(yè)的廢水具有以下特點(diǎn)①有機(jī)物濃度高，毒害大。合成廢水的COD一般均在幾萬(wàn)mg/L以上，有時(shí)甚至高達(dá)幾十萬(wàn)mg/L；②污染物成分復(fù)雜；③難生物降解物質(zhì)多；④單位產(chǎn)品廢水排放量大，而且由于生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定、操作管理等問(wèn)題，造成廢水水質(zhì)、水量不穩(wěn)定，為廢水的處理帶來(lái)了一定的難度【1】。國(guó)外從50年代就開(kāi)始了有機(jī)磷農(nóng)藥廢水治理技術(shù)的研究，已用于生產(chǎn)規(guī)模的主要有生化法、吸附法和焚燒法。近年來(lái)美國(guó)、西歐、日本等國(guó)和地區(qū)的農(nóng)藥工業(yè)廢水已有80%采用好氧生化法。用厭氧生物法處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的研究論文很少，有關(guān)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的報(bào)道更少。 1.2、目的和意義 本設(shè)計(jì)的目的就是通過(guò)對(duì)當(dāng)前已經(jīng)應(yīng)用的或正在研究的各種有機(jī)磷廢水處理方法的比較，各取所長(zhǎng)，避其所短，設(shè)計(jì)出一套廉價(jià)實(shí)用高效的處理流程。優(yōu)秀的有創(chuàng)意的處理流程的推廣可以在提高處理效果的同時(shí)節(jié)減開(kāi)支，既改善了環(huán)境水體條件，又減輕了企業(yè)廢水處理的負(fù)擔(dān)，而且和目前國(guó)家所推行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略也相符合，因而具有重大意義。 2、課題的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)；課題欲解決哪一方面的問(wèn)題 2.1三唑磷（有機(jī)磷）處理現(xiàn)狀 三唑磷農(nóng)藥生產(chǎn)廢水中含有三唑磷、苯唑醇、苯脲、尿素、甲醇、鹽酸苯肼等污染物，具有污染物種類多，成分復(fù)雜，毒性大等特點(diǎn)。目前直接針對(duì)三唑磷廢水處理的研究不是太多，已見(jiàn)報(bào)道的更少，這里主要引述兩種比較系統(tǒng)的處理工藝：（1）堿解氧化一厭氧濾池一SBR工藝；（2）厭氧流化床工藝。 （1）堿解氧化一厭氧濾池一SBR工藝處理。重污染廢水中高濃度污染物主要來(lái)自縮環(huán)工段和合成工段，這兩股濃廢水由PVC管收集至調(diào)節(jié)池，進(jìn)行均質(zhì)均量，再抽入堿解氧化池進(jìn)行預(yù)處理，堿解氧化池內(nèi)需投加石灰和適量的聚鐵絮凝劑，使廢水pH達(dá)到11以上，頂部由集氣罩收集反應(yīng)產(chǎn)生的NH3。經(jīng)過(guò)堿解氧化處理后，廢水的COD濃度可削減30%一35%,氮化物和磷化物也可形成NH3和 Ca3 ( PO4 )2沉淀，從而降低廢水中的N, P，有利于后續(xù)處理。堿解氧化池出水經(jīng) 沉淀池進(jìn)行固液分離，底部沉泥排入干化場(chǎng)，上清液收集至調(diào)節(jié)池與稀廢水混合，經(jīng)稀釋后進(jìn)后續(xù)處理系統(tǒng)。調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水由泵抽入?yún)捬醭兀诖宋廴疚餄舛缺唤档?，尤其一些難被生物降解的苯環(huán)、雜環(huán)類有機(jī)物被分解為可被生物降解的小分子物質(zhì)，為了適應(yīng)厭氧處理的水質(zhì)要求，確保處理過(guò)程高效和順利進(jìn)行，對(duì)類似的農(nóng)藥生產(chǎn)廢水的水質(zhì)須進(jìn)行調(diào)整，現(xiàn)提出以下建議供參考：(1)若原廢水中N H 3－N含量高時(shí)，首先采用氣提法，把NH3氣盡量吹脫出來(lái)以降低其含量。 (2)用其它含氮量低的廢水或清水稀釋原水，使NH3-N含量至少降到1000 mg/L以下。(3)對(duì)營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)的廢水，必須投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。農(nóng)藥生產(chǎn)廢水往往碳素營(yíng)養(yǎng)偏低，這時(shí)可投加含碳量高的其它廢水(如食堂的淘米水、面湯水等)，或直接投加工業(yè)葡萄糖等碳素營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使進(jìn)水中CODcr:N:P達(dá)到(180-200):5:1。 (4)調(diào)整原水pH至6. 5～7. 5。 由于厭氧生化法對(duì)高濃度、難降解有機(jī)物的處理有很大的優(yōu)勢(shì).因此深入開(kāi)展利用好氧與厭氧相結(jié)合和利用厭氧法來(lái)處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水是很有意義的【3】。 鑒于直接研究三唑磷廢水的文獻(xiàn)較少，本設(shè)計(jì)將借鑒部分與其相關(guān)的有機(jī)磷降解方面的研究成果來(lái)作為參考。 目前國(guó)內(nèi)外的農(nóng)藥廢水處理基本上是采用預(yù)處理加生化處理的方法。通常用于農(nóng)藥廢水的治理方法可歸納為物化法、化學(xué)法和生化法。 1、物理法 1.1、萃取法 由于農(nóng)藥的生產(chǎn)過(guò)程中涉及到許多相分離，因此萃取法無(wú)論在生產(chǎn)中還是廢水治理過(guò)程中均是一種常用的方法。萃取法是通過(guò)利用溶劑或特種萃取劑對(duì)廢水中的有害物進(jìn)行萃取回收。萃取方法有釜式間歇萃取法和80年代發(fā)展起來(lái)的塔式逆流連續(xù)萃取法，后者可大幅度提高萃取效率。液膜萃取法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種處理含酚、氰廢水的方法。它具有分離速度快、效率高、成本低、選擇性好、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。 1.2、吸附法 吸附劑的種類很多，有活性炭、活性白土、硅藻土、大孔樹(shù)脂等。由于活性白土、硅藻土的吸附能力差，因此在農(nóng)藥廢水的處理中，常用活性炭和大孔樹(shù)脂作為吸附劑。人工合成大孔樹(shù)脂因其機(jī)械強(qiáng)度高、選擇性好、解吸再生容易而成為一種高效吸附劑廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥廢水的預(yù)處理中。 1.3、沉淀法 廢水中經(jīng)常含有一些可溶性大分子污染物及懸浮物，在廢水生化處理前，一般采取沉淀法對(duì)這些污染物進(jìn)行處理。沉淀處理有中和沉淀、絮凝沉淀等。絮凝沉淀是采用絮凝劑在水中生成表面積較大的絮狀物，通過(guò)對(duì)污染物粘結(jié)、吸附等使污染物凝聚成密度較大的固體物自然沉淀，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。國(guó)內(nèi)用的較多的絮凝劑有聚鐵、聚鋁等無(wú)機(jī)絮凝劑和聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺等有機(jī)絮凝劑。目前絮凝劑的開(kāi)發(fā)研究正朝著大分子量、超大分子量(可以減少用量)、速溶的合成高分子化合物以及生物大分子的方向發(fā)展。 2、化學(xué)法 化學(xué)處理法是指向廢水中加入化學(xué)藥劑，使其與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成無(wú)害物的過(guò)程，這種方法也常常作為生化處理的預(yù)處理方法使用。在農(nóng)藥廢水的 治理中，經(jīng)常采用的化學(xué)法基本上可歸納為氧化或還原法，而且以氧化為主。化學(xué)氧化法是降解廢水中污染物的有效方法，廢水中呈溶解狀態(tài)的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)被氧化為微毒或無(wú)毒物質(zhì)，或者轉(zhuǎn)化為容易與水分離的形態(tài)，從而達(dá)到處理的目的。常見(jiàn)的化學(xué)氧化方法由于氧化劑的不同可分為臭氧、過(guò)氧化物、二氧化氯及高錳酸鉀氧化等。與生物氧化法相比，化學(xué)氧化需較高費(fèi)用，因此，目前僅用于飲用水處理、特種工業(yè)用水處理。有毒工業(yè)廢水處理和以回用為目的的廢水深度處理等有限場(chǎng)合【4】。 2.1、藥劑氧化法 包括氯氧化法、Fenton試劑氧化法、臭氧氧化法等。 2.2、濕式氧化法 濕式氧化法是在一定的溫度和壓力下，向廢水中通人氧氣或空氣而使有機(jī)物氧化降解它是一種處理高濃度有機(jī)廢水的非常好的方法。 在眾多高級(jí)氧化技術(shù)（光催化氧化、臭氧氧化、光助Fenton試劑、濕式空氣氧化等）中，臭氧處理的方法相對(duì)比較適合于工業(yè)規(guī)模的應(yīng)用，而光助Fenton試劑的農(nóng)藥處理還很少有應(yīng)用，異相TiO2光催化法也已經(jīng)有很深入的研究。另外，TiO2光催化法用于大規(guī)模的處理也已經(jīng)被證明。在戶外系統(tǒng)中，只有太陽(yáng)光較強(qiáng)且農(nóng)藥濃度不太高時(shí)才能取得最佳的效果。在全年陽(yáng)光照射處理當(dāng)中的應(yīng)用使得反應(yīng)器的調(diào)節(jié)和一種化合物完全去除的時(shí)間預(yù)計(jì)比較困難。陽(yáng)光集中裝置經(jīng)常用到，它使得可移動(dòng)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)比較困難。相反，臭氧處理易于控制，而且相對(duì)于光化學(xué)氧化法更易于調(diào)解到工業(yè)規(guī)模的應(yīng)用。臭氧處理效率較高，能與UV和H2O2綜合利用來(lái)處理高濃度有機(jī)物廢水，但臭氧處理的反應(yīng)效率對(duì)污染物的性質(zhì)有很強(qiáng)依賴性，且經(jīng)常不能徹底礦化污染物【5】。 3、生化處理法 生化處理法作為終端處理裝置廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的廢水處理中。目前國(guó)內(nèi)農(nóng)藥廠基本均建有不同規(guī)模的生化處理裝置，這些裝置的運(yùn)行，降低了污染物的排放。 3.1、生化處理法的發(fā)展 生化處理工藝一般為好氧生物降解，包括活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法等。其曝氣方式有鼓風(fēng)曝氣、深層曝氣、表面加速曝氣等幾種。起初的表面曝氣法因容易出現(xiàn)厭氧現(xiàn)象而逐漸被推流式鼓風(fēng)曝氣取代。這種方式具有裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作管理容易、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)，但其容積負(fù)荷低、占地面積大、基建投資高，因此，近年來(lái)在曝氣器、填料、曝氣池深度等方面進(jìn)行了改進(jìn)，增加氧的利用率，提高池容負(fù)荷，放寬對(duì)周圍環(huán)境(如溫度等)的要求。 循序間歇式活性污泥法(SBR)是一種厭氧與好氧相結(jié)合的生物處理技術(shù)。其主要特是（1)集進(jìn)水、厭氧、好氧、沉淀于一池，可靈活地變換運(yùn)行方式.以適應(yīng)處理不同類型有機(jī)廢水的要求 (2)設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積少，投資省 (3)耐沖擊負(fù)荷，能較好地防止污泥膨脹，處理能力強(qiáng)。因此，我們采用循序間歇式活性污泥法對(duì)農(nóng)藥廠的有機(jī)磷廢水進(jìn)行處理。有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果還表明：厭氧階段有機(jī)物的去除率較高，最高可達(dá)82.3%，一般均在62%以上。這主要是在這一階段進(jìn)行了有效脫氮除磷并吸附了水中大部分有機(jī)物所致。為了符合處理更高濃度的農(nóng)藥廢水 的要求并使最終出水達(dá)到良好的脫色效果，減輕農(nóng)藥廢水對(duì)人體的污染，有人對(duì)SBR反應(yīng)器中投加粉末活性炭的情況進(jìn)行了試驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：投加粉末活性炭后，CODcr的去除率提高，其值在87. 7%～93. 2%，出水濁度比進(jìn)水濁度下降0. 9～2. 6 NTU，出水的pH值比進(jìn)水的pH值下降0. 3～1. 1，這是因?yàn)樯锾幚碇挟a(chǎn)生酸性物質(zhì)所致。 根據(jù)上述的試驗(yàn)結(jié)果可得到如下結(jié)論：采用SBR法處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水，其污泥性能良好;對(duì)進(jìn)水濃度的變化有較好的適應(yīng)能力，且出水水質(zhì)穩(wěn)定。在保證出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的條件下，帶有攪拌的SBR法的進(jìn)水CODcr最高達(dá)2 500 mg/ 1,投加粉末活性炭的SBR法的進(jìn)水CODcr可達(dá)3500mg/ 1，在反應(yīng)池中投加 粉末活性炭可使處理效果得到提高【6】。 SBR獨(dú)到之處在于它提供了時(shí)間程序的廢水處理，而不是連續(xù)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(hào)控制設(shè)備，工藝運(yùn)行易于控制；構(gòu)筑物簡(jiǎn)單，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥法的曝氣池、一沉池及污泥回流系統(tǒng)，占地省。(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(yīng)速度快.效率高.耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)。(4)采用鼓風(fēng)潛水曝氣可提高氧的利用率，動(dòng)力消耗少，運(yùn)行成木低。(5)不需投加任何藥劑，除磷效果顯著，去除率高【7】。 3.2、生化處理用高效降解菌 傳統(tǒng)廢水生化處理是通過(guò)對(duì)廢物附近土壤或水體中的微生物群體，包括細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物等進(jìn)行馴化、繁殖后使用。由于這些微生物間相互作用(甚至有抑制作用)，及對(duì)很多有機(jī)物如鹵代芳烴、多氯聯(lián)苯等的耐受性差，因此很容易中毒。自70年代起人們開(kāi)始對(duì)一些特定污染物有針對(duì)性地選育培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)菌種。 我國(guó)的農(nóng)藥行業(yè)己建成多套生化處理裝置，但大多數(shù)采用傳統(tǒng)的活性污泥法，加上預(yù)處理效果差，出水很難達(dá)標(biāo)。近幾年興起的SBR好氧法，厭氧與好氧工藝的結(jié)合，在農(nóng)藥廢水的處理上取得了較大進(jìn)展，但對(duì)毒性大、生化性極差的農(nóng)藥廢水，仍然普遍存在處理效果差、基建投資大、運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題。我們采用鐵炭微電解法作為農(nóng)藥廢水的前處理，效果顯著，成本低廉。微電解法處理農(nóng)藥廢水在國(guó)內(nèi)外很少報(bào)道。 鑄鐵為鐵－碳合金，以碳化鐵(Fe2C3)顆粒分散在鐵中。當(dāng)鐵屑浸入水中時(shí).便構(gòu)成無(wú)數(shù)個(gè)Fe －C微原電池.純鐵為陽(yáng)極.，炭化鐵為陰極發(fā)生電極反應(yīng)，反應(yīng)在酸性溶液中易進(jìn)行。陰極反應(yīng)所產(chǎn)生的新生態(tài)氫與廢水中許多物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)，破壞水中污染物原有結(jié)構(gòu)，使其易被吸附或絮凝沉淀;陽(yáng)極鐵被氧化成Fe2+，在堿性條件下生成Fe（OH）2和Fe（OH) 3絮狀沉淀。它們比一價(jià)和二價(jià)鐵鹽水解所得Fe（OH）2和Fe（OH)3具有更強(qiáng)吸附性能，吸附水中懸浮物，使廢水凈化。鐵屑微電解法能有效去除農(nóng)藥(三唑磷、田安、殺蟲(chóng)雙和單殺蟲(chóng))生產(chǎn)廢水中的CODcr、色度、As、氨氮、有機(jī)磷和總磷去除率分別可達(dá)76. 2％、80％、69. 2％、55. 7％ 、82. 7%和62. 8％，與鐵鹽混凝法相比，微電解法能更有效地去除污染物，提高廢水的可生化性。.廢水的BOD/COD從0. 29提高到0. 5。處理效 果明顯優(yōu)于鐵鹽混凝法。微電解法處理此類農(nóng)藥廢水.初始pH宜控制在3. 5左右，停留時(shí)間宜控制在40min左右。微電解處理農(nóng)藥廢水操作簡(jiǎn)單、效果顯著、投資省、運(yùn)行費(fèi)用少，用于農(nóng)藥廢水前處理具有廣闊的前景【9】。 高濃度的有機(jī)磷等污染物在微堿性條件下不溶于水，利用這一化學(xué)特性采用堿解的方法對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)晶后的有機(jī)磷可回收利用，然后再進(jìn)行絮凝沉淀處理；若不想回收利用，調(diào)堿后的廢水可直接進(jìn)行絮凝沉淀，將析出的有機(jī)磷和懸浮物一并去除。 根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的季節(jié)性特點(diǎn)，農(nóng)藥廠生產(chǎn)亦非連續(xù)進(jìn)行，間斷式的生產(chǎn)特性使生物法活性污泥的保留極為困難，實(shí)用的活性污泥保留方法是每隔8h充氧1～2h， 或者定期向生化反應(yīng)池中投加營(yíng)養(yǎng)物(氮、磷等)，以維持微生物的生存，長(zhǎng)期進(jìn)行此項(xiàng)工作既繁復(fù)又增加了水處理成本；而且由于農(nóng)藥產(chǎn)品的性質(zhì)，其廢水中含有對(duì)微生物有抑制作用的物質(zhì)，也不適于生化方法的直接采用。針對(duì)這種情況，可采用半導(dǎo)體(TiO2)光催化氧化法進(jìn)行廢水的后續(xù)處理。當(dāng)能量大于或等于半導(dǎo)體帶隙能的光波輻射Ti02時(shí)，處于價(jià)帶上的電子(e-)被激發(fā)到導(dǎo)帶上，價(jià)帶上生成空穴，從而在半導(dǎo)體表面產(chǎn)生了具有高度活性的電子和空穴對(duì)，溶解氧及水與電子和空穴對(duì)發(fā)生作用，最終產(chǎn)生具有高度化學(xué)活性的游離基:·OH和·O2ˉ。利用這兩種高度活性的游離基使Ti02表面的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水，同時(shí)也可使有機(jī)磷農(nóng)藥中的P一O鍵和P一S鍵斷裂，最終以磷酸根形式存在，從而去除有機(jī)磷【10】。 農(nóng)藥廢水預(yù)處理方法發(fā)展 由于農(nóng)藥廢水濃度高、毒性大、可生化性差，進(jìn)水需稀釋幾十甚至上百倍，故通常生化處理裝置的負(fù)荷較低，能耗較高。為了達(dá)到較好的處理效果，深入開(kāi)展生化預(yù)處理技術(shù)的研究是非常重要的。20世紀(jì)90年代以前，預(yù)處理的方法主要有活性炭吸附法、水解法、萃取法、濕式氧化法四種，近幾年來(lái)又出現(xiàn)了以卜幾種新的預(yù)處理方法。 1、減壓蒸餾與低壓水解法并用 廢水首先經(jīng)減壓蒸餾.使母液中所含的NH3CI達(dá)到近飽和狀態(tài)，利用水解、熱分解和氧化的綜合作用使廢水中的堿性基團(tuán)斷裂。該預(yù)處理的優(yōu)點(diǎn)在于：①有機(jī)磷廢水有毒.常壓蒸餾就會(huì)逸出大量有毒氣體，故采用減壓蒸餾可加以避免②先濃縮后水解的工藝比直接水解好，首先減少了水解的水量(約為原液的1/2)，并且濃縮液中含量較高的NH3CI在反應(yīng)中起緩慢氧化的作用.既有利于提高水解率，又有利于NH4CI結(jié)晶③在預(yù)處理過(guò)程中可回收NH4CI及磷酸鈣。 2、堿解沉淀與超聲氣浮法并用 3、光催化降解法 光催化法主要是利用光催化劑的光化學(xué)反應(yīng)來(lái)完成。當(dāng)近紫外光照射到作為光催化劑的半導(dǎo)體粉末時(shí)其表而產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，產(chǎn)生氧化能力較強(qiáng)，足以破壞廢水中有機(jī)磷化合物的·OH。通常采用光催化降解—生化降解一光催化降解的技術(shù)路線處理農(nóng)藥廢水。其中第一級(jí)光催化降解為預(yù)處理.主要是使廢水中大分子、難降解的有機(jī)物降解為小分子、易降解有機(jī)物、提高廢水 可生化性，第二級(jí)光催化降解進(jìn)一步分解廢水中的有機(jī)物以保證出水水質(zhì)【8】。 2.2、農(nóng)藥處理發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)水資源嚴(yán)重匾乏，按人口平均占有徑流量計(jì)算，每人每年平均約為2700m3 ,.只相當(dāng)于世界人均占有量的1/4，而且隨著污染的加重，可用水量逐年減少。因此，為了改善我國(guó)的水環(huán)境和我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)該加強(qiáng)農(nóng)藥工業(yè)的三廢治理。 （1）加大推廣清潔生產(chǎn)的力度，開(kāi)發(fā)應(yīng)用清潔生產(chǎn)新工藝，是徹底解決污染問(wèn)題的根本所在。（2）研究開(kāi)發(fā)廢水處理新方法 雖然目前國(guó)內(nèi)大部分農(nóng)藥廠已建 立了廢水處理裝置，但由于處理效果不好，常規(guī)預(yù)處理加生化的二級(jí)處理方法占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用高。因此很難保證所有設(shè)施均能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，開(kāi)發(fā)處理方法簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好的新型廢水處理方法是當(dāng)務(wù)之急。物理法是目前國(guó)際上比較推崇的一種新型高效的污水處理技術(shù)，它是利用電磁波、超聲波、電解槽等先進(jìn)工藝，將污水進(jìn)行處理，這樣既減少了占地面積，節(jié)約了藥劑和能耗，極大地降低了運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，同時(shí)徹底處理了污水【1】。 2.3、欲解決問(wèn)題 本課題欲解決的問(wèn)題就是通過(guò)組合當(dāng)前比較先進(jìn)且實(shí)用的技術(shù)或構(gòu)筑物來(lái)設(shè)計(jì)出一套處理三唑磷農(nóng)藥廢水的處理工藝流程。 二、設(shè)計(jì)方案的確定 1、方案的原理、特點(diǎn)與選擇依據(jù) 從以上當(dāng)前有機(jī)磷廢水及三唑磷廢水處理報(bào)道的資料來(lái)看，各種方法都有自己獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)和局限性，關(guān)鍵是要根據(jù)不同的廢水水質(zhì)來(lái)確定不同的組合，根據(jù)本次設(shè)計(jì)的污水水質(zhì)，大致設(shè)計(jì)思路為：根據(jù)設(shè)計(jì)的廢水來(lái)源，一股10噸/天的pH為1的酸性廢水，一股8噸/天的pH為10的堿性廢水，單獨(dú)處理都很困難，現(xiàn)首先將他們混合來(lái)中和，不僅節(jié)約了大量藥劑，而且能將很大一部分污染物去除；接下來(lái)對(duì)中和產(chǎn)物進(jìn)行混凝沉淀，去除廢水中大量的懸浮物，為后面的處理作準(zhǔn)備；經(jīng)過(guò)混凝沉淀之后，廢液中還有許多難降解污染物，此時(shí)對(duì)其進(jìn)行催化氧化，斷裂難降解物質(zhì)的化合鍵，提高其可生化性；最后對(duì)廢液進(jìn)行生化處理，采用SBR法比較適合，因?yàn)槠渌枯^小，而且SBR法特有的厭氧與好氧兼有的反應(yīng)對(duì)廢水中N、P的去除尤為適合。 2、設(shè)計(jì)步驟 廢水 預(yù)氧化 混凝沉淀 催化氧化 SBR處理 出水 以上為本次設(shè)計(jì)的基本步驟，里面還要填充一些必要的輔助結(jié)構(gòu)。 （1）選擇適宜的單體構(gòu)筑物（設(shè)備），并繪出帶控制點(diǎn)的工藝流程草圖； （2）選擇適宜的設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)構(gòu)筑物和設(shè)備進(jìn)行工藝計(jì)算，確定構(gòu)筑物的尺寸及主體構(gòu)造，選擇主要設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)及配置； （3）對(duì)三唑磷農(nóng)藥廢水處理站進(jìn)行平面布置和高程布置設(shè)計(jì)，合理安排各單體構(gòu)筑物（設(shè)備）、站內(nèi)管道系統(tǒng)及輔助建筑物的平面位置和標(biāo)高，并進(jìn)行水力計(jì)算； （4）對(duì)催化氧化塔和斜管沉淀池進(jìn)行詳圖設(shè)計(jì)； （5）對(duì)三唑磷農(nóng)藥廢水處理工程進(jìn)行投資估算和運(yùn)行費(fèi)用估算。 （6）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙。 三、階段性設(shè)計(jì)計(jì)劃、設(shè)計(jì)目標(biāo)與應(yīng)用價(jià)值 第一階段（第5-7周）：進(jìn)行工程計(jì)算，確定出構(gòu)筑物的工藝尺寸及主體構(gòu)造；提出土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣控制設(shè)計(jì)方面的要求；進(jìn)行平面布置和高程布置，完成帶控制點(diǎn)的工藝流程草圖和平面、高程布置草圖；完成催化氧化塔和斜管沉淀池的詳圖設(shè)計(jì)及草圖； 第二階段（第8-16周）：完善設(shè)計(jì)，修訂草圖，提出運(yùn)行控制參數(shù)、日常分析檢測(cè)項(xiàng)目及取樣點(diǎn)、勞動(dòng)定員等管理方面的要求，進(jìn)行工程投資估算和運(yùn)行費(fèi)用估算，完成設(shè)計(jì)文件初稿和各草圖的CAD制圖， 第三階段（第17周）：修訂設(shè)計(jì)文件初稿，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙。 四、參考文獻(xiàn) [1]胥維昌.我國(guó)農(nóng)藥廢水處理現(xiàn)狀與展望[J].化工進(jìn)展，2000，5：18-23 [2]徐波，許翔.堿解氧化一厭氧濾池一SBR工藝處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水[J].給水排水，2004，30（2）：40-42 [3]勞善根，胡宏，楊小永.三唑磷農(nóng)藥廢水厭氧處理可行性研究[J].環(huán)保科技，1995，17（3）：41-43，47 [4]雷樂(lè)成，汪大翚.水處理高級(jí)氧化技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001，1-3 [5]SERGE CHIRON, AMADEO FERNANDEZ-ALBA, ANTONIO RODRIGUEZ.PESTICIDE CHEMICAL OXIDATION: STATE-OF-THE-ART[J].Wat.Res，2000，34(2)：375 [6]文遠(yuǎn)高，劉宏菊，房偉.SBR法處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的研究[J].工業(yè)水處理，2002 ，22(1)：40-42 [7] 孟連軍，張建新，陸少鳴.微堿解一厭氧水解一SBR好氧生化法處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水[J].化工環(huán)保，2001，21（2）：88-91 [8]易辰俞，戴友芝.我國(guó)有機(jī)磷農(nóng)藥廢水處理方法的新進(jìn)展[J]精細(xì)化工中間體，2001，31（4）：1-4 [9]雍文彬，孫彥富，陳震華，等.鐵屑微電解法處理農(nóng)藥廢水的研究[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2002，3（3）：86-87，64 [10]張延青，謝經(jīng)良.微堿解一混凝一光催化氧化工藝處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的可行性研究 [J].環(huán)境保護(hù)，2002，12：16-17 五、指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn) 簽名： 年 月 日 （注：學(xué)生應(yīng)根據(jù)文獻(xiàn)綜述的內(nèi)容相應(yīng)擴(kuò)充本表各項(xiàng)的大小） 10 目 錄 1 前言…………………………………………………………………………………………1 1.1我國(guó)農(nóng)藥廢水處理現(xiàn)狀與發(fā)展前景……………………………………………………1 1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)…………………………………………………………………………………2 1.3廢水水質(zhì)、水量…………………………………………………………………………2 1.4處理要求：………………………………………………………………………………3 1.5設(shè)計(jì)原則：………………………………………………………………………………3 1.6設(shè)計(jì)構(gòu)筑物………………………………………………………………………………3 1.7設(shè)計(jì)方案的選擇、原理與特點(diǎn)……………………………………………………………3 2 唑磷廢水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………………………………4 2.1調(diào)節(jié)池 ……………………………………………………………………………………4 2.1.1調(diào)節(jié)池作用………………………………………………………………………………4 2.1.2調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………4 2.2混凝沉淀池……………………………………………………………………………7 2.2.1中和池……………………………………………………………………………………7 2.2.2、混合池…………………………………………………………………………………9 2.2.3凝聚池…………………………………………………………………………………10 2.2.4加藥槽…………………………………………………………………………………10 2.2.5斜管沉淀池……………………………………………………………………………11 2.3中間池 ………………………………………………………………………………14 2.4保安器……………………………………………………………………………………14 2.4.1保安器結(jié)構(gòu)及作用……………………………………………………………………14 2.4.2保安器設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………15 2.5二氧化氯特性及其制備…………………………………………………………………17 2.5.1二氧化氯在廢水處理當(dāng)中的應(yīng)用……………………………………………………17 2.5.2二氧化氯的制備………………………………………………………………………17 2.5.3二氧化氯協(xié)同發(fā)生器的選擇…………………………………………………………18 2.6催化氧化塔………………………………………………………………………………18 2.6.1催化氧化劑……………………………………………………………………………18 2.6.2塔身設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………19 2.6.3曝氣系統(tǒng)……………………………………………………………………………19 2.6.4進(jìn)水系統(tǒng)……………………………………………………………………………20 2.6.5反沖水設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………20 2.7儲(chǔ)水池 …………………………………………………………………………………21 2.7.1尺寸確定 ……………………………………………………………………………21 2.7.2注意事項(xiàng)及汲水泵選擇……………………………………………………………22 2.8生化反應(yīng)器…………………………………………………………………………22 2.8.1特點(diǎn)………………………………………………………………………………22 2.8.2、設(shè)計(jì)進(jìn)水的水質(zhì)水量……………………………………………………………22 2.8.3反應(yīng)池運(yùn)行周期各工序時(shí)間計(jì)算……………………………………………………23 2.8.4反應(yīng)池容積計(jì)算………………………………………………………………………24 2.8.5曝氣量計(jì)算……………………………………………………………………………25 2.8.6剩余污泥排放…………………………………………………………………………25 2.8.7潷水器…………………………………………………………………………………26 2.8.8自動(dòng)控制系統(tǒng)…………………………………………………………………………26 2.8.9設(shè)備選型………………………………………………………………………………26 2.9儲(chǔ)泥池 …………………………………………………………………………………26 2.10板框壓濾機(jī)……………………………………………………………………………27 2.11濾液池…………………………………………………………………………………28 2.12清水池…………………………………………………………………………………28 3 投資估算…………………………………………………………………………………29 4 安全及環(huán)保說(shuō)明…………………………………………………………………………30 5 經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益說(shuō)明……………………………………………………………………30 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………31 致謝…………………………………………………………………………………………32