高濃度含氰農(nóng)藥廢水處理實(shí)例

廖誠熊家平

(江西省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，江西 南昌)

摘要：該項(xiàng)目處理的水量為80m3/d，高濃度含氰農(nóng)藥廢水的主要特點(diǎn)是難降解的有機(jī)物含量高，色度深，廢水的主要難點(diǎn)是含有高氰化物和色度深，由于氰化物是毒性物質(zhì)，處理該種廢水的重要的是破氰和脫色，本項(xiàng)目采用的破氰分為絡(luò)合和氧化兩級處理，經(jīng)過導(dǎo)電活性炭和鐵粉組成的三維電解之后再用芬頓氧化處理之后的廢水顏色和COD均得到有效處理，最后經(jīng)過混凝沉淀和曝氣生物濾池處理之后能夠達(dá)標(biāo)排放。該工藝具有處理效率高、處理成本低等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：高濃度破氰絡(luò)合沉淀導(dǎo)電活性炭微電解芬頓氧化

江西某公司在生產(chǎn)農(nóng)藥的過程中產(chǎn)生的廢水主要包括苯甲酸廢水、含氰廢水、少量的含氯廢水、綜合廢水(主要是包括地面清洗廢水等)和部分生活污水，在綜合廢水中主要是包括硫酸和硝酸，本項(xiàng)目廢水處理采用的主要方案是含氰廢水經(jīng)過破氰處理之后與綜合廢水及少量的含氯廢水一起經(jīng)過三維電解和芬頓氧化處理，由于廢水的色度特別高，所以在此過程中采用的活性炭很重要，不導(dǎo)電的活性炭對色度的去除效果很差，甚至不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，所以我們特意選取了導(dǎo)電的活性炭與鐵粉組成微電解池，對色度的去除效果相當(dāng)好。含氰廢水與綜合廢水的量比為1：7左右，含氯廢水的量很少，但是有機(jī)物的含量特別高，所以要一起經(jīng)過生化處理；本項(xiàng)目的苯甲酸廢水經(jīng)過本廠區(qū)內(nèi)部已有的三效蒸發(fā)器直接處理。含氰廢水主要的處理方法有酸化回收法、絡(luò)合沉淀法、氯氧化法、多硫化物氧化法、電解氧化法以及過氧化氫氧化法等[1]。該工程的廢水量為80m3/d左右，采用絡(luò)合沉淀-化學(xué)氧化-三維電解-芬頓氧化-混凝沉淀-曝氣生物濾池處理之后能夠達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)表4中一級標(biāo)準(zhǔn)。

1　廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

該工程設(shè)計流量為80m3/d，設(shè)計的主要水質(zhì)參數(shù)(表中水量的單位為m3/d，COD的單位為mg/L)。

表1　進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

圖1　原廢水水樣

2　工藝選擇與設(shè)計

2.1工藝流程

該項(xiàng)目的工藝流程圖如圖2。

圖2　工藝流程圖

(1)工藝流程

含氰廢水經(jīng)過格柵去除大的固體懸浮物之后進(jìn)入到調(diào)節(jié)池，使廢水的pH值控制在5～6左右，經(jīng)過調(diào)節(jié)池之后的廢水進(jìn)入到一級破氰池，在一級破氰池中主要是用硫酸亞鐵的絮凝作用將廢水中的氰根離子進(jìn)行絮凝，經(jīng)過一級破氰之后的廢水再經(jīng)過二次破氰池，二次破氰池采用的是雙氧水氧化劑，經(jīng)過兩級破氰之后廢水中少量殘留的Fe2+和H2O2能夠組成Fendon試劑，能夠減輕后續(xù)芬頓氧化的負(fù)擔(dān)。

經(jīng)過兩次破氰之后的廢水與綜合廢水混合之后進(jìn)入到調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)廢水的pH在2～3時，廢水經(jīng)過提升泵提升至三維電解池，平常我們采用的微電解池是普通的活性炭和鐵粉組成，但是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，采用一般的活性炭去除色度和COD的效果不佳，所以我們換成導(dǎo)電的活性炭處理，多次實(shí)驗(yàn)證明導(dǎo)電的活性炭和鐵粉組成的三維電解效果非常好，其效果對比見圖3和圖4，經(jīng)過過三維電解之后廢水的可生化性增強(qiáng)，再經(jīng)過芬頓氧化池將廢水中的有機(jī)物降解。

圖3　不導(dǎo)電三維電解后的水樣

圖4　導(dǎo)電三維電解后的水樣

經(jīng)過芬頓氧化之后的廢水再和其他的生活污水混合，由于生活污水的有機(jī)物濃度相對較小，與生產(chǎn)廢水混合之后的能夠稀釋生產(chǎn)廢水，混合廢水經(jīng)過混凝沉淀處理之后再經(jīng)過曝氣生物濾池處理即可以使得出水達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)過芬頓處理后的污水見圖5。

圖5　芬頓后的水樣

(2)污泥部分

該項(xiàng)目的污泥主要來自芬頓氧化池和混凝沉淀池產(chǎn)生的剩余污泥，污泥經(jīng)過污泥提升泵泵入污泥脫水間進(jìn)行脫水，脫水之后的污泥進(jìn)行填埋。

(3)空氣部分

在調(diào)節(jié)池、兩級破氰池中、鐵碳微電解池、芬頓氧化池、混凝沉淀池和曝氣生物濾池中分別設(shè)置曝氣系統(tǒng)或者攪拌裝置，在曝氣生物濾池中設(shè)置曝氣器主要是保證充足的曝氣使得活性污泥處于高度活性狀態(tài)，保證微生物有充足的氧氣，主要是在深層曝氣池中通過深層曝氣系統(tǒng)進(jìn)行曝氣，去除大部分污染物質(zhì)，在調(diào)節(jié)池中設(shè)置的曝氣系統(tǒng)主要是保證調(diào)節(jié)池中的污泥不至于淤積在池中。

(4)加藥部分：在調(diào)節(jié)廢水的酸堿性的時候加入硫酸或者是氫氧化鈉進(jìn)行調(diào)節(jié)，在混凝沉淀池中加入PAC或者PAM進(jìn)行混凝。

(5)儀器、儀表自控及配電部分：主要包括液位自控儀、流量計、pH在線儀、泵與風(fēng)機(jī)自動切換裝置、報警裝置等。

2.2主要構(gòu)筑物

本項(xiàng)目的主要構(gòu)筑物見表2。

表2　主要構(gòu)筑物一覽表

3　調(diào)試運(yùn)行結(jié)果

(1)COD去除效果分析

經(jīng)過三個月的運(yùn)行和調(diào)試，得到了COD的變化，其數(shù)據(jù)變化如圖6所示：

圖6　COD的沿程變化

由上圖可知，含氰廢水的COD濃度比較高，進(jìn)水的COD濃度為25000mg/L，經(jīng)過前面的格柵和調(diào)節(jié)池處理之后，有機(jī)物的濃度有小部分降低，進(jìn)入破氰池的時候COD的濃度達(dá)到20000mg/L，破氰主要采用的是硫酸亞鐵和雙氧水，硫酸亞鐵具有絮凝作用，雙氧水有氧化作用，在這個過程中兩者能夠形成Fenton試劑，所以能夠去除一部分有機(jī)物，破氰池去除COD的效率為61.8%，COD的濃度為7639mg/L，經(jīng)過鐵碳微電解池之后的COD的濃度降低了94.8%，COD的濃度為1032mg/L，經(jīng)過Fenton氧化之后COD的濃度降低了97%，COD的濃度為754mg/L，經(jīng)過混凝沉淀池和曝氣生物濾池處理之后的出水的COD的總?cè)コ誓軌蜻_(dá)到99.6%，出水的濃度能夠達(dá)到89mg/L，能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

(2)CN-的去除效果分析

圖7　CN -濃度沿程變化

圖7表示的是CN-的沿程變化趨勢，從圖中可以

看出，CN-的進(jìn)水濃度為670mg/L，屬于高濃度含氰廢水，在前期的預(yù)處理過程對氰根完全沒有去除效果，經(jīng)過一級破氰池硫酸亞鐵的絮凝作用可以將農(nóng)藥廢水中的氰根濃度降低97.9%，經(jīng)過一級破氰池處理之后的氰根濃度達(dá)到了14mg/L甚至更低，在經(jīng)過二次破氰池雙氧水處理之后出水的氰根濃度去除率達(dá)到98.8%，出水的CN-濃度為8mg/L左右，三維電解對氰根濃度的去除效率不高，幾乎沒有，氰根濃度降低主要是此時混入了綜合廢水，綜合廢水的量比含氰廢水的量大很多，所以CN-濃度得到了稀釋，經(jīng)過Fenton處理之后的的氰根濃度降低了很多，此時CN-的去除率達(dá)到了99.9%，CN-的出水濃度為1mg/L，經(jīng)過Fenton處理之后的廢水再與生活污水一起混合之后能夠再一次得到稀釋，此時的CN-濃度能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

4　技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

該工程的人工費(fèi)達(dá)到3.3元/m3水，混凝加藥的費(fèi)用達(dá)到34.4元/m3水，營養(yǎng)料的加藥費(fèi)用為1.5元/m3水，電費(fèi)是主要的費(fèi)用，達(dá)到了6.0元/m3水，直接運(yùn)行費(fèi)用為45.2元/m3水，但是沒有包括寒冷天氣需要的蒸汽換熱費(fèi)用和折舊費(fèi)及管理費(fèi)用，即處理一噸廢水的費(fèi)用接近50元。

5　小結(jié)

(1)破氰實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)過第破氰之后CN-的濃度降低至10mg/L左右，破氰處理之后COD的去除率達(dá)到61.8%，濃度可以降低7639mg/L；

(2)鐵碳微電解實(shí)驗(yàn)表明，只有導(dǎo)電的活性炭與鐵粉組成的微電解池對廢水的色度和COD的降解效果好，不導(dǎo)電的活性炭的去除效果不佳，含氰廢水與綜合廢水以1：6的比例混合之后，廢水中的COD濃度為1984mg/L，廢水經(jīng)過鐵碳微電解之后，COD的濃度降低為1032mg/L；

(3)進(jìn)入芬頓氧化池的廢水的COD為1032mg/L，經(jīng)過Fenton氧化處理之后CN-濃度降低至1mg/L以下，廢水的COD濃度降低為670mg/L以下，最后廢水好生活污水混合之后水中的CN-和COD均能得到稀釋，再經(jīng)過混凝沉淀吃和曝氣生物濾池處理之后即可以達(dá)標(biāo)排放。

(4)本工藝采用的藥劑和工藝的成本較低，其中破氰工藝采用的硫酸亞鐵和雙氧水破氰遠(yuǎn)低于采用次氯酸鈉，而且在破氰過程中降低了一部分有機(jī)物，能夠減輕后續(xù)有機(jī)負(fù)荷量。

參考文獻(xiàn)

[1]顧桂松，胡湖生，楊明德.含氰廢水的處理技術(shù)最近進(jìn)展.環(huán)境保護(hù)，2001.(2)：16-19.

Treatment of high concentration cyanide-containing pesticide

wastwater with Complexation precipitation-chemical

oxidation-micro electrolysis-fenton oxidation

LIAO ChengXIONG Jia-ping

(JiangxiAcademyEnvironmentalSciences)

Abstract：The amount of water in the project is 80 m3/d，the main characteristics of high concentration cyanide pesticide wastewater is of high organic matter，which is difficult to degrade，deep chromaticity，The most difficulty in dealing with wastewater is cyanide and deep chromaticity，because the cyanide is toxic substances，so it is important to break the cyanide and decolorizing in this kind of wastewater，we adopt two stage of complex-chemical oxidation to cyanide process.As to the difficult degradable organic matter，we mainly apply iron carbon micro electrolysis which is consist of conductive carbon and iron powder with Fenton Oxidation treatment，then through coagulation sedimentation and biological aeration filter processing，can achieve the national standards.The procession is of advantages of high treatment efficiency and low processing cost.

Key Words：high concentrationcyanidecomplexation precipitationconductive carbonmicro electrolysisFenton Oxidation