某生产甲基磺草酮农药厂废水处理工程实例

陈敬，朱乐辉，刘小虎

（南昌大学资源环境与化工学院，江西南昌330031）

某生产甲基磺草酮农药厂废水处理工程实例

陈敬，朱乐辉，刘小虎

（南昌大学资源环境与化工学院，江西南昌330031）

针对生产甲基磺草酮过程中会产生多股高浓度难降解有机废水的情况，通过1套先深度预处理，提高可生化性，后续生化处理的工艺来解决该问题。工程设计规模200 m3/d，经该套工艺处理后，出水水质：pH为6～9、色度为30、COD≤100mg/L、CN-小于0.5mg/L。废水经处理后达《污水综合排放标准》（GB8978—1996）表4中一级标准。

含氰农药废水；深度预处理；工程调试

甘肃某农药化工公司主要以生产甲基磺草酮为主，甲基磺草酮是一种高效低毒除草剂，生产过程中会产生多股不同废水，主要有：（1）甲磺酰基苯甲酸废水75 m3/d，该废水pH≤1，COD为3 000 mg/L，色度为1 000；（2）含氰废水〔1〕5 m3/d，该废水pH≥12、COD为25 000 mg/L、色度为5 000、CN-为800 mg/L；（3）综合废水43m3/d，该废水pH≤1、COD为1300mg/L、色度为500；（4）生活污水70 m3/d，该废水pH为6～9、COD为200 mg/L、色度为50。

为了保护环境，通过实验验证，该公司确定建设了1套污水处理设施，设计出水水质达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）表4中一级标准，即出水pH为6～9、色度50、COD≤100mg/L、CN-＜0.5mg/L。

1　废水处理工艺流程及说明

针对该公司生产工程中产生多股高浓度难降解有机废水的情况，通过1套先深度预处理，提高可生化性，后续生化处理的工艺来解决该问题。“硫酸亚铁法+双氧水氧化法〔2〕”工艺预处理含氰废水；“三相蒸发+Fenton氧化〔3〕”工艺预处理甲磺酰基苯甲酸废水；“铁炭微电解〔4〕+Fenton氧化”工艺预处理综合废水。以上废水经过预处理后汇合一处，“混凝沉淀+水解酸化+曝气生物滤池+臭氧氧化”生化处理工艺。含氰废水进入破氰池，通过两次破氰基本去除氰后，进入三效蒸发器，蒸发去除大量的盐，蒸发后水进入铁炭微电解池，进行后续处理。苯甲酸废水进入pH调节池调节至碱性后，进入三效蒸发器，蒸发去除大量的盐，蒸发后水进入氧化池，进行后续处理。综合废水经调节后，进入铁炭微电解池，通过铁炭微电解+沉淀+压滤+氧化+压滤后，进入调节池，汇同生活污水均化后，通过混凝沉淀+水解酸化+曝气生物滤池+臭氧氧化处理后，达标排放。废水处理工艺流程图如图1所示。

图1　废水处理工艺流程

（1）废水部分：生产车间清污分流，不同的废水有相应的排水管网。甲磺酰基苯甲酸废水进入pH调节池，通过加入适量的烧碱，调节pH至8～9，进入三效蒸发器，蒸发出来的水，部分回用车间，其他进入氧化池1进行后续氧化处理，蒸发剩余浆液进入浆液池。含氰废水进入调节池2，通过加入适量的硫酸，调节pH至5～6，进入破氰池，经过两次破氰后，出水进入三效蒸发器，蒸发出来的水进入铁炭微电解池，蒸发剩余浆液进入浆液池。综合废水进入调节池1调节水质后，废水进入铁炭微电解池，在酸性条件下，加入铁粉和炭粉进行铁炭微电解反应后，出水进入沉淀池，调节pH为8～9，压滤后出水进入氧化池1，在酸性条件下，加入硫酸亚铁和双氧水进行Fenton氧化反应后，压滤后出水进入调节池3。生活污水和处理后的生产污水均化后，进入混凝沉淀池+水解酸化池+生物滤池+贮水池+臭氧氧化池，生化处理后排入回用水池。

（2）污泥部分：来自铁碳微电解池的污泥，由液位差排入沉淀池后，再经螺杆泵泵入板框污泥压滤机1，滤液进入氧化池1；氧化池1中废水调节pH后，经螺杆泵泵入板框污泥压滤机2，滤液进入调节池3；混凝沉淀池废水沉淀后，经螺杆泵泵入板框污泥压滤机2，滤液进入调节池3。

（3）加药部分：在破氰池分步加入FeSO4·7H2O和H2O2与含氰废水反应；在铁炭微电解池加入铁粉和炭粉；在氧化池1加入FeSO4·7H2O和H2O2；在混凝沉淀池中加入混凝剂PAC和助凝剂PAM。酸碱不计。

2　主要构筑物及配备设施

（1）调节池1。1座，采用钢混结构，做3布4油玻璃钢防腐，设计尺寸10 m×5.5 m×5.5 m，按间歇性排水规律，调节池1设计调节能力为3 d的排水量，同时兼作事故池。配备IHF100-80-125A防腐自吸泵2台，1用1备。

（2）调节池2。1座，采用钢混结构，做3布4油玻璃钢防腐，设计尺寸4.5 m×2.5 m×5.5 m，按间歇性排水规律，调节池2设计调节能力为3 d的排水量，同时兼作事故池。配备IHF80-65-160防腐自吸泵2台，1用1备。

（3）pH调节池。6座，采用钢混结构，做3布4油玻璃钢防腐，设计尺寸1 m×1 m×1.5 m。配备3台1.5 kW搅拌机，2台加药装置。

（4）调节池。4座，采用钢混结构，做3布4油玻璃钢防腐，设计尺寸10 m×7 m×5.5 m，按间歇性排水规律，调节池4设计调节能力为3 d的排水量，同时兼作事故池。配备水泵数量和型号按三效蒸发器处理量选择。

（5）破氰池。2座并联，采用钢混结构，顶部用塑料板覆盖。做3布4油玻璃钢防腐，设计尺寸2 m×2 m×2.5 m。配备3台加药装置，2台2.2 kW搅拌机，耐腐蚀通风机1台，耐腐蚀排气管1根，LPF配套浮球液位计1只，MP113 pH在线检测仪1套，ORP计2套。

（6）中间池1。1座，采用钢混结构，做1布2油玻璃钢防腐，设计尺寸4.5 m×3.0 m×5.5 m，中间池1暂存破氰后废水。配备水泵数量和型号按三效蒸发器处理量选择。

（7）三效蒸发器。1座，蒸发能力3 000 kg/h。

（8）中间池2。1座，采用钢混结构，设计尺寸4.5 m×3.0 m×5.5 m，中间池2暂存三效蒸发器蒸发后的水。配备2台80WQ50-10-3水泵。

（9）中间池3。1座，采用钢混结构，设计尺寸10 m×5.8 m×5.5 m，中间池3暂存三效蒸发器蒸发后的水，一部分继续后续的处理，一部分泵至车间回用。配备2台150WQ150-15-11水泵。

（10）浆液池。1座，采用钢混结构，设计尺寸10 m×4.5 m×2.5 m，浆液池用来暂存三效蒸发器蒸完后剩下的黏稠浆液，上方设雨棚挡雨。

（11）微电解池。2座，采用钢混结构，做3布4油玻璃钢防腐，设计尺寸3 m×3 m×3.5 m。配备2台5.5 kW搅拌机，酸碱加药装置各1套，LPF配套浮球液位计1只，MP113pH在线检测仪1套。

（12）沉淀池。1座，采用钢混结构，做3布4油玻璃钢防腐，设计尺寸3.0 m×3.0 m×2.5 m。配备2台G40-1螺杆泵，1用1备，2台压滤机，1用1备。

（13）氧化池1。4座并联，采用钢混结构，做3布4油玻璃钢防腐，设计尺寸3.0 m×3.0 m×3.5 m。配备4台4kW搅拌机，酸、碱、H2O2加药装置各1台，配备2台G40-1螺杆泵，1用1备，2台压滤机，1用1备。

（14）调节池3。1座，采用钢混结构，设计尺寸10.0 m×5.3 m×5.5 m。配备2台50WQ15-12-1.1水泵，1用1备。

（15）混凝沉淀池。1座分4格，采用钢混结构，设计尺寸2 m×2 m×2.0 m。配备2套1.5 kW搅拌机，碱、PAC、PAM加药装置各1套。配备2台G40-1螺杆泵，1用1备，2台压滤机（与氧化池同用），1用1备。

（16）水解池。1座，采用钢混结构，设计尺寸6.80 m×3.05 m×4.50 m。配备72 m3聚丙烯半软性填料，尺寸D 150 mm×100 mm，填料支架1套，布水系统1套。

（17）生物滤池。4座，采用钢混结构，设计尺寸2.0 m×2.5 m×5.0 m。配备50 m3球形陶粒滤料，粒径D 3～6 mm，2台HSR65风机，1台HSR125反洗风机，1台SLS125-100反洗泵，4套配水、配气系统。

（18）贮水池。1座，采用钢混结构，设计尺寸2.0 m×6.5 m×4.0 m。

（19）氧化池2。1座，采用钢混结构，设计尺寸2.0 m×2.0 m×4.0 m。配备2台100 g/h臭氧发生器，1用1备。

（20）回用水池。1座，采用钢混结构，设计尺寸15.9 m×11.4 m×5.5 m。配备2台回用水泵。

（21）污泥池。1座，采用钢混结构，设计尺寸2.5 m×2.5 m×3 m。

3　工程调试及运行结果

该项目从调试到稳定运行历时两个月左右，处理效果明显，基本达到了设计要求。2015年4月～6月平均进出水水质如表1所示。

表1　工艺流程中废水水质变化

由表1可见，含氰废水、甲磺酰基苯甲酸废水和综合废水经深度预处理后，与生活污水均化，再经后续生化处理后，出水水质：pH为6～9、COD为90 mg/L、CN-为0.3 mg/L、色度为30。出水满足《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）表4中一级标准。

4　工程投资及运行成本

（1）工程投资。工程总投资为350万元，其中土建及设备费305万元，设计费用、调试及人员培训费用35万元，其他费用10万元。

（2）运行成本。运行费用为26.6元/m3，其中药剂费用为25.3元/m3（主要有：FeSO4·7H2O、30%H2O2、铁粉、导电炭粉、烧碱、浓硫酸、PAC和PAM，均为工业级）；电费0.8元/m3；人工费0.5元/m3。

5　结论

通过工程调试结果，可知“硫酸亚铁法+双氧水氧化法”工艺预处理含氰废水；“三相蒸发+Fenton氧化”工艺预处理甲磺酰基苯甲酸废水；“铁炭微电解+Fenton氧化”工艺预处理综合废水。以上废水经过预处理后汇合一处，后续“混凝沉淀+水解酸化+曝气生物滤池+臭氧氧化”生化处理工艺合理可靠，操作简便。整套工艺能有效去除污染物，出水达标排放。该废水处理工程的稳定运行为类似废水处理工艺的设计提供了实际参考。

［1］刘风英，李鹏，程翠花，等.菊酷类农药合成中含氰废水的处理方法［J］.农药，2006，45（8）：533-534.

［2］陆雪梅，陈雷，徐炎华.应用络合沉淀-化学氧化组合工艺处理高浓度含氰农药废水［J］.环境工程学报，2009，3（3）：391-394.

［3］孙剑辉，孙胜鹏，王慧亮，等.Fenton氧化技术处理难降解工业有机废水研究进展［J］.工业水处理，2006，26（12）：9-13.

［4］鞠鹏涛.铁炭微电解法预处理高浓度有机农药废水研究［J］.价值工程，2015（13）：216-217.

Case study on the wastewater treatment in a pesticide plant producing mesotrione

Chen Jing，Zhu Lehui，Liu Xiaohu
（School of Resources，Environmental&Chemical Engineering，Nanchang University，Nanchang 330031，China）

Aiming at the problems that in the process of mesotrione production，a great deal of highly concentrated，refractory degradation，and organic wastewater can be come into being，the wastewater has firstly been treated by an advanced pre-treatment process to improve its biodegradability，followed by a biochemical treatment process.The designed scale of the project is 200 m3/d.After treated by this process，the parameters of effluent water quality are as follows:pH is 6-9，chroma 30，COD≤100 mg/L，and CN-less than 0.5 mg/L.After the treatment，the wastewater reaches the standard specified in the lst level，Table 4 of the Integrated Wastewater Discharge Standard（GB 8978—1996）.

pesticide wastewater containing cyanogens；dvanced pre-treatment；debugging of the project

X703.1

A

1005-829X（2016）05-0099-04

陈敬（1992—），硕士。E-mail：1187083094@qq.com。通讯联系人：朱乐辉，教授。E-mail：wdm1216730263@sina.com。

2016-02-26（修改稿）