申请日2018.07.22
公开(公告)日2018.11.30
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30; C02F101/10
摘要
本发明属于农药废水处理技术领域，具体涉及一种含磷农药农药废水的处理方法。本发明针对含磷农药废水中残留的含磷有机物、酯类、COD、总磷等，采用“微电解‑生物接触氧化‑UASB‑混凝‑芬顿‑过滤”的组合处理方法，使得出水达到排放标准;本发明方法能够有效的去除废水中的有机磷和亚磷酸盐等无机磷，其效果优于常规的化学法除废水中的磷;传统的有机磷农药废水的pH值偏碱性，而本发明的微电解能够在碱性条件下进行反应，无需添加额外的酸试剂。
权利要求书
1.一种含磷农药废水的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)微电解处理：调节含磷农药废水的pH值7-11，在碱性条件下进行微电解处理;(2)生物接触氧化：将步骤(1)处理的废水送入接触氧化池中处理，反应过程中pH为6.5-8.5，水温控制在8-32℃，接触停留时间控制在3-5小时，溶解氧为3-7mg/L;(3)将步骤(2)处理后废水从UASB反应器底部进入UASB反应器中进行厌氧处理，水温调节为30-35℃，pH值为6.8-7.5，水力停留时间为18-26小时;(4)经步骤(3)处理的出水进入混凝沉淀池中进行混凝沉淀处理，投加的絮凝剂为PAC和PAM，搅拌沉淀0.5-1小时，PAC的投加量为200-300mg/L，PAM的投加量为1-5mg/L;(5)经步骤(4)出水进入芬顿反应池进行芬顿反应处理;(6)将步骤(5)处理的废依次经过改性陶瓷膜、中空纤维膜进行过滤处理，过滤后的废水再经过活性炭吸附处理后达标排放。
2.如权利要求1所述的含磷农药废水的处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中的微电解包括柱状阳极以及粉末状阴极，所述的柱状阳极为碳棒材料负载铜粉，所述粉末状阴极为硅藻土负载二氧化钛或二氧化锰制备而成。
3.如权利要求1所述的含磷农药废水的处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中接触氧化池中填料为聚丙烯蜂窝填料，其孔径为25-45mm，管壁厚0.3-0.5mm，比表面积为100-200m2/m3。
4.如权利要求1所述的含磷农药废水的处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中还包括废水通过布水系统进入污泥床，污水与污泥层中的污泥进行混合接触，同时产生微小的沼气气泡不断放出，气体通过三相分离器分离，污泥因重量沉降。
5.如权利要求1所述的含磷农药废水的处理方法，其特征在于：步骤(5)反应过程中调节pH为2-7，反应的催化剂为零价铁、三氧化二铁、四氧化三铁、羟基氧化铁中的一种或几种，过氧化氢溶液与催化剂的体积质量比为1-2ml：0.2-0.6g。
6.如权利要求1所述的含磷农药废水的处理方法，其特征在于：所述步骤(6)中改性陶瓷膜的操作压力为0.1-0.3MPa，错流速度为1.2-2.3m/s;中空纤维膜的的过滤压力为0.1-0.5MPa。
7.如权利要求1所述的含磷农药废水的处理方法，其特征在于：含磷农药废水的C0D为3000-4500mg/L，总磷为500-800mg/L。
说明书
一种含磷农药废水的处理方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，尤其是涉及一种含磷农药废水的处理方法。
背景技术
有机磷农药废水的治理已成为国内外水处理领域的难题。该类废水含有大量有机磷农药中间体及水解产物，毒性大，难降解物质多，可生化性差，在没有其他有机废水混配或稀释的情况下，很难直接采用生化法处理。有机磷农药废水中残留的中间体或成品毒性大、化学结构稳定，如果能够采取有效的预处理措施先将大分子降解为小分子，降低废水中污染物的毒性，就能提高废水的可生化性，为后续生化处理创造有利条件。废水中的磷主要通过生物法或化学法去除。单一的生物法对磷的去除率并不高，对于总磷浓度高于20mg/L的废水，生物法作用不大。化学法除磷主要使用钙、铁或铝等进行沉淀，对含正磷酸盐的废水效果好，但对于偏磷酸盐、次磷酸盐、亚磷酸盐和有机磷废水去除效果不佳。
中国专利200910050066 .0 介绍了一种含有机磷废水的处理方法，将含有机磷的工艺废水去除悬浮物后调节其pH 值至3-4，加双氧水对其进行氧化降解，然后通入催化微电解装置中，加入铁屑和活性炭并搅拌，进行电化学反应，催化微电解装置下部鼓入空气，去除工艺废水中的难降解有机物，催化微电解装置的出水通入氧化反应釜，加入双氧水进行多级氧化处理，再向其中加入石灰，调节工艺废水的pH 值至8-9，然后加入絮凝剂进行沉淀，形成磷酸铁盐和钙盐沉淀，从而除去废水中的磷。中国专利201110383538 .1对该方法进行优化，适用于处理高浓度有机磷废水，但同样对偏磷、亚磷、次亚磷等无机磷去除效果不理想，且处理成本较高，操作步骤复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于含磷农药废水的处理方法，该方法能够有效分解废水中残留的含磷有机物、酯类、去除废水中的COD、总磷。
一种含磷农药废水的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)微电解处理：调节含磷农药废水的pH值7-11，在碱性条件下进行微电解处理;(2)生物接触氧化：将步骤(1)处理的废水送入接触氧化池中处理，反应过程中pH为6.5-8.5，水温控制在8-32℃，接触停留时间控制在3-5小时，溶解氧为3-7mg/L;(3)将步骤(2)处理后废水从UASB反应器底部进入UASB反应器中进行厌氧处理，水温调节为30-35℃，pH值为6.8-7.5，水力停留时间为18-26小时;(4)经步骤(3)处理的出水进入混凝沉淀池中进行混凝沉淀处理，投加的絮凝剂为PAC和PAM，搅拌沉淀0.5-1小时，PAC的投加量为200-300mg/L，PAM的投加量为1-5mg/L;(5)经步骤(4)出水进入芬顿反应池进行芬顿反应处理;(6)将步骤(5)处理的废依次经过改性陶瓷膜、中空纤维膜进行过滤处理，过滤后的废水再经过活性炭吸附处理后达标排放。
所述步骤(1)中的微电解包括柱状阳极以及粉末状阴极，所述的柱状阳极为碳棒材料负载铜粉，所述粉末状阴极为硅藻土负载二氧化钛或二氧化锰制备而成。
所述步骤(2)中接触氧化池中填料为聚丙烯蜂窝填料，其孔径为25-45mm，管壁厚0.3-0.5mm，比表面积为100-200m2/m3。
所述步骤(3)中还包括废水通过布水系统进入污泥床，污水与污泥层中的污泥进行混合接触，同时产生微小的沼气气泡不断放出，气体通过三相分离器分离，污泥因重量沉降。
步骤(5)反应过程中调节pH为2-7，反应的催化剂为零价铁、三氧化二铁、四氧化三铁、羟基氧化铁中的一种或几种，过氧化氢溶液与催化剂的体积质量比为1-2ml：0.2-0.6g。
所述步骤(6)中改性陶瓷膜的操作压力为0.1-0.3MPa，错流速度为1.2-2.3m/s;中空纤维膜的的过滤压力为0.1-0.5MPa。
含磷农药废水的C0D为3000-4500mg/L，总磷为500-800mg/L。
为了增强芬顿反应的效果，芬顿反应时可在其反应器周围施加磁场，所述的磁场可以为磁片、磁块或者电磁铁，所施加的磁场的强度为1-30mT。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明针对含磷农药废水中残留的含磷有机物、酯类、COD、总磷等，采用“微电解-生物接触氧化-UASB-混凝-芬顿-过滤”的组合处理方法，使得出水达到排放标准;本发明方法能够有效的去除废水中的有机磷和亚磷酸盐等无机磷，其效果优于常规的化学法除废水中的磷;传统的有机磷农药废水的pH值偏碱性，而本发明的微电解能够在碱性条件下进行反应，无需添加额外的酸试剂，同时微电解采用碳棒材料负载铜粉的柱状阳极以及硅藻土负载二氧化钛或二氧化锰的粉末状阴极，微电解效率优于普通的铁碳电极，其对含磷农药废水的预处理效果十分理想。
具体实施方式
实施例1
待处理含磷农药废水经分析，原水中COD为3250mg/L，总磷为620mg/L;微电解处理：调节含磷农药废水的pH值7.5，在碱性条件下进行微电解处理，阳极采用碳棒负载铜粉，阴极为硅藻土负载二氧化钛粉末，微电解处理的废水送入接触氧化池中处理，反应过程中pH为8.0，水温调节为25℃，接触停留时间控制在3小时，溶解氧为3mg/L;接触氧化处理后废水从UASB反应器底部进入UASB反应器中进行厌氧处理，水温调节为30℃，pH值为7.5，水力停留时间为20小时;UASB处理后的出水进入混凝沉淀池中进行混凝沉淀处理，投加的絮凝剂为PAC和PAM，搅拌沉淀0.5小时，PAC的投加量为200mg/L，PAM的投加量为3mg/L;混凝沉淀出水进入芬顿反应池进行芬顿反应处理，芬顿反应的pH值为3，催化剂为羟基氧化铁，过氧化氢与催化剂的体积质量比为1ml:0.2g;芬顿处理的废依次经过改性陶瓷膜、中空纤维膜进行过滤处理，过滤后的废水再经过活性炭吸附处理后达标排放，其中改性陶瓷膜的操作压力为0.2MPa，中空纤维膜的过滤压力为0.1MPa，经上述处理方法处理后的出水经检测，其中COD为78mg/L，去除率为97.6%;总磷为22mg/L，去除率为96.5%。
实施例2
采用与实施例1相同的含磷农药废水进行试验。
微电解处理：调节含磷农药废水的pH值8，在碱性条件下进行微电解处理，阳极采用碳棒负载铜粉，阴极为硅藻土负载二氧化钛粉末，微电解处理的废水送入接触氧化池中处理，反应过程中pH为8.0，水温调节为25℃，接触停留时间控制在4小时，溶解氧为4mg/L;接触氧化处理后废水从UASB反应器底部进入UASB反应器中进行厌氧处理，水温调节为30℃，pH值为7.5，水力停留时间为20小时;UASB处理后的出水进入混凝沉淀池中进行混凝沉淀处理，投加的絮凝剂为PAC和PAM，搅拌沉淀1小时，PAC的投加量为220mg/L，PAM的投加量为2mg/L;混凝沉淀出水进入芬顿反应池进行芬顿反应处理，芬顿反应的pH值为3，催化剂为羟基氧化铁，过氧化氢与催化剂的体积质量比为1ml:0.3g;芬顿处理的废依次经过改性陶瓷膜、中空纤维膜进行过滤处理，过滤后的废水再经过活性炭吸附处理后达标排放，其中改性陶瓷膜的操作压力为0.2MPa，中空纤维膜的过滤压力为0.1MPa，经上述处理方法处理后的出水经检测，其中COD为62mg/L，去除率为98.1%;总磷为9mg/L，去除率为98.5%。
实施例3
待处理含磷农药废水经分析，原水中COD为4045mg/L，总磷为735mg/L;微电解处理：调节有机磷农药废水的pH值7.5，在碱性条件下进行微电解处理，阳极采用碳棒负载铜粉，阴极为硅藻土负载二氧化钛粉末，微电解处理的废水送入接触氧化池中处理，反应过程中pH为8.0，水温调节为25℃，接触停留时间控制在3小时，溶解氧为3mg/L;接触氧化处理后废水从UASB反应器底部进入UASB反应器中进行厌氧处理，水温调节为30℃，pH值为7.5，水力停留时间为20小时;UASB处理后的出水进入混凝沉淀池中进行混凝沉淀处理，投加的絮凝剂为PAC和PAM，搅拌沉淀0.5小时，PAC的投加量为200mg/L，PAM的投加量为3mg/L;混凝沉淀出水进入芬顿反应池进行芬顿反应处理，芬顿反应的pH值为3，催化剂为羟基氧化铁，过氧化氢与催化剂的体积质量比为1ml:0.2g;芬顿处理的废依次经过改性陶瓷膜、中空纤维膜进行过滤处理，过滤后的废水再经过活性炭吸附处理后达标排放，其中改性陶瓷膜的操作压力为0.2MPa，中空纤维膜的过滤压力为0.1MPa，经上述处理方法处理后的出水经检测，其中COD为92mg/L，去除率为97.7%;总磷为28mg/L，去除率为96.2%。
对比例1
采用与实施例1相同的含磷农药废水进行试验。
区别在于微电解工艺采用常规的铁碳电极材料处理，其他条件不变，其出水COD值为725mg/L，去除率仅为77.7%;总磷为105mg/L，去除率仅为83.0%。
对比例2
采用与实施例3相同的含磷农药废水进行试验。
区别在于微电解工艺采用常规的铁碳电极材料处理，其他条件不变，其出水COD值为1025mg/L，去除率仅为74.7%;总磷为205mg/L，去除率仅为72.1%。