Fenton氧化联合SBR工艺处理农药废水

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随着中国农药生产行业日益发展,农药废水也不断增加。这些废水成分复杂、毒性大、含有刺激性气味、水质十分不稳定、难以生物降解。将农药废水直接排入水环境中,不仅会造成严重的水污染,还会威胁人类身体健康。因此,研究降解效果好且性能稳定的农药废水处理技术迫在眉睫。通过对江苏某农化厂长期调研,结合厂区现有的废水处理工艺,用Fenton氧化联合序批式活性污泥法(SBR)处理该农化厂的废水。在实验研究后,从实验数据中总结出运行最佳条件,为实际工程的设计和应用提供了可借鉴的理论依据和实践指导。
  通过对江苏某农化股份有限公司进行了为期一年的调研,调研发现该公司目前有17个生产车间,产生超过3000吨废水,并且废水中掺杂着油脂、浮料,导致有机废水浓度增大。这些废水中主要大的污染物为氯苯、甲苯、硝基苯、甲醇、有机污染物(COD)、氨氮等。对这些不同的污染物,需针对性地对这些废水进行收集归类处理。利用多效蒸发浓缩除盐、Fenton氧化、微电解还原、水解酸化等多种措施进行预处理,再通过生物活性炭工艺进行处理。然而该公司产生的废水量多、浓度高、成分复杂,导致处理难度大且处理效果不稳定。生化阶段产生大量泡沫,pH不断下降,造成运行困难。本实验考虑在厂区原有的工艺上,选择Fenton氧化联合序批式活性污泥工艺处理废水。
  本研究采用了Fenton氧化工艺对高浓度农药废水进行了预处理,研究了反应时间、H2O2投加量、FeSO4·7H2O与H2O2的投加比、初始pH、反应温度、投加方式、混凝剂投加量等因素对高浓度废水有机污染物去除率的影响,确定Fenton氧化过程中最佳反应条件。分析实验数据得出Fenton氧化的最佳反应条件为:反应时间为80min、H2O2投加量为18g/L、FeSO4·7H2O与H2O2的投加比20∶1、初始pH为3-3.34之间、反应温度为30℃、投加方式为一次性投加、混凝剂投加量是7.359g/L。经过Fenton处理后,农药废水中COD由4500mg/L降至了2553mg/L,极大提高了农药废水的生物降解性能,为后续生化处理提供了十分有利的降解条件。
  经过Fenton预氧化后,废水中仍然存在大量的污染物,各项水质指标依然达不到废水综合排放标准。为达到排放标准,对预处理后的出水进行深度处理。本研究采取了序批式活性污泥法作为处理该废水的生化措施。通过驯化污泥,以24h为一周期,进行28周期的驯化后,使得废水达标排放。再探究进水pH、溶解氧、水力停留时间等因素对COD降解效果的影响,得出了最佳的生化处理条件。当进水pH为7.5左右,溶解氧为6mg/L,水力停留时间为24h。在该最佳条件下,运行28周期,出水COD稳定在260mg/L左右,废水COD去除率达到了91%,出水水质稳定,满足《废水综合排放标准》(GB8976-1996)。
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