常州一體化校區(qū)污水處理設(shè)施樣式美觀

1．2．2 試劑的選擇

實(shí)驗(yàn)選擇MgCl2•6H2O(分子量：203.3)作鎂源，選擇Na2HPO4(分子量：142.0)作磷源。MAP法常采用的鎂源包括MgCl2、MgO、Mg(OH)2，其中以MgCl2的處理，因?yàn)镸gCl2在水中的溶解度很大，可以與氨氮、磷源快速反應(yīng)，具有反應(yīng)速率快、利用率高的優(yōu)點(diǎn)；MgO、Mg(OH)2處理效果相對(duì)較差，因?yàn)槎咴谒械娜芙舛容^低，不能充分溶解于廢水中，并且沒(méi)有溶解的鎂源又會(huì)被生成的MgNH4PO4沉淀包裹，阻礙了鎂源繼續(xù)溶解。

MAP法處理高氨氮廢水常選用的磷源包括Na2HPO4和NaH2PO4、H3PO4。這3種磷源的關(guān)鍵區(qū)別在于投加相同物質(zhì)的量的3種磷源到氨氮廢水后，對(duì)廢水pH的影響不同。Na2HPO4和NaH2PO4、H3PO4的酸性逐漸增強(qiáng)，所以研究者一般本著調(diào)節(jié)pH所需投加酸堿成本的目的挑選適合的磷源。因?qū)嶒?yàn)廢水的pH較低，則選擇酸性的Na2HPO4作為本次實(shí)驗(yàn)磷源。

2、結(jié)果與討論

2．1 反應(yīng)時(shí)間

MAP法反應(yīng)時(shí)間主要取決于MAP晶體的成核速率和成長(zhǎng)速率，因此，MAP法處理氨氮廢水選擇適宜的攪拌速度和控制適當(dāng)反應(yīng)時(shí)間可以有效提升藥劑效率。有資料表明，剩余氨氮濃度隨反應(yīng)時(shí)間與氨氮去除率成正比，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，剩余濃度越低，但較長(zhǎng)的時(shí)間會(huì)增加處理的費(fèi)用，實(shí)驗(yàn)應(yīng)將時(shí)間控制在合理的范圍內(nèi)。通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)觀察，攪拌反應(yīng)10min，靜置10min，可獲得較穩(wěn)定的沉淀量。

2．2 pH值

多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)pH對(duì)處理高氨氮廢水效果影響很大。當(dāng)pH＞10時(shí)，廢水中的氨氮會(huì)大部分轉(zhuǎn)化為NH3，在攪拌條件下直接揮發(fā)到空氣中。較低的pH有利于氨氮的存在，但在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)pH過(guò)低的酸性溶液中產(chǎn)生的沉淀顆粒細(xì)膩且量較少，造成沉淀時(shí)間較長(zhǎng)。分析原因是MgNH4PO4的溶解度隨pH降低而增大，較低的pH值會(huì)導(dǎo)致生成的MgNH4PO4溶解在廢水中，無(wú)法形成沉淀。通過(guò)用10%的NaOH溶液調(diào)整不同的pH值，發(fā)現(xiàn)pH在9．0～9．5時(shí)，反應(yīng)沒(méi)有出現(xiàn)NH3的揮發(fā)，同時(shí)形成的MgNH4PO4沉淀顆粒較大，攪拌停止2min后，溶液就有明顯的分層現(xiàn)象。

2．3 反應(yīng)物配比

高鹽度環(huán)境下微生物的脫氫酶活性降低，水的滲透壓會(huì)隨鹽濃度升高而升高，使微生物細(xì)胞脫水造成細(xì)胞原生質(zhì)分離，不利于微生物的生長(zhǎng)。因此，高鹽廢水必須通過(guò)脫鹽之后再進(jìn)入生化處理單元。本企業(yè)產(chǎn)生的鹽分較高廢水處理工藝采用二效蒸發(fā)脫鹽。目前建設(shè)有兩套二效蒸發(fā)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)處理能力240m3/d。該裝置主要用來(lái)處理氨氯吡啶酸的硫酸銨回收廢水、草銨膦粗二酯的三甲苯水洗廢水。經(jīng)過(guò)脫鹽處理后，廢水鹽分脫除率在90%以上，保證廢水能進(jìn)行生化處理。

4、Fenton氧化預(yù)處理

農(nóng)藥生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生部分高濃度工藝廢水，如二效蒸發(fā)系統(tǒng)濃污水、精餾塔濃污水、草銨膦四氫呋喃中和精餾廢水、酸解精餾廢水、乙醇精餾回收廢水、氯氟吡氧乙酸酯精餾回收廢水、精餾真空泵廢水等。這些廢水的特征是高COD，低BOD，含有大量的不可生物降解的高分子有機(jī)物。針對(duì)這部分廢水，通常采用高級(jí)氧化的處理方式，對(duì)長(zhǎng)鏈、環(huán)鏈等有機(jī)物進(jìn)行氧化，生成斷鏈易生物降解的有機(jī)物，再進(jìn)行生化處理。企業(yè)目前建設(shè)有處理能力600m3/d的Fenton氧化裝置，用來(lái)對(duì)高濃度廢水進(jìn)行預(yù)處理，提高廢水的可生化性。Fenton氧化能去除約30%的COD，盡管去除率不高，但是B/C從0.08提高到0.45，大幅度的提高了生化性，有利于進(jìn)一步的生物降解。

常州一體化校區(qū)污水處理設(shè)施樣式美觀

反應(yīng)物投加的摩爾配比n(NH4+)∶n(Mg2+)∶n(PO43－)理論應(yīng)為1∶1∶1。但是由于實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中常伴隨著副反應(yīng)的發(fā)生，如生成Mg(OH)2和Mg3(PO4)2沉淀；同時(shí)根據(jù)同離子效應(yīng)，增大Mg2+、PO43+配比會(huì)促進(jìn)反應(yīng)，提升氨氮的去除率和去除速率。根據(jù)上述原因及查詢(xún)相關(guān)資料，本實(shí)驗(yàn)共選用了4種不同的配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)廢水體積為100ml，廢水氨氮含量檢測(cè)計(jì)算為0．224mol/L

2．4．1 直接添加固體反應(yīng)物，會(huì)造成沉淀反應(yīng)不

Na2HPO4溶解度大，但溶解速度較為緩慢，固體粉末直接添加到水中，中高速攪拌也需3～4min后才能溶解，選用直接加Na2HPO4和MgCl2固體試劑到氨氮廢水中，溶液一直處在渾濁狀態(tài)，無(wú)法判斷生成物的起始時(shí)間，且反應(yīng)后除了粉末狀沉淀外，還有結(jié)塊的晶體存在，判斷結(jié)塊的晶體是未能溶解的Na2HPO4晶體，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)2種固體反應(yīng)物同時(shí)添加到水中，MgCl2溶解較快，但Na2HPO4只有部分溶解，沒(méi)有溶解的Na2HPO4會(huì)被生成的MgNH4PO4沉淀包裹，阻礙了繼續(xù)溶解。經(jīng)過(guò)多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)得出先將2種反應(yīng)物分別用廢水溶解后再混合，沉淀反應(yīng)能夠進(jìn)。

2．4．2 檢測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，是保證氨氮去除率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

本次實(shí)驗(yàn)預(yù)估的的氨氮去除率應(yīng)達(dá)到95%以上，但實(shí)驗(yàn)一組也只達(dá)到了94.4%，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物的添加量是通過(guò)幾天前檢測(cè)的氨氮數(shù)據(jù)精確計(jì)算的，實(shí)驗(yàn)后檢測(cè)原液的氨氮含量數(shù)據(jù)與前者不一致，反應(yīng)物的添加量計(jì)算偏差較大，會(huì)影響反應(yīng)結(jié)果。準(zhǔn)確獲得廢水中的氨氮值，可提高廢水氨氮去除率。

為保證糧食供應(yīng)充足，農(nóng)藥施用是保證高產(chǎn)的必要手段，也是我國(guó)化工行業(yè)中重點(diǎn)發(fā)展的對(duì)象之一。目前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)量巨大，根據(jù)有關(guān)組織調(diào)查的結(jié)果顯示，2011年我國(guó)農(nóng)藥生產(chǎn)的廢水在1.5億噸左右，其中80%為有機(jī)磷農(nóng)藥廢水，有效處理僅占7%，達(dá)標(biāo)排放的僅僅只占1%。由此可見(jiàn)，農(nóng)藥生產(chǎn)行業(yè)對(duì)水環(huán)境的污染之大，其處理已經(jīng)刻不容緩。農(nóng)藥廢水的處理率和達(dá)標(biāo)率如此之低，其主要原因是農(nóng)藥生產(chǎn)廢水屬于很難處理的一種廢水。農(nóng)藥廢水不僅污染物含量高且復(fù)雜，可生化性差，而且往往含有生物毒性物質(zhì)，還有的廢水含有高鹽度、高氨氮、高含磷、高含氟等，要處理達(dá)標(biāo)，需要大量的環(huán)保資金投入。因此，尋求一些有代表性的、經(jīng)濟(jì)的處理農(nóng)藥廢水的工藝技術(shù)路線(xiàn)是解決農(nóng)藥廢水污染的關(guān)鍵。針對(duì)生產(chǎn)不同產(chǎn)品產(chǎn)生的各種不同性質(zhì)的廢水，其處理技術(shù)也多種多樣，無(wú)法用單一的技術(shù)處理所有農(nóng)藥企業(yè)的廢水，但是對(duì)于具有某些共性的廢水，其處理技術(shù)可以進(jìn)行歸納和總結(jié)，具有普遍的適用性。對(duì)于某些具有共性的廢水，必須嚴(yán)格的單獨(dú)進(jìn)行收集，單獨(dú)進(jìn)行預(yù)處理，這也是處理此類(lèi)廢水的基本方法。

本文所介紹的企業(yè)生產(chǎn)氨氯吡啶酸，草銨膦，氯氟吡氧乙酸酯和制劑產(chǎn)品，屬于典型的農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)。在生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行分類(lèi)收集和單獨(dú)預(yù)處理，重點(diǎn)介紹處理方法和效果，以期對(duì)類(lèi)似生產(chǎn)企業(yè)具有參考和指導(dǎo)意義。