MBR深度處理農藥工藝廢水的應用

李嘉俊

(中山市技師學院，廣東　中山　528400)

?

MBR深度處理農藥工藝廢水的應用

李嘉俊

(中山市技師學院，廣東中山528400)

采用預處理-超濾膜工藝深度處理某農藥化工廠擬除蟲菊酯類農藥生產工藝廢水。經過深度處理出水COD為 28 mg/L，P(NH3-N)為0.1 mg/L，SS為0.08 mg/L，完全達到污水綜合排放一級標準要求。MBR深度處理系統連續運行兩個月以上，運行過程穩定，出水水質檢測合符回用要求。采用預處理-超濾膜工藝產水回用于螺桿壓縮制冷機組水冷卻系統補水的成本為每噸產水1.79元，低于現行的自來水每噸2.2元的費用。

超濾膜；農藥；廢水；回用

為了滿足農藥生產工藝取水和排水指標的嚴格要求，許多工廠采用膜技術對達標污水進行深度處理后回用[1]。膜技術具有不發生化學相變、環保、高效、占地少、能耗低、自動化程度高、維護方便等優點。但在應用過程中，膜會被無機鹽垢、膠體、微生物、金屬氧化物等污染，污染物沉積在膜表面，會引起膜裝置產水量下降、運行壓力升高或脫鹽率降低，需要對膜進行清洗，以保證膜裝置的長期運行[2]。

擬除蟲菊酯類農藥生產工藝廢水的特點是水體有機物種類較多，對水生魚類高毒，傳統工藝處理后排放對江河水體風險大。下面以某農藥化工廠擬除蟲菊酯類農藥生產工藝污水處理站的入口廢水為原水，采用預處理-超濾膜工藝深度處理，產水回用于螺桿壓縮制冷機組水冷卻系統補水，其中預處理工藝包括隔油調節酸堿度工藝、水解酸化工藝和接觸氧化[3]工藝。

1　原水水質

原水(生產工藝污水)中COD為600～1250 mg/L，平均COD為900 mg/L；P(NH3-N)為25～35 mg/L，平均P(NH3-N)為30 mg/L；P(石油類)為0.22～23 mg/L，平均P(石油類)為2.86 mg/L；pH為5.5～8.2，平均pH為6.6；氰化物為0.005～0.015 mg/L，平均為0.010 mg/L；SS為200～450 mg/L，平均為300 mg/L。

2　處理流程與裝置

預處理+水解酸化+接觸氧化+MBR深度處理工藝流程見圖1。

圖1　預處理+水解酸化+接觸氧化+MBR深度處理工藝流程

原水(廢水)經格柵隔油預處理后進入調節池；在調節池中以氫氧化鈉均衡水質、調節水量后泵入水解酸化池；在水解酸化池中，廢水中的小分子有機物(主要是有機酸)與微生物(主要是產甲烷菌)水解酸化反應，使小分子有機物進一步斷鏈降解，同時使廢水中的有機物進一步無機化，去除部分COD；反應后的污水進入生物接觸氧化池進行生物好氧反應，達到去除部分SS、NH3-N和大部分COD的目的；上述工藝簡稱為預處理。出水經溢流槽進入MBR池作進一步生化處理，MBR膜池內裝有浸沒式超濾膜膜堆，經超濾膜過濾后，水中所有懸浮物、微生物、絕大部分膠體和有機污染物被超濾膜截留下來，出水進入中間水池；在抽吸泵出水管路上注入殺菌劑，殺滅水中的微生物；再經多介質過濾器進一步深度去除懸浮物、膠體等雜質；然后進入離子交換塔，去除水中的大部分離子，產水直接回用。

膜池中，底部設有曝氣裝置，用于膜堆定期擦洗。膜池中的濃水通過回流泵輸送至原有水解酸化池，作進一步的生化反應過程。MBR膜系統經過較長時間的運行后，浸沒式膜柱會出現污堵，僅靠反洗已無法恢復通量，這時需要進行在線化學清洗和系統外化學清洗，以恢復通量。

該處理裝置采用連續進原水運行方式處理來自于農藥生產的工藝廢水。水解酸化池容積52 m3，長4 m，寬4 m，高3.5 m，內部設有復合式填料，填料框尺寸為長3.4 m，寬3.4 m，高2.3 m，停留時間6 h；接觸氧化池容積52 m3，長4 m，寬4 m，高3.5 m，內有微孔曝氣器64個，氣水比(體積比)3:1，停留時間6 h，處理水量7 m3/h。MBR裝置采用的膜組件為PDF225-150型柱狀立式PVDF膜堆，單柱膜面積1.5 m2，單柱膜設計產水量1.0～1.2 m3/h·d，形成8組獨立膜堆。多介質過濾器采用GJA6-100濾型，濾膜的微孔直徑0.01～0.05μM,濾速為10 m/h。

3　分析方法

采用快速密閉催化消解法(水和廢水檢測分析方法第四版)測定廢水COD；采用紅外分光光度法(HJ 637-2012)測定廢水中P(石油類)；采用玻璃電極法(GB 6920-1986)測定廢水pH值；采用納氏試劑分光光度法(HJ 535-2009)測定P(NH3-N)；采用異煙酸-吡唑啉酮分光光度法(HJ 484-2009)測定廢水氰化物；采用重量法測定廢水SS[4]。

4　運行情況

4.1預處理的效果

水解酸化池對廢水SS和NH3-N的去除效果較好，進水COD為900 mg/L，出水COD為522 mg/L，COD去除率僅為42%：進水NH3-N為30 mg/L，出水P(NH3-N)為21.3 mg/L，NH3-N去除率僅為29%。水解酸化池對SS的去除率相對好些，進水SS為300 mg/L，出水SS為57 mg/L，SS去除率為81%。

接觸氧化池對廢水中各種污染物的去除率均較高，進水COD為522 mg/L，出水COD為141 mg/L，COD去除率為73%；進水P(石油類)為3 mg/L，出水P(石油類)為1.5 mg/L，石油類去除率為48%；進水P(NH3-N)為21.3 mg/L，出水P(NH3-N)為3.6 mg/L，NH3-N去除率為83%；進水SS為57 mg/L，出水SS為27 mg/L，SS去除率為53%。

預處理工藝對廢水中的主要污染物具有較好的去除效果，COD去除率為84%，石油類去除率為48%，SS去除率高達91%，出水水質達到膜系統進水水質要求。

4.2MBR膜系統的運行情況

超濾膜堆在產水流量基本恒定的條件下運作，由于膜堆的無選擇性截留特性使膜堆上活性污泥一直保持較高水平。同時，膜的截留作用使大分子有機物和難降解有機成分能在有限的膜堆空間內有足夠的停留時間，保證了出水的穩定性，對難降解廢水表現出較強的處理能力。另外，通過膜的截留作用，使硝化菌長期停留在好氧池內，在不增加池容的前提下延長污泥齡，同時。由于好氧活性污泥的顆粒直徑比較大，在菌膠團內部形成厭氧區，使好氧活性污泥具有同步硝化反硝化的功能[5]。故此，MBR對水分子的良好通透性，使得MBR在通透與截留過程達到很好的運行效果。經過連續運行兩個月，出水水質均達到或優于污水綜合排放指標如表1所示。

表1　MBR系統連續運行情況數據表

4.3經濟效益分析

預處理單元運行成本包括接觸氧化池調節廢水pH所消耗氫氧化鈉的費用，以及接觸氧化池和曝氣生物濾池運行消耗的電費，合計預處理單元每噸產水需要0.93元。MBR系統運行成本包括超濾單元殺菌劑次氯酸鈉的費用和還原劑氯化鈉的費用以及系統運行消耗的電費，MBR系統每噸產水需要0.86元。整個預處理-MBR深度工藝處理擬除蟲菊酯類農藥生產工藝廢水回用于螺桿壓縮制冷機組水冷卻系統補水的成本為每噸產水1.79元，低于企業現有的新鮮水每噸2.2元的費用。MBR系統產水回用后，每年可為企業節約10多萬元，具有一定的經濟效益和環境效益。

5　結　論

(1)采用預處理-MBR深度工藝處理某農藥化工廠擬除蟲菊酯類農藥生產工藝廢水，經過連續兩個月的檢測結果表明產水水質穩定達到回用標準，直接回用于螺桿壓縮制冷機組水冷卻系統補水。

(2)預處理-MBR深度工藝處理系統運行穩定，在原水正常波動情況下，對廢水的處理能力緩沖能力強，可以滿足擬除蟲菊酯類農藥生產工藝廢水的深度處理要求，實現回用緩解排放壓力。

(3)預處理-MBR深度工藝處理某農藥化工廠擬除蟲菊酯類農藥生產工藝廢水的成本為每噸產水1.79元，低于企業現有的自來水每噸2.2元的費用。該優質產水取代自來水回用至螺桿壓縮制冷機組水冷卻系統每年可為企業節約10多萬元。

[1]劉正.我國石化企業節水技術探討[J].化工環保,2007,27(2):1-5．

[2]任延霞.超濾和反滲透工藝的污水深度處理回用[J].工業設計,2011(7):114-115．

[3]張錦榮.生物接觸氧化法處理生活污水[J].油氣田環境保護,1997,4(7):17-20．

[4]煙臺市環境監測中心站．GBll901-1989水質懸浮物的測定重量法[s].北京：中國標準出版社，1996．

[5]孫秀云,王連軍,田愛軍．MBR在污水處理中的應用[J]．污染防治技術,2003,16(4):39-41．

Application of MBR Technology in the Advanced Treatment of Wastewater from Pesticide Production

LI Jia-jun

(Zhongshan Technician College,Guangdong Zhongshan 528400,China)

Pretreatment and MBR technology were applied in the treatment of wastewater from pyrethroids pesticide production.Through the advanced treatment,COD of the final effluent was 28 mg/L,P(NH3-N) was 0.1 mg/L and SS was 0.08 mg/L,which came up the primary standard of integrated discharge of the wastewater.The MBR advanced treatment system was run more than two months,and its operation was stabled,and indexes of the final effluent met the requirements of the recovered reusing water.The cost of recovered reusing water,which produced by the pretreatment and MBR technology applied in the treatment of wastewater and were used as the filling water of water cooling system in screw compression refrigeration unit,was 1.79 yuan/ton,and it was less than the current water fee (2.2 yuan/ton).

MBR; pesticide; wastewater; reusing

李嘉俊，男，碩士，從事環境保護與分析的研究和教學工作。

X786

A

1001-9677(2016)011-0198-03