CN220098817U - 一种农药废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体为一种农药废水处理系统，包括依次连接的芬顿反应池、水解酸化池以及生化处理池，所述芬顿反应池和水解酸化池之间还设置有中和沉淀池；所述芬顿反应池包括内部均设置有搅拌机并依次连接的调酸反应池、亚铁反应池、双氧水反应池以及芬顿氧化池，所述生化处理池包括依次连接的UASB厌氧反应池、缺氧池、好氧池以及二沉淀池。本实用新型可以在保证废水达标排放的基础上，使得芬顿反应阶段充分、均匀，以降低污泥产生量和运行成本，同时优化处理系统，提高了后续生化降解效率和稳定性。

Description

一种农药废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体为一种农药废水处理系统。

背景技术

随着我国农业现代化水平的提高，农业生产过程中农药使用水平也随着提升，推动了我国农药行业的发展，农药生产和使用过程中排放的农药废水，污染物种类多、毒性大，废水中除含有农药和中间体外，还含有二甲苯、三氯甲烷等有毒有害物质以及许多难以生物降解的物质，这些有机物对农药废水的达标排放至关重要。

目前针对不同种类的农药废水有不同的处理方法，其中对于高浓度难降解农药废水的处理存在难度大、运行成本较高的问题，例如公开号为CN212222737U的中国实用新型专利文件公开了一种农药废水处理装置，该装置包括芬顿氧化池、水解酸化池、预缺氧池，CASS池、高效沉淀池、臭氧催化氧化处理单元等，通过上述装置并结合新型高级氧化技术、物理化学工艺、生物技术对难降解高浓度的农药废水进行处理，实现了废水的达标排放；但是该技术在实际使用过程中还存在如下技术问题：

1、芬顿氧化处理后会产生较多的污泥，污泥直接进入后续生化处理阶段，与生化池内的活性污泥混合，会降低污染物降解效率和稳定性，增大了生化处理系统的运行难度。

2、芬顿氧化过程中药剂利用率低，氧化反应不充分，苯系物去除率低，且由于反应不充分导致污泥产量增多，而农药废水产生的污泥一般为危险固废，后续处置费用较高，增加了整体的运行成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种农药废水处理系统，可以在保证废水达标排放的基础上，使得芬顿反应阶段充分、均匀，以降低污泥产生量和运行成本，同时优化处理系统，提高了后续生化降解效率和稳定性。

本申请提供如下技术方案：

一种农药废水处理系统，包括依次连接的芬顿反应池、水解酸化池以及生化处理池，所述芬顿反应池和水解酸化池之间还设置有中和沉淀池；所述芬顿反应池包括内部均设置有搅拌机并依次连接的调酸反应池、亚铁反应池、双氧水反应池以及芬顿氧化池，所述生化处理池包括依次连接的UASB厌氧反应池、缺氧池、好氧池以及二沉淀池。

技术原理：Fenton反应生成的OH·的氧化能力在所有氧化剂中排第二，仅次于氟，对各种有毒有害有机物降解非常彻底；本申请利用Fenton反应生成的OH·与废水中的二甲苯、三氯甲烷、农药和中间体等有毒有害物质充分氧化，进行开环断链转化为可生化降解的小分子化合物，改善废水的可生化性。再利用水解酸化反应将废水中的不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质；提高废水的可生化性后再进入UASB厌氧反应池，以此提高UASB降解污染物的效率和稳定性，从而达到最佳处理效果。

有益效果：

1、通过将芬顿反应池设置为多个依次连接的调酸反应池、亚铁反应池、双氧水反应池以及芬顿氧化池，可以保证每一反应池内的废水与该反应池内的药剂充分接触、均匀反应后再进入下一阶段；且在双氧水反应池后再设置一个单独的芬顿氧化池，并利用搅拌机充分搅拌，使得药剂的利用率达到最高，污染物降解效率提高、氧化去除彻底，同时药品用量大幅度较少，污泥产生量也随之减少，运行费用相应降低。

2、通过在芬顿反应池和水解酸化池之间设置中和沉淀池，可以将芬顿反应阶段产生的污泥以及废水中自带的污泥去除，并在该沉淀池对废水进行中和反应，保证了后续水解酸化和UASB厌氧反应池的高效运行，提高了降解污染物的效率和稳定性。

3、利用UASB厌氧反应池对大部分有机物进行降解，可以进一步保证污染物的降解效率和稳定性；UASB具有如下优点：①UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20-40gVSS/L；②UASB有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/m³.d左右；③无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；④污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；⑤UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。

进一步，所述中和沉淀池包括依次连接的氢氧化钠中和池、混凝反应池和混凝沉淀池，氢氧化钠中和池与芬顿氧化池的出水口连接，混凝沉淀池的排水口与水解酸化池连接，所述氢氧化钠中和池和混凝反应池内均设置有搅拌机。

有益效果：1、农药废水产生的污泥一般为危险固废，处置费用较高，采用氢氧化钠中和池处理芬顿氧化池流出的废水，污泥产生量更少，相比于现有的采用石灰作为中和药剂，污泥产生量降低一倍，污泥处置费也大幅降低；2、通过设置混凝反应池和混凝沉淀池后，可以对污泥和废水进行较好的固液分离，降低废水进入后续生化反应的难度，同时降低二沉淀池的污泥处理量和处理成本。

进一步，还包括污泥处理装置，所述污泥处理装置包括污泥池和污泥脱水机，所述混凝沉淀池的排污管与污泥池连接。

进一步，所述水解酸化池内设置有搅拌机以及含有水解菌、酸化菌的活性污泥。

有益效果：通过搅拌机均匀搅拌使水解菌、酸化菌、活性污泥与废水充分混合接触，利用水解菌、酸化菌、活性污泥将水中不溶性有机物水解为溶解性有机物和将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，为后续生化处理提供良好的水质环境。

进一步，所述好氧池与缺氧池之间还设置有混合液回流管，所述二沉淀池设置有污泥回流管和污泥排放管，所述污泥回流管与缺氧池连接，污泥排放管与污泥池连接。

附图说明

图1为本实用新型废水处理系统的连接结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：高浓度废水调节池1、调酸反应池2、亚铁反应池3、双氧水反应池4、芬顿氧化池5、氢氧化钠中和池6、混凝反应池7、混凝沉淀池8、水解酸化池9、UASB厌氧反应池10、缺氧池11、好氧池12、二沉淀池13、清水池14、污泥池15、污泥脱水机16、潜水搅拌机20、浆式搅拌机30。

实施例一

如图1所示，一种农药废水处理系统，包括依次连接的高浓度废水调节池1、芬顿(Fenton)反应池、中和沉淀池、水解酸化池9以及生化处理池，本实施例中，芬顿反应池包括通过管道依次连通的调酸反应池2、亚铁反应池3、双氧水反应池4以及芬顿氧化池5；调酸反应池2的进水口与高浓度废水调节池1的出水口连通，调酸反应池2、亚铁反应池3、双氧水反应池4内均设置有加药装置和浆式搅拌机30，具体的，加药装置包括带有刻度的加药箱以及带有阀门的加药管(图中未示出)；芬顿氧化池5内安装有潜水搅拌机20，潜水搅拌机20均匀搅拌，使药剂和污染物充分接触反应，降解废水中的污染物。Fenton法属于高级氧化技术，它利用OH·(羟基自由基)的非选择性特性，降解多种类的难降解有机物，Fenton反应式如下：Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+(OH)-+OH·反应生成的OH·的氧化能力在所有氧化剂中排第二，仅次于氟；Fenton反应生成的OH·与农药废水中的二甲苯、三氯甲烷、农药和中间体等有毒有害物质充分氧化，进行开环断链转化为可生化降解的小分子化合物，改善废水的可生化性，甚至将有机物最终分解为CO₂和H₂O等简单的无机分子，降解COD。

中和沉淀池包括通过管道依次连通的氢氧化钠中和池6、混凝反应池7、以及混凝沉淀池8，氢氧化钠中和池6与芬顿氧化池5的出水口连接，氢氧化钠中和池6、混凝反应池7内均设置有浆式搅拌机30，混凝反应池7内还设置有用于投加混凝剂的加药装置，混凝沉淀池8设置有排污管和排水管，排水管与水解酸化池9连接；还包括污泥处理装置，本实施例中污泥处理装置包括污泥池15和污泥脱水机16，混凝沉淀池8的排污管与污泥池15连接，并通过污泥脱水机16对污泥进行固液分离，具体的污泥脱水机16可以采用板框压滤机。

水解酸化池9内设置有潜水搅拌机20，且池内培养有水解菌、酸化菌和活性污泥，利用潜水搅拌机20均匀搅拌，使得水解菌、酸化菌、活性污泥与废水充分混合接触，利用水解菌、酸化菌、活性污泥将水中不溶性有机物水解为溶解性有机物和将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，为后续生化处理提供良好的水质环境。

生化处理池包括依次连接的UASB厌氧反应池10、缺氧池11、好氧池12、二沉淀池13，好氧池12与缺氧池11之间还设置有混合液回流管，二沉淀池13设置有污泥回流管和污泥排放管，污泥回流管与缺氧池11连接，污泥排放管与污泥池15连接；二沉淀池13的排水口连接有清水池14，废水由清水池14的出水管排放。UASB厌氧反应池10包括配水系统、反应区、三相分离器，配水系统的进水管与水解酸化池9连通，废水通过配水系统均匀布水后进入池底，并自下而上地通过厌氧污泥床反应区，在反应床上设置有高浓度高活性的污泥层，废水中的大部分有机物在污泥层被氧化降解。

UASB厌氧反应池10出水后进入缺氧池11，缺氧池11内安装有潜水搅拌机20，潜水搅拌机20均匀搅拌，在反硝化细菌、活性污泥的作用下，去除废水中的总氮和有机物；好氧池12内安装有曝气器、生物填料，在好氧环境里，废水中的有机污染物被活性污泥中的微生物降解，同时，利用硝化菌将污水中的氨态氮氧化为硝态氮去除氨氮，并通过混合液回流管回流混合液至缺氧池11；二沉池进行泥水分离，一部分污泥通过污泥回流管回流至缺氧池11，剩余污泥通过污泥排放管排至污泥池15，清水池14内的废水达标排放。

具体实施过程如下：

S1：高浓度难降解有机物农药废水单独分类收集于高浓度废水调节池1中，高浓度废水调节池1内安装曝气搅拌装置，调节水量、均匀水质，然后将废水通过提升泵均匀打入调酸反应池2。

S2：打开加药装置，向调酸反应池2投加硫酸调整pH值为2-3，通过浆式搅拌机30进行搅拌，使硫酸和废水混合均匀，然后流入亚铁反应池3；打开亚铁反应池3上的加药装置，向池内投入硫酸亚铁，并通过浆式搅拌机30进行搅拌使硫酸亚铁和废水混合均匀，然后流入双氧水反应池4；打开双氧水反应池4内的加药装置，向池内投加H₂O₂，通过浆式搅拌机30进行搅拌使H₂O₂和废水混合均匀，然后流入芬顿氧化池5；利用芬顿氧化池5内的潜水搅拌机20均匀搅拌，使药剂和污染物充分接触反应。

S3：芬顿氧化池5出水进入氢氧化钠中和池6，调整pH值为8-9，通过浆式搅拌机30进行搅拌使氢氧化钠和废水混合均匀，然后流入混凝反应池7；打开混凝反应池7内的加药装置加入混凝剂，并通过浆式搅拌机30搅拌使混凝剂和废水混合均匀，然后流入混凝沉淀池8进行沉淀分离，污泥排至污泥池15，清水进入水解酸化池9。

S4：通过潜水搅拌机20均匀搅拌使水解菌、酸化菌、活性污泥与废水充分混合接触，利用水解菌、酸化菌、活性污泥将水中不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，为后续生化处理提供良好的水质环境。

S5：水解酸化出水进入UASB厌氧反应池10，在UASB厌氧反应池10内将大部分有机物氧化降解；UASB厌氧反应池10出水进入缺氧池11，缺氧池11溶解氧控制在0.2-0.5mg/l之间，利用潜水搅拌机20均匀搅拌，在反硝化细菌、活性污泥的作用下去除废水中的总氮和有机物；在好氧池12内利用硝化菌将污水中的氨态氮氧化为硝态氮去除氨氮，从而实现废水达标处理。

采用本申请提供的系统处理高浓度难降解的农药废水，具有如下有益效果：

1、在芬顿处理阶段采用多个反应池使废水和药剂进行充分均匀地反应，废水中的苯系物由原来的300mg/L降低至3mg/L，苯系物的去除率达到99％。

2、芬顿处理阶段反应充分，污泥产生量相比于现有技术降低约30-50％，很大程度上降低了后续污泥处置费用；另外，芬顿处理后的废水进入中和沉淀池进行混凝沉淀，使得进入水解酸化池的废水基本不含污泥，废水与水解酸化池内的活性污泥、水解菌、酸化菌充分接触反应，保证了污染物降解效率和稳定性，污泥降解效率提高20-30％。

3、通过芬顿反应、中和沉淀以及水解酸化等物理化学生物处理技术去除了废水中难降解的苯系物，以及将难溶解性的大分子物质分解为易生物降解的小分子物质，将废水的可生化性由0.15提高至大于0.4，为后续UASB厌氧反应、缺氧反应、好氧反应提供了良好的水质环境，降低了系统生化处理难度。

以上的仅是本实用新型的实施例，该实用新型不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种农药废水处理系统，包括依次连接的芬顿反应池、水解酸化池以及生化处理池，其特征在于，所述芬顿反应池和水解酸化池之间还设置有中和沉淀池；所述芬顿反应池包括内部均设置有搅拌机并依次连接的调酸反应池、亚铁反应池、双氧水反应池以及芬顿氧化池，所述生化处理池包括依次连接的UASB厌氧反应池、缺氧池、好氧池以及二沉淀池。

2.根据权利要求1所述的一种农药废水处理系统，其特征在于：所述中和沉淀池包括依次连接的氢氧化钠中和池、混凝反应池和混凝沉淀池，氢氧化钠中和池与芬顿氧化池的出水口连接，混凝沉淀池的排水口与水解酸化池连接，所述氢氧化钠中和池和混凝反应池内均设置有搅拌机。

3.根据权利要求2所述的一种农药废水处理系统，其特征在于：还包括污泥处理装置，所述污泥处理装置包括污泥池和污泥脱水机，所述混凝沉淀池的排污管与污泥池连接。

4.根据权利要求3所述的一种农药废水处理系统，其特征在于：所述水解酸化池内设置有搅拌机以及活性污泥。

5.根据权利要求3所述的一种农药废水处理系统，其特征在于：所述好氧池与缺氧池之间还设置有混合液回流管，所述二沉淀池设置有污泥回流管和污泥排放管，所述污泥回流管与缺氧池连接，污泥排放管与污泥池连接。