一種膜法處理農藥廢水的裝置和方法與流程

2023-10-10 05:23:49

本發明涉及一種工業廢水處理裝置，具體地說，是一種膜法處理農藥廢水的裝置和方法。

背景技術：

進入21世紀，伴隨著工業化水平的突飛猛進，我國的廢水產生量與日俱增。尤其是農藥廢水，具有機物濃度高、成分複雜、且含有對環境和人體有害有毒的物質，再加上近年來我國對於環境的重視程度越來越高，不斷完善的環境保護法以及修改的排放的標準對於處理這些農藥危險廢水更是加大了難度。於是，如何既能合理的處理又能減少企業的成本贏得最大的利潤是當今社會正在探索的問題之一。

農藥廢水是指農藥廠在農藥生產過程中排出的廢水。廢水水質、水量不穩定。主要分為含苯廢水、含有機磷廢水、高濃度含鹽廢水、高濃度含酚廢水、含汞廢水。農藥品種繁多，農藥廢水水質複雜，其主要特點是汙染物濃度較高,cod(化學需氧量)可達每升數萬毫克；毒性大,廢水中除含有農藥和中間體外,還含有酚、砷、汞等有毒物質以及許多生物難以降解的物質；有惡臭，對人的呼吸道和黏膜有刺激性；水質、水量不穩定。因此，農藥廢水對環境的汙染非常嚴重。農藥廢水處理的目的是降低農藥生產廢水中汙染物濃度，提高回收利用率，力求達到無害化，但處理技術尚不完善。

另一方面，目前處理農藥廢水的主要方法是焚燒法，此方法具有簡單易行等優點，但也有不少問題。其中最大的問題就是會造成資源的浪費，因為絕大多數危險廢水含有大量的水分，可以進行二次處理即減量化。而近年來膜技術發展越來越成熟，它具有操作簡單，佔地面積小，自動化程度高等優點，最重要的是可以進行廢水的濃縮，恰好達到減量化的效果。

膜處理技術一般包括超濾、納濾、反滲透，膜材料不同，膜孔徑也逐漸減小，可分離更小的物質。目前在膜系統之前還要進行預處理，已降低汙水對膜的損壞。然而，目前這種工藝大多應用於飲用水、生活汙水、低濃度工業廢水方面，用於農藥廢水，且cod含量高的廢水研究報導還比較少。由於某些農藥廢水含水量高，如果全部按照危險廢水進行處理，會造成資源的嚴重浪費，而且轉移這些廢水，會增加運行費用，急劇提高成本。

因此已知的農藥廢水處理方式存在著上述種種不便和問題。

技術實現要素：

本發明的目的，在於提出一種高效、操作簡便、運行成本較低的膜法處理農藥廢水的裝置。

本發明的另一目的，在於提出一種廢水減量化的膜法處理農藥廢水的裝置。

本發明的又一目的，在於提出一種高效、操作簡便、運行成本較低的膜法處理農藥廢水的裝置的處理方法。

本發明的再一目的，在於提出一種廢水減量化的膜法處理農藥廢水的裝置的處理方法。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：

一種膜法處理農藥廢水的裝置，農藥廢水含有農藥生產中的清洗廢水，清洗廢水包括增稠劑、分散劑以及吡唑醚菌酯農藥活性成分，包括混凝沉澱池、原水箱、超濾裝置、中間水箱、反滲透裝置、反滲透濃水箱、納濾裝置、最終濃水箱、汙泥儲存水箱、汙泥脫水裝置，其特徵在於：

所述混凝沉澱池圓錐形鋼結構桶體，桶體頂端設有攪拌器，攪拌器的頻率範圍為0-50hz，以控制攪拌機轉速，伴隨攪拌機加入混凝藥劑和絮凝藥劑；

所述原水箱為一箱體，箱體與混凝沉澱池的中部連通，混凝沉澱池中的上清液排至原水箱；原水箱底部與原水增壓泵連接；

所述超濾裝置通過原水增壓泵與原水箱連接，且原水箱的原水經保安過濾器進入超濾裝置；超濾裝置設有濾膜，濾膜採用中空纖維膜，使用聚丙烯pp濾芯或聚偏氟乙烯pvdf濾芯；

所述中間水箱為一箱體，中間水箱頂部與超濾裝置連接，接受經超濾的水；中間水箱底部與反滲透高壓泵的進口端連接；

所述反滲透裝置設有反滲透膜，反滲透裝置底部與反滲透高壓泵的出口端連接，反滲透裝置頂部與合格水箱連接；反滲透裝置設有加藥系統，通過加藥系統的泵加入阻垢劑和殺菌劑；

所述反滲透濃水箱為一箱體，箱體的頂端與中間水箱連接，其連接管路的旁路中與小推車清洗裝置連接，箱體的底端通過納濾高壓泵與納濾裝置底部連接；納濾裝置設有納濾膜，納濾裝置的頂端通過管道與最終濃水箱連接；

所述汙泥儲存水箱的頂端與混凝沉澱池的底端連接，其連接管路的旁路中與清洗裝置連接，汙泥儲存水箱的底部通過汙泥泵與汙泥脫水裝置連接，汙泥脫水裝置與濾液儲存裝置連接。

本發明的膜法處理農藥廢水的裝置還可以採用以下的技術措施來進一步實現。

前述的膜法處理農藥廢水的裝置，其中所述混凝藥劑包括氫氧化鈉、聚合氯化鋁、聚合氯化鐵。

前述的膜法處理農藥廢水的裝置，其中所述絮凝藥劑包括聚丙烯醯胺、殼聚糖及有機高分子絮凝劑。

前述的膜法處理農藥廢水的裝置，其中所述聚丙烯pp濾芯的濾精度為1-10μm。

前述的膜法處理農藥廢水的裝置，其中所述反滲透膜設有芳香族聚醯胺螺旋卷式複合膜，平均膜通量30-58l/h/m2，採用串聯方式連接。

前述的膜法處理農藥廢水的裝置，其中所述納濾膜平均膜通量為10～27l/h/m2，採用並聯方式連接；

前述的膜法處理農藥廢水的裝置，其中所述清洗裝置為小推車式清洗裝置，能藉助車輪移動，清洗裝置裝有清洗劑，清洗裝置設有快速接頭能與反滲透裝置、納濾裝置相應設置的接頭快速連接，且對納濾膜或反滲透膜進行清洗；清洗裝置設有單獨的保安過濾器、清洗泵、清洗劑配製桶、恆溫裝置。

前述的膜法處理農藥廢水的裝置，其中所述清洗劑為氫氧化鈉及檸檬酸；

前述的膜法處理農藥廢水的裝置，其中所述處理農藥廢水的裝置為一體化裝置，所有單元裝置包括混凝沉澱池、超濾裝置、反滲透裝置、納濾裝置均集成密集安裝在一個箱體內。

前述的膜法處理農藥廢水的裝置，其中所述箱體為貨櫃。

前述的膜法處理農藥廢水的裝置，其中特徵在於，所述處理農藥廢水的裝置為撬裝式裝置，便於運輸安裝。

一種膜法處理農藥廢水的裝置的處理方法，其特徵在於包括以下步驟：

a、廢水經絮凝沉澱進原水箱通過保安過濾器去除顆粒較大固體懸浮物

將噸桶中的農藥廢水通過水泵打入混凝沉澱池至刻度線，混凝沉澱池中投入一定量配置好的聚合氯化鋁溶液；伴隨攪拌器投入一定量配置好的絮凝劑聚丙烯醯胺溶液，沉澱2-24小時，將混凝沉澱池清澈的上清液排至原水箱；

b、廢水經超濾裝置處理水中的膠體及懸浮物質進中間水箱

檢查保安過濾器，在壓力的作用下，使廢水通過保安過濾器、超濾膜及其水箱管路閥門，開啟原水箱增壓泵，進入產水模式；待產水結束如需要，進行超濾膜清洗；

c、廢水經反滲透處理裝置產水達標排放

檢查納濾和反滲透裝置的管路閥門開啟狀態，開啟反滲透高壓泵和納濾高壓泵，調節高壓泵的頻率，以及產水/濃水流量，進入產水狀態，產水結束後關閉高壓泵、進出水閥門；如需要，進行膜清洗；在清洗桶裡配好清洗液，檢查清洗桶-高壓泵-納濾、反滲透管路閥門開啟狀態。開起納濾高壓泵和反滲透高壓泵，進行循環清洗；

d、絮凝沉澱池的汙泥排放

檢查汙泥系統的管路閥門開啟狀態，開啟汙泥泵，將絮凝沉澱池的汙泥打入汙泥儲存水箱，開啟汙泥泵以及汙泥脫水裝置，一部分汙泥排放，另一部分汙泥脫水進入濾液收集裝置與廢水一起打入絮凝沉澱池再進行廢水循環處理。

本發明的膜法處理農藥廢水的裝置的處理方法還可以採用以下的技術措施來進一步實現。

前述的方法，其中所述聚合氯化鋁溶液濃度為20％。

前述的方法，其中所述聚丙烯醯胺溶液濃度為1mg/l。

前述的方法，其中所述保安過濾器的過濾孔徑0.5～120μm範圍。

前述的方法，其中所述超濾膜的孔徑0.2um。

前述的方法，其中所述超濾膜清洗在清洗劑配製桶裡配好清洗液，先採用濃度0.1％naoh，加入0.025％十二烷基苯磺酸鈉的清洗液進行鹼洗，再採用濃度3％檸檬酸進行酸洗；清洗的壓力為0.4mpa，清洗時間30min，清洗溫度25℃，檢查增壓泵、超濾裝置的煩清洗管路閥門處於開啟狀態，開起清洗泵，進行超濾膜的反衝洗。

前述的方法，其中所述膜法處理農藥廢水的裝置的處理方法適用於化工行業產生的廢水或其他危險廢水處理。

採用上述技術方案後，本發明的膜法處理農藥廢水的裝置和方法具有以下優點：

1、裝置結構簡單、製作方便，佔用面積小、成本低，自動化程度高；

2、膜法處理效果顯著，能全部去除懸浮物，對codcr、toc、活性成分的平均去除率達到90％，產水完全能保證達到國家的相關排放標準，甚至可以回用於生產；

3、撬裝式一體化設備，處理系統集成在貨櫃內，方便運輸安裝。

4、裝置為經濟、高效的廢液處理設備，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明實施例的膜法處理農藥廢水的裝置的工藝流程框圖；

圖2為本發明實施例的膜法處理農藥廢水的裝置的設備布置示意圖。

圖中：1混凝沉澱池，2原水箱，3原水增壓泵，4保安過濾器，5超濾裝置，6中間水箱，7反滲透高壓泵，8反滲透裝置，9合格水箱，10小推車清洗裝置，11反滲透濃水箱，12納濾高壓泵，13納濾裝置，14最終濃水箱，15汙泥儲存水箱，16汙泥泵，17汙泥脫水裝置，18濾液儲存裝置。

具體實施方式

以下結合實施例及其附圖對本發明作更進一步說明。

實施例1

本發明的膜法處理農藥廢水的裝置，包括混凝沉澱池1、原水箱2、超濾裝置5、中間水箱6、反滲透裝置8、反滲透濃水箱11、納濾裝置13、最終濃水箱14、汙泥儲存水箱15、汙泥脫水裝置17。

圖1為本發明實施例的膜法處理農藥廢水的裝置的工藝流程框圖。所述混凝沉澱池1圓錐形鋼結構桶體，桶體頂端設有攪拌器，攪拌器的頻率範圍為0-50hz，以控制攪拌機轉速，伴隨攪拌機加入混凝藥劑和絮凝藥劑；所述混凝藥劑包括氫氧化鈉、聚合氯化鋁、聚合氯化鐵。所述絮凝藥劑包括聚丙烯醯胺、殼聚糖及有機高分子絮凝劑。

所述原水箱2為一箱體，箱體與混凝沉澱池的中部連通，混凝沉澱池中的上清液排至原水箱；原水箱底部與原水增壓泵3連接；

所述超濾裝置5通過原水增壓泵3與原水箱2連接，且原水箱的原水經保安過濾器4進入超濾裝置；超濾裝置設有濾膜，濾膜採用中空纖維膜，使用聚丙烯pp濾芯或聚偏氟乙烯pvdf濾芯；所述聚丙烯pp濾芯的濾精度為1-10μm。

所述中間水箱6為一箱體，中間水箱頂部與超濾裝置連接，接受經超濾的水；中間水箱底部與反滲透高壓泵7的進口端連接；

所述反滲透裝置8設有反滲透膜，反滲透裝置底部與反滲透高壓泵7的出口端連接，反滲透裝置頂部與合格水箱9連接；反滲透裝置設有加藥系統，通過加藥系統的泵加入阻垢劑和殺菌劑；所述反滲透膜設有芳香族聚醯胺螺旋卷式複合膜，平均膜通量30-58l/h/m2，採用串聯方式連接。

所述反滲透濃水箱11為一箱體，箱體的頂端與中間水箱連接，其連接管路的旁路中與小推車清洗裝置10連接，箱體的底端通過納濾高壓泵12與納濾裝置13底部連接；納濾裝置設有納濾膜，納濾裝置的頂端通過管道與最終濃水箱14連接；所述納濾膜平均膜通量為10-27l/h/m2，採用並聯方式連接；。

所述汙泥儲存水箱15的頂端與混凝沉澱池1的底端連接，其連接管路的旁路中與小推車清洗裝置10連接，汙泥儲存水箱15的底部通過汙泥泵16與汙泥脫水裝置17連接，汙泥脫水裝置與濾液儲存裝置18連接。

實施例2

本發明膜法處理農藥廢水的裝置的處理方法，包括以下步驟：

a、將噸桶中的廢水，廢水含有農藥生產中的清洗廢液包括增稠劑、分散劑以及吡唑醚菌酯等農藥活性成分，通過水泵打入混凝沉澱池至刻度線，先加入氫氧化鈉使ph達到8-11，再投入一定量配置好的聚合氯化(pac)溶液，20％濃度的pac溶液，投加量在1000-8000mg/l。開啟攪拌器，攪拌速率60-100轉/分鐘，攪拌10-20分鐘，停止攪拌；投入一定量配置好的聚丙烯醯胺(pam)溶液，pam配置濃度1mg/l，投加濃度1-10mg/l。開啟攪拌機，攪拌速率20-50轉/分鐘，攪拌3-5分鐘，停止攪拌；此時廢水礬花逐漸形成並長大，沉澱2-24小時；將混凝沉澱池清澈上清液排至原水箱。

b、檢查保安過濾器，保安過濾器採用成型的濾材，在壓力的作用下，使原液通過濾材，濾渣留在管壁上，濾液透過濾材流出，從而達到過濾的目的。保安過濾器結構：濾布、濾網、濾片、燒結濾管、線繞濾芯、熔噴濾芯等。因濾材的不同，過濾孔徑也不相同。精密過濾是介於砂濾(粗濾)與超濾之間的一種過濾，選用過濾孔徑一般在0.5～120μm範圍。超濾膜採用pp材質，孔徑0.2um，中空纖維膜結構，使水箱管路閥門的開啟狀態；開啟原水箱增壓泵，調整產水/濃水的流量，通過閥門和流量計，進入產水模式。待產水結束後，如需要進行膜清洗；在清洗桶裡配好清洗液，先採用濃度0.1％naoh+0.025％十二烷基苯磺酸鈉的清洗液進行鹼洗(ph＝11-12)，再採用濃度3％檸檬酸進行酸洗(ph＝3-4)，清洗的壓力為0.4mpa，清洗時間30min，清洗溫度25℃。檢查增壓泵、超濾裝置的煩清洗管路閥門處於開啟狀態，開起清洗泵，進行超濾膜的反衝洗。

c、檢查納濾和反滲透裝置的管路閥門開啟狀態；開啟反滲透高壓泵和納濾高壓泵，調節高壓泵的頻率以及產水/濃水流量，進入產水狀態。產水結束後關閉高壓泵、進出水閥門；如需要，進行納濾膜清洗；在清洗桶裡配好清洗液，檢查清洗桶-高壓泵-納濾、反滲透管路閥門開啟狀態。開起納濾高壓泵和反滲透高壓泵，進行循環清洗。

d、檢查汙泥系統的管路閥門開啟狀態，開啟汙泥泵，將絮凝沉澱池的汙泥打入汙泥儲存水箱，開啟汙泥泵以及汙泥脫水裝置，排出汙泥，汙泥脫水進入濾液收集裝置與新的廢水一起打入絮凝沉澱池進行再循環處理程序。

實施例3

某農藥廠每年有約250t農藥廢水。廢水水質(平均值)：codcr為16500mg/l，toc為4537mg/l，電導率為654.4μs/cm，ph為6.48，懸浮物(ss)質量濃度約為6000mg/l。經實施例2的工藝處理後的出水水質見表1。

表1農藥廠廢水經處理後出水水質

一噸原水進入系統可產生7000千克的合格水和2600千克的濃縮廢液以及400千克的汙泥。

實施例4

某化工塗料生產廠商生產水性漆塗料，用於汽車噴漆，其生產廢水進水cod為9340mg/l，ss為4500，經實施例2的工藝處理後出水cod、ss均達到排放標準。經實施例2的工藝處理後的出水水質見表2。

表2化工塗料廠廢水經處理後出水水質

實施例5

某農藥廠廢水中含有活性成分二甲戊靈、醚菌酯、苯醚甲環唑、二甲四氯、苯醚甲環唑，進入水體會造成嚴重的環境問題，間接影響人類健康，企業規定的排放標準分別為小於0.20、2.20、6.8、0.063、1.91，經實施例2的工藝處理後，其進出水水質見表3，各項混凝物去除率可達到99％以上。

表3另一農藥廠廢水經處理後出水水質

穩定運行一個月左右，膜系統壓差未見明顯差異，反滲透產水流量在500l/h，產水符合排放標準。

本發明具有實質性特點和顯著的技術進步，本發明的膜法處理農藥廢水的裝置和方法，採用撬裝式裝置，結構簡單，佔用面積小成本低，自動化程度高，可所採用的膜處理工藝處理效果顯著，經過處理後，對懸浮物能夠全部去除；對codcr、toc、活性成分的平均去除率都可達到90％以上且達到了國家排放標準。本發明在技術上可實現廢水的減量化、有良好的經濟效益、具有廣闊的應用前景，是一項經濟高效的廢水處理設備。

以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以作出各種變換或變化。因此，所有等同的技術方案也應該屬於本發明的範疇，應由各權利要求限定。