農藥生產廢水處理設施改造工程設計
河北省新興化工廠是一家以生產氧化樂果為主的化工企業。設計年生產能力為：40%的氧化樂果乳液8000 t，氫氧化鉀1.6萬 t，氯氣0.8萬 t。該廠于20世紀90年代中期建成了一套污水處理設施，處理后的廢水排入具有華北明珠之稱的白洋淀湖泊。近幾年來，由于生產規模的擴大，排水量增加，致使處理后的排水不能達到排放標準，嚴重影響了白洋淀的水環境質量。為此，該廠投資192.6萬元對原有廢水處理設施進行了改造，使處理后的排水達到《污水綜合排放標準》（GB8978-96）一級標準。
1 原有廢水處理設施
1.1 廢水來源及水質
改造前進入廢水處理設施的廢水來自兩部分：
(1）農藥分廠排水。農藥分廠由于從原料制備到氧化樂果合成流程較長，污染物種類復雜。排水分為間接冷卻水、高濃度有機廢水和輕污染的沖洗地面水及跑冒滴漏廢水，詳見表1。
表1 農藥分廠生產廢水排放情況(冷卻水除外)
| 廢水名稱 | 主要污染物 |
排放量 (m3/d} |
平均 (mg/L) |
| 甲酯精餾洗釜水 | 2，3-二氯乙酸甲酯 | 1.84 | 383387 |
| 甲酯回醇水 | 乙酸、氯乙酸、甲醇 | 1.80 | 206910 |
| 甲酯中和水 | 乙酸、甲酯、甲醇 | 4.81 | 312412 |
| 氯乙酸中和廢堿水 | NaOH、乙酸 | 3.85 | 30400 |
| 冷凍、真空廢水 | 0.75 | 47700 | |
| 氧化樂果合成廢水 | 氧化樂果、二甲酯、一甲胺 | 21.82 | 195484 |
| 其他廢水 | 29.7 | 1243 | |
| 合計 | 64.57 | 2743 |
(2) 氯堿分廠排水。該分廠排水主要為冷卻水，排放量為4000 m3/d，基本屬于無污染的清潔水。
1.2 原有廢水處理設施
原有廢水處理工序包括調節池、一級接觸氧化池、一級沉淀池、二級接觸氧化池、二級沉淀池和集水塘。處理工藝流程見圖1。
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圖1 原有廢水處理工藝流程
原有廢水處理裝置最大設計流量為2400 m3/d，調節池總有效容積1008 m3，分為2組；一級接觸氧化池有效總容積為484 m3，分為2組；一級沉淀池有效總容積為118 m 3，斜板沉淀池，分為2組；二級接觸氧化池有效總容積為265 m3，分為2組；二級沉淀池有效總容積為85 m3，斜板沉淀池，分為2組。
改造前實際運行過程中，進入上述廢水處理設施的廢水水量約為6464 m3/d。其中，農藥分廠生產廢水水量64 m3/d，冷卻水水量約2 400 m3/d；氯堿分廠冷卻水水量約4000 m3/d。兩個分廠生產廢水經生化處理后與生活污水混合流入集水塘，其容積約6000 m3，之后從總排放口排放，其COD為255～934 mg/L。
2 廢水處理改造工程
從全廠廢水結構來看，由于兩個分廠未實施清污分流和清潔生產措施，而且現有污水處理站也存在如下問題：①進入污水處理設施的水質和水量負荷嚴重超過原有設計能力；②從兩級串聯的接觸氧化池來看，第一級COD去除率可達到80%以上，第二級COD 去除率只能達到40%，主要原因是兩級接觸氧化池菌群相同，第一級接觸氧化池可以處理的有機污染物，在第二級接觸氧化池中同樣可以處理，而第一級不能降解的有機污染物，第二級同樣不能降解。
通過分析決定保留現有生化處理裝置，增加預處理設施，改造后的廢水處理流程見圖2。
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圖2 改造后廢水處理流程
2.1 焚燒處理系統
該系統處理一氯乙酸甲酯精餾工序釜底殘液及洗釜水，水量1.84 m3/d，COD平均濃度383387 mg/L，經測試該廢水燃燒熱值為2819 kJ/kg。另外還處理物化及生化處理脫水后的污泥0.5 m3/d。焚燒設備型號：WYL-300型，處理能力：300 kg/h。焚燒后的尾氣通過除塵和堿液吸收凈化后排向大氣。
該系統COD處理效率幾乎為100%，COD去除量為705.4 kg/d,削減量占全廠污染源的 8.5%。
2.2 精餾處理系統
該系統處理對象為甲酯中和水和氧化樂果合成廢水，水量26.63 m3/d,COD平均濃度216 604 mg/L。甲酯中和水通過精餾塔精餾回收甲醇等，氧化樂果合成廢水經萃取分層后通過精餾回收氯仿、甲醇、一甲氨等。精餾塔為直徑300 mm的填料塔。
該系統COD去除率為40%～50%，以40%計算，COD去除量為2 307 kg/d，削減量占全廠污染源的27.8%。
2.3 物化處理系統
該系統所處理的廢水為農藥分廠精餾處理系統排水、甲酯回醇水、氯乙酸中和廢水、冷凍及真空廢水，處理水量約62 m3/d，COD平均濃度7765 mg/L。該處理工藝為絮凝-沉淀-氣浮- 吸附過濾。絮凝劑為堿式氯化鋁，助凝劑為石灰及聚丙烯酰胺，沉淀池為斜板沉淀池，吸附過濾材質為粒徑2 mm左右的核桃殼顆粒。由于處理水量相對較小，處理設備為組合式一體化設備。其中絮凝反應時間為0.5 h,沉淀時間1.5 h,氣浮池停留時間為 1.5 h，吸附過濾池濾速為5 m/h。
該系統COD去除率為45%，處理后廢水COD為4271 mg/L，COD去除量為2168 kg/d，削減量占全廠污染源的26.13%。
2.4 原生化處理系統
經物化處理系統處理后的廢水匯合生活污水和農藥分廠冷卻水一并進入原生化處理系統繼續處理，處理后的排水與氯堿分廠冷卻水均進入集水塘后再排放。
2.5 運行效果
該改造工程自2000年10月安裝完畢，調試3個月后轉入正常運行。2001年3月27、28日，保定市環境監測站對該廠排放口廢水進行了檢測，結果見表2。由表2可見，該工程改造后各項排放指標均符合國家《污水綜合排放標準》（GB8978-96）一級標準。
表2 廢水測試結果
| 采樣點位 | pH | (mg/L) | SS (mg/L) | 硝酸鹽(mg/L) | 水量(m3/d) |
| 廠總排水口均值 | 7.83 | 79 | 32 | 0.245 | 6556 |
| 排放標準 | 6～9 | 100 | 70 | 0.5 |
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