農藥生產廢水的深度處理

朱振煌

摘 ?要：該文采用膜技術對農藥生產廢水進行深度處理，使其達到排放要求。實驗表明采用超濾、納濾、反滲透工藝可以對排放不達標的農藥生產廢水進行處理，膜通量穩定，出水效果好。同時，引入高壓納濾及高壓反滲透工藝，可以有效降低工藝成本。

關鍵詞：農藥 ?廢水 ?膜分離

中圖分類號：X786 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）03（b）-0034-02

農藥生產廢水是指農藥廠在農藥生產過程中排出的廢水。農藥廢水的水質與其他的工業污水不同，生產過程中的大量有毒物質會排入污水系統，這些物質降解難度大，影響范圍廣，處理不好將給環境帶來極大危害。研究表明，未降解的有毒物質可能通過食物鏈進入人體，少部分通過大氣或飲用水進入人體，部分低濃度的農藥也能誘導多種神經性疾病[1]。農藥廢水的排放可嚴重破壞生態環境，越來越受到人們的關注[2]。

農藥生產廢水常規處理技術主要包括化學法、物理法和生化法。比較成熟的生化法主要有厭氧生物處理技術和好氧生物處理技術，其缺點在于廢水的生化性低，處理達標不容易。化學法主要采用化學藥劑通過混凝、絮凝等方式降低污水濁度，去除污染物;或者通過添加氧化劑，通過化學氧化的方式去除污水中的COD。但這些方法成本較高，易產生二次污染。近年來通過膜技術對污水進行深度處理的技術逐漸成熟并廣泛采用，有文獻報道采用納濾技術對農藥廢水進行處理[3]。該文首先對農藥生產廠廢水進行生化處理，處理后再通過膜技術進行深度處理，使其穩定達到排放要求。該技術穩定性好，易于通過企業現有技術改造實施，具有廣闊的推廣前景。

1 ?實驗設備及材料

實驗采用公司管式膜系統、卷式納濾膜系統及RO系統。膜芯型號如下：

企業生產廢水，其中主要污染物指標COD含量11200～12100mg/L，氨氮含量1100～1150mg/L。

2 ?實驗流程

實驗采用的工藝流程如圖1所示。

農藥廢水首先經過生化處理。生化處理指通過微生物的生化作用降低廢水中COD的含量，為后續處理降低負荷。具體的生化處理步驟包括水質調節、厭氧處理和好氧處理3個步驟。厭氧處理采用UASB反應器，經反應器處理的廢水再進入好氧處理系統，好氧處理采用活性污泥法。具體COD指標及氨氮指標的變化見表2。

由表2可見，生產廢水經厭氧、好氧處理后去除了大部分COD和部分氨氮，負荷降低，有利于進一步處理。其中厭氧效率較高，好氧的COD去除效率不高，主要原因可能在于農藥廢水中部分有機物生化性不佳，在厭氧和好氧過程中都較難降解。

農藥生產生化系統出水添加30mg/L絮凝劑后，經由管式超濾膜進行預處理后，透析液調節pH至6.8，添加阻垢劑進入納濾系統，濃水返回生化池;納濾系統濃縮5倍后，濃縮液進入高壓納濾系統濃縮3倍，其產水與低壓納濾產水匯合進入下一反滲透流程。綜合產水經由低壓RO系統、高壓RO系統后，產水達標排放。高壓納濾及高壓RO產水的濃縮液分別經焚燒及蒸發處理。

3 ?實驗數據及分析

3.1 各流程膜通量情況

實驗過程各流程的膜通量情況如圖2所示。

各流程都采用連續進出水模式，通過循環罐進行循環，透析液收集后進入下一個流程。由圖2可見，超濾過程濃縮6倍時，通量相對穩定，通量的下降主要是由于進水中部分絮凝后的膠體對膜略有污染造成的。低壓納濾濃縮5倍污水，實驗過程通量穩定，通量波動不大，說明前處理后，污水在納濾部分并無導致膜污染的有機或無機物析出，采用納濾對污水進行處理是可行的。經低壓納濾的透析液進入低壓反滲透系統，反滲透系統的通量穩定，濃縮倍數為5倍。

由圖2也可以看出，高壓納濾及高壓反滲透的運行也十分穩定，兩個系統濃縮的倍數都為3倍，可以減少后續焚燒及蒸發液體的量，大幅度降低工藝的處理成本。

3.2 各流程污染物截留情況

經以上工藝處理后，各流程的進出水COD及氨氮兩個主要污染物指標的變化情況如表3所示。

由表3可以看出，經過多級膜處理后，污水可以達標排放。

3.3 膜的清洗

實驗過程中，膜的污染情況并不嚴重。從圖1可以看出，除了超濾過程通量有稍大波動外，其他過程的通量變化率都不高，說明膜的污染較輕。實驗結束后，采用不同常規清洗劑都可以使膜通量恢復。相比較而言，堿性清洗劑的清洗效果稍好，說明膜表面的污染物主要成分還是以有機物的污染為主。

4 ?結語

農藥廢水是一類較難處理的廢水，其生化性不好，單一的生化過程并不能完全降解污染物，使得部分有毒有害物質容易排放入環境之中，帶來較嚴重的危害。該實驗表明，通過膜技術可以深度處理生化后的廢水，使其達到排放標準。

（1）采用生化、超濾、納濾、反滲透的組合方式是合理的，能夠有效避免生化后廢水對膜的污染，超濾可以截留大部分污染物及絮凝后的懸浮物，其透析液對納濾及反滲透過程污染較輕。

（2）對納濾、反滲透的濃縮液進行高壓的納濾及高壓反滲透過程是有必要的，一方面兩個過程的產水通過適當處理都可以排放，另一方面這兩個過程使得后續焚燒或蒸發的液體減少，能夠有效降低處理成本。

（3）膜污染較輕。實驗表明膜的污染不嚴重，通過簡單的清洗即可恢復膜通量，這就保障了該技術的工業化實施。

總之，針對農藥生產類廢水，在生化效果不佳，達不到排放要求的企業，通過膜技術的引入對污水處理工藝進行改造提升，是解決這類企業環境污染的可行方案。

參考文獻

[1] K.V. Plakas，A.J. Karabelas.Removal of pesticides from water by NF and RO membranes-a review[J].Desalination，2012（287）：255-265.

[2] 矯彩山，彭美媛，王中偉，等.我國農藥廢水的處理現狀及發展趨勢[J].農藥，2007，46（2）：77-80.

[3] 楊志剛，巫先坤.納濾在高鹽化工廢水中的應用及研究進展[J].廣東化工，2018，45（17）：137-138.