农药废水处理毕业设计样本.doc

1前言1.1概述毒死蜱[1]是美国陶氏化学公司（Dow.ChemicalCo.）于1965年一方面开发一种广谱性有机磷酸酯类杀虫剂，其高效、广谱、低残留和低抗药性，具备触杀、胃毒和熏蒸作用，能有效防治水稻、麦类、玉米、棉花、甘蔗、茶叶、果树、花卉和牧畜等方面螟虫、卷叶虫、粘虫、介壳虫、蚜虫、叶蝉和害螨等百余种害虫。研究和开发毒死蜱对调节国内农药产品构造，取代甲胺磷、对硫磷等高毒农药，防止农作物病虫害和家畜体外寄生虫均有重要意义。浙江新安化工集团股份有限公司引进沈阳化工研究院技术，先以三氯乙酰氯和丙烯腈为原料、氯化亚铜为催化剂常压——锅法生产合成毒死蜱中间体三氯吡啶酚钠，再用双溶剂法合成毒死蜱。毒死蜱合成工艺[1]如下：（1）三氯乙酰氯法合成三氯吡啶酚钠将三氯乙酰氯和丙烯腈按摩尔比1:0.9-1:1.3加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管反映釜中，于120-140℃下加热、搅拌，加入1:1铜粉和氯化亚铜催化剂，在氮气保护下反映8-16h，催化剂总量与三氯乙酰氯摩尔比为0.1:1左右，溶剂为硝基苯、二氯苯或二甲苯。得到褐色混合物，过滤除去固体催化剂，得到浅黄色透明液体(加成产物)。减压蒸出未反映原料和溶剂，然后转入带搅拌器、通气管和回流冷凝装置反映釜中，在30-50℃下通入干燥氯化氢气体，并搅拌3-10h。减压排出过量氯化氢气体，得到环合产物吡啶酮。缓慢滴加氢氧化钠溶液，便可看到大量浅黄色粉末浮现，继续搅拌并控制温度在室温，搅拌5-12h，过滤、干燥得到三氯吡啶酚钠。（2）双溶剂法合成毒死蜱将三氯吡啶酚钠、二氯甲烷、水、三乙烯二胺和三乙基苄基氯化物混合后，加到氢氧化钠、硼酸钠构成缓冲溶液中，搅拌滴加乙基氯化物，40℃左右反映1-3h后，冷却至室温，分离出水相，用水洗涤，减压脱除溶剂，得到毒死蜱，收率97%，含量96%以上。从上述工艺可知：毒死蜱生产废水中具有吡啶酚钠、邻二氯苯、甲苯、腈化物、硫化物、氯化物及重金属离子等，很难生物降解。1.2设计根据以浙江新安化工集团股份有限公司提供毒死蜱农药废水作为设计背景，以小试研究报告提供数据作为设计参照根据。1.2.1废水水质、水量毒死蜱农药废水每天排放50吨，考虑到解决能力裕度10%；还考虑到解决废水不但仅是毒死蜱农药废水，还涉及污泥浓缩池上清液、污泥压滤液，取这某些水量为毒死蜱农药废水量10%。故毒死蜱农药废水设计解决量为50×(1+10%+10%)=60t/d，考虑到废水解决是持续运营，毒死蜱农药废水设计解决量即为2.5m3/h。废水水质见表1。表1废水水质项目COD(mg/L)色度(倍)pH数值3500005-61.2.2小试研究报告毒死蜱农药废水小试实验[2]解决分为二步：第一步：Fe/C微电解，最佳工艺条件为：pH值为1，停留时间为45min，COD去除率为49.6%，色度去除率为90.6%；第二步：ClO2催化氧化，最佳工艺条件为：pH值为6~7，ClO2投加量为0.5g/L，停留时间为60min，COD去除为97.8%，色度去除率为99.7%。微电解法对毒死蜱农药废水有很高色度去除率，对COD也有一定去除效果。ClO2与水中有机物反映速度不久，在60min内可达到良好去除效果。1.2.3解决规定废水经微电解解决后，COD解决率50%左右，色度去除90%；再经催化氧化解决后，COD解决率98%左右，色度去除99%；最后进行生化解决，出水达到《污水综合排放原则》（GB8978-1996）一级排放原则[3]，见表2。表2出水水质控制指标COD(mg/L)色度(倍)pH指标值≤100≤506-91.3设计原则（1）在保证明现治理目的同步，应尽量地投资少，效率高，运转费用低。（2）尽量清污分流、分质解决和综合深度解决相结合，以实现高效低成本运作。（3）为了系统运转可靠、操作维修以便，对自动化限度及有关设备设计作恰当选取。1.4解决工艺1.4.1工艺流程选取毒死蜱农药废水解决技术有：电极电解法、特殊菌种生化解决法、Fenton试剂氧化法、减压蒸馏与焚烧[4]、微电解—ClO2催化氧化法[2]、超临界二氧化碳萃取法[5]等。毒死蜱农药废水很复杂，具有吡啶酚钠、邻二氯苯、甲苯、腈化物、硫化物、氯化物及重金属离子等，COD达35000mg/L，色度达0倍，很难生物降解。依照小试实验，采用“微电解—ClO2催化氧化”对废水预解决，减少COD和色度、提高B/C比后，再对废水生化解决，生化某些采用“两级生物接触氧化”工艺。毒死蜱农药废水解决工艺流程如图1所示。图1毒死蜱农药废水解决工艺流程图1.4.2工艺流程阐明（1）水系统废水解决系统采用持续解决工艺，废水经两次提高，一次提高从调节池到中间水池，二次提高从中间水池到清水池。毒死蜱废水一方面进入调节池；调节池中废水泵入微电解塔后，以重力流方式依次流经混