一种含汞的高浓度有机农药废水的处理方法及处理系统

摘要

本发明提供一种含汞的高浓度有机农药废水的处理方法及系统，该处理方法具有这样的特征，包括以下步骤：步骤一，将含有汞污染的有机农药废水置于反应器中添加催化剂进行光解；步骤二，向反应器中加入絮凝剂进行沉淀；步骤三，待沉淀完成后，将反应器的上清液进行生化降解；步骤四，将经生化降解后的废水通入吸附装置，吸附静置后的出水即为处理完成的废水。本发明的处理方法具有工艺简单、处理效率高、处置速度快且出水水质良好，能有效降低废水中污染物的浓度且无二次污染等优点。

说明书

技术领域

本发明属于环境保护与水处理技术领域，具体涉及一种含汞的高浓度有机农药废水的处理方法及处理系统。

背景技术

现代农业使用的农药量很大，品种复杂，而且地域分布广泛。经济越发达，使用农药越多。随着农药产量和施用量的激增，农药废水的污染问题也日益突出。

农药废水是指农药厂在农药生产过程中排出的废水，主要分为：含苯废水、含有机磷废水、高浓度含盐废水、高浓度含酚废水、含汞废水。农药废水表现为：排放量大、毒性大、浓度高、含盐量高、色度高、难降解化合物含量高、治理难度大。这些废水排入江河水体，不仅严重地破坏了水体生态，而且对人类的生存环境构成了极大的威胁。其中含汞农药废水中的汞是一种具有剧毒重金属元素，会对人体造成巨大负面影响，溶解在水中的可溶性汞会随着废水广泛传播。因此，水环境中汞污染的危害越来越引起人们的重视，如何有效治理含汞农药废水成为了一个亟待解决的问题。

目前，对于含汞废水的处理方法有：沉淀法、电解法、离子交换法、活性炭吸附法和组合工艺处理法。例如：公开号为CN110902889A中国专利申请文件公开了一种含汞废水的处理方法：向含汞废液中加入pH调节药剂，加入过量的沉淀剂，搅拌反应后加入脱硫剂，经过絮凝沉淀、过滤、泥水分离，检测合格后达标排放。该方法虽然操作简单，但当硫化物过量较多时会形成可溶性汞硫络合物，而硫化物过量程度的检测也比较困难。公开号为CN109772274A中国专利申请文件公开了含汞废水处理方法：将吸附材料置于含汞废水中，搅拌6小时以上以实现对含汞废水的处理；其吸附材料是在超声条件下将制备好的分散液进行水热反应后通过一系列操作后得到的。该方法虽吸附效果好、环保，但价格昂贵，且去除能力有限，不适用于高浓度的含汞废水，难以推广。公开号为CN109912126A中国专利申请文件公开了一种农药废水处理工艺：将待处理的农药废水分类收集并处理再混合，用地表水、生活食品加工废水将农药废水在稀释，将稀释的农药废水进行A/0工艺处理，上步处理后的农药废水进入臭氧塔进行高级氧化，再混凝沉淀。该方法虽然操作简单、效果稳定、除磷效果好，但工艺复杂、只针对适用单一类型农药废水。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含汞的高浓度有机农药废水的处理方法及处理系统，本发明是为了克服上述现有技术存在的缺陷进行的，旨在解决需用药剂量大、反应周期长、反应速率慢、修复类型单一等问题。

本发明提供一种含汞的高浓度有机农药废水的处理方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤一，将含有汞污染的有机农药废水置于反应器中添加催化剂进行光解；步骤二，向反应器中加入絮凝剂进行沉淀；步骤三，待沉淀完成后，将反应器的上清液进行生化降解；步骤四，将经生化降解后的废水通入吸附装置，吸附静置后的出水即为处理完成的废水。

在本发明提供的含汞的高浓度有机农药废水的处理方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤一中，采用臭氧与金属硫化物联合使用作为催化剂，以紫外光为光源进行光解，并且同时对含有汞污染的有机农药废水进行磁化。采用复合催化剂可提高催化活性，大大提高光催化效率，通过诱导废水中的有机物发生光解，破坏有机物分子结构，降低COD含量，使得大分子汞颗粒降解成小分子颗粒。而同时进行的磁化过程可使金属硫化物与汞快速发生反应；且磁化处理可是的水体的光学性质发生变化，有研究表明过磁化处理的水比未处理的水对光的吸收率大幅度提高，也进一步促进COD光解。

在本发明提供的含汞的高浓度有机农药废水的处理方法中，还可以具有这样的特征：其中，紫外光为20～30W的紫外光。

在本发明提供的含汞的高浓度有机农药废水的处理方法中，还可以具有这样的特征：其中，催化剂中臭氧的通入量为按照每L的含汞的高浓度有机农药废水中通入1～1.5ml；金属硫化物的添加量为按照每L的含汞的高浓度有机农药废水中添加1～1.5g。金属硫化物优选采用纳米态的金属硫化物。

在本发明提供的含汞的高浓度有机农药废水的处理方法中，还可以具有这样的特征：其中，磁化的磁化强度为0.3～0.5T，反应时间至少1h。

在本发明提供的含汞的高浓度有机农药废水的处理方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤二中絮凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚亚铁、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺中的任意一种。前步骤产生的汞化物沉淀通过加入絮凝剂加快沉降同时使水中胶体脱稳，小颗粒悬浮物固体凝聚成较大颗粒的絮凝体，通过后续步骤只取上清液去除掉废水中这部分沉淀。

在本发明提供的含汞的高浓度有机农药废水的处理方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤三中生化降解工艺为A/A/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺、A/O(厌氧-好氧)工艺、上流式厌氧污泥法、循环式活化污泥法。通过这类生化降解工艺对上清液难降解有机物进行深度处理，降低废水的生物毒性，提高生化性。

本发明还提供一种用于上述含汞的高浓度有机农药废水的处理方法的处理系统，其特征在于，包括：反应器；设置在反应器外周的磁化装置；连接反应器的输出端的生化降解装置；连接生化降解装置的输出端的吸附装置；连接吸附装置的输出端的静置装置，其中，反应器内设置有紫外光源；反应器的输出端设在反应器的上端部。

在本发明提供的处理系统，还可以具有这样的特征：其中，生化降解装置为A/A/O池、A/O池、UASB池、CASS池中的任意一种。

在本发明提供的处理系统，还可以具有这样的特征：其中，吸附装置为活性炭吸附塔，塔内填充滤料为粒径2mm的改性活性炭及粒径2mm沸石。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明的一种含汞的高浓度有机农药废水处理方法，针对高浓度有机农药废水具有的毒性大、COD浓度高、含盐量高、色度高、难降解化合物含量高等特点，使废水依次经过光催化氧化、磁化、絮凝沉淀、生化反应及吸附方法处理，各个环节相辅相成，不仅提高了水质，生物毒性降低，而且出水达到排放标准。

2)本发明的一种含汞的高浓度有机农药废水处理方法，采用的光催化氧化法对有机物分子结构具有很强的破坏作用，使长链分子变成短链分子，从而增强了微生物对有机污染物的降解性能。有利于后续生化处理，进一步提高生化处理的效率。

3)本发明的一种含汞的高浓度有机农药废水处理方法，磁化技术不仅能加快金属硫化物与汞的快速反应，还能使废水变成磁化水，能够实现分离净化、杀菌的作用。

4)本发明的一种含汞的高浓度有机农药废水处理方法，废水有机物分解后的产物为水、二氧化碳及无害的有机盐，同时能消除各种水质的发臭变色问题。废水含汞物质从一价、二价状态形成稳定的络合物，使得对含汞浓缩物的再无害化处理的量大大减少，有利于防止二次污染。

5)本发明的一种含汞的高浓度有机农药废水处理方法，本发明的方法可减少药剂投加量，大幅度降低运行成本。

6)本发明的一种含汞的高浓度有机农药废水处理方法，操作简便、运行稳定、处理效率高、处置速度快，广泛适用于各类型农药废水。因此，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例中的处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的含汞的高浓度有机农药废水的处理方法及处理系统作具体阐述。

<实施例1>

本实施例提供一种用于处理含汞的高浓度有机农药废水的处理系统。如图1所示，该处理系统包括反应器1、设置在反应器外周的磁化装置2、连接反应器的输出端的生化降解装置3、连接生化降解装置的输出端的吸附装置4、连接吸附装置的输出端的静置装置5。反应器1内设置有紫外光源。反应器1的输出端设在反应器的上端部，用于输出上层清液。磁化装置采用永磁铁或电控的磁场发生设备。生化降解装置为A/A/O池(厌氧-缺氧-好氧池)、A/O池(厌氧好氧池)、UASB池(上流式厌氧污泥床)、CASS池(循环式活化污泥系统)中的任意一种。在本实施例中生化降解装置3是A/O池。本实施例的吸附装置4为活性炭吸附塔，塔内填充滤料为粒径2mm的改性活性炭及粒径2mm沸石。静置装置5为静置池。

<实施例2>

本实施例进行一种含汞的高浓度有机农药废水的处理方法本实施例采用实施例1的处理系统进行。

采用的含汞的高浓度有机农药废水试样1:汞初始浓度为2000mg/L、COD初始浓度为5000mg/L。

步骤一：将试样1废水输入反应器中，在30W紫外光下照射，采用臭氧与FeS联合使用作为催化剂，其中臭氧的通入量为按照每L的含汞的高浓度有机农药废水中通入1ml；FeS的添加量为按照每L的含汞的高浓度有机农药废水中添加1g。同时进行磁化，磁化强度在0.5T，反应时间为1h。

步骤二，在步骤一结束后，向反应器中加入聚合氯化铝作为絮凝剂进行沉淀，絮凝剂为逐步添加，添加至水体中产生大量繁花停止添加，并反应沉淀30min。

步骤三，待沉淀完成后，将反应器的上清液输送至生化降解装置进行A/O工艺生化降解。

步骤四，将经生化降解后的废水通入吸附装置进行吸附过滤，最后所得废水在静置装置静置后即可出水排放。

试验结果及分析：

取最终出水进行检测，检测结果为：汞浓度小于0.005mg/L；COD小于20mg/L。对检测结果分析可知，汞去除率高达99.9％，COD去除率为99.6％，该出水达到排放标准。

<实施例3>

本实施例进行一种含汞的高浓度有机农药废水的处理方法本实施例采用实施例1的处理系统进行。

采用的含汞的高浓度有机农药废水试样2:汞初始浓度为800mg/L、COD初始浓度为2000mg/L。

步骤一：将试样1废水输入反应器中，在30W紫外光下照射，采用臭氧与CaS联合使用作为催化剂，其中臭氧的通入量为按照每L的含汞的高浓度有机农药废水中通入1.2ml；CaS的添加量为按照每L的含汞的高浓度有机农药废水中添加1.2g。同时进行磁化，磁化强度在0.3T，反应时间为1h。

步骤二，在步骤一结束后，向反应器中加入聚合氯化铝作为絮凝剂进行沉淀，絮凝剂为逐步添加，添加至水体中产生大量繁花停止添加，并反应沉淀30min。

步骤三，待沉淀完成后，将反应器的上清液输送至生化降解装置进行A/O工艺生化降解。

步骤四，将经生化降解后的废水通入吸附装置进行吸附过滤，最后所得废水在静置装置静置后即可出水排放。

试验结果及分析：

取最终出水进行检测，检测结果为：汞浓度小于0.005mg/L；COD小于20mg/L。对检测结果分析可知，汞去除率高达99.9％，COD去除率为99.0％，该出水达到排放标准。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。