农药生产废水含有大量苯环、杂环类有机氯、有机磷化合物,是典型的极难生物降解、高毒性工业废水。单独的生化和物化都难以经济有效地达标。某农药厂采用催化湿式氧化与膜生物反应器耦合的处理路线,为攻克这类废水提供了成功的工程范本。其核心思路是:用最强烈的化学手段(CWAO)完成对毒性官能团的“毁灭性”破坏,再用最高效的生化手段(MBR)完成对残余小分子有机物的“清扫式”降解。
CWAO预处理段,是整个系统的“解毒心脏”。将COD高达20000-40000mg/L、B/C比接近零的高浓度母液和洗釜水,经过滤后泵入CWAO反应器。在温度250-280℃、压力6-8MPa并有专用贵金属/过渡金属催化剂的条件下,空气中氧气将废水中有毒的有机硫(硫酮基)、有机磷(磷酸酯键)、有机氯(C-Cl键)和杂环结构进行无差别攻击。恶臭的硫醇被氧化为硫酸,难闻的吡啶、呋喃环被开环断裂。经过数小时的反应,出水中毒性最强的农药原体及其主要代谢物已被彻底摧毁,COD降至4000-6000mg/L,B/C比奇迹般地升高至0.5以上,成为一股高浓度但可生化性极佳的有机废水。
这股CWAO出水经冷却、减压后,与厂区内中低浓度的生活污水、冲洗水等混合,进入后续的MBR生化系统。由于进水有机物绝大部分已是很易降解的乙酸等小分子,MBR反应器内的专性菌群保持了极高的活性。MBR利用其高效截留微生物的特性,可以将污泥浓度维持在8000-12000mg/L,以极高的容积负荷运行,将混合进水中的COD和经氨化产生的氨氮,分别通过好氧降解和硝化-反硝化作用去除,最终出水COD可稳定在100mg/L以下。MBR产水再经纳滤等保障处理,达到园区排放标准。这套组合拳,虽然CWAO段投资和运行成本高昂,但它一劳永逸地解决了农药废水的毒性瓶颈,为后续生化处理扫清了障碍,是处理这类高毒、高危工业废水最可靠、最彻底的工艺方案之一。
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