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案例:某农药厂高浓度间二硝基苯废水处理工程
项目背景
华北地区某农药生产企业主要生产除草剂和杀虫剂,其原料合成工段产生高浓度间二硝基苯废水,水量约50吨/天。该废水成分复杂,除含有间二硝基苯外,还含有少量氯代硝基苯等难降解物质。2019年企业建设专门处理设施,总投资约600万元。
废水成分及来源
废水主要来自硝化反应釜洗涤水、产品分离废水及事故排放收集液。废水特性为:pH1-2,COD20000-35000mg/L,间二硝基苯2000-3000mg/L,Cl-浓度5000-8000mg/L,盐分含量约3%。废水可生化性极差,且对微生物有强烈毒害作用。
处理工艺流程
根据废水高盐、高毒、高浓度特点,采用"溶剂萃取-减压蒸馏-催化氧化-生物强化"的组合工艺:
溶剂萃取单元
:采用甲基异丁基酮(MIBK)为萃取剂,萃取比1:0.8,三级逆流萃取。可回收90%以上的间二硝基苯,萃余相COD降至8000-12000mg/L。
减压蒸馏单元
:萃取后废水在-0.095MPa、70℃条件下减压蒸馏,回收85%以上的水分回用于生产,浓缩液COD提升至50000-70000mg/L。
催化氧化单元
:浓缩液加入自制铜锰复合催化剂,在220℃、4MPa条件下进行湿式催化氧化,反应时间2小时。COD去除率>85%,间二硝基苯完全降解。
生物强化处理
:氧化出水与厂区其他低浓度废水混合(比例1:5),进入专性菌种生物强化系统。采用高效降解菌种(主要为Pseudomonas和Rhodococcus属)固定化生物膜反应器,HRT36小时。
膜处理单元
:生化出水经超滤-反渗透双膜系统深度处理,产水回用于生产,浓水返回蒸馏单元。
处理效果与运行参数
系统运行数据显示:最终出水COD<50mg/L,间二硝基苯未检出,TDS<500mg/L,实现废水70%回用率。间二硝基苯回收率>90%,年回收产品价值约150万元。关键运行参数:萃取温度25-30℃,蒸馏真空度>-0.09MPa,催化氧化反应压力3.5-4.5MPa,生物系统MLVSS>8000mg/L。
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