敌克松农药废水处理试验研究

Posted 2023-01-12 农药

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[目的]探索一种敌克松农药废水处理方法。[方法]采用光催化二次氧化法处理敌克松农药废水，最后用活性炭进行吸附。[结果]经活性炭吸附，使敌克松农药废水中的COD含量从22000mg/L下降到5600mg/L，BOD/COD的比值为0.43。[结论]该方法达到生物方法处理的要求。
敌克松是1958年由西德拜耳公司首先开发的产品。在产品生产过程中会排出大量含敌克松等多种有机物、硫代硫酸盐和亚硫酸盐等无机还原物质的高含盐量废水，其外观为亮黄色油状。敌克松农药废水呈红棕色、油状，其BOD/
COD<0.19，因此是很难生化的。有的企业采取将原水稀释至13倍再排放，这样虽然可以使COD接近排放规定，但是不可降解的有机毒物仍在水体中，对环境的潜在危害并未减轻，因而是不可取的。
Fenton试剂(以下简称为FR)自20世纪6O年代开始应用于废水处理。在传统FR的基础上人们开发出许多类FR，如光!FR、电!FR等，均属于高级氧化技术(AOPs)。它们利用-OH的非选择性特性，降解很多种类的有机物。这些技术中，传统的FR最具有应用前景：反应药剂易于获得且价格便宜、不需要特殊的设备如紫外灯、复杂的反应装置如TiO2微粒或臭氧发生装置等。
FR氧化反应是利用Fe2+在酸性条件下催化H2O2分解产生的-OH来进攻有机物分子内键。影响-OH产生的因素较多，反应条件是主要的方面，如pH值、水温、H2O2用量和Fe2+用量等。不同的废水所需的最佳操作条件不尽相同，对实际工业废水的处理必须通过试验确定其最佳操作条件。为此，笔者对敌克松农药废水进行了具体细致的氧化条件试验，以COD的去除量为指标，研究了氧化影响因子及量化关系，确定了最佳操作条件并考察了氧化前后敌克松农药废水的可生物降解性，旨在为后续的生物处理创造条件。
1材料与方法
1.1材料
仪器：紫外灯30W；78-1型磁力加热搅拌器(上海浦东物理光学仪器厂生产)；分光光度计PCcompact。
试剂：5%FeSO4，30%H2O2，活性炭粉末。
1.2废水的水质及来源敌克松农药废水来自丹东农药制造有限公司，该公司以生产有机农药为主，排放的敌克松农药废水中含有难降解的有机化合物。其特点是：COD值高，pH值小，属于可生化性差，难降解的有机废水。其水质为：COD22000mg/L；pH值3～5。
1.3试验过程
将敌克松农药废水pH值调至7～9，加入不同量的5%FeSO4和不同量的30%H2O2后紫外灯照射30～60min，然后加入PAC进行絮凝沉淀。取上清液重复上述试验，絮凝沉淀后，上清液加入活性炭吸附30min。
2结果与分析
经过反复试验得到，敌克松农药废水pH值为7，紫外灯照射30min时处理的效果最好。经过1次H2O2氧化和紫外光照射，COD含量降到11000mg/L；第2次H2O2氧化和紫外光照射后，COD含量降至5600mg/L。再继续重复氧化试验，COD值很难再降下去(表1)。

2.1紫外灯照射时间对废水COD含量的影响将敌克松农药废水加入相同量H2O2，放在紫外灯下分别照射15、30、45、60min，测量在不同照射时间下COD浓度的变化，其结果见图1。由图1可知，光照时间为30min时，COD浓度下降较明显，为16500mg/L，30min之后下降较缓慢。

2.2pH值对废水COD含量的影响在加入相同量的H2O2后，在不同pH值下进行氧化反应60min，结果见图2。由图2可知，原水pH值为5时，COD含量为21000mg/L；
随着pH值升高，COD含量逐渐降低，pH值为7时，COD值降低明显。
2.3H2O2加入量对COD含量的影响由图3可知，在pH值为7时，100ml敌克松农药废水加入不同量的H2O2后，正常条件下反应60min，废水中COD浓度随H2O2加入量增加而降低。其中，加入H2O2为30ml时效果较好。
2.4FR加入量对COD含量的影响加入不同摩尔比的FeSO4/H2O(21∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70、1∶80)，研究FR加入量对COD含量的影响，其结果见图4。由图4可知，COD的含量随FeSO4/H2O2比值增大而降低，但是比值大于1∶50后，COD的含量降低较小。

3结论与讨论
通过单因素试验确定了Fenton光照催化氧化法处理敌克松农药废水时，相应的各因素最佳操作范围，分析了各影响因素的作用机理，确定了氧化处理中pH值、紫外光照时间、H2O2加入量、FeSO4/H2O2比的影响程度。结果表明，相应最佳操作条件为：敌克松农药废水(COD=22000mg/L，pH=5)，pH=7，紫外光照反应时间为30min，FeSO4/H2O2比为1∶50。此时COD初次氧化达到11000mg/L，第2次氧化下降到5600mg/L，最后经活性炭吸附COD可达4000mg/L，
BOD/COD比值为0.43，达到生化处理的要求。