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    臭氧催化氧化处置高浓度农药废水

    更新日期:2021-11-27 14:12


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      1、引言

     

      化工合成农药废水是目前处置难度最大的工业废水之一,依据不同的药物产品,其废水成分差别很大。普通状况下,农药废水中有机物浓度高、毒性大、成分复杂、难降解物质含量高,含有多种分子量高、构造复杂的链状”“环状有机物及其络合物、衍生物,因此处置难度较大。农药废水化学需氧量(coder)通常在几万mg/L,以至高达十几万mg/L

     

      目前我国大多数农药工业废水处通常采用的方式是对废水实行简单预处置后进入生化系统再实行生化处置。固然生化法技术比拟成熟且处置本钱较低,但由于农药废水毒性高且含有大量难以生物降解的有机物,因此单纯采用这种办法处置农药废水常常难以获得理想的效果,而传统的物理化学办法在去除废水毒性及提升废水可生化性等方面存在缺乏,不能彻底降解其有毒成分,从而易形成污染物转移和二次污染。因而必需增强农药废水的预处置,将毒性高、难降解的有机物在预处置阶段彻底降解或转化为易生物降解的小分子物质,然后在实行恰当生化处置,到达理想的处置效果。

     

      2、臭氧催化氧化处置技术

     

      臭氧是氧气的同素异形体,其氧化势(复原电位)2.07伏特,仅次于氟,位居第二。通常状况下,臭氧的氧化作用在废水中可使许多有机色素脱色,常规不饱和的有机分子决裂等。

     

      臭氧催化氧化的作用机理就是在催化剂的协同作用下,应用强氧化性的臭氧在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物,将高分子难降解有机物及其络合物氧化合成为小分子有机污染物,或直接将小分子及构造简单有机物直接氧化成为二氧化碳和水。臭氧催化氧化在降解COD的过程中,可打断有机分子中的双键发色团,如偶氮基,硝基,硫化羟基,碳亚氨基等,到达脱色的目的,同时有效地提升BOD/COD值,使之易于后续生化降解。

     

      3、臭氧催化氧化处置农药废水的实验研讨

     

      河北某农药化工公司是专业消费低毒、高效无公害生物农药的农化企业,是国度农药定点消费企业。主要产品为杀菌剂、杀虫剂、除草剂,并普遍应用于农作物和果树等范畴。

     

      本文针对改企业消费吡虫啉、啶虫脒原药废水实行研讨,废水污染物品种较多,难以直接生物降解,有毒有害物质含量高。主要成分有:吡虫啉、咪唑烷、一甲胺、甲苯、二甲基甲酰胺、三氯甲烷、丙烯醛、丙烯腈等。coder≈35000mg/LPH=5、色度=1500倍。采用常规物理预处置办法难以处理,采用臭氧催化氧化处置结果如下。

     

      3.1 催化剂及制备办法

     

      关于活性炭对臭氧氧化的影响机理,此前已有相关文献做了一些探究。在每升含有臭氧的水中悬浮几毫克的活性炭或炭黑,在水相中会引发链反响,并加速臭氧转化为羟基自在基。本文在此根底上经过活性炭的吸附性,使其作为有催化作用的金属离子的载体,完成加速臭氧合成转化为羟基自在基的目的。

     

      3.1.1 催化剂的制备

     

      首先催化剂载体必需选用机械强度较大的果壳活性炭。粒径选用4~6目为宜。

     

      催化剂制备过程包括:载体预处置、浸渍、枯燥、焙烧等步骤。

     

      详细操作如下:

     

      (1)载体预处置:经过去离子水洗濯浸泡去除活性炭外表炭粉及杂质等,烘干待用;配制质量浓度为35%的硝酸浓液;将活性炭浸入过量配制好的硝酸溶液中,浸泡洗濯12h;用去离子水洗濯至中性,100℃下烘干8h

     

      (2)浸渍:将预处置后的活性炭浸入7.5%的硝酸铜溶液中,充沛搅拌后,参加过量碳酸氢钠,直至产生大量蓝色沉淀-碱式碳酸铜。浸渍24h,取出。

     

      (3)枯燥:将浸泡好的载体在室温下晾干,再在100℃下烘8h.

     

      (4)焙烧:经过马弗炉将枯燥后的载体在280℃下焙烧5h。产品即为金属协同催化剂。

     

      3.2 实验资料及办法

     

      3.2.1 实验设备

     

      计量泵0L/h~20L/h一台、催化氧化反响器(反响器尺寸:Φ150×700mm,有效容积10L)一座、空气源臭氧发作器0L/h~10g/h一台、活性炭载体臭氧催化剂等。

     

      3.2.2 水样来源及水质

     

      本实验采用河北某农药化工公司吡啶车间外排废水,其coder35000mg/LBOD5=4500PH=5,色度=1500倍。

     

      3.2.3 实验指导数据

     

      遵照小试肯定最佳处置效果的数据,常温常压下,PH=8,臭氧投加浓度30mg/L,理论反响时间30min~40min

     

      3.2.4 实验办法

     

      衔接各个设备管路,将活性炭载体催化剂填充至催化氧化反响器内填充量为有效容积50%,调整计量泵并标定进水量为15L/h,开启臭氧发作器,调整产气量为30L/h,臭氧浓度为15mg/L产生的气体。折算臭氧投加量为30mg/L

     

      本实验连续实行3天,分别于每日上午8时,下午4时取样,(第一天上午标志为No.1,AM,以此类推):详细水质剖析如下。

     

     

      3天均匀去除率为:75.35%

     

     

      3天均匀去除率为:92.17%

     

     

      3天均匀去除率为:46.87%

     

      3.3 实验结果剖析

     

      从表1、表2、表3数据结果剖析,原废水B/C值极低,均匀B/C仅为0.12~0.13之间。若不经过有效预处置降解其有机物浓度、毒性,提升B/C,紧靠生化处置系统完成较为理想效果简直不可能。

     

      经过臭氧催化氧化后coder均匀去除率高达75.35%,同时由于催化氧化可毁坏其有机成色基团,出水色度大幅降低,色度均匀去除率约为92.17%

     

      从以上数据来看固然臭氧催化氧化去BOD5去除率不高,仅为46.87%,但从表1、表3数据剖析,经过臭氧催化氧化后废水B/C提升0.28,可生化性大幅提升。为后续生化处置系统发明条件,所以臭氧催化氧化技术在处置高浓度、难降解、高毒性农药废水中充任了常规预处置与生化处置系统的衔接纽带作用。

     

      4、结论

     

      臭氧催化氧化针对高浓度、高毒性、难降解化工合成农药废水具有较高的去除效果,主要表现在对原水coder有较高去除率,大幅提升废水B/C值,改善废水可生化性,为后续生化系统发明条件,同时可毁坏其有机成色基团,大幅降低色度。

     

      臭氧催化氧化反响时间疾速快捷,无二次污染,制备简单,易于工程量化推行运用。

     

      臭氧催化氧化的实质是经过活性炭载体及附着其上的金属离子协同催化作用下产生了氧化性更强、选择性较低的羟基自在基,其氧化势(复原电位)2.80伏特氧化复原电位(2.80V)比臭氧高出35%,因而能降解各类废水中的构造稳定、可生化性低的污染物,不构成二次污染,在废水处置中有着宽广的应用前景。(