[精品]我国有机磷农药的处理技术

1、冇机磷农药的处理方法我国有机磷农药的处理技术均采用好氧生物降解，主要是传统的活性污泥，曝气方式为表面 曝气、鼓风曝气、表面机械曝气。活性污泥法是指生物群体在曝气池中成悬浮状，并与废水充分接触而使z净化的方法。国内方法：bt前利用光催化法uvtio2或uvfcnto n处理水小有毒有机污染物的研究在国内外报道较 多.该类方法可将污染物完全降解为h20、c02和p等。无二次污染。但这些方法仍然有处理时间 长、效率低等不足。笔者采用ti02-fenton作光催化剂，利用125 w高压汞灯直接照射处理敌百虫农 药废水。并研究了废水初始ph、fe3+的加入址和体系屮各种无机阴离子等多种冈素的影响；实验取

2、得 了理想的效果。给实际应用提供了理论依据。1实验部分主要试剂：质量分数为90%的敌百虫原药（山东人成农药股份有限公司）；p-25型tio （徳国de. gussa 公司）;自制双重蒸憾水;双氧水（h20 ）；硝酸（hno , ar）；其他所用试剂均为分析纯。主耍仪器：spectrumlab 52紫外分光光度计预处理方法i 预处理方法的进展由于农药废水浓度高、毒性大、可生化性差,进水需稀释几十甚至上百倍。为了达到较好的 处理效果，深入开展生化预处理技术的研究是非常重要的。20世纪90年代以前，预处理的 方法主要有活性炭吸附法、水解法、萃取法、湿式空气氧化法四种，近几年来又出现了以下 几种新的预

3、处理方法。ii 1 碱解沉淀与超声气浮法并用采用超声波处理废水在国内外已有一些报道,经预处理后.废水的cod有所降低，其bod" cod。的值得到提高，为后续的生化处理创造了条件。但此工艺成本高，利润并不是太高°112 减压蒸f留与低压水解法并用废水首先经减压蒸憎，使母液中所含的nh£l达到近饱和状态。减压蒸f留的优惠操作条件（由 实验所得）为温度79 °c,真空度60kpa。再利用低压酸性水解、热分解和氧化的综合作甩使 废水中的碱性基团断裂。113光催化降解法催化法主要是利用光催化剂的光化学反应来完成，当近紫外光照射到作为光催化剂的半导 体粉末时，其表

4、面产生电子空穴对，产生氧化能力较强足以破坏废水中有机磷化合物的自 由基0h。赵梦月等人用光催化降解.生物降解-光催化降解的技术路线处理有机磷农药 废水。其流程见图3。其中第一级光催化降解为预处理，主要是使废水中大分子、难降解有 机物降解为小分子、易降解有机物、提高废水可生化性第二级光催化降解的目的是进一步分解废水中的有机物，保证出水水质。经三级处理后，出水cod小于18()mg/l, 有机磷含量小于5mg/l o图3赵梦月等用此流程对郑州农药厂废水(cod2000mg/l ,有机磷90mg/ l)进行实验时第一 级光催化降解光照时间12h , cod去除率为20%,第二级生物降解采用折流式生物

5、曝气 池,cod去除率为8() %。第三级光催化降解光照时间2h左右,cod去除率为2()%,此时岀水 的cod小于180mg/ l ,有机磷含量小于5 mg/ l。目前.生化预处理技术还有待于进一步的 改进，有些预处理效果较好，但处理成本过高，如光催化法。2 生化处理方法的进展211活性污泥法的改进21111 传统好氧反应器的改进传统的好氧反应器主要指活性污泥曝气池、它的改进主要在于两个方面：一是曝气装置的改 进，二是生物膜及填料在反应器中的应用"填料对于提高反应的表面积从而提高废水的处 理效果有很大的作用。我国目前已研究了各种填料，其中多数是吸附面积大、质轻、无毒害、 价廉、不易

6、堵塞的各种塑料及醛化纤维制成的软性填料。填料表面上可生长大量细菌、原生 动物与后生动物.使反应池中除活性污泥外，还存在许多生物膜，大大增加了微生物活体数 量，从而提高了污水处理效果。21112 好氧与厌氧法初步结合的sbr法sbr活性污泥法是处理有机磷农药废水的一项新技术，它将厌氧消化、好氧分解和沉降等设 施组合在一起，利用控制时间程序实现污水连续处理。sbr活性污泥法结合石灰碱解预处理 和后续沉磷处理.是一种高效、低能耗的处理有机磷农药废水的新技术。目前对厌氧生化法处理有机磷农药废水的研究还不多，但事实证明该法对于高浓度、难降解 有机物的处理有时候具有其独特的优势，因此深入开展利用好氧与厌氧

7、相结合和利用厌氧 法来处理有机磷农药废水是很有意义的。212 高效菌株的开发和利用研究表明：有毒有害有机物可被经过特异驯化后的微生物降解。因此，绝大部分有机磷农药 废水都能被相应的微生物群落降解为无毒化合物，有些微生物还能利用有机磷农药作为微 生物碳源和氮源。利用高效菌株处理废水主要有以下优点：能提高处理效率，对有机物有特殊的分解能力，可使污水处理厂超负荷运行而不降低出水 水质；减少污泥量，菌种能将污泥中有机物迅速分解成可溶性无机盐，从而使污泥量减少; 提高对难分解有机物的处理能力。国内许多学者对于利用高效菌种来处理有机磷农药废水 进行了大量的研究。目前对乐果、甲胺磷农药废水都有高效降解菌的研

8、究成果。其中，张本 兰等从乐果废水的生化处理活性污泥中分离出一株降解乐果活性较高的好氧细菌，经鉴 定该菌株属于类产碱假单胞菌。此外，中山大学的刘玉焕等从广州农药厂的活性污泥中 分离岀一株以乐果为唯一碳源和能源的霉菌，经鉴定，该菌株为曲霉l8,由于有机磷农药具 有类似的结构，该菌对于甲胺磷、氧化乐果、马拉硫磷、对硫磷等四种农药均有较好的降解 作用。利用高效降解菌在处理甲胺磷农药废水时，发现能明显地提高生化池中难降解有机物 的处理能力，与未加高效菌种的生化池相比，不但去除率增大，耐负荷的能力也大大提高1 可见，开发和利用高效菌种来处理有机磷农药废水具有广阔的前景。3 新型废水处理技术的进展311

9、超临界水氧化法降解乐果的研究超临界水氧化技术是由美国学者modell提出的一种新型水污染控制技术。此项技术在国外 已受到高度重视，美国、德国和日本己建立中试装置o近些年来，国内对超临界流体的研 究也不断深入，其优异的溶剂性能获得了越来越多的应用，如天然物质的提取、超临界色 谱分析等。它是利用超临界水的特性，使有机污染物在超临界水中氧化降解成水、co2等简 单无害的小分子化合物。为了探索氧乐果在超临界水中氧化降解的效率以及不同反应条件对 氧乐果的降解的影响，选择了反应温度、压力、初始废水浓度和废水流量（即停留时间）等作 为考察因素。结果表明，在一定条件下，氧乐果在超临界水中可以得到有效地降解，最

10、 大cod去除率可达85 %以上。对不可逆的化学反应而言，温度的提高将有利于反应的进行。 当其他条件不变时.cod去除率随氧化降解温度的升高而增大。初始废水浓度的增加，污染 物氧化降解的速度会随之提高，但cod的去除率略有下降，说明降解反应对污染物的反应 级数不会太高，虽然废水浓度提高了近5倍，但降解率仍保持较高，说明超临界氧化法比较 适合高浓度有机废水的氧化降解。停留时间的变化对cod去除率的影晌最明显。当停留时 间从191 is延长至17417s时,cod去除率从4010%提高到8516%,而且在停留时间较小 的范围内影响更为明显。压力的改变对降解率的影响也较大，由于压力的升高，超临界水的

11、 密度会有所增加，使废水的停留时间也相应延长，因此cod去除率自然有所提高。超临界氧 化技术在处理各种废水，保护自然环境的工程中具有广泛的应用前景。然而目前对超临界水 中各种有机物的氧化分解反应机理尚不十分清楚，特别是含有杂原子如s、p等的有机物的 氧化分解尚未见文献报道c另一方面.实际的废水是一个复杂的混合物体系，而且因来源不 同而相差甚大。因此，同时应对各种废水的超临界氧化分解迸行深入的研究。312 超声诱导降解有机磷的研究有机磷农药废水处理大多采用生化法和光催化降解法。但有机磷农药废水中含有对微生物有 抑制作用且难降解的污染物，生化处理后的废水中有机磷的含量仍很高，光催化处理需要水 溶液

12、透明才有利于光的吸收，而多数废水是混浊的.且还存在催化剂难回收等问题阴。超声 波技术应用于水污染控制，尤其在处理难降解有毒有机污染物废水方面已取得了一些进展。 目前认为，有机磷农药模拟废水在超声波诱导下的降解原理是：在超声波作用下，溶有气体 的溶液会产生空化效应而使水裂解产生自由基0h,h02 和0以及强氧化性物质h2o2 等。此时物系可划分为空化气泡、空化气泡表层和液相三个主体区域。空化泡内由空化气体 水蒸汽及易挥发溶质组成，主要发生热裂解；空化泡表层oh的浓度较高，且水呈超临界状 态。主要发生氧化。即超声波作用下有机磷是被空化效应产生的0h等自由基将p0键 和ps键断裂，最后形成pow,断

13、裂形成的有机物碎片再被自由基完全氧化生成so2-4h2o 和一些矿物酸，且降解主要在空化泡的表层被0h等自由基氧化和超临界氧化所致。313 铁屑微电解法处理农药废水的研究农药废水成分复杂、浓度高、毒性强，对环境造成严重污染。目前国内外处理农药废水多采 用化学混凝法、吸附法、生化法和焚烧法等。我国的农药行业已建成40多套生化处理装置, 但大多数采用传统的活性污泥法，加上预处理效果差，出水很难达标u.2)c近几年兴起的sbr 好氧法，厌氧与好氧工艺的结合，在农药废水的处理上取得了较大进展，但对于毒性大、生 化性极差的农药废水，仍然普遍存在处理效果差、基建投资大、运行费用高等问题。 我们采用铁屑-焦

14、炭微电解法作为农药废水的前处理，效果显著，成本低廉。微电解法处理 农药废水在国内外很少报道。下面介绍该方法的原理、试验方法和处理效果。我国的农药行业已建成40多套生化处理装置,但大多数采用传统的活性污泥法，加上预处理 效果差，出水很难达标,()o微电解法处理农药废水采用铁屑-焦炭微电解法作为农药废水 的前处理，该法效果显著.成本低廉。铸铁为铁-碳合金，碳以碳化铁fe2c3颗粒分散在铁中。 当铁屑浸入水中时，便构成无数个fec微原电池，纯铁为阳极，炭化铁为阴极，发生如下电 极反应：阳极fc - 2c f fc2 +阴极2h+2e -h2 t该反应在酸性溶液中易进行，阴极反应所产生的新生态氢与废水

15、中许多物质发生氧化还原 反应,破坏水中污染物原有结构，使其易被吸附或絮凝沉淀；阳极铁被氧化成fe2 + (有氧条件 下生成fe3 + ),在碱性条件下生成fe (oh) 2和fe (oh) 3絮状沉淀，它们比二价和三价铁盐水 解所得fc(oh) 2和fc(oh)3具有更强吸附性能，吸附水中悬浮物，使废水净化小|。利用微电 解法处理农药废水,codc、色度、as、氨氮、有机磷、总磷去除率及废水的bods/codcr 有显著的提高。处理效果明显优于铁盐混凝法。总之，微电解处理农药废水操作简单、效果 显著、投资省、运行费用少，用于农药废水前处理具有广阔的前景。4 结语有机磷农药废水对环境的污染越来越

16、严重，是化学工业中的主要污染物，也是治理污染难度 最大的废水之一。因此，寻求有效的新技术与方法势在必行，虽说预处理方法、生化处理法 和对新型废水的处理技术都处在探索中还尚不完善，但上述几种方法都有其自身特点，能有 效的去除有机磷农药废水中的污染物。因此，研究废水的处理方法有广阔应用前景。参考文献1 谢冰，史家梁.有机磷农药废水处理技术卩化工环 保,2004,19(2):8992.2 王小梅.有机磷农药废水的综合治理j .河南化工，2000 (9): 2931.3 赵梦月，陈士夫.光催化及生物降解法处理有机磷农药 废水卩.化工环保,2003,15 (2).4 张本兰.有机磷农药生产废水的处理新技术j 1 环境 科学进展,2001 , 2 (2).5 刘玉焕.曲霉l8对有机磷农药乐果的降解作用j.上海环境科学,2003,17 (8): 2021.6 gloyna e f , li l. scwo research and development up2 date (j . environ. pro. 1995,14 (3): 182 - 192 |j |.environ. pro. 1995 , 14(3): 182- 192.7 hirat