臭氧催化氧化處理農(nóng)藥廢水

武磊

摘要：在目前的農(nóng)藥處理過(guò)程中，高濃度農(nóng)藥的廢水是目前處理難度較大的工業(yè)廢水種類之一。因此，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)廢水處理的應(yīng)用研究。本文通過(guò)對(duì)臭氧催化氧化處理的過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的論述。通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，把對(duì)其在活性炭載體上附著金屬催化作用產(chǎn)生的氧化性，充分對(duì)于該方法的降解效果進(jìn)行分析。通過(guò)論證，證實(shí)了其對(duì)于高濃度農(nóng)藥降解的可行性，能夠有效應(yīng)用到廢水處理工作之中。

關(guān)鍵詞：臭氧催化氧化;高濃度農(nóng)藥;降解;化工合成

農(nóng)藥廢水的處理是目前非常棘手的工業(yè)廢水處理難題。因其有不同藥成分的含量，因此廢水的成分差異很大。在這個(gè)過(guò)程中，農(nóng)藥的廢水不僅具有較高的毒性，同時(shí)也難以降解，對(duì)自然環(huán)境、動(dòng)植物和人類都有較大的危害。因此，如何通過(guò)良好的廢水處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)高濃度農(nóng)藥的處理是目前學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。農(nóng)藥廢水在排放的過(guò)程中，還有鏈狀、環(huán)狀等多種有機(jī)物處理的方式也難以選定。傳統(tǒng)的物理化學(xué)的方式在去除廢水中的毒性后，很可能會(huì)產(chǎn)生二次污染，不能有效的降解其成分，這樣同樣對(duì)環(huán)境和人們的生產(chǎn)生活造成很大的影響。因此，本文通過(guò)對(duì)高濃度農(nóng)藥廢水的基本研究，將毒性難分解的有機(jī)物在預(yù)處理階段進(jìn)行臭氧催化氧化的基本處理，然后再進(jìn)行生化處理，達(dá)到了理想的效果。

1臭氧催化氧化處理技術(shù)

臭氧是氧氣的同素異型體，其電位可以達(dá)到2.07V，僅次于氟元素，是世界上第二高的元素。通過(guò)以往的研究，臭氧的氧化作用可以在廢水處理過(guò)程中使色素脫色和有機(jī)分子的破裂，因而在目前的處理高濃度農(nóng)藥的過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。其基本原理是，在氧化劑的協(xié)助下，使用強(qiáng)氧化性的臭氧。在催化氧化廢水的過(guò)程當(dāng)中，將有機(jī)物有效的降解分解為小分子污染物。通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用，同樣可以將有機(jī)物直接氧化為二氧化炭和水。在使用該方法降解COD的過(guò)程中，可以對(duì)其有機(jī)分子鍵進(jìn)行打斷。如較難處理的硫化羥基、硝基鍵等，都可以達(dá)到脫色的目的，同時(shí)有效的增加其有利的比值，使是處理效果可以達(dá)到可持續(xù)的程度。

2臭氧催化氧化處理實(shí)驗(yàn)

本文以某農(nóng)藥化工公司的污水處理為例，該公司是生產(chǎn)低毒高效的農(nóng)藥化工企業(yè)。主要的產(chǎn)品為殺蟲(chóng)劑、除草劑等領(lǐng)域，廣泛的應(yīng)用到了農(nóng)作物的種植過(guò)程中。本文針對(duì)在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的啶蟲(chóng)脒廢水進(jìn)行的相應(yīng)處理。該廢水因其內(nèi)部的污染物種類較多，同時(shí)難以進(jìn)行降解，有害物含量也較高。主要成分還有CH3NH2、CHCl3、C3H3N、吡蟲(chóng)啉等物質(zhì)。coder約等于3400mg/L，PH值等于5.1，色度等于1400倍。通過(guò)常規(guī)的物理化學(xué)處理方式，沒(méi)有達(dá)到合理的降解與降毒效果。因此，本文通過(guò)臭氧催化氧化處理的實(shí)驗(yàn)，希望能夠?yàn)橛行У霓r(nóng)藥降解提供參考。

2.1催化劑和制備方法

通過(guò)對(duì)活性炭對(duì)臭氧氧化的基本理念，結(jié)合文獻(xiàn)的研究表明。通過(guò)對(duì)臭氧水溶液當(dāng)中加入較小的活性炭可以有效的激發(fā)其產(chǎn)生的鏈反應(yīng)，并加速臭氧對(duì)于廢水處理過(guò)程中的羥基轉(zhuǎn)化率。正是在這樣的理念和制備方法的情況下，使用活性炭吸附的技術(shù)，有效的增強(qiáng)其催化作用，實(shí)現(xiàn)臭氧分解的高效化。

2.1.1催化劑的制備

催化劑的載體必須要選用強(qiáng)度較高的活性炭濾棒，使用5到6目的規(guī)格。催化劑的制備主要分為預(yù)處理、浸漬、干燥、烘烤等主要的步驟。具體分析如下：預(yù)處理通過(guò)離子水洗滌，去掉活性炭當(dāng)中的一些雜質(zhì)，然后進(jìn)行干燥準(zhǔn)備。將活性炭放入事先準(zhǔn)備好的35%的硝酸濃液當(dāng)中，通過(guò)洗滌12個(gè)小時(shí)以上拿出，用去離子水進(jìn)行相應(yīng)的清洗，達(dá)到清潔性的目的。最后進(jìn)行相應(yīng)的烘干。浸漬主要是將前面處理的活性炭放入7.5%的硝酸銅溶液當(dāng)中，通過(guò)充分的混合加入碳酸氫鈉，直到產(chǎn)生藍(lán)色的沉淀物。浸漬超過(guò)24小時(shí)后取出，在浸泡好的載體過(guò)程中，使其進(jìn)行干燥。同時(shí)，在高溫下進(jìn)行烘干8小時(shí)以上。烘烤使用馬弗爐將干燥的載體。在高溫下烘烤6小時(shí)，就可以產(chǎn)生有效的催化劑。

2.2實(shí)驗(yàn)材料及方法

2.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備

該實(shí)驗(yàn)需要20L/H的計(jì)量泵，一臺(tái)催化氧化的反應(yīng)機(jī)。一座10g/L臭氧發(fā)生器、活性炭的催化劑若干等。

2.2.2水樣采集

本實(shí)驗(yàn)采集了某農(nóng)藥公司在吡啶車間外排的廢水具體的參數(shù)，如以上分析所示。

2.2.3實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)數(shù)據(jù)

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)用最佳處理數(shù)據(jù)的原則，常溫狀態(tài)下，PH值等于8，臭氧的投加濃度達(dá)到30mg/L，反應(yīng)時(shí)間控制在30分鐘。

2.2.4實(shí)驗(yàn)方法

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，首先將各個(gè)設(shè)備進(jìn)行合理的連接。將活性炭作為催化劑，應(yīng)用到氧化反應(yīng)器內(nèi)當(dāng)中。填充的體積為50%，調(diào)整計(jì)量泵，控制在14L/H的進(jìn)水量。開(kāi)始進(jìn)行臭氧催化氧化發(fā)生作用。調(diào)整氣量為30L/H，臭氧的濃度控制到15mg/L的位置。本實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行過(guò)程中。持續(xù)了三天，分別在上午和下午各取樣一次。通過(guò)水質(zhì)的分析，得到了以下的結(jié)論：三天的coder去除率可以平均達(dá)到76.33%，三天的色度去除率可以平均達(dá)到91.76%，三天的BOD5去除率可以平均達(dá)到45.38%。

2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，原廢水的B/C比值較低。通過(guò)該工藝的處理平均的B/C為0.11-0.12。如果不經(jīng)過(guò)有效的催化作用僅靠生化處理的系統(tǒng)，很難以提高其處理的整體效果。經(jīng)過(guò)臭氧催化氧化的分析過(guò)程，廢水的去除率合理的達(dá)到了76.33%。同時(shí)催化氧化可以對(duì)其內(nèi)部的組成進(jìn)行一定的破壞，出水色度已經(jīng)得到了很大的降低，平均去除率超過(guò)了91%。通過(guò)以上的數(shù)據(jù)，雖然該方法在BOD5的去除效果上還不太理想，僅為45.38%。經(jīng)過(guò)臭氧催化氧化的處理后，B/C提高到了0.30左右，因此其生化性可以大幅的提升，為后續(xù)進(jìn)行相應(yīng)的處理提供了良好的基礎(chǔ)。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)表明，臭氧催化氧化技術(shù)在處理高濃度、高毒性的農(nóng)藥廢水過(guò)程中起到了良好的連接作用，為后期的生化處理提供了較好的基礎(chǔ)。

3結(jié)束語(yǔ)

臭氧催化氧化技術(shù)可以針對(duì)高濃度的農(nóng)藥有效的進(jìn)行毒性的去除，通常有效的達(dá)到了coder的去除率，提高了廢水的B/C值，改善了其生化性，為后續(xù)結(jié)合生化處理工藝提供了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)該方法具有實(shí)驗(yàn)速度較快、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單等多方面的優(yōu)勢(shì)。該方法的主要作用是增加了活性炭的催化機(jī)理，使之具有了較強(qiáng)的催化氧化性能，更有利于對(duì)廢水內(nèi)部有機(jī)物的處理。使得臭氧的催化氧化能力得到了有效的提升，因此能夠達(dá)到高濃度農(nóng)藥的穩(wěn)定化處理要求，對(duì)環(huán)境保護(hù)工作具有重要的促進(jìn)作用。

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