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    有机磷农业废水处理技术

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  • [[有机]磷][农药]废水的处理已[成为][国内外]水处理[领域]的[一个][难题],[这类]废水[含有][大量][[有机]磷][农药][中间体]和[水解]物,[毒性]高,难[降解][物质]多,可[生化][性差],在[没有][其他][有机]废水[混合]或[稀释]的[情况下],难[以用][生化][方法]([1-2])[直接]处理。

    [近年来],难[降解][有机]废水的[催化][氧化][技术]已[成为]水处理[技术][研究]的[热点],并[逐渐][开始][[应用]于][工程](3),[本文][采用][室温][常压][羟基][自由基][催化][氧化][-[SBR]][工艺]处理某[大型][草甘]膦[企业]废水,处理[效果][良好],为该[技术]在[[有机]磷]废水处理[中的][工程][应用]奠[定了][基础]。

    [1.][试验][部分]

    [1.]1[试验]废水

    [实验]废水[来自][厂区][浓缩][车间],含[草甘]膦、[亚[磷酸]][二甲]酯、[亚[磷酸]]、三[乙胺]等[污染物],[TP][含量][很高],以[[有机]磷][为主]。

    [1.]2[试剂]和[文书]

    H_[2O]_2[溶液]([质量][分数][30%])、[重铬][酸钾]、[硝酸]铜、[硝酸]铁、[硝酸]锰、[硝酸]氢、[盐酸]、氢[氧化]钠、[Ca]([OH])2[均为][分析]纯[[活性]炭]([200]目),比[表面积]为[730m2]/g,[上海][电子][[仪器]厂][[PH]S-3]型[酸表];[上海]宇克([上海])[仪器][有限公司]UV[200]0[紫外][可见][分光][[光度]计]。

    [1.]3[催化]剂的[制备]

    将[[活性]炭][置于][10%]的[HNO] 3[溶液]中,在[水浴]中[回流][2h],[用水][冲洗]至[中性],经[热处理]和[孔[膨胀]]处理后,在[硝酸]铜、[硝酸]铁和[硝酸]锰[混合][溶液]中[浸渍][煅烧]。

    [1.]4[试验]设备和[程序] 

    [采用][混凝]法处理废水,[TP][[去除]率]为[14%]≤[26%],而[采用][生化]法处理废水时,[出水]不[能达到][标准],[因此][采用][改进]的[基于][羟基][自由基]的[催化][氧化][-[SBR]][工艺]处理废水。

    将废[水泵]入[催化][氧化]池([内建][催化]剂、[微孔][曝气]、[曝气]及[底部][搅拌]),[加入][氧化]剂,以H[2O]2[为主]体[制备][氧化]剂,将[催化][氧化]废水经[硫酸亚铁][混凝][沉淀]处理后,[进入][SBR][生化][处理系统]([企业][污水处理][好氧池][污泥 ]),[采用][PLC]对[出水][进行][定期][控制],[并对][出水][进行][硫酸亚铁][混凝][沉淀]处理。

    [1.]5[分析][方法]

    [PH]用[酸度]计[测定],[COD]用[重铬][酸钾]法[测定],[TP][用钼][酸铵][分光][光度]法[测定]。

    [2.][结果]和[讨论]

    [2.]1[氧化]剂[用量]对[TP][[去除]率]的[影响]

    在[催化]剂[填充率]为[80%]、[pH][值为]3、[气水] [比为]3、[反应][时间]为[90] [min]的[[条件]下],[考察]了[氧化]剂[用量]对[TP][[去除]率]的[影响]。

    [结果][表明],[随着][氧化]剂[投加]量的[增加],[TP]的[[去除]率][不断][提高],当[投加]量[大于]400 [mg]/L时,[TP]的[[去除]率][增长][缓慢],[这是][由于][催化][氧化]法将[[有机]磷]转[化为][[磷酸]盐],[催化][氧化][生成][磷酸]铁[沉淀],[氧化]剂H[2O]2是[OH](4)的[主要][来源],[过量]H[2O]2[消耗][OH][分解],当[氧化]剂[投加]量为[500] [mg]/L时,[TP]的[[去除]率]为[90].7%。

    [2.]2[催化]剂[填充率]对[TP][[去除]率]的[影响]

    在[氧化]剂[投加]量为[500] [mg]/L、[pH]为3、[气水] [比为]3、[反应][时间]为[90] [min]的[[条件]下],[考察]了[催化]剂[填充率]对[TP][[去除]率]的[影响]。

    [催化]剂[填充率]对[TP][[去除]率]的[影响]

    [结果][表明],[催化]剂的[存在]能[降低][反应][势能],[加速][反应][过程],[催化]剂的[存在]使[TP]的[[去除]率][随着][催化]剂[填充率]的[增加]而[增大],[催化]剂[越多],[碰撞][概率][越大],在[90] [min]内[TP]的[[去除]率][越高],[因此][催化]剂的[填充率]为[80%],[TP]的[[去除]率]为[90].7%。

    [2.]3[pH]对[TP][[去除]率]的[影响]

    在[催化]剂[填充率]为[80%]、[氧化]剂[投加]量为[500] [mg]/L、[气水] [比为]3、[反应][时间]为[90] [min]的[[条件]下],[考察]了[pH][值对][TP][[去除]率]的[影响]。

    [PH]对[TP][[去除]率]的[影响]

    [结果][表明],[随着][pH]值的[增加],[TP]的[[去除]率][不断][下降],[这是][由于]H[2O]2的[稳定性]和[酸性][[条件]下]稳[定的][氧化][反应][所致 ],[而在][碱性][介质]中,H[2O]2的[分解][速率][加快],与[污染物]的[反应][不足],[TP]的[[去除]率][降低]。

    [2.]4.[气水] [比对][TP][[去除]率]的[影响]

    在[催化]剂[填充率]为[80%]、[氧化]剂[投加]量为[500] [mg]/L、[pH]为3、[反应][时间]为[90] [min]的[[条件]下],[考察]了[气水] [比对][TP][[去除]率]的[影响]。

    [结果][表明],[随着][气水] [比的][增加],[TP]的[[去除]率][不断][提高],[这是]因为在[催化]剂的[作用]下,[O2][生成]O并[参与]链式[反应](6),[气水] 比[越大],链式[反应][中的]O[越多],[TP]的[[去除]率][越高],[但当][气水] 比[大于][3时],[TP][[去除]率]的[增加][趋势][减慢],宜[采用]3[气水] 比。

    [2.]5[反应][时间]对[TP][[去除]率]的[影响]

    在[催化]剂[填充率]为[80%]、[氧化]剂[投加]量为[500] [mg]/L、[pH][值为]3、[气水] [比为]3的[[条件]下],[考察]了[反应][时间]对[TP][[去除]率]的[影响]。

    [结果][表明],[随着][反应][时间]的[增加],[TP]的[[去除]率][不断][提高],[但当][氧化]剂[超过][90] [min]时,[氧化]剂[基本][完全][反应],[TP][[去除]率][缓慢][上升],当[反应][时间]为[90] [min]时,[出水][TP]为37.2[mg]/L。

    [2.]6、[SBR]对[TP]的[去除][效果]

    [草甘]膦废水经[催化][氧化]处理[24h]后[进入][SBR][反应]器,[出水]与[硫酸亚铁][反应][24h],[活性][污泥 ][接种]于[SBR][反应]器中,[加入][10%][草甘]膦废水[2天]后,[连续]进[水量]以[5%]的[速度][递增],处理[负荷]  [逐渐][增加],[21天][开始][进水],[TP]的[变化][趋势][如图][5所示]。

    图5[显示],[TP][随着][反应][时间]的[增加]而[降低],[这是][由于][微生物]对废水的[适应性][随着][时间]的[延长]而[增加]。[有机][污染物]经[微生物]吸[附后],在[供氧][[条件]下]被[外界]酶[降解]为[可溶性][物质],[然后][在内部]酶的[作用]下,经[氧化]、[还原]、[合成]等[一系列][反应],[分解]为C[O2]、H[2O]、[PO] [43-]等[物质]。[PO] [43-]与[Fe2+][反应][生成][Fe3]([PO]4)2,[并被][除去]。[SBR][反应]器处理[24h]后,[出水][TP]为6.7[mg]/L,[TP][[去除]率]为[77.3%]。

    [结论]

    [主要][研究][结果][如下]:(1)[采用][改进]的[催化][氧化][-[SBR]][组合][工艺]处理[草甘]膦废水,[TP][[去除]率][可达][97.9%]。

    (2)[最佳][实验][条件]为:[催化]剂[填充率]为[80%],[氧化]剂[用量]为[500] [mg]·L,[pH]为3,[气水] [比为]3,[催化][氧化][反应][时间]为[90] [min],[SBR]停留[时间]为[24h]。

    (3)[[有机]磷]废水[毒性]高,可[生化][性差],[难以][直接][生化]处理,[催化][氧化][-[SBR]][组合][工艺]能[有效地]处理[高浓度][[有机]磷]废水,[具有][效率高]、[能耗]低的[特点]。

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