赶快拨打

全国咨询热线:13280733977

山东生活污水处理设备厂家
当前位置:主页 > 技术工艺 >

有机磷农业废水处理技术

文章出处:未知责任编辑:admin人气:发表时间:2020-03-31 15:26
有机磷农药废水的治理已成为国内外水处理领域的难题。该类废水含有大量有机磷农药中间体及水解产物,毒性大,难降解物质多,可生化性差,在没有其他有机废水混配或稀释的情况下,很难直接采用生化法处理〔1-2〕。
近年来,催化氧化技术处理难降解有机废水成为水处理技术研究的热点,并逐渐开始工程化应用〔3〕。笔者采用常温常压下基于羟基自由基的改进型催化氧化—SBR 工艺,对某大型草甘磷企业的生产废水进行处理,处理效果较好,为该技术在有机磷废水处理中的工程应用提供了依据。
1 试验部分
1.1 试验废水
试验废水取自厂区浓缩车间,其中含有草甘磷、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 试剂与仪器
H2O2溶液(质量分数30%),重铬酸钾,硝酸铜,硝酸铁,硝酸锰,HNO3,HCl,NaOH,Ca(OH)2皆为分析纯;活性炭(200 目),比表面积为730 m2/g。pHS-3型酸度计,上海沪新电子仪器厂;UV2000 紫外可见分光光度计,尤尼柯(上海)仪器有限公司。
1.3 催化剂的制备
将活性炭置于质量分数为10%的HNO3溶液中,在水浴中回流2 h,再用水洗至中性,经热处理和扩孔处理后,于硝酸铜-硝酸铁-硝酸锰混合溶液中浸渍,焙烧,制备出催化剂。
1.4 试验装置及工艺
该废水若采用混凝法处理,对TP 的去除率为14%~26%,而采用生化法时,出水各项指标无法达标,因此笔者采用基于羟基自由基的改进型催化氧化—SBR 工艺对废水进行处理。 
将废水泵入催化氧化池(内置催化剂,底部采用微孔曝气充氧及搅拌),并由加药泵定量投加氧化剂,氧化剂以H2O2为主复配制成;催化氧化出水经硫酸亚铁混凝沉淀后进入SBR 生化处理系统处理(污泥取自该企业污水处理好氧池),由PLC 进行周期性控制,其出水由硫酸亚铁混凝沉淀处理。
1.5 分析方法
pH 采用酸度计测定;COD 采用重铬酸钾法测定;TP 采用钼酸铵分光光度法测定。
2 结果与讨论
2.1 氧化剂投加量对TP 去除率的影响
在催化剂填充率为80%、pH 为3、气水比为3、反应时间为90 min 的条件下,考察氧化剂投加量对TP 去除率的影响。
 可知,随着氧化剂投加量的增加,TP 去除率不断提高,当投加量>400 mg/L 时TP 去除率增加缓慢。这是由于催化氧化作用将有机磷转化为磷酸盐,其与亚铁离子反应生成磷酸铁沉淀得以去除;氧化剂H2O2是•OH 的主要来源〔4〕,而过量的H2O2会消耗•OH,发生无效分解。选择氧化剂投加量为500 mg/L,此时TP 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
可以看出,随着催化剂填充率的增加,TP 去除率不断升高。这是由于催化剂的存在可使反应势能降低,加快反应进程,而催化剂越多,碰撞的机率越大〔5〕,在90 min 的反应时间内对TP 的去除率越高。因此催化剂填充率选择80%,此时TP 去除率达到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500mg/L、气水比为3、反应时间为90 min 的条件下,考察了pH 对TP 去除率的影响。
 pH 对TP去除率的影响
可见,随着pH 的升高,TP 去除率不断降低,这是由于酸性条件下H2O2较稳定,氧化反应较平稳;而在碱性介质中,H2O2的分解速度加快,与污染物反应得不充分,所以TP 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500mg/L、pH 为3、反应时间为90 min 的条件下,考察气水比对TP 去除率的影响。
可知,随着气水比的增加,TP 去除率不断提高。这是由于在催化剂作用下,O2会产生•O 并参与到链式反应中〔6〕,因此气水比越大,参与到链式反应的•O 越多,TP 去除率越高。但气水比>3 时,TP去除率增加趋势变缓,因此气水比取3 为宜。
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500mg/L、pH 为3、气水比为3 的条件下,考察反应时间对TP 去除率的影响。
 可知,随着反应时间的增加,TP 去除率不断升高,但超过90 min 时,氧化剂基本反应完全,TP 去除率增加缓慢。选择反应时间为90 min,此时出水TP 为37.2 mg/L。
2.6 SBR 对TP 的去除效果
草甘磷废水经催化氧化处理后进入SBR 反应器,停留时间为24 h,SBR 出水再与硫酸亚铁进行混凝反应。在SBR 反应器中接种活性污泥,加入体积分数为10%的草甘磷废水,闷曝2 d,然后按5%的速率递增连续进水,逐步提高处理负荷,第21 天开始满负荷进水,TP 变化趋势如图5 所示。
由图5 可知,随着反应时间的增加,TP 不断降低,这是由于微生物对废水的适应性随时间延长而增强;而有机污染物被微生物吸附后,在供氧条件下受生物外酶的作用降解为易溶物质,再在内酶作用下经氧化、还原、合成等一系列反应最终分解为CO2、H2O、PO43-等物质,PO43-与Fe2+反应生成Fe3(PO4)2沉淀后被去除。SBR 反应器处理24 h 后,出水TP 为6.7~11.8 mg/L,TP 去除率达到77.3%。
3 结论
(1)采用改进型催化氧化—SBR 组合工艺处理草甘磷废水,该组合工艺对TP 去除率可达97.9%。
(2)最佳实验条件:催化剂填充率为80%,氧化剂投加量为500 mg/L,pH 为3,气水比为3,催化氧化反应时间90 min,SBR 停留时间为24 h。
(3)有机磷废水毒性大、可生化性差,很难直接用生化法处理,采用催化氧化—SBR 组合工艺可有效处理高浓度有机磷废水,具有高效低耗的特点。
此文关键字:

推荐文章

最新资讯文章

....新个人百度统计...