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有机磷农药工业废水的处理方法

【摘要】:我国从60年代初也开始对有机磷农药工业废水处理进行研究,并确认生物法是一条可行的技术途径。由于有机磷农药废水成分复杂,污染物浓度高,毒性大,直接用生物法处理较困难,一般在进行生物处理前需辅之以适当的预处理措施。在有机磷农药废水处理中应用最多的是活性污泥法,其反应机理与其他工业废水生物处理一样。

1.有机磷农药废水的产生

有机磷农药是由有毒化学原料合成的一种化学农药,合成过程中要排放出大量废水,污染物浓度高,污染重,到目前为止,处理率不高,给环境造成极大的危害。有机磷农药有34个品种,最主要的有敌百虫、敌敌畏、乐果、氧化乐果、马拉硫磷、对硫磷、甲基对硫磷、甲胺磷等八个品种。

2.有机磷农药废水的水质与水量

据估算,目前每合成一吨农药,约消耗3~4t化工原料,而多余的化工原料大部分作为未反应物和副产品排出。全国农药工业每年排放废水上亿吨,其特征是:污染物多,废水量大,毒性重,有恶臭,排人水体中对环境和人类造成严重危害。

以100%农药计,每吨产品排出的废水约1.3~27.8m3,其COD在5000~45000mg/L之间,总有机磷在244~55000mg/L(以P计)之间。

3.有机磷农药废水处理技术

国内外基本上采用生物法处理有机磷农药废水。美国、西欧、日本等国家的农药废水80%采用生物法处理。我国从60年代初也开始对有机磷农药工业废水处理进行研究,并确认生物法是一条可行的技术途径。

由于有机磷农药废水成分复杂,污染物浓度高,毒性大,直接用生物法处理较困难,一般在进行生物处理前需辅之以适当的预处理措施。

(1)有机磷农药废水预处理技术。

①吸附法。

a.活性碳吸附:活性碳吸附是处理有机磷农药废水的有效方法之一。经活性炭处理后的废水,其污染物的浓度能降至可被生物氧化的水平。

b.树脂吸附:采用树脂吸附法处理有机磷农药废水,具有效果好,处理量较大,性能较稳定,可回收废水中的有机物等优点。

②湿式氧化法。

湿式氧化法是将农药废水在加温加压条件下,不断通人空气(或氧气),并使氧溶解于水,使有毒的有机污染物氧化分解为无毒物。当反应温度维持在230~240℃,压力6.5~7.5MPa,反应1 h,COD去除50%左右,有机磷去除90%以上,有机硫去除80%以上。目前,湿式氧化法正向湿式催化氧化的方向发展。

水解法,

水解法又可分为碱性水解和酸性水解两种。

a.碱性水解法:有机磷农药在碱性条件下一般都不稳定,容易水解,常用的碱是液碱(NaOH)或石灰乳。当采用石灰乳时,将废水pH维持在11左右,在常温常压下搅拌6小时,水解后COD去除50%左右,有机磷去除27%左右。若将反应温度提高到60~80℃,反应30~45min,效果显著提高,COD可去除80%左右,有机磷去除80%以上,但会产生很大的臭味。

b.酸水解法:酸水解法处理有机磷农药废水,可以将废水中的硫代磷酸酯水解成二烷基磷酸,再进一步水解成正磷酸与硫化氢。硫化氢从水中逸出,正磷酸与酸中和,生成磷酸钙。

(2)有机磷农药废水生物处理技术。

在有机磷农药废水处理中应用最多的是活性污泥法,其反应机理与其他工业废水生物处理一样。

有机磷农药废水的处理流程为:

预处理后的废水经调节送入生物处理构筑物,其中活性污泥应经过驯化,适应有机磷毒性环境,生物处理出水直接排放或采用其他方法进行深度处理后排放。

生物处理构筑物进水COD浓度一般为1000mg/L左右,有机磷浓度40~120mg/L,处理后出水COD约100~250mg/L,去除率70%~80%,有机磷低于30mg/L,BOD5平均去除率为90%,酚去除率90%。

由于农药废水,尤其是有机磷农药废水COD浓度常常高达数万至数十万mg/L,虽辅以一定的预处理技术,然而进入生物处理构筑物前仍需大量稀释水,故表现出处理装置较庞大,负荷较低,投资和运行费用较高等缺点。因此,研究并应用处理效率高、能耗低、处理费用低廉的生物处理技术已越来越受到重视。

(3)有机磷农药废水的回收利用。

有机磷农药合成过程中,每生产1t农药原药大约产生1~4m3废水,废水中不仅含农药原药1%~3%,还含有其他有用的原料,应尽量设法加以回收利用。