有机磷农药混合废水处理技术

我国是一个农业大国，也是农药生产和使用大国。其农药产品中80%是有机磷农药。有机磷农药属磷酸酯类有机化合物，如甲基对硫磷、伏杀硫磷、敌百草、敌敌畏、乐果、甲胺磷、马拉硫磷等，此类农药废水成分复杂、毒性高、浓度大、难降解有机物成分多、可生化性差，因而处理更困难。目前针对有机磷农药废水的化学处理方法有物理化学法(气提吹脱法、溶液萃取法、混凝沉淀法)、氧化法(湿式氧化法、光催化法、Fenton试剂氧化法)和焚烧法等〔1〕。

这些方法资源、能源消耗量大，降解能力有限，有的还会造成二次污染，因此推广使用较困难。笔者对采用微波-Fenton-活性炭法处理有机磷农药废水进行了研究，同时考察了该组合工艺中一些关键因素对有机磷农药废水处理效果的影响，并由此得出该组合工艺的最佳运行参数。

1试验部分

1.1试验水质

试验用水为模拟有机磷农药混合废水，即将氧化乐果、敌敌畏按体积比2∶1混合后加入蒸馏水配制成不同浓度的溶液。由于在溶液稀释过程中有机磷会出现不同程度的水解，经多次测量其溶液的COD见表1。

表1童庄河回水区和长江干流氮磷浓度

1.2试验设备及药品

试验设备：P80D23N1P-G5(WO)型格兰仕微波炉(改装后带有回流装置)、DHG-9246A型电热恒温鼓风干燥箱、ZDP-150型震荡培养箱、WFJ2100型可见光分光光度计、EL104型电子天平。

试验药品：AgNO3、HgSO4、钼酸铵、FeSO4˙7H2O、30%H2O2、K2Cr2O7，上述试剂均为分析纯;浓H2SO4，优级纯;活性炭，煤质，柱状，直径为1mm，沈阳沈民活性炭厂。

1.3试验方法

向装有100mL一定浓度的模拟有机磷农药废水的锥形瓶中，投加一定量的活性炭，将其置于震荡培养箱内于60℃震荡300min，取出，过滤，以1mol/L的H2SO4和NaOH调节pH，然后向滤液中投加一定量的FeSO4˙7H2O和30%H2O2，在一定的微波功率下辐照一定时间后取出，利用快速密闭消解法测其COD，计算COD去除率。

2结果与讨论

2.1废水初始浓度对活性炭吸附去除COD的影响

向5个装有3.0g活性炭的500mL锥形瓶中，分别投入不同浓度的的模拟废水100mL(见表1)，将其置于震荡培养箱内于60℃震荡300min后取出，过滤。废水初始浓度对COD去除率的影响见图1。

图1废水初始浓度对COD去除率的影响

由图1可知，随着稀释倍数的增加，COD去除率呈现递增的趋势，但当稀释倍数增加到一定程度后，曲线变化趋势出现了缓和。这可能与有机磷废水的自身特性有关，当稀释倍数增加到一定程度后，有机磷组分发生水解，分子直径有所下降，不利于活性炭吸附〔1〕，从而一定程度上降低了COD去除率。从经济角度考虑，对于该活性炭适宜的废水初始COD为360～400mg/L(稀释倍数为3000)。

2.2初始pH对COD去除率的影响

向5个装有100mLCOD为360～400mg/L的废水的锥形瓶中加入3.0g活性炭，将其置于震荡培养箱内于60℃震荡300min后取出，过滤，以1mol/L的H2SO4和NaOH调节滤液pH为2.5、3.5、4.5、5.5(原水)、6.5，加入0.3gFeSO4˙7H2O和1.0mL30%H2O2，在微波功率为528W的条件下辐照5min，考察初始pH对COD去除率的影响。结果表明，随着pH的升高，COD去除率增大，当pH在3.5左右时，COD去除率最大，继续升高pH，COD去除率反而下降。

这是由于H2O2在pH为3～4时激发生成˙OH的速率最快〔2〕。根据反应Fe3++˙HO2→Fe2++H++O2及Fe2++H2O2→Fe3++˙OH+OH-可知：H+浓度过高会影响Fe3+的还原，降低Fe2+生成率，导致体系的催化效率降低;H+浓度过低会抑制H2O2分解产生具有强氧化性的˙OH，不利于COD的去除。

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