臭氧催化氧化處理農藥廢水

武磊

摘要：在目前的農藥處理過程中，高濃度農藥的廢水是目前處理難度較大的工業廢水種類之一。因此，應重點加強廢水處理的應用研究。本文通過對臭氧催化氧化處理的過程進行了詳細的論述。通過相應的實驗研究，把對其在活性炭載體上附著金屬催化作用產生的氧化性，充分對于該方法的降解效果進行分析。通過論證，證實了其對于高濃度農藥降解的可行性，能夠有效應用到廢水處理工作之中。

關鍵詞：臭氧催化氧化;高濃度農藥;降解;化工合成

農藥廢水的處理是目前非常棘手的工業廢水處理難題。因其有不同藥成分的含量，因此廢水的成分差異很大。在這個過程中，農藥的廢水不僅具有較高的毒性，同時也難以降解，對自然環境、動植物和人類都有較大的危害。因此，如何通過良好的廢水處理技術實現高濃度農藥的處理是目前學界關注的焦點。農藥廢水在排放的過程中，還有鏈狀、環狀等多種有機物處理的方式也難以選定。傳統的物理化學的方式在去除廢水中的毒性后，很可能會產生二次污染，不能有效的降解其成分，這樣同樣對環境和人們的生產生活造成很大的影響。因此，本文通過對高濃度農藥廢水的基本研究，將毒性難分解的有機物在預處理階段進行臭氧催化氧化的基本處理，然后再進行生化處理，達到了理想的效果。

1臭氧催化氧化處理技術

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

2臭氧催化氧化處理實驗

本文以某農藥化工公司的污水處理為例，該公司是生產低毒高效的農藥化工企業。主要的產品為殺蟲劑、除草劑等領域，廣泛的應用到了農作物的種植過程中。本文針對在企業生產過程中出現的啶蟲脒廢水進行的相應處理。該廢水因其內部的污染物種類較多，同時難以進行降解，有害物含量也較高。主要成分還有CH3NH2、CHCl3、C3H3N、吡蟲啉等物質。coder約等于3400mg/L，PH值等于5.1，色度等于1400倍。通過常規的物理化學處理方式，沒有達到合理的降解與降毒效果。因此，本文通過臭氧催化氧化處理的實驗，希望能夠為有效的農藥降解提供參考。

2.1催化劑和制備方法

通過對活性炭對臭氧氧化的基本理念，結合文獻的研究表明。通過對臭氧水溶液當中加入較小的活性炭可以有效的激發其產生的鏈反應，并加速臭氧對于廢水處理過程中的羥基轉化率。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，有效的增強其催化作用，實現臭氧分解的高效化。

2.1.1催化劑的制備

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

2.2實驗材料及方法

2.2.1實驗設備

該實驗需要20L/H的計量泵，一臺催化氧化的反應機。一座10g/L臭氧發生器、活性炭的催化劑若干等。

2.2.2水樣采集

本實驗采集了某農藥公司在吡啶車間外排的廢水具體的參數，如以上分析所示。

2.2.3實驗指導數據

在實驗過程中應用最佳處理數據的原則，常溫狀態下，PH值等于8，臭氧的投加濃度達到30mg/L，反應時間控制在30分鐘。

2.2.4實驗方法

在實驗過程中，首先將各個設備進行合理的連接。將活性炭作為催化劑，應用到氧化反應器內當中。填充的體積為50%，調整計量泵，控制在14L/H的進水量。開始進行臭氧催化氧化發生作用。調整氣量為30L/H，臭氧的濃度控制到15mg/L的位置。本實驗在進行過程中。持續了三天，分別在上午和下午各取樣一次。通過水質的分析，得到了以下的結論：三天的coder去除率可以平均達到76.33%，三天的色度去除率可以平均達到91.76%，三天的BOD5去除率可以平均達到45.38%。

2.3實驗結果分析

通過以上實驗數據的分析，原廢水的B/C比值較低。通過該工藝的處理平均的B/C為0.11-0.12。如果不經過有效的催化作用僅靠生化處理的系統，很難以提高其處理的整體效果。經過臭氧催化氧化的分析過程，廢水的去除率合理的達到了76.33%。同時催化氧化可以對其內部的組成進行一定的破壞，出水色度已經得到了很大的降低，平均去除率超過了91%。通過以上的數據，雖然該方法在BOD5的去除效果上還不太理想，僅為45.38%。經過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，為后續進行相應的處理提供了良好的基礎。通過該實驗表明，臭氧催化氧化技術在處理高濃度、高毒性的農藥廢水過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。

3結束語

臭氧催化氧化技術可以針對高濃度的農藥有效的進行毒性的去除，通常有效的達到了coder的去除率，提高了廢水的B/C值，改善了其生化性，為后續結合生化處理工藝提供了良好的基礎。同時該方法具有實驗速度較快、無二次污染、工藝簡單等多方面的優勢。該方法的主要作用是增加了活性炭的催化機理，使之具有了較強的催化氧化性能，更有利于對廢水內部有機物的處理。使得臭氧的催化氧化能力得到了有效的提升，因此能夠達到高濃度農藥的穩定化處理要求，對環境保護工作具有重要的促進作用。

參考文獻

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