一种用于农药废水深度处理的方法与流程

文档序号:12237587阅读:403来源:国知局

本发明涉及一种用于农药废水深度处理的方法,特别是涉及一种通过高效氧化-吸附絮凝方法深度处理农药废水。



背景技术:

农药废水是农药厂在农药生产过程中排出的废水,因其废水水质、水量不稳定;污染物浓度较高,CODCr较高;毒性大,废水中除含有农药和中间体外,还含有酚、砷、汞等有毒物质以及许多难以生物降解的物质;有恶臭,对人的呼吸道和粘膜有刺激性等特点而成为科研难点。据统计,全国农药生产企业年排放的废水量近2.0亿吨,其中已进行处理的只占总量的7 %,而处理达标的仅占已处理的1 %,而随着我国农药产量的逐年提高,农药废水所引起的环境污染、生态系统恶化也日益严峻。因此,研究农药废水处理的新方法、新工艺成为惠及民生的科研热点。

现如今,国内外农药废水处理方法主要包括物理法(吸附法、膜分离法)、化学法和生物化学法(好氧生物处理和厌氧生物处理)以及一些新方法(光催化氧化法、磁分离法、超声波技术,等)。然而,吸附法最常用吸附剂为活性炭,处理成本高,且再生困难;若采用膜分离技术一次性投资大,技术难度大,膜系统清洗困难,反冲洗需要的水量很大,而且运行和维护费用高;生物法运行成本低,但是处理效果波动大,周期长,且农药废水有机物浓度高,对微生物毒害较大;若采用光催化氧化法降解速度快,不产生二次污染,反应条件温和,但是一般光催化剂需利用紫外光作为能量,能耗高,而且农药废水浊度高、透光性差都影响了光吸收率,同时光催化剂回收率低,而磁分离法和超声波技术在我国还处在实验室研究阶段,这都限制了其在农药废水处理中的应用。

Fenton氧化技术易于破坏废水中难降解有机物化学结构、处理效率高、不产生二次污染、操作简单等优点,因而对高浓度工业废水的处理具有一定的适用性。而传统的化学混凝工艺包括凝聚与絮凝,对溶解性有机污染物处理效果并不理想,而吸附絮凝剂能够在污水中快速搭桥,形成凝絮矾花,并在其表面吸附污染物后快速沉淀分离去除。

基于此,采用Fenton技术预处理和吸附絮凝工艺相结合,克服了单一技术的局限性,综合发挥Fenton氧化、吸附、絮凝沉淀等作用对农药废水进行处理,达到高效地降低了农药废水的CODCr和氨氮的目的。



技术实现要素:

为克服现有技术的不足,本发明目的在于:提供一种用于农药废水深度处理的方法,采用Fenton氧化预处理和吸附絮凝相结合的工艺路线对农药废水进行深度处理。

本发明的再一目的是:提供一种用于上述农药废水深度处理的方法的吸附絮凝剂。

本发明目的通过下述方案实现:

一种用于农药废水深度处理的方法,首先采用Fenton氧化进行预处理,然后结合吸附絮凝剂达到高效去除CODCr和氨氮的效果。

本发明的Fenton试剂由高铁酸钾或高铁酸钾/水合硫酸亚铁的混合物和双氧水组成。

所述的Fenton氧化预处理过程如下:按500mL废水量,首先用10%稀硫酸调节废水pH为2~3,然后先加入100~125 mg/L的高铁酸钾,或高铁酸钾和七水合硫酸亚铁(或十二水合硫酸亚铁)的混合物;搅拌2min,静置20 min,分批投加800~1000 mg/L的双氧水进行氧化降解1h,加入碱液调节pH7~8;然后,加入19.5~26 g吸附絮凝剂,搅拌2 min,静置20 min,完成对500mL废水量农药废水深度处理。

在上述方案基础上,所述的吸附絮凝剂由絮凝剂和吸附剂复合而成,其中,絮凝剂为明矾、非离子型聚丙烯酰胺、硅酸钠组合而成,吸附剂为粉末活性炭。

所述的吸附絮凝剂具体制备方法:将50g明矾溶解于195g水中,向明矾溶液中加入0.1g非离子型聚丙烯酰胺和100g粉末活性炭,粉末活性炭的粒径为170目及以上,在40~60℃下以200 r/min搅拌30 min,加入45g硅酸钠搅拌60 min,再静置2~3h,得到吸附絮凝剂。

所述的碱液为10 %氧化钙悬浊液。

采用本发明方法可使农药废水CODCr和氨氮去除率分别达到90.0 %和80.0 %以上。

本发明提供的氧化-吸附絮凝技术主要应用于农药废水的深度处理,也适用于其他工业用废水的处理。

与现有技术相比,本发明具有以下优势:

将Fenton氧化和吸附絮凝相结合,综合发挥氧化降解、吸附、絮凝沉淀作用;投加高铁酸钾或高铁酸钾/十二水硫酸亚铁混合物代替传统Fe2+,即可发挥高铁酸钾氧化、絮凝沉淀作用,其氧化还原过程产生的Fe2+也可对H2O2起到催化作用,生成强氧化性的羟基自由基;采用10 %氧化钙悬浊液作为碱液既可调节废水的pH,也可对废水中胶体微粒有助凝的作用,作为颗粒核增重剂,加速不溶物的分离。明矾与硅酸钠反应产生的氢氧化铝、硅酸(二氧化硅)凝絮状沉淀,与非离子型聚丙烯酰胺和活性炭相结合,提高了吸附、絮凝效果,将硅酸钠代替传统氨水、碳酸钠等弱碱,既不会引起废水的氨氮含量升高,也不会由于引进碳酸根,使得CODCr升高。本发明的氧化-吸附絮凝法不仅可用于农药废水的深度处理,还可用于其他工业废水的处理,在水处理行业具有一定的借鉴意义。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1:

将50 g明矾溶解于195 g水中,向明矾溶液中加入0.1 g非离子型聚丙烯酰胺和100 g粉末活性炭(170目),在50℃下以200 r/min搅拌30 min,加入45 g硅酸钠搅拌60 min,再静置2 h,得到吸附絮凝剂。

首先用10 %稀硫酸调节废水pH为3,然后先加入100 mg/L的高铁酸钾,搅拌2min,静置20 min,分批投加800 mg/L的双氧水进行氧化降解1 h,加入10 %氧化钙悬浊液调节pH 8,然后加入19.5 g吸附絮凝剂,搅拌2 min,静置20 min。 CODCr去除率为92.1%,氨氮去除率为80.4%。

实施例2:

将50 g明矾溶解于195 g水中,向明矾溶液中加入0.1 g非离子型聚丙烯酰胺和100 g粉末活性炭(170目),在50℃下以200 r/min搅拌30 min,加入45 g硅酸钠搅拌60 min,再静置3 h,得到吸附絮凝剂。

首先用10 %稀硫酸调节废水pH为2,然后先加入80 mg/L的高铁酸钾,搅拌2min,静置20 min,然后分批投加20 mg/L七水硫酸亚铁和800 mg/L的双氧水进行氧化降解1 h,加入10 %氧化钙悬浊液调节pH 7,然后加入26 g吸附絮凝剂,搅拌2 min,静置20 min。CODCr去除率为94.6%,氨氮去除率为82.5%。

实施例3:

将50 g明矾溶解于195 g水中,向明矾溶液中加入0.1 g非离子型聚丙烯酰胺和100 g粉末活性炭(200目),在50℃下以200 r/min搅拌30 min,加入45 g硅酸钠搅拌60 min,再静置2 h,得到吸附絮凝剂。

首先用10 %稀硫酸调节废水pH为3,然后先加入100 mg/L的高铁酸钾,搅拌2 min,静置20 min,分批投加800 mg/L的双氧水进行氧化降解1 h,加入10 %氧化钙悬浊液调节pH 8,然后加入19.5 g吸附絮凝剂,搅拌2 min,静置20 min。CODCr去除率为93.4%,氨氮去除率为81.7%。

实施例4:

将50 g明矾溶解于195 g水中,向明矾溶液中加入0.1 g非离子型聚丙烯酰胺和100 g粉末活性炭(200目),在50℃下以200 r/min搅拌30 min,加入45 g硅酸钠搅拌60 min,再静置3 h,得到吸附絮凝剂。

首先用10 %稀硫酸调节废水pH为2,然后先加入80 mg/L的高铁酸钾,搅拌2min,静置20 min,然后分批投加20 mg/L七水硫酸亚铁和800 mg/L的双氧水进行氧化降解1 h,加入10 %氧化钙悬浊液调节pH 7,然后加入26 g吸附絮凝剂,搅拌2 min,静置20 min。CODCr去除率为96.3%,氨氮去除率为84.1%。

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