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        江苏铭盛环境

        农药废水处理电催化氧化技术 泸州废水处理公司

        文章出处:未知发表时间:2022-04-29 13:12:50


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          1、前言

         

          硫双灭多威具有广谱、高效、低毒、内吸等特性,属于氨基甲酸酯类杀虫剂,是灭多威的低毒化种类。该药对防治鳞翅目、同翅目、膜翅目、双翅目,鞘翅目等害虫的幼虫特别有效,是国内目前防治抗性棉铃虫的优秀药剂。由于硫双灭多威对立性棉铃虫有较高的防效,同时生物降解容易,对作物无药害,因此成为国内外急需产品。该农药产生的废水含吡啶及吡啶类物质,可生化性差,不断是农药工业废水处理的难题。由于吡啶高毒性且非常稳定,难以毁坏,目前国内外对该水缺乏较好的处置办法,只能燃烧。因而探究一种经济可行的预处置办法成为必然。

         

          电催化氧化技术是一种新兴的废水预处置技术,具有以下的特性:

         

          1)无须添加试剂,防止二次污染;

         

          2)常温常压下实施,反响条件易满足;

         

          3)反响设备简单灵敏,易于工业化。目前,电催化氧化技术在炼油、印染、制革等范畴的废水处置中小有所获,笔者尝试用该技术处置硫双灭多威废水。

         

          2、电催化氧化机理

         

          电催化氧化分为直接阳极氧化和间接阳极氧化两种:

         

          1)直接阳极氧化:在阳极上直接发作电化学反响,选择性氧化降解有机物,并伴有氧气析出,同时电能大量转化为热能,能耗高,应尽量防止;

         

          2)间接阳极氧化:是经过阳极发作氧化反响产生强氧化剂羟基自在基,由羟基自在基间接氧化水中的有机物,到达降解的目的。由于间接氧化充沛应用了产生的强氧化剂羟基自在基,因而氧化效率大为提升。如何防止直接氧化,实施间接氧化的关键是找到合适的阳极资料。

         

          3、实验局部

         

          3.1 废水的来源及水质

         

          硫双灭多威废水只要一股,来源于反响合成及洗濯产品用水,为闪蒸吡啶后剩余的釜残液,其水质如表1

         

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          3.2 仪器、设备及试剂

         

          仪器:Agilent1100SeriesLC/MSD液相质谱仪、岛津LC20AT/SPD-M20A液相剖析仪。

         

          设备:电解槽有效容积1.8dm3,由5块阳极板和5块阴极板串联,外接SGB-30V30A型直流电源。

         

          试剂:氢氧化钠、浓盐酸(以上试剂均为AR)

         

          3.3 实验办法及剖析办法

         

          实验办法:将硫双灭多威废水调到一定pH值,倒入电解槽,于一定电流密度、板间距下电解数小时,中和后测废水CODCr

         

          剖析办法:废水成分剖析采用外标法;CODCr的测定采用重铬酸钾法。

         

          4、结果与讨论

         

          4.1 阳极资料的选择及电催化氧化条件

         

          采用易发作间接氧化的常用资料:Ti/Sb2O5Ti/SnO2Ti/IrO-RuO、石墨做阳极,不锈钢作阴极,电催化氧化3h、电流密度30mA·cm-2、初始pH6~9实施实验。实验结果见表2

         

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          由表2可知,涂层Ti/IrO-RuO的催化活性较好,以下实验均以Ti/IrO-RuO作阳极、不锈钢作阴极展开研讨。

         

          4.2 电流密度与CODCr去除率的关系

         

          电流密度与去除率的关系见图1

         

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          由图1可知,电解时间一定,CODCr的去除率随着电流密度加强而增大;但增至30mA·cm-2后,CODCr的去除率不再上升。由电催化氧化机理可知:电流密度的增加,直接造成溶液中羟基自在基·OH浓度升高,反响加强,从而处置效果提升;但电流密度超越30mA·cm-2,过高的电流加剧了析氧副反响,从而削弱了CODCr的去除率,因而处置该股废水采用30mA·cm-2为宜。

         

          4.3 电解时间与CODCr去除率的关系

         

          电解时间与去除率的关系见图2。由图2可知,增加电解时间,CODCr去除率升高。在2h左右CODCr去除率呈现降低是由于刚开端吡啶环未被毁坏,因而不占CODCr,但随着吡啶环的逐步翻开,其CODCr由隐性转变为显性,增加了水中的CODCr,故CODCr去除率不增反降,2h后开环的有机物被氧化,因而去除率升高。但3h后继续延长电解时间,CODCr去除率不再增加。这是由于:在反响的前3h里,废水中能氧化合成的有机物趋于完成,因而虽然延长反响时间,CODCr去除率不再增加。

         

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          4.4 板间距与CODCr去除率的关系

         

          在电流密度30mA·cm-2、初始pH6~9、电解3h的条件下,改动板间距,察看COD去除率的变化,结果见图3。由图3可知,板间间隔越小,电场强度越大,COD去除率越高。但板间距过小难以加工。综合思索,采用2cm的板间距为宜。

         

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          4.5 进水pH值与CODCr去除率的关系

         

          进水pH值与CODCr去除率的关系见图4。由图4可知,初始pH值对CODCr的去除效果影响较大。随着pH值的升高,CODCr去除率是先升后降,在pH值为8.0左右,CODCr去除率到达80%。由于废水中含硫较高,酸性越强越不利于硫化物矿化为硫酸,且·OH也难生成。而碱性越强虽有利于·OH的生成,但更有利于析氧副反响的实施。当pH值为6~9时,随着电极反响生成·OH的同时,同时产物H+OH发作中和反响,此时氧化反响状态较好,反响速率较大。因而pH6~9揣测是羟基自在基产生的最佳点。

         

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          综上所述,硫双废水电催化的优化条件是:Ti/IrO-RuO做阳极板,不锈钢做阴极板、电流密度30mA·cm-2、初始pH6~9,反响3hCODCr去除率达80%

         

          5、电解前后废水的变化

         

          5.1 电解前后B/C比照

         

          由表3电解前后B/C比照可知,经电催化氧化处置,该废水由不可生化变为可生化废水。

         

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          5.2 废水处置前后颜色变化

         

          硫双威废水在以上条件下经电催化氧化,废水由原水的黑色变为淡黄色,颜色明显改观。

         

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          5.3 剖析结果

         

          5.3.1 废水液谱图

         

          电解前后水液谱图如图6

         

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          5.3.2 废水主要特征污染物的去除状况

         

          采用液相色谱对特征污染物实施外标剖析,经电催化氧化前后比照,特征污染物去除明显。

         

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          6、结论

         

          自制电催化氧化设备有效处置硫双灭多威废水。Ti/IrO-RuO板作阳极,不锈钢板作阴极,电流密度为30mA·cm-3,氧化时间3h,板间距2cm,废水pH6~9CODCr去除率达80%,废水由难生化转为易生化,水中特征污染物大幅降低,该技术在处置农药废水方面具有较好的开展前景

         


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