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有机磷农药工业废水处理前言

发布时间:2022-01-12 19:25:12

⑴ 有机磷废水中的磷如何处理

有机磷废水含有大量有机磷农药中间体及水解产物,毒性大,难降解物质多,可生化性差,在没有其他有机废水混配或稀释的情况下,很难直接采用生化法处理。建议采用湛清环保SPT-IE有机磷去除设备。

⑵ 我想找篇关于有机磷农药废水处理工艺的文献综述

有机磷农药废水处理现状与展望
1、概述
我国是农药生产和使用大国,根据全国农技中心发布的“2005年农药械市场概况及2006年农药械市场展望”,截至2005年9月份,农药总产量已达到78.15万吨(有效含量),其中杀虫剂、除草剂、杀菌剂分别占农药总产量的42%、28.74%和10.74%。由于农药品种结构不合理,长期以来,杀虫剂所占比例大,其中有70%是有机磷酸酯,有机磷酸酯中高毒品种占70%[1],近两年这些比例虽大幅下降,但由于有机磷农药广谱高效、成本低,其总量仍居高不下,有机磷农药废水仍是整个农药行业的主要废水。
2、有机磷农药废水污染情况
有机磷生产品种繁多,有敌百虫、敌敌畏、乐果、甲基对硫磷、甲胺磷、马拉硫磷等[2],其主要原料有三氯化磷、冰醋酸、甲醇、乙醇、苯等,生产过程中的中间体主要有亚磷酸三甲酯、甲基氯化物等[3],其生产工艺复杂,工艺水平和操作水平低,产品回收率低,副产物多,致使有机磷农药生产过程排出的废水不仅量大,而且成分复杂、浓度高、毒性强、性质特殊,给废水的处理造成了很大的困难。由于经济、技术等原因,很大一部分的废水甚至还未经处理便直接排放。据不完全统计,全国农药行业每年排放的废水约为1.5亿吨,其中已进行处理的占总量的7%,处理达标的仅占已处理的1%[1]。
表1列出了几种常见的有机磷农药的废水水质,可知有机磷农药废水的共同点是:废水的COD值高,有机磷含量高,含有大量有机磷农药中间体及水解产物,毒性大,可生化性差。
表1 常见有机磷农药废水水质[4]
3、有机磷农药废水处理现状
国内外有机磷农药废水处理基本上采用预处理加生化处理的方法。处理方法有物理法、化学法和生化法,通常,物理法和化学法用作生化法的预处理。
......

⑶ 农药废水处理怎么去除有机磷

膜分离法和蒸发法。

⑷ 解析农药废水有哪些处理方法

在我国,80%的农药品种是有机磷农药,该类农药具有品种繁多,生产工艺复杂,副产物多,三废排放量大、含盐量高、色重、味臭、难生化等特点。以乐果废水为例,该水味奇臭,COD 高达200000 mg /L,有机磷含量1000 ~ 18000 mg /L,含盐量15%。目前国内有机磷生产厂家往往对该类废水未经处理或处理不达标就向外排放,严重地污染了环境,因此研究并实施有机磷农药废水处理方法是治理农药行业污染的重点。
1 有机磷农药的分类、生化特点及废水共性
1.1 有机磷农药按化学结构大致分为
(1) 磷酸酯类,如敌百虫、草甘膦等,该类化合物生化处理比较容易,如南通农药厂生产的敌百虫,久效磷等废水直接稀释进生化,COD 去除率可达85%左右[1]。
(2) 一硫代磷酸酯类,如甲基对硫磷、甲基嘧啶磷、丙溴磷等,该类化合物因含硫而味臭,不能被微生物降解,与可生化降解物混合,可部分降解为正磷酸。
(3) 二硫代磷酸酯类,如乐果、马拉硫磷等,该类化合物因含多硫味特臭,不能被微生物降解,与可生化降解物混合,极少部分降解为正磷酸。
由以上可知,硫代磷酸酯类有机磷农药是该类农药预处理的重点和难点,只有通过预处理降解才能进一步进生化池生化。

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2.2 有机磷农药废水共性成分
通过对有机磷废水的成分分析可知,废水中95% 以上不是农药本体,而是它们的中间体及不同阶段的降解产物(图2)中含量较多的有:

3 有机磷农药废水预处理的方法
近年来对有机磷废水的处理,基本围绕着分解和去除废水中的有机硫、磷进行,大体可分为物理处理法和化学处理法。物理处理法包括: 吸附、萃取、气提、絮凝沉降等方法,化学处理法包括: 氧化、还原、水解等方法。
3.1 物理处理
3.1.1 吸附
吸附是一种物质附着在另一物质表面的过程。目前采用较多的吸附剂有大孔树脂、活性炭、粉煤灰及膨润土。其中大孔树脂及活性炭因价格昂贵,使用受到一定的限制,且存在活化再生的问题,而粉煤灰吸附虽效果不及前者,但处理简便、成本低廉,可达到以废治废的效果、目前得到广泛应用。如文献报道[2]采用季铵盐改性粉煤灰处理有机磷废水,磷的吸附率可达97%。
3.1.2 萃取
萃取: 采用与水不溶而能很好溶解污染物的萃取剂,使其与废水充分接触,利用污染物在水及溶剂中溶解度的不同,达到分离和净化废水的目的。使用比较多的有络合萃取、液膜萃取。在处理丙溴磷废水时采用TBP 与环己烷形成络合剂萃取回收水中的氯酚,氯酚回收率可达98%。沈阳化工院采用液膜萃取含酚废水,也达到很好的效果[3]。
3.1.3 气提、吹脱
气提、吹脱法是将气体吹入废水,使溶解性气体或易挥发性物质变成气体,从而净化废水的过程。湖南海利集团采用蒸汽气提回收乐果硫磷酯工段废水中的氨氮,氨氮去除率可达85%,大大提高了废水的可生化性。
3.1.4 絮凝、沉降
絮凝沉降是采用加入絮凝剂破坏废水悬浮颗粒的稳定性,消除颗粒间的斥力,使颗粒接触并吸附在一起,再通过絮凝剂进行架桥及网捕,形成大颗粒从水中分离的方法。该方法因简单,成本低广泛应用在废水处理中。现有絮凝剂主要有无机絮凝剂及有机絮凝剂两大类,无机絮凝剂主要有硫酸铝,聚合氯化铝、聚合硫酸铁等,有机絮凝剂主要有聚丙烯酰胺和甲醛-双氰胺类。
3.2 化学处理
3.2.1 化学氧化法
化学氧化法主要包括电催化氧化、芬顿氧化、及湿式氧化法。
(1) 电催化氧化处理技术
电催化氧化处理技术是一种高级的电化学氧化工艺,是利用外加电场作用,在特定的电化学反应器内,通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程,达到预期的去除废水中污染物或回收有用物资的目的。在反应过程中一般是直接氧化和间接氧化同时进行。现在应用较多的电催化氧化技术是以活性碳、惰性金属(Ag,Pt,Ti 等) 和表面涂覆PbO2,SnO2,Sb2O5等氧化膜的惰性金属为阳极,以铁板为阴极,通过电极的直接和间接作用,达到去除污染物、净化水质的目的[4]。湖南海利集团将这一技术运用到硫磷酯废水及甲基嘧啶磷的废水处理中,COD 去除率可达45%,可生化性得到大幅的提高。
(2) 芬顿氧化法
Fenton 法是一种高级氧化工艺。通过Fe2 + 和H2O2结合生成高反应活性的羟基自由基,它可有效处理绝大多数难降解有机废水。与其他高级氧化工艺相比,具有操作简单、反应快速等优点。由于使用双氧水,成本还比较高,限制了该法的广泛应用。如李荣喜等将芬顿法运用到降解湖南天宇化工农药有限公司的三唑磷农药废水,COD 去除率高达95%[5]。为提高芬顿试剂的效率,目前有报道采用UV/Fenton 及超声(微波) /Fenton 的方法,能使COD 去除率提高10% ~ 20%[6]。
(3) 湿式氧化法
湿式氧化法简称WAO,是以空气及氧气为氧化剂将溶解及悬浮于水中的有机物或还原性无机物,在高温高压下进行液相氧化分解,大幅去除COD/BOD/SS 的方法。该方法氧化彻底,如处理硫磷酯废水,能将其完全无机化,但该法对设备要求高,反应条件苛刻、设备成本高,在国内使用尚不普遍[7]。
3.2.2 化学还原法
铁/炭微电解属电化学还原技术,利用铁一炭体系形成的微原电池对水中难降解污染物进行处理。微电解作用机理主要包括:(1) 铁屑的吸附作用; (2) Fe 的还原作用; (3) 微电解产物Fe2 +、氢的还原作用; (4) Fe2 + /Fe3 + 的絮凝作用。匡蕾、扬庚等将此法用在处理有机磷农药中间体乙基氯化物生产废水中,处理后水的COD、硫化物、总磷的去除率分别高达90.2%、99.4%、95.0%,废水的可生物降解性明显提高,为进入生化创造了条件[8]。
3.2.3 水解法
有机磷农药水解分碱式水解、酸式水解[9]。碱式水解机理为OH-进攻P 原子,发生Sn2取代。碱性条件下从三酯水解成二酯容易,再继续水解困难,因此一般停留在一级水解阶段。在酸性条件下水解反应的机理一般认为首先使连酯的氧原子上质子化,然后碳原子受到攻击发生Sn2取代反应,经不断取代,最终水解为无机磷。化学水解法处理有机磷农药废水从理论上看是可行的,从实际应用看是有效的,尤其适宜处理高浓度有机磷废水处理。如在酸性条件水解水胺硫磷,有机磷、硫化物、NH3- N 和总磷去除率均大于90%,COD 去除率达50%以上[10]。

4 结论
有机磷废水种类很多,依结构分,共同的中间体有同样的废水,但因农药缩合的另一半差异,不同的废水要采取不同的处理方法,单独采用任何一种方法处理高浓度有机磷农药废水在经重点难点贯穿于课堂讨论中去,加强教学效果使学生能够牢固掌握复合材料的一些基本概念方法,还能对大学生创新能力的培养起到重要作用。

⑸ 怎么处理有机磷废水

目前有机磷农药废水生物毒性高、成分复杂,所以处理难度仍然较大,处理效果不稳定。常规物化工艺处理效果不理想,多采用预处理与生化降解的组合工艺。

⑹ 有机磷废水有什么好方法去除

1 有机磷农药的分类、生化特点及废水共性
1.1 有机磷农药按化学结构大致分为
(1) 磷酸酯类,如敌百虫、草甘膦等,该类化合物生化处理比较容易,如南通农药厂生产的敌百虫,久效磷等废水直接稀释进生化,COD 去除率可达85%左右[1]。
(2) 一硫代磷酸酯类,如甲基对硫磷、甲基嘧啶磷、丙溴磷等,该类化合物因含硫而味臭,不能被微生物降解,与可生化降解物混合,可部分降解为正磷酸。
(3) 二硫代磷酸酯类,如乐果、马拉硫磷等,该类化合物因含多硫味特臭,不能被微生物降解,与可生化降解物混合,极少部分降解为正磷酸。
由以上可知,硫代磷酸酯类有机磷农药是该类农药预处理的重点和难点,只有通过预处理降解才能进一步进生化池生化。

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2.2 有机磷农药废水共性成分
通过对有机磷废水的成分分析可知,废水中95% 以上不是农药本体,而是它们的中间体及不同阶段的降解产物(图2)中含量较多的有:

3 有机磷农药废水预处理的方法
近年来对有机磷废水的处理,基本围绕着分解和去除废水中的有机硫、磷进行,大体可分为物理处理法和化学处理法。物理处理法包括: 吸附、萃取、气提、絮凝沉降等方法,化学处理法包括: 氧化、还原、水解等方法。
3.1 物理处理
3.1.1 吸附
吸附是一种物质附着在另一物质表面的过程。目前采用较多的吸附剂有大孔树脂、活性炭、粉煤灰及膨润土。其中大孔树脂及活性炭因价格昂贵,使用受到一定的限制,且存在活化再生的问题,而粉煤灰吸附虽效果不及前者,但处理简便、成本低廉,可达到以废治废的效果、目前得到广泛应用。如文献报道[2]采用季铵盐改性粉煤灰处理有机磷废水,磷的吸附率可达97%。
3.1.2 萃取
萃取: 采用与水不溶而能很好溶解污染物的萃取剂,使其与废水充分接触,利用污染物在水及溶剂中溶解度的不同,达到分离和净化废水的目的。使用比较多的有络合萃取、液膜萃取。在处理丙溴磷废水时采用TBP 与环己烷形成络合剂萃取回收水中的氯酚,氯酚回收率可达98%。沈阳化工院采用液膜萃取含酚废水,也达到很好的效果[3]。
3.1.3 气提、吹脱
气提、吹脱法是将气体吹入废水,使溶解性气体或易挥发性物质变成气体,从而净化废水的过程。湖南海利集团采用蒸汽气提回收乐果硫磷酯工段废水中的氨氮,氨氮去除率可达85%,大大提高了废水的可生化性。
3.1.4 絮凝、沉降
絮凝沉降是采用加入絮凝剂破坏废水悬浮颗粒的稳定性,消除颗粒间的斥力,使颗粒接触并吸附在一起,再通过絮凝剂进行架桥及网捕,形成大颗粒从水中分离的方法。该方法因简单,成本低广泛应用在废水处理中。现有絮凝剂主要有无机絮凝剂及有机絮凝剂两大类,无机絮凝剂主要有硫酸铝,聚合氯化铝、聚合硫酸铁等,有机絮凝剂主要有聚丙烯酰胺和甲醛-双氰胺类。
3.2 化学处理
3.2.1 化学氧化法
化学氧化法主要包括电催化氧化、芬顿氧化、及湿式氧化法。
(1) 电催化氧化处理技术
电催化氧化处理技术是一种高级的电化学氧化工艺,是利用外加电场作用,在特定的电化学反应器内,通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程,达到预期的去除废水中污染物或回收有用物资的目的。在反应过程中一般是直接氧化和间接氧化同时进行。现在应用较多的电催化氧化技术是以活性碳、惰性金属(Ag,Pt,Ti 等) 和表面涂覆PbO2,SnO2,Sb2O5等氧化膜的惰性金属为阳极,以铁板为阴极,通过电极的直接和间接作用,达到去除污染物、净化水质的目的[4]。湖南海利集团将这一技术运用到硫磷酯废水及甲基嘧啶磷的废水处理中,COD 去除率可达45%,可生化性得到大幅的提高。
(2) 芬顿氧化法
Fenton 法是一种高级氧化工艺。通过Fe2 + 和H2O2结合生成高反应活性的羟基自由基,它可有效处理绝大多数难降解有机废水。与其他高级氧化工艺相比,具有操作简单、反应快速等优点。由于使用双氧水,成本还比较高,限制了该法的广泛应用。如李荣喜等将芬顿法运用到降解湖南天宇化工农药有限公司的三唑磷农药废水,COD 去除率高达95%[5]。为提高芬顿试剂的效率,目前有报道采用UV/Fenton 及超声(微波) /Fenton 的方法,能使COD 去除率提高10% ~ 20%[6]。
(3) 湿式氧化法
湿式氧化法简称WAO,是以空气及氧气为氧化剂将溶解及悬浮于水中的有机物或还原性无机物,在高温高压下进行液相氧化分解,大幅去除COD/BOD/SS 的方法。该方法氧化彻底,如处理硫磷酯废水,能将其完全无机化,但该法对设备要求高,反应条件苛刻、设备成本高,在国内使用尚不普遍[7]。
3.2.2 化学还原法
铁/炭微电解属电化学还原技术,利用铁一炭体系形成的微原电池对水中难降解污染物进行处理。微电解作用机理主要包括:(1) 铁屑的吸附作用; (2) Fe 的还原作用; (3) 微电解产物Fe2 +、氢的还原作用; (4) Fe2 + /Fe3 + 的絮凝作用。匡蕾、扬庚等将此法用在处理有机磷农药中间体乙基氯化物生产废水中,处理后水的COD、硫化物、总磷的去除率分别高达90.2%、99.4%、95.0%,废水的可生物降解性明显提高,为进入生化创造了条件[8]。
3.2.3 水解法
有机磷农药水解分碱式水解、酸式水解[9]。碱式水解机理为OH-进攻P 原子,发生Sn2取代。碱性条件下从三酯水解成二酯容易,再继续水解困难,因此一般停留在一级水解阶段。在酸性条件下水解反应的机理一般认为首先使连酯的氧原子上质子化,然后碳原子受到攻击发生Sn2取代反应,经不断取代,最终水解为无机磷。化学水解法处理有机磷农药废水从理论上看是可行的,从实际应用看是有效的,尤其适宜处理高浓度有机磷废水处理。如在酸性条件水解水胺硫磷,有机磷、硫化物、NH3- N 和总磷去除率均大于90%,COD 去除率达50%以上[10]。

⑺ 有机磷农药废水容易处理达标吗

每年农药废水排放达1.5亿m3,80%为有机磷农药废水,其中仅70%已进行治理,而农药废水处理达标率只有1%。可想而知,有机磷农药废水处理起来难度较大。
有机磷农药废水处理方法包括物理法、化学法、生物法等传统处理方法,以及近年发展起来的新方法新技术。
1 物理法
物理法常作为预处理手段,起到回收有用物质和提高后续处理效率的作用,主要包括萃取法、吸附法、混凝沉淀法等。
1.1 萃取法
萃取法是利用溶剂或特种萃取剂对农药废水中的有害物进行萃取回收[。农药生产中存在许多反应物的相分离过程,因此萃取法是一种常用的方法。由于萃取是一个物理转移过程,并没有发生降解,不涉及化学反应,对被萃取的有机物和废水仍需近一步处理,故萃取法主要用于有机磷农药残留分析和回收农药废水中有价值的有机物。
1.2 吸附法
吸附法是利用吸附剂的多孔结构和较大的比表面积吸附废水中的污染物。在农药废水处理中常用的吸附剂主要有活性炭和人工合成大孔吸附树脂。但是由于废水中的有机磷酸酯类化合物极性和水溶性都较强,一般吸附剂的处理效果都不好,且吸附剂的费用较高,回收与再生方法尚未解决,工业应用还存在问题。
1.3 混凝沉淀法
混凝沉淀法是通过投加、混合一定水处理药剂例如M3次亚磷去除剂,使污水中发生电中和、网捕卷扫等过程,达到污染物质脱稳的目的,使不易沉降的微粒絮凝成较大的聚集体在重力作用下从溶液中分离。混凝沉降法工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积小,常作为有机磷农药废水预处理方法。

⑻ 有机磷农药废水处理方法有哪些

有机磷农药废水因高盐、难生化、组分复杂、COD总磷高等特点,目前主要处理方法有生化物化法、膜分离法、蒸发分离、高级氧化及焚烧法等。

⑼ 农药废水中有机磷处理工艺是什么

膜技术、湿式氧化等高级氧化技术、焚烧处理结合MVR蒸发技术等工艺是当下农药废水有机磷处理的主要工艺。

⑽ 农药废水处理的方法

我国农药的废水处理,主要是物化处理法、化学处理法和生物处理法。

(一)物化处理法
1.吸附法
据报道,活性炭对废水中有机磷农药具有良好的吸附性,尤其对含有马拉硫磷、磷酰胺、敌百虫等有机磷农药的综合废水,用型号为AGN、AG-5、OU-5的活性炭在碱性条件下吸附,可回收95%的有效成分。近年来,由南开大学、成都科大、南京大学、江苏石油化工学院等先后研制出数十种新型吸附树脂,包括H系列和NKA系列吸附树脂,先后建成300多套工业废水处理装置。
2.萃取法
农药生产中有许多反应需要经过相分离和水洗,分离出的母液和冼水中含有悬浮和溶解的产物或原料,常用萃取法回收,大多数用釜式间歇萃取。20世纪90年代前后,推行塔式连续逆流萃取,大幅度提高萃取效率。例如,用三气乙烯萃取回收乐果废水中的乐果,用釜式间歇萃取2次,回收率为60%〜70%;用塔式逆流连续萃取,回收率达90%。
(二)化学处理法
1.水解法
水解法可在酸性条件下,也可在碱性条件下进行。有机磷农药多数能在碱性条件下迅速水解。因此,有机磷农药生产中缩合、加工和包装车间废水应在碱性条件下存放一定时间,使农药本体水解为中间体后,再送入生化处理,以提高生化处理效果。
(三)生物处理法
我国农药废水特别是有机磷农药废水处理是以生化法为主,目前我国农药废水处理技术有如下特点:
处理工艺均为好氧生物降解,主要是传统的活性污泥法,其曝气方式为鼓风曝气、表面机械曝气。生物处理构筑物进水浓度一般为CODlOOOmg/L左右,有机磷浓度为40〜120mg/L,处理后出水COD约100〜250mg/L,去除率为70%~80%,有机磷低于30mg/L,BODs平均去除率为90%,酚去除率99%。

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