高浓度有机磷农药废水催化氧化预处理技术研究

发布时间：2017-10-14 23:46

  本文关键词：高浓度有机磷农药废水催化氧化预处理技术研究

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【摘要】：2014年,我国农药原药产量达到374.4万吨,居世界第一,其中80%为有机磷农药,其生产过程中产生的废水具有高有机磷、高氨氮、高COD、高盐度、高毒性、难生化处理等特点。目前,该废水的预处理技术主要关注COD的去除效果,对有机磷的转化和去除研究较少。因此,本文以湖北某农药厂实际生产废水为研究对象,对比研究了多种预处理技术,重点探讨了低压催化臭氧氧化、直接加热和微波消解过硫酸钾催化氧化等方法与磷酸铵镁沉淀组合工艺去除并回收该废水中有机磷的效果,借助GC-MS、FTIR等手段初步解析了废水中有机磷的转化和去除机理,获得了以下结论。(1)吸附、萃取、水解、絮凝沉淀、铁碳微电解、电絮凝等预处理技术对废水总磷的去除率仅为25%左右；单纯臭氧和芬顿氧化对总磷去除率也只有30%左右；而氯气氧化对总磷的去除率较高,在70℃条件下通0.1 mol氯气,经镁盐沉淀后可去除废水中48.8%的总磷；(2)低压条件下,铁锰硅酸盐催化臭氧氧化效果最好；当臭氧压力0.4 Mpa、催化剂浓度5 g/L、温度70℃,反应时间90 min时,经镁盐沉淀后废水的总磷和氨氮去除率分别为33.1%和41.3%;(3)采用微波消解过硫酸钾催化氧化与磷酸铵镁沉淀组合工艺,在120℃,pH=3,加入0.5 g/40 mL过硫酸钾的条件下,经镁盐沉淀后总磷去除率可达到66.3%：(4)采用直接加热、铁锰催化过硫酸钾氧化与磷酸铵镁沉淀组合工艺,在120℃,pH=3,5 g/L铁锰催化剂,每次1g/50 mL过硫酸钾,分3次消解沉淀后,可实现总磷、氨氮、TOC的去除率分别达到92.6%、40.7%、60.9%；(5)借助GC-MS和红外分析表明,直接加热过硫酸钾催化氧化工艺可有效降解废水中有机磷酯类物质和有机硫类物质,生成了较多的醇类物质和长链烃,使其中有机磷转化为无机磷,通过后续的沉淀得以去除。(6)借助红外分析,沉淀物的主要成分为鸟粪石,其含量在70%左右,有一定的回收价值。
【关键词】：农药废水 有机磷 预处理 低压催化氧化 催化过硫酸钾氧化
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X786
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 概述9-10
• 1.1.1 有机磷农药废水的来源与特点9-10
• 1.1.2 有机磷农药废水的污染现状10
• 1.2 有机磷农药废水的处理技术10-19
• 1.2.1 传统物化法10-12
• 1.2.2 生物法12-13
• 1.2.3 高级氧化技术及其应用13-19
• 1.3 本论文课题来源、研究的目的和意义19-20
• 1.3.1 课题来源19
• 1.3.2 研究的目的与意义19-20
• 1.4 本论文研究内容与技术路线20-22
• 1.4.1 研究内容20
• 1.4.2 技术路线20-22
• 第2章 不同预处理方法的比较22-37
• 2.1 实验材料、仪器与装置22-24
• 2.1.1 实验材料22-23
• 2.1.2 实验仪器23-24
• 2.1.3 实验装置24
• 2.2 实验方法24-26
• 2.2.1 分析方法24-25
• 2.2.2 实验方法25-26
• 2.3 实验结果26-35
• 2.3.1 吸附法26-27
• 2.3.2 萃取法27-28
• 2.3.3 混凝沉淀法28-29
• 2.3.4 水解法29-30
• 2.3.5 铁碳微电解法30
• 2.3.6 电絮凝法30-32
• 2.3.7 芬顿法32-33
• 2.3.8 氯气氧化法33
• 2.3.9 臭氧氧化法33-34
• 2.3.10 微波消解法34
• 2.3.11 微波结合臭氧法34-35
• 2.4 本章小结35-37
• 第3章 催化氧化预处理技术37-55
• 3.1 实验材料、仪器与实验装置37-40
• 3.1.1 实验材料37-38
• 3.1.2 实验仪器38
• 3.1.3 实验装置38-40
• 3.2 实验方法40-42
• 3.2.1 分析方法40
• 3.2.2 实验方法40-42
• 3.3 实验结果42-54
• 3.3.1 低压催化氧化预处理技术42-47
• 3.3.2 催化过硫酸钾氧化预处理技术47-54
• 3.4 本章小结54-55
• 第4章 催化氧化预处理技术的机理探究55-67
• 4.1 实验材料、仪器与装置55
• 4.1.1 实验材料55
• 4.1.2 实验仪器55
• 4.2 分析方法55-56
• 4.2.1 GC-MS检测样品处理及方法55-56
• 4.2.2 红外对样品的分析检测56
• 4.2.3 鸟粪石含量的检测56
• 4.3 低压催化氧化废水GC-MS分析56-60
• 4.4 催化过硫酸钾氧化后水样、沉淀表征分析60-66
• 4.4.1 催化过硫酸钾氧化废水GC-MS分析60-64
• 4.4.2 催化过硫酸钾氧化废水红外分析64-65
• 4.4.3 沉淀物红外分析65-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第5章 实验结论与建议67-69
• 5.1 结论67
• 5.2 建议67-69
• 参考文献69-74
• 致谢74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 战友;罗海斌;付丽;李立欣;;臭氧/紫外-活性炭工艺去除水源水中莠去津的效能研究[J];安徽农业科学;2015年32期

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3 徐荣华;武恒平;贺润升;韦朝海;;焦化废水中不同极性组分的光谱分析及可生物降解特性[J];环境科学学报;2016年03期

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7 徐t，

本文编号：1033879