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有机磷农药废水具有COD浓度高、盐度高、残余有机磷农药含量高、毒性大等特点,一直是废水治理的一个难点。为降低废水中有机磷农药的毒性,需对有机磷农药废水进行预处理试验,以提高废水的可生化性。光催化氧化技术作为一种先进的高级氧化技术,具有氧化能力强,二次污染小,可以无选择性地将各种污染物最终矿化为无机离子的优点,近年来在有机污染物处理中得到广泛的关注。
本文利用TiO<,2>光催化氧化处理有机磷农药模拟废水,对光催化氧化的各影响因素进行了试验研究,找出其最佳参数后,根据最佳参数并结合实际废水的情况对山东大成农药厂的敌敌畏合成废水进行了试验研究,并探讨了敌敌畏农药的降解途径。研究结果如下:
1)通过正交试验,研究发现对光催化降解效率影响的主次顺序为:光照强度>pH值>曝气量>TiO<,2>含量。最佳水平为:光照强度为40W;pH值为2;空气量为1.5L/min;催化剂用量为300mg/L。光催化降解初始浓度(以COD计)为1000mg/L的敌敌畏有机磷模拟废水,180min后最佳的降解效率达到40%以上。
2)采用单因素试验分别探讨了以上4因素以及催化剂种类,原水浓度,有机磷农药种类等对TiO<,2>光催化降解效率的变化规律。结果表明:TiO2<,2>最佳用量400mg/L,酸碱性介质中,适宜的空气量1.5L/min,光强增大,原水浓度降低,加入适量H<,2>O<,2>都有利于敌敌畏农药模拟废水的降解;德国p25的光催化效果>实验用的光催化剂>微米级催化剂;氧化乐果模拟废水的COD降解率>敌敌畏>二者的混合废水,敌敌畏模拟废水的PO<,4><,3->生成率>氧化乐果>二者的混合废水:太阳聚光照射3h,对于进水浓度为1000mg/L的敌敌畏模拟废水,其COD的去除率仅为12.4%,大大低于紫外光光源的降解效果。
3)对山东大成农药厂的实际敌敌畏生产废水进行光催化试验研究表明,进水COD为1179.38mg/L,总有机磷为262.79mg/L,TOC为556.18mg/L,光催化5h后,虽然废水的COD去除率、无机磷生成率、TOC去除率仅分别为24.10%,36.66%,18%,但是BOD<,5>/COD的值则由0.18提高到0.68,废水可生化性得到大大改善。
4)分析讨论了TiO<,2>光催化氧化有机污染物过程中,OH的形成及其氧化有机物的机理,并探讨了光催化氧化敌敌畏农药的两个可能途径。