化学方法预处理农药废水的现状及研究方法进展.docx

### 化学方法预处理农药废水的现状及研究方法进展 #### 摘要与背景 农药废水因具有高有机物含量、复杂成分以及较差的可生化性等特点，成为处理的一大难题。随着农药种类的不断更新和技术的进步，废水中的有机物种类也变得更为多样，这进一步加大了处理难度。因此，采用化学方法对农药废水进行预处理成为当前的主要手段之一。 #### 农药废水特点与处理难点 - **有机物浓度高**：农药生产废水中的化学需氧量（COD）可达几万至几十万mg/L。 - **成分复杂**：除了原料成分，还包含各种副产物和中间产物。 - **毒性大且难生物降解**：废水含有多种有毒物质如苯环类、酚、砷、汞等，这些物质抑制生物降解过程。 - **水质水量不稳定**：生产工艺的不稳定性导致废水排放量大，增加了处理难度。 #### 化学预处理方法 化学预处理方法主要包括臭氧处理法、铁碳微电解法及其联合工艺。这些方法旨在通过物理化学作用降低废水中有害物质的浓度，改善其可生化性。 #### 臭氧处理法 臭氧是一种强氧化剂，其氧化能力仅次于氟。它可以迅速有效地与废水中的有机污染物反应，通过直接氧化或间接氧化（利用羟基自由基）的方式去除污染物。研究表明，在一定的条件下，臭氧处理可以显著降低农药废水中的COD含量并提高其可生化性。 - **直接氧化**：臭氧在有机分子的双键位置发生选择性的环加成反应，使有机物降解。 - **间接氧化**：利用臭氧分解产生的羟基自由基参与氧化反应。 例如，程寒飞等人通过臭氧氧化法处理农药生产废水，在600mg/L的臭氧投量下，处理60分钟后，COD去除率达到10%~15%，废水可生化性从0.27提高到0.33。另一项研究中，夏晓舞等人对某农药厂的杀虫双生产废水进行了臭氧预处理，结果表明COD去除率高达51%，可生化性明显提高。 #### 铁碳微电解法 铁炭微电解法是一种利用Fe/C原电池反应原理处理废水的有效方法。该技术基于铁的还原性、电化学性和铁离子的絮凝吸附作用，通过铸铁屑和活性炭或焦炭形成的微电解系统实现废水净化。 - **内部和外部电解反应**：铸铁屑内部含有微量碳化铁，形成细微的原电池；铸铁屑与周围炭粉构成更大的原电池。 - **电化学反应**：反应中产生Fe2+和原子H，具有高化学活性，可改变废水中的有机物结构。 铁碳微电解法的研究始于20世纪60年代，最初应用于金属腐蚀原理处理废水。王晓阳的研究显示，在最佳条件下（pH=3、铁炭比1:1、固液比0.15、反应时间100分钟），该方法可以将高浓度制药废水的色度去除率提高到80%以上，CODCr去除率接近60%，并且显著提高了废水的可生化性（BOD5/COD值从不足0.10提高到0.43）。 #### 臭氧/铁碳微电解联合工艺法 结合臭氧处理法和铁碳微电解法的优点，可以更有效地处理农药废水。通过先使用臭氧处理去除大部分有机物，再利用铁碳微电解进一步降解残留的难降解物质，这种方法能够显著提高处理效率和出水质量。 #### 结论与展望 化学方法如臭氧处理法、铁碳微电解法及其联合工艺已成为处理农药废水的重要手段。这些方法能够有效去除废水中的有机污染物，提高废水的可生化性，为后续的生物处理创造了有利条件。未来的研究方向应着重于开发更加高效、经济的处理技术和工艺优化，以应对不断变化的农药废水挑战，保障水资源的可持续发展。