電化學(xué)—生物接觸氧化組合技術(shù)處理除草劑廢水效能研究.pdf

1、農(nóng)藥廢水中因含有大量有毒有害的難生物降解物質(zhì)，其處理處置方法的研究一直是環(huán)境保護(hù)工作的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文以黑龍江省利民農(nóng)化技術(shù)有限公司除草劑生產(chǎn)廢水為研究對(duì)象，在進(jìn)行可行性研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了以電化學(xué)水處理為技術(shù)核心，生化法為輔助的電絮凝-電催化氧化-生物接觸氧化的組合工藝系統(tǒng)對(duì)除草廢水進(jìn)行處理，以期為實(shí)際廢水的處理提供技術(shù)支持。
　　在除草劑廢水處理可行性研究階段，比較了采用聚合氯化鋁（PAC）為混凝劑和電絮凝處理除草劑廢水的差異

2、，在各自優(yōu)化條件下，電絮凝處理除草劑廢水的效果要好于 PAC化學(xué)混凝，但成本上化學(xué)混凝低于電絮凝0.49元/m3。采用浸漬-熱處理法制備了負(fù)載 Sb摻雜 SnO2瓷環(huán)粒子電極，并用 SEM，XRD對(duì)其進(jìn)行表征證明，負(fù)載 Sb摻雜 SnO2瓷環(huán)粒子具備了三維粒子電極的特性要求。同時(shí)通過 RSM法確定了粒子電極激發(fā)電壓(U)與電極間距(D)和溶液電導(dǎo)率(P)的關(guān)系。它們之間的關(guān)系為 U=1.38+2.92D+5.0×10-3P-1.48×1

3、0-3D·P+0.19D2-1.85×10-6P2。通過以上可行性研究確定了，以電絮凝與三維電催化氧化技術(shù)作為除草劑廢水的預(yù)處理工藝。從處理效果、羥基自由基量、能耗、電流效率方面比較了二維電極體系和三維電極體系處理除草劑廢水的差異，除草劑廢水在電解120min后，三維和二維電極體系對(duì) COD去除率、能耗、電流效率分別為68％、24.3kWh/kg COD，140%和40%，44.5kWh/kg COD，52.2%。
　　通過可行性

4、研究，構(gòu)建了電絮凝-電催化氧化-生物接觸氧化組合工藝系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了工藝參數(shù)的優(yōu)化。通過四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)，確定了電絮凝裝置系統(tǒng)的優(yōu)化參數(shù)為，進(jìn)水上流速度為4L/h，電流密度為15mA/cm2，電極板個(gè)數(shù)為9個(gè)，通斷電時(shí)間比為4+1。單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了三維固定床電化學(xué)系統(tǒng)處理電絮凝后除草劑廢水的參數(shù)，在槽電壓30V；曝氣量50ml/min；粒子填充量占填充層體積的2/3；保持原水 pH=7.69，電解時(shí)間為120min。并且采用微

5、生物振蕩培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)法測(cè)定了電解120min后的除草劑廢水的可生物降解性，該廢水適合于生物處理。對(duì)除草劑廢水后續(xù)生化處理的生物接觸氧化裝置系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)和馴化，在運(yùn)行64天后，系統(tǒng)中生物膜生長(zhǎng)良好，生物群落豐富多樣，生物膜厚度達(dá)2mm，優(yōu)化條件的參數(shù)是 HRT=12h，曝氣量為0.8m3/h。
　　在上述優(yōu)化的工藝條件下，動(dòng)態(tài)運(yùn)行工藝系統(tǒng)，歷時(shí)20天，對(duì)處理效果進(jìn)行了綜合效能的分析。整個(gè)工藝對(duì)廢水的 COD去除率達(dá)95%以上，電催化氧化

6、后廢水的 pH適合于生化法進(jìn)行處理，電絮凝后出水的電導(dǎo)率升高有利于電催化氧化的進(jìn)行，而電催化氧化出水的電導(dǎo)率降低有利于生化法的處理。經(jīng)過電催化氧化后除草劑廢水 B/C比為0.38。其它水質(zhì)分析項(xiàng)目檢測(cè)表明，除草劑廢水經(jīng)過組合工藝處理后能夠達(dá)到雜環(huán)類農(nóng)藥廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)不同反應(yīng)器的出水進(jìn)行 GC-MC分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過電催化氧化處理后，廢水中的大分子有機(jī)物可能被分解成多個(gè)小分子有機(jī)物，經(jīng)過生物接觸氧化處理后，出水中有機(jī)物種類減少至最低，相關(guān)底