40000字硕士毕业论文生活农药废水预处理技术分析

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：40000字

论点：农药,废水,高锰酸钾

论文概述：

每年不足10%的农药废水处理率造成了地表水、土壤、地下水农药污染日益严重。本文通过间歇实验研究高铁酸钾、高锰酸钾、臭氧、Fenton 和纳米铁试剂预处理氟磺胺草醚农药生产废水的影响因

论文正文：

第一章引言

1.1农药污染概述
杀虫剂、杀螨剂、杀鼠剂、杀螺剂、杀真菌剂、杀线虫剂、除草剂和植物生长调节剂在现代农业的大规模机械化生产中，在提高作物产量、预防、减少、减轻甚至消除作物病害方面发挥着重要作用。在中国，农业生产与国民经济和人民生活息息相关，自2001年以来，农药年产量增长不少于5%。2007年，全国农药产量达到173万吨，居世界首位。其中，有机氯化物在农药产品中占很大比例。
据国家统计局2011年统计，1-9月中国农药总产量为192万吨，其中除草剂占农药总产量的43.6%，农药占农药总产量的26.8%，杀菌剂占农药总产量的6.1%。农药对环境的污染途径可分为点源污染和非点源污染。与农药非点源污染的间歇性(作物生长的不同阶段)、发生时间的随机性(作物病虫害的原因等)相比。)、发生机制的复杂性(多相和多媒体)、污染负荷空之间的差异(水和土壤的不同性质等。)，排放路径和排放量的不确定性，模拟和控制的难度(耿世军等，2010)，点源污染更容易从源头上采取措施，即通过减排进行控制，特别是农药生产企业的农药废水污染。氟磺胺草醚除草剂属于二苯醚类除草剂，对大豆田阔叶杂草具有良好的防除效果。
截至2008年2月底，中国已有13家企业注册生产氟磺胺草醚。氟磺胺草醚的制造商已经生产氟磺胺草醚将近十年了。然而，直到两年前，工厂仍然没有完整的水处理工艺，农药废水未经有效处理就排入地表水。当这些高浓度、难降解、有毒有害的农药污染物进入地表水时，很容易造成地表水源的农药污染(胡建英等，2001)。这些污染物会通过土壤的吸附和渗透等方式污染土壤。污染地下水。

1.1.2农药废水的性质和危害
一般来说，农药生产废水具有以下特点:有机物浓度高(CODCr数千或数万或更多)，污染物成分复杂(主要包括有机磷和有机氯等难降解有机物，有机溶剂等)。)由于农药品种繁多，生产工艺复杂，技术水平和操作水平低，产品回收率低，副产物多；高盐含量；毒性强，性质特殊；极度酸性或碱性；同时，它还含有一些有毒重金属，如汞、砷和氰化物。有机磷农药废水主要是农药生产废水。废水中难降解有机物含量高，有机磷对微生物的生长有很强的抑制作用。有机氯农药生产废水主要来自氟磺胺草醚等除草剂的生产。有机氯农药废水的特点是生物降解困难或生物降解性极差，毒性高(延世泰，1997年)，在自然界中残留时间长，容易在生物体中富集和保留，这进一步导致人和动物细胞(内分泌干扰物)的癌变、扭曲和女性化，并对生态环境和人类健康造成极大危害(郑袁晶，2004年)。实际情况是，相当一部分有机氯化农药具有环境内分泌干扰效应(44种农药内分泌干扰物质，包括11种除草剂，在86种内分泌干扰效应总表中)。

第2章试验材料和方法

2.1
农药厂氟磺胺草醚生产废水水质分析结果见表2-1。

对废水中主要污染物的分析表明，主要污染物可分为两类:一类是难降解的复杂有机化合物，大多是结构复杂、具有一定生物毒性的多环芳烃化合物，是废水处理的主要目标。废水气相色谱-质谱检测结果中含有的难降解复合有机化合物主要有羟基苯甲酸、氯苯、氯酚、二甲基亚砜、氯氟碳卤代化合物、甲苯、甲磺酰胺等苯系物。；另一种是无机污染物，主要是盐酸、硝酸、硫酸和卤化剂，它们使废水变成强酸性，含盐量高，氯离子浓度高。这些物质的高浓度严重破坏微生物的生存环境，并导致微生物无法生长。
高效液相色谱要求液体样品不会堵塞和溶解色谱柱。需要通过微孔过滤器(孔径为0.45μm的聚四氟乙烯膜)过滤，并保持样品的酸碱度在2到10之间。用高效液相色谱法检测间羟基苯甲酸时，可以预先加入硫代硫酸钠溶液终止氧化反应，静置过滤后储存。为了减少样品的挥发，本实验消除了通过顶部空挥发、薄膜密封和低温保存造成的误差。

第3章高铁酸钾氧化预处理技术...............................................53-61
3.1高铁酸钾对废水中化学需氧量的去除...........................................53-55
3.1.1温度...........................................53-54
3.1.2反应的初始酸碱度...........................................54-55
3.2最佳条件下废水处理的效率...........................................55-56
3.3高铁酸钾降解苯...........................................56-60[/溴/] 3.3.1高铁酸钾去除苯的降解...........................................56-57[/溴/] 3.3.2高铁酸钾去除甲苯...........................................57-58
3.3.3高铁酸钾去除PX...........................................58-59[/比尔/] 3.4概述...........................................60-61
第4章高锰酸钾氧化预处理技术...........................................61-67
4.1单因素影响实验...........................................61-64
4.1.1高锰酸钾浓度...........................................61-62[/溴/] 4.1.2温度...........................................62-63
4.1.3反应的初始酸碱度...........................................63-64
4.2高锰酸钾氧化动力学模拟...........................................64-65
4.3最佳条件下废水处理效果...........................................65-66
4.4概述...........................................66-67
第5章臭氧预处理技术...........................................67-77
5.1单因素影响实验...........................................67-70
5.1.1通风速率对臭氧氧化反应的影响...........................................67
5.1.2酸碱度对臭氧氧化反应的影响...........................................67-68[/溴/] 5.2动力学分析...........................................70-75
5.3气相和液相中臭氧浓度的测定...........................................75-76
5.4概述...........................................76-77

结论

本研究依托“十一五”专项水污染控制松花江子项目，即“松花江出口河段及废纸造纸企业污染控制技术强化及工程示范”。研究了高铁酸钾、高锰酸钾、臭氧、芬顿和还原剂纳米铁对氟磺胺草醚农药废水的预处理效果。总结了四种工艺的优缺点，提出了组合工艺，并对其处理效果进行了研究。
首先考虑单因素对各工艺预处理效果的影响，通过不同温度下的动态模拟过程，得到不同温度下的反应活化能、反应速率常数、半衰期等参数。利用气相色谱-质谱联用法和最佳条件下水样的气相色谱分析结果分析了某些污染物的降解情况。通过高铁酸钾氧化、芬顿氧化和纳米铁还原实验，研究了单一污染物降解过程的影响因素、反应动力学和反应机理。最后，在单工艺实验的基础上，对组合工艺预处理农药废水的效果、影响因素及动力学进行了研究。具体实验结果如下:
(1)高铁酸钾去除有机污染物的过程分为化学氧化和吸附絮凝两个阶段。在15 ℃-25℃的温度范围内，农药废水的CODCr去除效果随着温度的升高而明显提高。在pH 4-6范围内，CODCr去除率随pH值的增加而明显降低，最佳反应条件为:温度25℃，pH=0.5(原水)，高铁酸钾用量1.5 g，反应时间50 min。CODCr去除率最高可达41%。高铁酸钾能去除二甲亚砜、氯烯烃和苯系物。高铁酸钾降解苯和甲苯符合一级动力学方程，而高铁酸钾氧化二甲苯符合二级动力学方程，去除率不低于50%。这三种物质在25℃下的半衰期分别为46.2分钟、57.8分钟和85.0分钟。
(2)对于高锰酸钾氧化反应，在高锰酸钾浓度范围为1.0 g/L -7.5 g/L、温度范围为10-40℃、酸碱度范围为0.5-12时，农药废水CODCr去除率随高锰酸钾浓度和温度的增加而增加；随着酸碱度的增加，废水中CODCr的去除率先下降后上升。高锰酸钾溶液与农药废水中的有机物反应迅速，20分钟后反应基本达到平衡。温度不是限制反应的主要影响因素，而酸碱度对高锰酸钾的氧化有很大影响，高锰酸钾在酸性条件下对有机物的去除效果较好。