陳丹
[摘要]:本文主要概述了農藥廢水的單一處理方法,主要有物理法、化學法、生化法以及近年來發展起來的新方法,同時,對農藥廢水處理工藝組合進行了簡要介紹。通過比較各種方法的作用機理和處理效果,以及方法的優缺點,為不同類型農藥廢水的處理提供了理論依據;并且在對難處理農藥廢水的治理中,各種處理方法的聯用提供了參考;最后指出農藥廢
水的治理需要加強源頭治理,發展低毒、高效的農藥,從而從根源上控制農藥廢水的危害。
關鍵詞:農藥廢水;處理方法;去除率;COD;降解率
一、引言
我國生產的農藥品種繁多,而在農藥生產過程中排放的廢水是污染的重要來源。這類廢水的特點是有機物的濃度高,污染物成分復雜,毒性大、難生物降解,有惡臭及刺激性氣味,水質、水量不穩定。農藥廢水的大量排放,會對周圍生態環境造成嚴重的污染,進而直接危害人類的健康。因此,農藥廢水的治理勢在必行。目前處理農藥廢水的主要方法有物理法、化學法、生化法和組合工藝等。
二、 農藥廢水的單一處理方法
(一)物理法
物理法主要包括萃取法、吸附法等。
萃取法操作簡單、投資少。在實際工業生產中采用多段逆流方式間歇萃取和塔式逆流連續萃取法。另一種處理方法是液膜技術,它適合含酚、氰類廢水中污染物的富集分離處理。處理后原水的COD大幅度下降,可生化性提高,但存在液膜“退化現象”的技術障礙。
吸附法常用的吸附劑為活性炭和大孔樹脂?;钚蕴刻幚磙r藥廢水簡便、易行、快速。但在實際工業中,活性炭不易脫附,再生困難,使用壽命短,且排出的廢氣對設備腐蝕嚴重,制約著它的廣泛使用。
(二) 化學法
1.焚燒法
有機物在高溫條件下,轉變為無害的CO2、H2O等小分子。一般廢水的焚燒熱值需在105 KJ/Kg以上,當廢水熱值低、水量大時,消耗的熱能高,處理成本高,很少在國內使用。
2.催化氧化法
臭氧無色、無惡臭、無腐蝕。Maldonado[1]等研究了用臭氧降解混合農藥廢水,并探討了其潛在的機理。但是臭氧不穩定、易分解,需現場制備,這就制約了臭氧氧化法廣泛使用。
Fenton試劑氧化法是利用Fe2+為催化劑,在酸性條件下氧化分解H2O2,產生具有高反應活性的羥基自由基,降解農藥廢水。此法操作簡單、反應快速。Li R[2]等用芬頓試劑對三唑磷農藥廢水進行了研究,COD去除率為85.4%。
光催化降解農藥廢水是一種新型的處理技術。在紫外線(太陽光)照射下,光能使農藥分子中的化學鍵斷裂,形成活波的中間產物自由基,自由基再與溶劑或者其他反應物作用,從而降解農藥廢水。Katsumata H[3]等用TiO2作光催化劑,敵草隆的礦化率達到97%。
3.微電解法
微電解法是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數個細微原電池,在酸性電解質的原電池中發生電化學反應,使鐵生成二價鐵,利用其混凝作用降解農藥廢水。
(三)生物化學法
利用微生物的生命活動對農藥廢水中污染物進行降解。其優點是效率高、成本低、無二次污染。根據其作用機理不同,可分為好氧生物處理、厭氧生物處理和高效降解菌處理法等。
好氧生物處理是利用水中的有機物為底物進行好氧反應來降解農藥廢水,主要有活性污泥和生物膜法。前者是目前應用最廣泛的一種生物處理技術。生物膜法是利用高度密集的好氧菌、真菌及藻類等附著生長于固體介質表面進行農藥廢水處理的方法。
厭氧生化法可有效提高生化池負荷、減少池容、降低動力消耗,同時還可回收沼氣,因此具有較大的經濟效益,成為研究的熱點。
高效降解菌處理法能夠快速降解廢水中的農藥,降解效果好、應用前景廣闊。
(四)其他處理方法
超聲波技術是利用超聲波頻率高、量能集中、穿透能力強,在其作用下,液體產生空化作用從而降解廢水中殘留的農藥。應用超聲波對有機磷農藥樂果的降解,降解率達98.15%[4]。
膜分離技術是利用膜的選擇分離性實現農藥廢水的分離、純化、濃縮、凈化,使廢水達到最大資源化利用。采用兩種納濾膜研究吡蟲啉廢水,去除率高達94%[5]。
酶降解法是農藥廢水處理新的發展方向,可分為酶促和非酶促兩種。酶促降解是酶降解的主要形式,通過微生物胞內酶或分泌的胞外酶直接作用于農藥使其降解。Jia[6]等研究了從農藥污水廠污泥分離出來的久效磷降解酶。
三、農藥廢水處理工藝組合技術
農藥廢水成分十分復雜,單一處理方法已經不能達到預期的處理目的。在實際廢水處理中,許多聯合技術已廣泛應用。如微電解-微波聯用技術,芬頓試劑結合生物降解技術,光催化與Fenton試劑聯合,超聲與臭氧結合等,實踐證明這些聯合技術對于農藥廢水的降解效果明顯好于單一的方法,因此,目前已經廣泛采用聯合技術處理農藥廢水。
四、總結
農藥廢水處理方法很多,各有其優缺點。在實際處理廢水時,應考慮廢水具體水質水量的變化,采用符合實際情況的處理方法,配合相應的管理技術來進行治理。同時,改進農藥的生產工藝,探索出在生產過程中,減少廢水產量及降低廢水濃度的方法,推行清潔生產。
未來我國農藥生產在維持現有生產能力的同時,重點應該是發展高效、低毒和低殘留產品,進一步調整農藥品種結構,發展綠色劑型,從根本上控制污染源,解決問題。
參考文獻
[1] Maldonado MI, Malato S, Perez-Estrada LA, etal. Partial degradation of five pesticides and an industrial pollutant by ozonation in a pilot-plant scale reactor[J]. Holland: J Hazard Mater, 2006.
[2] Li R, Yang C, Chen H,etal. Removal of triazophos pesticide from wastewater with Fenton reagent[J]. Holland: J Hazard Mater, 2009 .
[3] Katsumata H, Sada M, Nakaoka Y, etal. Photocatalytic degradation of diuron in aqueous solution by platinized TiO2 [J]. Holland: J Hazard Mater, 2009.
[4] 郭洪光, 黃鑫, 高乃云, 等.超聲波降解樂果的動力學和影響因素分析[J].四川: 四川大學學報(工程科學版), 2011.
[5] 楊青, 張林生, 李月中, 等.納濾膜在治理農藥廢水污染中的應用研究[J].天津: 工業水處理, 2009.
[6] Jia KZ, Li XH, HeJ, etal. Isolation of a monocrotophos-degrading bacterial strain and characterization of enzymatic degradation[J]. China: Huan Jing Ke Xue, 2007.