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高盐度有机农药废水的预处理技术是处理农药废水的关键环节。本文通过自制的电化学反应器,在反应器内部投加活性碳,构成内循环多维电催化氧化反应器,对高盐有机农药废水进行预处理实验。
本文主要考察了内循环多维电催化氧化反应器在处理有机农药废水中电流密度,原水pH值,曝气强度、活性碳投加量以及水力停留时间等因素对农药废水CODCr和NH3-N去除率的影响,并对其降解机理进行了初步分析。通过正交实验确定了影响内循环多维电催化氧化反应器去除效果因素的主次为电流密度、原水pH值、曝气强度、反应时间。同时,内循环多维电催化氧化反应器的停留时间分布已经比较接近于全混流反应器的模型,反应物料在反应器内的停留时间增加,传质效果较好。
实验结果表明:在内循环多维电催化氧化反应器中,当曝气强度为25m3/(m2·h)时,pH值为5,电流密度25mA/cm2,活性碳投加量60g/L,极间距2.5cm,反应时间为100min时,有机污染物质的去除效果最好,达到最优工艺条件,处理后的农药废水,废水的生物急性毒性抑制率从60.8%降低到43.7%,B/C值从0.09达到0.33,CODCr去除率达到77.5%,处理效果显著。同时,在投加活性碳时的处理效果明显优于没有投加活性碳的处理效果。
此外,通过试验确定了Fenton高级氧化和TiO2光催化氧化法在处理农药废水的相应的各因素最佳操作范围,确定了H2O2投加量是影响Fenton试剂氧化农药废水的主要因素,当初始pH=4,反应时间为2h,FeSO4的投加量为0.04mol/L,H2O2的投加量为0.4mol/L时,Fenton高级氧化的效果最好,CODCr去除率达到50.7%。TiO2光催化氧化实验中,当初始pH=9,反应时间为120min,TiO2的投加量为2.64g/L时,TiO2光催化氧化效果最佳,CODCr去除率达到52.8%。
通过对内循环多维电催化氧化、Fenton高级氧化和TiO2光催化氧化处理农药废水效果以及成本分析最终得出,内循环多维电催化氧化反应器相对其他高级氧化工艺来说,成本较低,费用较少,且不会带入二次污染,应用前景广阔。