有機磷農藥是有毒農藥中最普通的種類[,品種繁多,可達1 5 0多種。雖然它的使用提高了農作物的產量,但對環境造成了一定的危害,且對人體存有急性中毒的危險。樂果就是有機磷農藥中的一種。它是一種有機磷內吸殺蟲劑,有惡臭,微溶于水。其化學名稱為0 ,0 二甲基 S (N 甲基氨基甲酰甲基)二硫代磷酸酯。農業上主要用以防止蚜蟲和螨類,殺蟲力強,對蚜蟲、紅蜘蛛等特別有效,有廣泛的適用性。但其產生的廢水揮發出硫醇等有害氣體,直接危害人和動植物,更嚴重的是廢水排入水體后可帶來磷污染以及由此而產生的水體富營養化。因此,在排放之前,必須進行治理。目前,國內外對有機磷農藥廢水的治理方法,主要有物化法、生化法、水解和焚燒或幾種方法相結合的綜合處理。

　　本文探討了粉煤灰、改性膨潤土、活性炭這三種吸附劑對樂果的吸附性能,再據它們的市場價格及資源條件,設計出合理的治理樂果廢水的工藝。

　　一、實驗部分

　　(一)儀器與試劑

　　JJ 4六聯電動攪拌器,HH S型水浴鍋,Metter Toledo電子天平,THZ 82數顯恒溫振蕩器,滴定裝置,碘量瓶等。溴酸鉀、溴化鉀、碘化鉀、淀粉、硫代硫酸鈉、硫酸,均為分析純試劑;重鉻酸鉀,為基準物質;樂果,為市售工業品;活性炭,為市售商品;粉煤灰,由黃石火力發電廠提供;膨潤土,為信陽市育才膨潤土制品廠生產的鈉基膨潤土。

　　(二)實驗方法

　　1 .2 .1分析方法：采用溴化法分析樂果含量,每個樣平行測定三次,取其平均值,同時做空白實驗。

　　1 .2 .2吸附劑的處理和制備:改性膨潤土:①分別取不同濃度的硫酸各2 0 0mL置于燒杯中,各加入2 0 g的鈉基膨潤土,處理4 8h ,每隔一定時間進行充分攪拌,然后過濾、洗滌、烘干備用。②取酸化處理后的膨潤土5份,在馬弗爐中于105～70 0℃下分別灼燒3h ,備用。粉煤灰:將洗凈的粉煤灰烘干、混勻、過篩,把不同粒徑的粉煤灰裝入封口袋中備用。活性炭:將活性炭過篩后,將不同粒徑的活性炭于1 2 0℃條件下烘2h ,裝入封口袋中備用。

　　1 .2 .3吸附實驗:稱取一定量的粉煤灰、鈉基膨潤土、酸化膨潤土、酸化及煅燒改性膨潤土、活性炭,置2 5 0mL碘量瓶中,加入1 0 0mL模擬樂果廢水,密閉、振蕩,減壓抽濾后分析濾液中的樂果濃度。

　　二、結果與討論

　　2 .1粉煤灰對樂果的吸附性能，通過改變粉煤灰的粒徑、用量、吸附時間以及模擬樂果廢水的初始濃度等因素,考察了不同條件下粉煤灰對樂果的吸附性能。結果表明,當粉煤灰粒徑為0 2mm、用量2 5 g/L、吸附時間1h時,粉煤灰對樂果的去除率達5 0 % ;當粉煤灰用量為5 g/L時,吸附容量為3mg/g。2 0℃時,粉煤灰對樂果的吸附見圖1。

　　圖1中Ce為吸附平衡時的甲胺磷濃度,qe為吸附平衡時的吸附量。對圖1擬合,得等溫吸附方程:qe =0 .4 2Ce0 .4 5,吸附等溫線符合Freundlich方程,且1 /n值<0 5 ,表明該吸附較易進行。

　　2 .2改性膨潤土對樂果的吸附性能，在相同條件下,分別試驗原鈉基膨潤土、酸化改性膨潤土、酸化和煅燒改性膨潤土對樂果的吸附能力。結果表明:酸化和經30 0℃煅燒2h后的改性膨潤土對樂果的吸附能力顯著提高,吸附容量達2 0mg/ g ;當其用量為1 7g/L(90目)、吸附時間為2h時,對樂果的去除率為85 %。在2 0℃時它的吸附等溫線,見圖2。

　　圖2中Ce為吸附平衡時的樂果濃度,qe為吸附平衡時的吸附量。對圖2擬合,得吸附方程:qe =2 .0 3Ce0 .4 0 ,吸附等溫線符合Freundlich方程,且1 /n值<0 .5 ,表明該吸附容易進行。

　　2 .3活性炭對樂果的吸附性能，通過改變粒徑、用量、吸附時間及模擬樂果廢水的初始濃度等,考察了不同條件下活性炭對樂果的吸附性能。結果表明,活性炭對樂果的吸附容量為9mg/ g ;當其粒徑為0 2mm、用量2 5 g/L、吸附時間1 .5h時,對樂果的去除率高達98%。2 0℃下其吸附等溫線,見圖3。

　　圖3中,Ce為吸附平衡時的樂果濃度;qe為吸附平衡時的吸附容量。對圖3擬合得方程:qe =1 34Ce0 .54 ,吸附等溫線符合Frendlish方程,且1 /n接近0 5 ,表明活性炭對樂果的吸附較易進行。

　　2 .4　三種吸附劑的市場價格，粉煤灰、改性膨潤土、活性炭這三種吸附劑,對樂果的吸附能力有較大的差別。但三者的市場價格也相距甚遠,分別為2 5～6 0元/t、80 0～1 0 0 0元/t、30 0 0～1 0 0 0 0元/t。

　　三、結論

　　樂果廢水的三級排放標準為≯2 .0mg/L。根據所研究的三種吸附劑對樂果的吸附去除率及其市場價格和它們的資源條件,提出如下處理樂果廢水的工藝:

　　①樂果廢水 粉煤灰吸附 二次吸附生化處理 排放;

　　②樂果廢水 改性膨潤土吸附 生化處理 排放;

　　③樂果廢水 混凝(以石灰乳+PAC為絮凝劑)處理 活性炭吸附 排放。

　　比較可知,工藝①最經濟,但占地面積略大。這一工藝值得推廣,因為我國每年大量廢棄粉煤灰的利用率僅30 %左右,沒有得到再利用的粉煤灰,形成了新的環境問題。利用它治理樂果農藥廢水,不僅經濟,而且還可以廢治廢。工藝②利用改性膨潤土較強的吸附能力,對樂果進行預處理,降低了廢水中的大部分COD ,提高BOD5/COD的比值,可顯著減輕后續生化處理的負擔,經濟易行、占地面積小。利用膨潤土強的吸附性能,作為農藥廢水生化處理前的預處理,具有容易再生,對環境友好的特點。工藝③利用活性炭優良的吸附性能,結合化學混凝處理樂果廢水,工藝簡單、占地面積小,但其價昂,且再生困難,故使用受限。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔術文檔。

　　吸附處理樂果廢水后的粉煤灰可用于修路、制磚或回填,處理后的膨潤土可通過煅燒再生重復使用,也可用于建筑和涂料工業。綜上所述,利用改性膨潤土或粉煤灰作為樂果廢水的預處理吸附劑,不僅能降低后續生化處理的負擔,而且成本低廉、對環境不造成二次污染。(何豫川)