有机磷农药混合废水处理技术

2.3硫酸亚铁投加量对COD去除率的影响

向5个装有100mLCOD为360～400mg/L的废水的锥形瓶中加入3.0g活性炭，将其置于震荡培养箱内于60℃震荡300min后取出，过滤，调节pH为3.5，向滤液中各加入1.0mL30%H2O2，分别投加0.1、0.25、0.3、0.35、0.4gFeSO4˙7H2O，在微波功率为528W的条件下辐照5min。硫酸亚铁投加量对COD去除率的影响见图2。

图2硫酸亚铁投加量对COD去除率的影响

由图2可知，随着FeSO4˙7H2O投加量的增加，COD去除率出现了由增到减的过程。这是由于当Fe2+投加量不足时，作为催化剂不足以催化全部H2O2产生˙OH，而Fe2+投加量过大会发生如下反应：Fe2++˙OH→Fe3++HO-，不仅消耗了˙OH，还会使H2O2分解速度加剧，从而阻碍了反应的有效进程。另外，过量的Fe3+与HO-生成沉淀会增加反应结束后过滤的难度。适宜的FeSO4˙7H2O投加量约为0.25g。

2.4H2O2投加量对COD去除率的影响

向5个装有100mLCOD为360～400mg/L的废水的锥形瓶中加入3.0g活性炭，将其置于震荡培养箱内于60℃震荡300min后取出，过滤，调节pH为3.5，向滤液中各加0.25gFeSO4˙7H2O，摇匀后分别投加30%H2O20.5、0.75、1.0、1.25、1.5mL，在微波功率为528W的条件下辐照5min。H2O2投加量对COD去除率的影响见图3。

图3H2O2投加量对COD去除率的影响

由图3可知，随着H2O2投加量的增加，COD去除率先增大后降低。这是由于：当H2O2投加量不足时，不能产生足够的˙OH，另外还会出现前边类似Fe2+过量时的情况。而当H2O2投加过量时，会发生如下反应：˙OH+H2O2→H2O+˙HO2，而˙HO2的氧化能力远不及˙OH，反而消耗了˙OH，使COD去除率下降。适宜的30%H2O2投加量为1.0mL。

2.5微波功率对COD去除率的影响

向5个装有100mLCOD为360～400mg/L的废水的锥形瓶中加入3.0g活性炭，将其置于震荡培养箱内于60℃震荡300min后取出，过滤，调节pH为3.5，向滤液中各加入0.25gFeSO4˙7H2O，1.0mL30%H2O2，在微波功率为136、320、528、680、720W的条件下辐照5min，考察微波功率对COD去除率的影响。

结果表明，随着微波功率的提高，COD去除率逐渐升高。当微波功率为680W时，COD去除率达到88%，当微波功率提高到720W时，COD去除率达到89.1%。由于二者COD去除率差别不大，且当微波功率超过700W时，反应较为激烈，难于控制且不利于回流冷凝，因此本试验微波功率设为680W。

2.6微波辐照时间对COD去除率的影响

向5个装有100mLCOD为360～400mg/L的废水的锥形瓶中加入3.0g活性炭，将其置于震荡培养箱内于60℃震荡300min后取出，过滤，调节pH为3.5，向滤液中各加入1.0mL30%H2O2，0.25gFeSO4˙7H2O，调整微波功率为680W，辐照时间分别为1、3、5、7、9min，考察辐照时间对COD去除率的影响。结果表明，随着微波辐照时间的延长，COD去除率逐渐升高，辐照7min时，COD去除率达89%以上，出水COD已达国家Ⅴ类水质标准。从经济角度考虑，本试验选择微波辐照时间为7min。

2.7多种工艺对比试验

取若干100mLCOD为360～400mg/L的废水于500mL锥形瓶中，分别采用单独微波辐照法(功率为680W)、单独Fenton试剂法(FeSO4˙7H2O0.25g，30%H2O21.0mL)、微波-Fenton-活性炭法(FeSO4˙7H2O0.25g，30%H2O21.0mL，微波功率528W，活性炭投加量3.0g)进行试验，作用时间分别为1、3、5、7、9min。不同工艺的处理效果见图4。

图4不同工艺处理效果

由图4可知，微波-Fenton-活性炭法的处理效果最佳，这是由于在微波诱导下，H2O2分解产生˙OH的速度加快，体现了微波与Fenton试剂的协同氧化作用，同时，活性炭作为微波敏化剂，在微波作用下表面温度迅速上升产生许多高能“热点”，催化了化学反应，进一步提高了对有机磷分子的降解能力。

3结论

(1)采用微波-Fenton-活性炭法处理100mLCOD为360～400mg/L的有机磷农药混合废水，其试验过程为：向放置废水的锥形瓶中加入3.0g煤质活性炭，将其置于震荡培养箱内于60℃震荡300min后取出，过滤，调整pH为3.5，向滤液中投加0.25gFeSO4˙7H2O，1.0mL30%H2O2，在微波功率为680W的条件下辐照7min。在此条件下，COD去除率平均达89%，出水COD可达国家地表水Ⅴ类标准。

(2)微波-Fenton-活性炭法由于在微波诱导作用下加强了Fenton试剂产生的˙OH对有机磷分子结构的攻击性，对废水中有机物的降解起到了强化作用，特别是对敌敌畏和氧化乐果这样比一般有机磷分子更稳定、毒性更强的物质，能够取得较好的降解效果。

(3)活性炭作用主要体现在两个方面：一是吸附作用，二是催化作用。反应的初始，活性炭以吸附为主;随着反应的进行，在微波条件下活性炭及其周围温度迅速上升，使吸附质以及浓集在活性炭表面附近的有机质在高温下迅速分解，这种将微波能量聚集并释放给水中污染物使之氧化分解的结果表明，活性炭的作用符合催化剂的定义。

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