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《浙江工业大学》 2018年
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水解及臭氧化技术降解有机磷农药的效能研究

林存旺  
【摘要】:本文首先从介绍有机磷废水的性质,特点出发,介绍了处理有机磷废水的技术方法。重点研究了水解法和臭氧氧化技术对有机磷农药的降解效能。探究了不同的反应条件对水解有机磷的影响,研究了不同pH条件下臭氧对有机磷物质甲基对硫磷和甲胺磷的有机磷释放率的影响,并在酸性条件下采用Ti(Ⅳ)催化O_3/H_2O_2(可在酸性条件下有效产生羟基自由基记为Ti(Ⅳ)/O_3/H_2O_2)体系在有机磷物质水处理中的应用,对有机磷降解过程的毒性进行试验。首先,探讨了水解法对有机磷废水的处理效能,实验结果显示在酸性条件水解优于碱性条件下,而且温度越高,水解效率越高。加入KMnO_4能促进有机磷的释放,单一因素的实验表明,考虑温度的影响下,在40~80℃的范围内,升高40℃,水解速率提高1.62倍。通过正交实验法可以看出,最佳的水平组合:温度80℃,pH为3,时间为9小时效果最好。利用释放的有机磷为原料制备了鸟粪石。其次考察了用臭氧类高级氧化技术对模拟有机磷废水甲基对硫磷(methyl parathion,简称MP)进行降解。不同pH条件下单独臭氧化处理MP的结果表明,尽管MP可在5min内降解完毕,但碱性条件下,有机磷释放和COD去除效率明显优于酸性的臭氧化处理。在pH 3.3条件下,O_3/Ti(Ⅳ)/H_2O_2处理也有较高的COD去除率和有机磷释放效率。利用相对法,计算出MP和O_3反应速率常数为31.98 L?(mol?s)~(-1),MP和?OH反应速率常数为7.488×10~9 L?(mol?s)~(-1)。活性污泥法的测试结果表明,有羟基自由基参与的氧化反应使含MP废水可生化性得到明显的改善。最后用臭氧类高级氧化技术对不含苯环的磷氧双键物质甲胺磷(methamidophos,简称MMD)有机物质进行降解,同降解MP结果一样,MMD也可在5min降解掉,在碱性条件下加入H_2O_2可以提高COD的去除率,在pH 3.3条件下,O_3/Ti(Ⅳ)/H_2O_2处理也有较高的COD去除率和有机磷释放效率。MMD的活性污泥法的测试结果显示,预处理可以提高相关废水的可生化性。基于上述分析可知,水解可以降解有机磷废水,但是效率不高。可以作为常规预处理手段之一。若要有效降解有机磷化合物,需要采用高级氧化技术进行处理。这些研究结果对有机磷废水的有效处理具有较好的实际意义。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X703

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