UV_Fenton处理三唑磷农药废水_荆国华 - 副本

第27卷第2期2006年4月华侨大学学报(自然科学版)JournalofHuaqiaoUniversity(NaturalScienee)Vol.27No.2APr.2006文章编号1000一5013(2006)02一0197一04UV/Fneotn处理三哇磷农药废水荆国华周作明(华侨大学材料科学与工程学院,福建泉州362021)摘要对UV/Fenotn氧化降解模拟三哇磷农药废水进行实验研究.通过测定废水CO氏,的变化,考察【eFZ十〕/〔H20:〕,H20:投加量、pH值和初始浓度等因素对三哇磷废水处理效果的影响.结果表明,【eFZ+〕/[HZOZ〕~一20,H:O:为理论投加量Q。、,pH值为5~7时.光解效果较佳,反应速率常数在0.03min一`以上,COcDr去除率达到90%.对光解过程的分析表明,三哇磷农药废水的UV/Fenotn催化降解过程符合拟一级反应动力学模式.关键词UV/Fenotn,三哇磷,农药废水,水处理,光催化氧化中图分类号X786.03:TQ454.2+7文献标识码A三哇磷(Cl:Hl`N3SPO3,0,仔二乙基一仔1一苯基一1,2,3一三哇一3一基硫代磷酸醋)是一种广谱性硫逐式一硫代磷酸酷类杀虫杀蜻剂.该农药对许多害虫,如螟虫、蚜虫、棉玲虫、菜青虫等都具有优异的防治效果〔1,,自20世纪末引人以来,在我国已得到非常广泛的使用.与其他有机磷农药一样,它也是一种难降解有毒化合物,难以在常规水处理工艺中脱除,因而有必要对其工业废水处理进行研究.Fenotn试剂是eFZ十和HZO:的组合,是一种强氧化剂.最近的研究表明,紫外光UV的引人可大大提高其反应速率,在处理难生化降解的高浓度有毒有机废水中,表现出了较好的效果,与UV/HZO:,UV/iTo:等相比,它具有光催化效率更高、氧化能力更强的特点,成为当前研究的热点〔卜6,.因此,本文选择UV/Fenotn法处理三哇磷农药废水,考察了实验因素的影响,并对其反应动力学进行探讨.1实验部分1.1材料与试剂三哇磷(体积分数为20%的乳油,湖南天宇农药化工集团股份有限公司,农药登记号为LS95648),H:O:(质量分数为30%),FeSO;,NaOH和HZSO`均为分析纯.1.2水样的配制实验用模拟废水,由市售体积分数为20%的三哇磷乳油与自来水按一定体积比配制而成.1.3实验装置与流程实验装置如图1所示.取2.OL模拟废水置于恒温三口烧瓶中,废水以350mL·min一`的流量由计量泵送人石英反应器.反应器为内径3.2。m,外径5.2。m的环形套管,套管中心放置300W高压汞灯,水样经汞灯照射后流人蛇形管冷却器,被冷却后流回三口烧瓶.反应液的温度恒定在35℃,高压汞灯工作稳定后(实验中稳定时间取5min,稳定后光照度为70O0lx左右),按图1实验装置流程图一定比例向三口烧瓶中投加Fe+2和HZO:,混匀,废水在循环流动中进行光氧化处理.以加人FeZ+和HZO:的时刻为起始时刻,每隔一定时间取样测定废水COD值.收稿日期2005一08一15作者简介荆国华(1975一),女,讲师,博士,主要从事环境污染物治理技术的研究.-Emial:zhoujing@响u.edu.cn华侨大学学报(自然科学版)2006年1.4分析测定方法COD值采用重铬酸钾法测定,水样pH值采用pH-S3B数显酸度计(江苏电分析仪器厂)测定.2结果与讨论2.1[FeZ+〕/〔HZ仇]对处理效果的影响Fe“+在Fenotn反应体系中起激发和传递氧化自由基的作用,对反应效果产生直接影响.通过测定6040次à、。p水样的COD值,计算出HZO:的理论投加量Qoh(完全将有机物无机化所需氧量),在维持HZq投加量为tQ卜,三哇磷初始浓度为0.5mL·L一`的条件下,分别考察了〔FeZ+〕/〔HZ02〕为l,40,1,30,l,20和1,10时4种情况下(分别对应图2曲线1,2,3,4)的光解效率,结果如图2所示.从图2可见,光氧化初期,随着「FeZ+〕/〔HZOZ〕的增大,COD去除率(水。o)迅速提高·当比值为l,40时,光解50min后,COD去除率仅为60.5%;而相同反应时间内,当比值为1,10时,COD去除率提高到85.3肠.反应一段时间以后,光解速率随[Fe,十〕[/H20:〕增大而增加的幅203040506070图2[FeZ+]/〔H:O:〕的影响度减小,COD去除率不断趋于接近.光解70min后,不同配比下的COD去除率(%)分别为78.1,85.4,89.5,91.5.这是因为FeZ十的投加量对·OH的产生有重要的影响,投加量过小,·OH产生的数量相对较少.同时,HZq是·OH捕捉剂,H:0:相对过高会发生如下反应`?,HO·十HZ02~HOO·十HZO使产生的·OH大大减少,导致氧化速