【摘 要】有机磷农药废水具有化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,简称为COD)高和毒性强、生化性能差以及组织结构复杂的特点,如在排放前未经过有效处理,则会产生不可挽回的后果。本文主要对有机磷农药废水的处理方法进行分析,例如:较为常见的处理方法有化学氧化法与超临界水氧化法、电化学氧化和光催化降解法、物理法以及超声波法等多种。并对未来的有机磷农药废水发展方向进行展望,以期为今后的有机磷农药废水处理方法和设计流程奠定良好基础。
【关键词】有机磷农药废水;处理方法;发展方向;前景展望
在农业生产中,人们对有机磷农药的大量运用,使土质和地表水、人用水等资源遭受严重污染,对此,关于有机磷农药废水的处理方法一直是人们关注的重点。有机磷农药在生产过程中,排水量较大以及COD含量较高,在正常情况下,可达几万mg/L,甚至在生产过程中会释放大量的毒气,加之组成结构的复杂多变,因此,在进行有机磷农药废水排放工作之前,应对其进行有效处理,避免流入其它水域,造成多方水资源的污染。
一、有机磷农药
有机磷农药是对农作物生长和产量有着促进作用的一种化学药品,同时还能有效减少农作物遭受不良因素迫害的几率,例如:虫害、菌害、有害动物以及水草和杂草等。虽然我国的耕地面积较大,大约在18.26亿亩,但是由于国民人口的数量众多,人均耕地面积仅占1.39亩。而其中遭受病虫害侵蚀的耕地面积占据60亿亩,伴随着有机磷农药的使用,每年可为国家较少相应的农业生产直接损失800亿人民币,可见有机磷农药在农作物生长过程中具有的作用。然而,因为农民对有机磷农药使用方法的不当,造成土质和水体以及生态环境等的不断恶化,在某种程度上增加了农业生产的直接损失。
根据相关数据表明,我国受到农药污染的耕地面积为1600万公顷;水域资源受农药污染面积更是占据70.6%以上,此外农药通过食物链的循环方式,致使人以及动物农药中毒和食品安全等问题频繁发生,对其健康造成巨大威胁。我国政府在“十二五”计划中指出:“截止2010年,我国共有农药生产商1800多家、工作人员16万人;2011年,我国的农药产量高达264.87万吨;年均农药废水排量在1.5亿立方米,其中有机磷农药废水占80%,而只有70%的有机磷农药废水经过处理,但是处理符合标准的有机磷农药比重更低,仅为1%。
二、有机磷农药废水处理方法
(一)化学处理方法
第一,电化学氧化法。这种方法主要利用电流对废水中的污染物进行作用,使其产生化学反应,从而完成有机磷农药废水处理工作。具体方法为:在电解槽内放置电流相同且为直流电的两个电极板,利用废水中阴、阳离子的氧化还原反应,使污染物以气体或沉淀的方式从废水中剔除。在此过程中,化学反应条件温和且使用方法较为方便,无需在废水中加入化学药剂,经过处理后的有机磷农药废水保存时间较长,并不造成二次水污染,在实际的有机磷农药废水处理工作中,使用范围较广。
第二,芬顿试剂氧化法。它属于高级氧化方法的一种,作用原理为:在酸性条件下,通过Fe2和H202之间的催化方法,产生一种自由基,增强水溶液的氧化性能,将有机磷农药废水中的污染物氧化为H20、CO2、无机酸以及盐等。与其它的氧化方法相比较而言,芬顿试剂氧化法具有操作便利和反应快的特点,另外,不会对生态环境造成二次污染也是芬顿试剂氧化法的优势,能够在一定程度上有效地对有机磷农药废水中的污染物进行处理。
第三,光催化氧化法。光催化氧化法主要利用光敏半导体,通过光照辐射等自然现象,使光敏半导体材料的表面产生电子-空穴对,而这种电子-空穴对能够吸收半导体材料表面上附着的水分子,并对其进行溶解氧化分解,形成氧化性能较强的自由基,之后与废水中的污染物之间产生矿化反应,生成C02、H20。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆光催化氧化法属于一种友好型废水处理办法,使用范围相对较广,并可将废水中的污染物进行充分分解。
(二)物理处理方法
第一,混凝沉淀法。这种方法主要是向废水中投入或混合药物的方式,对污染物进行电中和和网捕,进而实现污染物脱稳工作,通过对微粒进行整合,使其在重力的影响下与水溶液脱离。混凝沉淀法具有操作简便和工艺简单、成本低一级面积小的特点,因此,在有机磷农药废水处理工作中较为常见。
第二,萃取法。它是通过溶剂和特殊萃取剂的方式,将废水中的污染物进行萃取回收,在农药生产过程中,由于成本众多,且各成分之间存在的相分离反应,利用萃取法,能够在废水中的污染物完全清除。从本质上来看,因为在污染物处理过程中,未涉及降解和化学反应,所以萃取法属于物理学转移的过程,不过此过程需对萃取完成的有机物以及废水进行二次处理工艺,由此可对萃取法的应用范围进行定义:检测废水中有机磷农药的残留或回收废水中的有机物。
第三,吸附法。采用吸附剂的多孔结构以及较大的表面积对对废水中的去染污进行吸附。在有机磷农药废水处理工作中,较为常见的系附近有两种,一种是活性炭,另一种是人工合成的大孔吸附树脂,然而由于废水中的污染物水溶性极强,一般情况下的吸附剂难以完成污染物吸附工作,如果在有机磷废水处理工作中采用吸附法,则会增加部分处理工程的成本,因此这种方法在实际生活中难以遇见。
(三)生物处理方法
生物处理法主要是利用微生物的代谢功能,将废水中的污染物进行分解,作用原理为:酶促反应以及非酶促反应。其中酶促反应是指:微生物自主挥发一种降解酶,能够将废水中的毒性较强的有机物降解为无毒的小分子有机物;而非酶促反应是指:利用对环境中的PH和化学物质的转变,完成废水中有机物的转化工作,较为常见的转化方法有:氧化和还原、脱卤与脱烃、酞胺以及酯水解等。有机磷农药废水中具有高浓度、难降解的毒性有机物,能够对微生物的生长起到抑制作用,以及对细胞结构的破坏,因此,生物处理方法在使用过程上具有一定的局限性。
三、对未来有机磷农药废水处理方法的期望
随着农药种类和组成成分的不断增多,传统的有机磷农药废水处理方法已经无法适应时代的发展,在使用过程中存在着难度大和效率低的特点,因此,有必要对新型的废水处理方式进行探究,进而对生态环境实施更好地保护。目前,超临界水氧化技术,能够对高浓度的农药废水进行有效处理,但是在使用过程中易受到温度和压力的影响,而在实际的生活中其应用范围依然受到一定的约束。
结束语:
综上所述,有机磷农药能够在一定程度上对土质和水体进行污染,为了保护水资源和土质问题,提升有机磷农药废水处理方法迫在眉睫。基于此,政府有关部门应在优化有机磷农药废水处理方法的同时,引进先进的技术工艺,并通过不断地研究和综合,寻找更适合我国生存发展的有机磷农药废水处理方法。保护我们赖以生存的家园,坚持走社会主义可持续发展道路,是我们每个公民责无旁贷的责任。
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论文作者:常跃
论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第15期
论文发表时间:2016/11/11
标签:农药论文; 有机磷论文; 废水处理论文; 废水论文; 方法论文; 污染物论文; 水中论文; 《低碳地产》2016年8月第15期论文;