芬顿试剂处理吡虫啉农药废水试验研究开题报告

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1、开题报告芬顿试剂处理吡虫啉农药废水试验研究一、选题的背景、意义我国是农药生产和使用大国,农药行业在我国国民经济中占有重要地位。近年来,传统农药由于残留毒性大、效能低,正在被对环境更加友好的新一代农药逐步替代。吡虫啉以其高效、低毒、低残留的特点,成为新一代农药的代表,具有良好的市场前景。但是,对其生产废水的处理却并无成熟的工艺可循,该废水的不达标排放,对环境造成了严重的污染。因此,对吡虫啉生产废水治理工艺的研究不仅可以为企业排忧解难,还可以为高浓度难降解有机废水的治理寻求一种有效的处理手段。吡虫啉,又名咪蚜胺,英文名Imidacloprid,是一种高效、低毒、低残留

2、的仿生物杀虫剂，其生产废水中含有大量丙烯腈、甲苯、DMF及少量的2-氯-5-氯甲基吡啶等，具有毒性大、成分复杂、难降解有机物浓度高、治理难度大等特点，属于典型的高浓度难降解毒性有机废水，直接排放会严重污染环境。目前,农药废水的处理方法主要工艺有物化法、化学法和生化法三类方法。现在吡虫啉是世界上用量最大的新烟碱类杀虫剂，其每年世界原药总产量在18000—20000吨之间，其中中国的产量在12000—14000吨之间，中国的吡虫啉出口在8000吨左右，4000吨左右用于国内制剂产品。它是由德国拜耳公司和日本特殊农药株式会社共同开发的一种新型氯代烟碱类杀虫剂，于1984

3、年合成，1991年投放市场。特性吡虫啉原药的专利最早由拜耳在1986年申请的，目前拜耳公司的产量在6000吨左右。由于吡虫啉的生产主要是丙烯醛的合成线路，生产一吨的吡虫啉原药，将产生20吨左右的“三废”，对环境污染的压力的确很大。对其生产废水的处理目前却并无成熟的工艺可循,该废水的不达标排放,对环境造成了严重的污染。因此,对吡虫啉生产废水治理工艺的研究不仅可以为企业排忧解难,还可以为高浓度难降解有机废水的治理寻求一种有效的处理手段。二、相关研究的最新成果及动态吡虫啉农药生产过程中产生的废水颜色深、浓度高、难处理,若直接排放将对生态环境造成严重污染。目前,对该废水的

4、处理还没有一种方法被普遍接受。湿式氧化法(WAO)是一种处理高浓度、重污染、高毒性有机废水的有效方法,但设备及运行费用较高。催化湿式氧化法(CWAO)在WAO4基础上使用催化剂提高反应速率,降低反应的压力及温度,在较短时间内使有机物的降解效果达到最好。国外对CWAO已实现工业化,而我国对CWAO多处于实验室研究阶段,且研究的对象多为单一组分的模拟废水,近几年才出现处理实际废水的报道。目前尚未见用CWAO处理吡虫啉农药废水的报道。国内农药废水的治理始于上世纪六七十年代，80年代后逐步展开。目前农药废水的处理技术概括可分为物化法、化学法和生化法等。物化法常作为预处理手

5、段，用来回收废水中的有用成分，或对难生物降解物进行处理，达到去除有机物，提高可生化性，降低生化处理负荷，提高处理效率的目的。一般常用的物化法有萃取法、吸附法、沉淀法等。采用物化法能较好地回收废水中的有用物质，实现环境效益和经济效益的统一。化学法常作为生化处理的预处理方法使用，主要有药剂氧化法、光催化氧化法、湿式氧化法、微电解法和超临界水氧化技术。药剂氧化法包括氯氧化法、Fenton试剂法、臭氧氧化法等。其中应用Fenton试剂技术具有反应迅速且分解氧化彻底,可以处理不同类型废水,因此该技术越来越受到重视并不断完善和发展。普通Fenton法由于存在有机物矿化程度不高

6、、H2O2消耗大、成本高等缺点,所以最近国内外都侧重于研究改性Fenton法。对于光-Fenton法,下一步的发展方向应是加强对聚光式反应器的研制,以便提高照射到体系中的紫外线总量,达到降低运行成本的目的。对于电-Fenton法,其主要的发展方向应该是:(1)合理设计电解池结构,加强对三维电极的研究。以利提高电流效率、降低能耗。(2)加强对EF-H2O2体系中阴极材料的研制。新阴极材料应具有与氧气接触面积大、对氧气生成H2O2的反应起催化作用等特点。(3)加强对阳极电化学Fenton法的研究,可以考虑将工业电解制取H2O2的方法引入到Fenton体系。生化法的原理

7、是利用微生物的新陈代谢作用来降解转化有机物，其作为末端处理广泛应用于各行业的废水处理中，我国的农药生产企业基本上都建有生化处理设施。生化处理工艺一般分为好氧生化处理、厌氧生化处理以及高效降解菌等。在实际处理废水时，通过综合考虑技术特点与具体水质情况，常常采用几种方法联用，取长补短，可以极大提高废水的处理效率。从目前看，超声波技术、超临界水氧化、电极生物膜法、高效降解菌以及酶促降解法是农药废水处理技术的发展趋势，有待于人们进一步研究探索，使之尽快工业化和产业化。三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标1.研究内容在自然光照下，用芬顿法处

8、理吡虫啉农