超聲波技術處理農藥廢水
超聲波是頻率大于20 kHz的聲波,超聲波誘導降解有機物的原理是在超聲波的作用下液體產生空化作用,即在超聲波負壓相作用下,產生一些極端條件使有機物發生化學鍵斷裂、水相燃燒、高溫分解或自由基反應。
研究表明,在甲胺磷濃度為1. 0×10-4mol·L-1、起始pH2. 5、溫度30℃、Fe 2+ >50 mg·L-1、充O2至飽和的條件下,用低頻超聲波(80W·cm-2)連續輻照120 min,甲胺磷去除率達到99. 3%,乙酰甲胺磷的去除率達到99. 9%。孫紅杰等研究了各種因素超聲波頻率、功率、聲強、變幅桿直徑和溶液初始pH等對超聲降解甲胺磷農藥廢水的影響。Kotronarou等得出對硫磷在超聲條件下可以被完全降解為PO43- 、SO4 2- 、NO 3- 、CO2和H+ ,而在反應溫度為20℃、pH為7. 4時,對硫磷無催化水解半衰期為108 d,其有毒代謝產物對氧磷水解半
衰期為144 d。Cristina等對馬拉磷農藥在超聲波輻射下, 82μmol·L-1的馬拉磷溶液30 min內pH從6下降到4, 2 h內所有的馬拉磷全部降解,產物均為無機小分子。
用超聲波降解模擬廢水中低濃度樂果的試驗表明,輻射時間延長,降解率增加,加入H2O2v可明顯提高樂果的降解率,在溶液初始濃度較低的范圍內,降解速率隨濃度增大而加快,濃度增大到一定值后,降解速率變化不明顯,超聲降解時溶液溫度控制在15~60℃為宜。對久效磷和亞磷酸三甲酯生產過程中產生的廢水進行超聲氣浮預處理,可降低其COD和毒性,提高其可生化性,再經以光合細菌為主的生化處理,可使其COD降至200 mg·L-1。滅多威經超聲作用35min,可被完全轉換為無機物,其降解過程為假一級反應;濃度增加時,降解減慢; Fe 2+和H2O2對降解有促進作用,且Fe 2+促進作用比H2O2的大;采用不同氣體飽和溶液時,降解率的大小順序為Ar>O2>Air>N2。紅外光譜表明降解產物為SO4 2- 、NO 3-和CO2。
目前有關超聲輻射降解有機污染物的研究,大多屬于實驗室研究,還缺乏系統的研究,更缺少中試數據。
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