芬顿试剂处理甲氰菊酯农药废水的试验研究.docx

芬顿试剂处理甲氰菊酯农药废水的试验研究摘要：采用单因素试验方法用芬顿试剂对粉煤灰基混凝剂吸附后的甲氰菊酯农药废水做进一步处理以探讨新的甲氰菊酯农药废水处理技术并确定芬顿试剂处理的最佳条件。结果表明在甲氰菊酯农药废水pH为4、30%（质量分数）H2O2用量为15mL/L、FeSO4・7H2O用量为2.0g/L、温度为50℃、反应时间为60min时芬顿试剂处理效果最佳此条件下CODCr去除率达95.78%。关键词：芬顿试剂；甲氰菊酯；废水处理中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：0439-8114（2013）13-3031-02甲氰菊酯（Fenpropathrinα-氰基-3-苯氧基苄基-2223-四甲基环丙烷羧酸酯）又名灭扫利是模拟天然除虫菊素由人工合成的拟除虫菊酯类的一种高效杀虫剂[1]在我国被广泛使用但该药为拟除虫菊酯类中毒性最大的高毒农药[2]在环境中残留会造成环境与食品的污染。利用粉煤灰基混凝剂对甲氰菊酯农药废水进行预处理CODCr去除率为50.91%[3]虽然是以废治废的方法但效率偏低废水需进一步处理才能达标排放。研究针对经粉煤灰基混凝剂预处理后的甲氰菊酯农药废水利用芬顿试剂的强氧化性对其进一步处理并对处理效果进行了研究期望能提高甲氰菊酯农药废水的处理效率。1材料与方法1.1仪器与药品主要仪器：290A+型精密pH计[ThermoElectronCorparation（美国）]、DF-1型集热式磁力搅拌器（江苏金坛市荣华仪器制造有限公司）、AS-990型吸收分光光度计（北京普析通用仪器有限公司）等。主要试剂：氢氧化钠、硫酸铁、硫酸、30%（质量分数下同）H2O2、重铬酸钾均为分析纯20%甲氰菊酯乳剂试验用水均为二次蒸馏水。1.2试验方法反应在250mL的烧杯中进行。取100mL经粉煤灰基混凝剂预处理后CODCr为349.3mg/L的甲氰菊酯农药废水加入适量的芬顿试剂考察水样的CODCr并计算CODCr去除率。CODCr采用国家标准方法（GB11914-1989）测定。2结果与分析2.1反应pH的确定分别取100mL粉煤灰基混凝剂处理后的甲氰菊酯农药废水调节pH为2、3、4、5、6（由于甲氰菊酯在碱性条件下不稳定故所调节的pH均小于7）加入1.0mL30%H2O2、0.10gFeSO4・7H2O于30℃的空气浴中振荡反应15min后测定废水的CODCr考察不同pH对CODCr去除率的影响结果如图1所示。由图1可知在酸性条件下甲氰菊酯农药废水CODCr的去除率随pH的增大先增加后降低在pH为4时去除率达到最高。这是因为pH的升高会抑制・OH的产生而且使溶液中的Fe2+以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力；当pH过低时溶液中H+的浓度又会比较高Fe3+还原成Fe2+的过程变得困难从而影响CODCr的去除效率。2.2H2O2用量的确定取100mL甲氰菊酯农药废水调节pH为4加入0.10gFeSO4・7H2O然后再分别加入不同量的30%H2O2于30℃的空气浴中振荡反应15min后测定废水的CODCr以考察30%H2O2用量对CODCr去除率的影响结果见图2。从图2中可以看出随着30%H2O2用量的增加甲氰菊酯农药废水中CODCr的去除率呈先增加后降低的趋势；当30%H2O2用量为15mL/L时CODCr的去除率达到最高为85.38%。原因是H2O2的用量过大会引起H2O2与・OH发生反应使最开始产生的・OH消耗掉即部分H2O2发生无效分解进而使CODCr去除率降低。2.3FeSO4・7H2O用量的确定取100mL甲氰菊酯农药废水调节pH为4分别加入不同质量的FeSO4・7H2O再加入1.5mL30%H2O2置于30℃的空气浴中振荡反应15min后测定CODCr考察FeSO4・7H2O用量对CODCr去除率的影响结果见图3。由图3可知随着FeSO4・7H2O用量的增加CODCr去除率先增加后降低当FeSO4・7H2O用量为2.0g/L时CODCr的去除率达到最高。出现这种现象的原因是Fe2+的浓度较低时生成的・OH相对较少因此去除率较低；随着Fe2+浓度的增加生成的・OH的量增加完全参加反应去除率升高；但当Fe2+浓度过高时在高浓度催化剂下反应开始迅速产生大量的・OH但氧化有机物反应速率较低导致・OH自身积聚生成水使生成的・OH被消耗掉去除率下降[4]。2.4反应时间的确定取100mL甲氰菊酯农药废水调节pH为4加入0