吡虫啉农药废水处理方法[文献综述].doc

1、文献综述 吡虫啉农药废水处理方法 一、 前言 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 （ 1-(6-氯 -3-吡啶基甲基 )-N-硝基亚咪唑烷 -2-基胺），英文名 Imidaclop

2、rid， 是一种高效、低毒、低残留的仿生物杀虫剂，他可应用于松茸，大米，鸡肉，猪肉，牛肉，大蒜，洋葱，苹果，板栗，桃，大葱，甘蓝，胡萝卜，番茄，草莓，芦笋，其他，大豆，蘑菇，玉米，花生，茶叶等农产品。 但是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。 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段，用来回收废水中的有用成分，或对难生物降解物

3、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。 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。 1. 药剂氧化法包括氯氧化法、 Fenton 试剂法、臭氧氧化法等。 2. 光催化氧化技术是利用锐钛型二氧化钛在紫外光的照射下产生氧化性极强的 OH 将有机物质转化为 CO2 、 H2O 以及无机物 ，降解速度快， 无二次污染。 3. 湿式氧化法是在一定温度和压力下向废水中通入氧气或空气 ，将水中有机物分解为小分子无机物及残存有机物的方法。 4. 微电解法是絮凝、吸附、架桥、卷扫、共沉、电沉积 电化学、还

4、原等多种作用综合效应的结果，能有效去除污染物，提高废水的可生化性。 5. 超声波技术的原理是在超声波的作用下加速分子的热运动 ，破坏有机物胶粒的稳定性，使之与混凝剂进行更有效的混凝 同时改变废水中有机物的性能，提高废水的可生化性，此技术常用于生化前的预 处理。 6. 电极生物膜技术是一种新颖的水处理技术，它将生物法和电化学法相结合，具有不需有机碳源氧化还原能力高以及生物膜与电极之间传质高效等特点。 生化法的原理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

5、降解菌等。 1. 好氧生物处理主要分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法是当前应用最广泛的一种生物处理技术，主要有传统活性污泥法、 SBR 法、延时曝气法、渐减曝气法等。为 了进一步提高处理效果，丰富净化功能，简化设备和方便运转，近年来活性污泥法在技术上有了不少改进，如用氧气代替空气的纯氧曝气法、两级活性污泥法、吸附传统活性污泥法或 AB 法、间歇式活性污泥法、SBR 法等，还进一步研究了关于活性污泥法脱氮、除磷、脱色、除臭和絮凝剂的应用。生物膜法是将微生物细胞固定在填料上，微生物附着于填料生长、繁殖、在其上形成膜状生物污泥。 2. 厌氧生化法可有效提高生化池负荷，减少池容，大幅度降低动力消

6、耗，同时还可回收沼气，因此具有较大的经济效益；但由于其处理不彻底，因此大多数情况下宜采用厌氧 、好氧生化联用（ A O）技术，可有效降低能耗，减少剩余污泥量，提高处理效率，同时可有效去除废水中的氨氮。 3.高效降解菌技术应用于废水处理是将不同废水中长势旺、生命力强的菌种筛选出来，将该菌种培养驯化后重新投入到水中进行废水处理，以达到更高更快的处理效果。高效降解菌技术除了应用于脱色、除臭、脱氮除磷、去除油脂、表面活性剂、藻类等，更重要的是用于难降解有机物的去除。 4. 酶促降解法是利用酶使农药及其衍生物降解成低毒的代谢产物，具有良好的应用前景，代表着农药废水治理技术的发展方向。 二、主题 吡虫 啉

7、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。 IMI 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 年合成， 1991 年投放市场 IMI 具有高效、低毒、内吸性强 残效期长、残留量低、广谱等。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 吨左右而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 ”

8、 ，对环境污染的压力的确很大。 吡虫啉在国内的应用现状： 1992 年取得临时登记，目前登记吡虫啉的记录是 667 条，其中原药 63 个，单剂 495 个，混配制剂 111 个，其中 10%WP 就有 167 家登记。吡虫啉应用在水稻上，防治稻飞虱，由于近些年的使用不当，褐飞虱对吡虫啉的抗性已经相当严重，但对灰飞虱和白背飞虱的效果还不错。其次吡虫啉对叶蝉、蚜虫、白粉虱、蓟马、介壳虫等刺吸危害的害虫。由于吡虫啉的温度系数关系，所以早春低温情况下其防治效果要优于啶虫脒等产品。 吡虫啉的前景展望，拜耳公司已经研发出了新的剂型 O TEQ（油性分散剂），这种剂型喷在叶面上，其渗透性和耐雨性与其他剂型

9、不同，这种剂型更稳定，其渗透性更好，进入植物体内运输性更好，耐雨性也非常好。此外，有数据表明在逆境条件下，尤其是在干旱情况下，施用吡虫啉比不施的棉花、大麦等农作物可以增产 10%左右。而且吡虫啉也有协同杀菌的作用。 在处理吡虫啉农药废水方面，目前主要采用水厌氧与加压好氧组合处理法、湿式过氧化氢氧化(WPO)和催化湿式过氧化氢氧化 (CWPO)、湿式氧化法 (WAO )和催化湿式氧化法（ CWAO）等。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

10、的报道。 三、总结 吡虫啉是一种高效、低毒、低残留的仿生物杀虫剂，然而在其生产过程中会过程中将会以 1：20 的比例产生 “ 三废 ” 产物，而且其污染产物具有毒性大、成分复杂、难降解有机物浓度高、治理难度大等特点，对环境污染造成极大的压力。这种新一代农药生产废水水中有机污染物复杂多样，一些传统的农药废水处理工艺已经不能满足其要求。这就 要求我们要积极的寻找解决途径。 在我的毕业论文实验中，我打算尝试用芬顿法来处理吡虫啉农药废水。 Fenton 试剂是由亚铁离子与过氧化氢组成的体系。 1894 年，法国科学家 Fenton 发现，在酸性条件下， Fe2+/H2O2 可以有效氧化酒石酸： 234

11、 6 6 2 2 2 22 2 6 4 1 0 2H C H O F e H O C O H O F e 后人为了纪念这一发现，将 Fe2+/H2O2 命名为 Fenton 试剂 . 1964 年， 加拿大学者 Eisenhaner 首次将芬顿试剂应用到水处理中。他用芬顿试剂处理 ABS 废水， ABS 的去除率高达。 到目前为止，该种方法被应用于处理染料废水、垃圾渗滤液、农药废水、焦化废水等多方面污水问题。芬顿氧化法作为一种高级氧化技术，具有高效、 廉价、选择性小等特点。 实验结果以分析 COD 值来判定吡虫啉农药的去除率。 四、参考文献 1赵彬侠 , 李红亚 , 张小里 , 刘林学 , 金

12、奇庭催化湿式氧化法处理吡虫啉农药废水 J化工环保 , 2007, 27（ 5）： 442 445 2韩玉英 , 赵彬侠 , 张小里 , 等催化湿式氧化吡虫啉农药废水的研究 J工业催化 , 2005, 13（ 2）： 43 46 3伏广龙 , 徐国想 , 祝春水 , 张猛芬顿试剂在废水处理中的应用 J环境科学与管理 , 2006, 31（ 8）： 133 135 4叶蓓蓉 , 姚日生 , 边侠玲农药生产废水处理技术与研究进展 J工业用水与废水 , 2009, 08（ 2）： 23 26 5胥维昌我国农药废水处理现状及展望 J化工进展 , 2000, （ 5）： 18 23 6杨晓燕 , 陈雷 ,

13、 陆雪梅 , 徐炎华微电解 -芬顿法预处理吡虫啉农药生产废水 J南京工业大学学报 , 2008, 30（ 03）： 30 33 7 赵彬侠 , 李红亚 , 张小里 , 刘林学 , 金奇庭催化湿式氧化法处理吡虫啉农药废水的优化工艺条件 J环境污染与防治 , 2006, 28（ 4）： 298 301 8邱宇平 , 陈金龙 , 张全兴 , 等农药生产废水处理方法与资源化技术 J环境污染治理技术与设备 , 2003, 4（ 9）： 63 67 9张勇 , 王志良 , 张林生 , 李国新 , 乐 昕 , 李国平吡虫啉废水厌氧与加压好氧组合处理技术研究 J南京师范大学学报 , 2009, 09（ 04）

14、： 49 52 10赵启文 , 刘 岩催芬顿 ( Fenton)试剂的历史与应用 J化学世界 , 2005, （ 5）： 319 320 11矫彩山 , 王中伟 , 彭美媛等 我国农药废水的处理现状及发展趋势 J 环境科学与管理 , 2006, 31( 07 )： 111 114 12迟春娟 , 施跃锦 , 张嗣炯液液萃取处理高氯难降解有机废水 J浙江工业大学学报 , 2001, 29（ 2）： 204 212 13 A drian M T, Silva IM , Castelo R M Catalytic studies in w e t oxidation of effluents fro

15、m form aldehyde industry J Chem Eng Sci, 2003, 58： 963 979 14 Shiow SL, Chang DJ, Wang C H Catalytic wet air oxidation of phenol by CeO2 catalytic-effect of reaction conditions J Water Res, 2003, 37（ 3）： 793 800 15赵彬侠 , 王进 , 张小里 , 刘林学湿式过氧化氢氧化法处理吡虫啉农药废水研究 J安全与环境学报 , 2008, 02（ 5）： 56 59 16周 琴 , 吴永凤吡虫啉的高效液相色谱法分析 J广东化工 , 2004, 1： 28 29 17董 岳 , 张林生 赵珊珊 , 王志良反相高效液相色谱法测定吡虫啉原药和制剂含量的研究 J污染防治技术 , 2009, 22（ 6）： 94 96