[发明专利]一种电化学预处理福美双农药废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种技术方法和设备，其是利用钛基二氧化锡锑钌钴铈电极高的析氧电位和极强的电催化氧化能力等特点，电解处理福美双农药生产中产生的高盐高浓度废水。属于环保技术和电化学领域。 

背景技术

福美双(imidacloprid)化学名称：四甲基秋兰姆二硫化物。结构式为 

福美双是保护性杀菌剂，是一种用于多种作物霜霉病、疫病、炭疽病、禾谷类黑穗病、苗期黄枯病的防治的农药。 

福美双生产是由二甲胺、二硫化碳、氨水进行缩合反应得二甲基二硫代氨基甲酸铵，再经双氧水氧化为成品。二甲胺盐酸盐和二硫化碳在氢氧化钠存在下生成二甲氨基二硫代甲酸钠(福美钠)。福美钠(或福美铵)与双氧水在硫酸存在下生成福美双。也可用氯气代替双氧水和硫酸，称氯气-空气氧化法。也可采用亚硝酸钠氧化法或电解氧化法。生产产生的废水浓度高、毒性大，难以直接生化法降解。 

本发明采用电化学氧化方法直接处理福美双废水，其优势是： 

1)不需要使用强氧化剂，处理工序简单，仅需将废水置于电解槽内电解处理一定时间即可； 

2)不产生二次污染； 

3)装置简单，工艺参数调整便利。电解的主要工艺参数是控制电流密度和废水在电解槽中的停留时间，工艺参数的调整极其方便。 

钛基二氧化锡锑钌钴铈电极具有很强的自由基产生能力和较好的稳定性，对于有机废水的降解能力很强，能大大增加废水COD的去除率。 

虽然过去有许多钛基氧化锡类电极应用于废水处理方面的报道，但由于不同的污染底物具有不同的降解特性，需要具有选择性的电极与之匹配。本发明所提供的Sn:Sb:Ru:Co:Ce摩尔比为78-81:6:8:2-3:3-5的钛基二氧化锡锑钌钴铈电极具有很高的析氧电位、很强的产生羟基自由基的能力和较好的稳定性，降解时析氧副反应少，降解效率高。该电极被证明具有对福美双农药废水中的污染物具有较好的选择性降解能力。经检索，尚未见电化学氧化方法用于处理福美双废水的报道。该方法既可以用来预处理福美双废水原水，也可以处理经过前期回收后的残余废液。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种电化学预处理福美双农药废水的方法，该方法中的钛基二氧化锡锑钌钴铈电极采用涂覆-热分解法制备。电极钛基体先用浓度30％、温度60℃的硫酸酸蚀50分钟，再用Sn:Sb:Ru:Co:Ce摩尔比为78-81:6:8:2-3:3-5的正丁醇盐溶液涂覆、干燥、500℃热处理即制得钛基二氧化锡锑钌钴铈电极。 

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：首先是调节废水的pH值，然后将高浓度福美双废水通入以钛基二氧化钛基二氧化锡锑钌钴铈电极为阳极的电解槽；最后在一定电流密度下使废水以一定的流速通过电解槽。 

本发明具体是按照以下顺序的操作步骤完成钛基二氧化锡锑钌钴铈电极处理福美双农药废水的方法的： 

步骤一，调节福美双废水的pH值； 

步骤二，使电解槽以一定的电流密度对福美双废水进行电解； 

步骤三，在一定电流密度下使福美双废水以一定的流速通过电解槽。 

作为本发明所述方法的一种优选方案，其中步骤一中所述的一定pH值，是指调节福美双废水pH值为6～8。 

作为本发明所述方法的一种优选方案，步骤二中所述的一定电流密度，是指钛基二氧化锡锑钌钴铈电极的电流密度控制在10mA/cm2～60mA/cm2。 

作为本发明所述方法的一种优选方案，步骤三中所述一定的流速是指福美双废水流过电解槽的流量0.05-0.3L/min。 

作为本发明所述方法的一种优选方案，本发明所述的电极采用涂覆-热分解法制备。其过程为：电极钛基体先用浓度30％、温度60℃的硫酸酸蚀50分钟，再用Sn:Sb:Ru:Co:Ce摩尔比为78-81:6:8:2-3:3-5的四氯化锡、三氯化锑、三氯化钌、氯化钴及硝酸铈的正丁醇溶液涂覆、干燥、500℃热氧化10min，此过程重复10-15次，再500℃热处理1h即得。本发明使用钛基二氧化锡锑钌钴铈电极处理福美双生产过程中产生的高盐高浓度废水，结果表明：在一定的pH值、电流密度和时间条件下，福美双农药废水的COD去除率达到60％以上，COD/BOD从低于0.1升高到0.3以上。钛基二氧化锡锑钌钴铈电极非常适合处理福美双生产中产生的高盐高浓度废水。 

本发明提供的电化学预处理福美双农药废水的方法，能够有效提高福美双废水可生化性，同时方法简便，设备简易，成本低廉，适宜推广。 

附图说明