[发明专利]双电解法去除有机磷农药生产废水中的磷的方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于废水治理技术领域，尤其是涉及一种有机磷农药生产废水中的磷的去除方法及设备。

背景技术

有机磷农药是是当前农药中的三大支柱之一，从20世纪40年代开始成功开发以来，已经历了半个多世纪的发展。目前有机磷农药更是农药工业的主体，不管在品种的数量、产量和市场占有率方面都居各种农药的首位。中国生产和应用的各种有机磷农药多达上百种，包括杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂、除草剂等。我国有机磷农药生产企业主要分布在江苏、浙江、山东、安徽等人口密度大、环境容量小、国家重点保护的太湖、巢湖、长江等环境敏感水域的省市。

有机磷农药生产的污染问题主要表现为废水，该废水排放量大、污染物浓度高、毒性大、含盐量高、难降解化合物含量高、治理难度大等特点带来的水污染问题突出。

目前，中国每年排放的农药废水在1 亿立方米以上，其中80 %是有机磷农药废水，处理量占总量的7 %，而处理达标率仅为0.07 %，因此针对有机磷农药废水研究探索高效、实用的处理工艺迫在眉睫。

通过对有机磷废水的成分分析可知，废水中95% 以上的有机污染物不是农药本体，而是其中间体及不同阶段的水解产物，成分复杂，废水的COD值高，有机磷含量高，毒性强，含盐量高，可生化性差。因此，含磷废水的预处理是解决环保问题的重中之重。

近年来对有机磷废水的处理，基本围绕着分解和去除废水中的有机硫、磷进行，大体可分为物理处理法和化学处理法。物理处理法包括：吸附、萃取、气提、絮凝沉降等方法，化学处理法包括：氧化、还原、水解等方法。目前的处理方法对有机磷的去除率在30~70%，效率低，运行成本高昂，目前污染物治理技术的研究应用落后于产品的发展。正在公示的有机磷农药工业水污染物排放标准严于现行标准，特别是对特征污染物，因此，有机磷农药废水治理是困扰农药生产企业的难题之一，是该行业迫切需要解决的共性问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的第一个技术问题在于提供一种双电解法去除有机磷农药生产废水中的磷的方法，可实现高难度有机磷废水高效除磷，降低生化毒性，提高可生化性，降低后续处理难度。

本发明提供了一种双电解法去除有机磷农药生产废水中的磷的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将有机磷农药生产废水调节呈弱酸性后通入直流电解池，利用直流电解池中的铸铁电极进行电解氧化，同时向直流电解池底部通入曝气气体，经直流电解池处理后形成初步净化废水；

2）将初步净化废水通入微电解填料池中，使初步净化废水淹没过微电解填料池中的微电解填料，同时向微电解填料池底部通入曝气气体，利用微电解填料池中的微电解填料对初步净化废水进行微电解处理，生成微电解出水，所述微电解填料为铁、碳和多元金属催化剂经高温烧结而成，其孔隙率大于65%、堆密度0.8-1.2g/cm³、比表面积大于1.2m²/g；

3）将微电解出水调节至pH值为7~9，絮体充分沉淀，滤出上清液即可。

采用自动倒极的低压直流电解整流器为铸铁电极提供电源。

铸铁电极的电流密度为0.02~0.06A/cm²，铸铁电极的电极间距为20~60厘米，电解时间为1.5~3小时，反应温度为0~60℃。

步骤2）中，所述多元金属催化剂为铜、钯、钛和锌中的至少两种以上的组合物。

步骤1）和2）中，通入每立方米废水的曝气气体流量为10~20m³。

有机磷农药生产废水经pH调节至弱酸性，进入直流电解池，由铸铁材料制成的电解极板在电解整流器提供的低压直流电场作用下，阳极产生大量的Fe²⁺，阴极产生氧化能力极强的羟基自由基，具有极强的氧化性，在Fe²⁺的催化作用下，废水中的有机污染物被氧化，有机膦氧化为无机磷、亚磷酸盐氧化为磷酸盐；电解整流器可自动倒极，避免铸铁电极腐蚀过度和钝化。废水经直流电解后，进入微电解填料池，微电解填料池中铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池，这些细微电池是以电位低的铁成为阴极，电位高的碳做阳极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的，反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液，由于铁离子有混凝作用，它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸，形成比较稳定的絮凝物而去除，发生电化学反应过程如下：

阳极(Fe)：Fe-2e →Fe²⁺；