CN105174388A - 一种除草剂2,4-d生产废水的处理装置及处理方法 - Google Patents

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殷宏
薛光才
周用义
胡红菊
覃尼
熊金华
刘建华
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Abstract

本实用提供了一种除草剂2,4-D生产废水的处理装置及处理方法，它是由三个电催化氧化反应器依次串联而成；所述每个电催化氧化反应器内均设有极板组，每个极板组与电源相连。本发明在常温常压下，通过三台串联的电催化氧化反应器中有催化活性的电极反应产生羟基自由基，然后使除草剂2,4-D的生产废水完全矿化为CO2和H2O。相比传统的生物废水处理方法，本发明具有操作管理方便，氧化条件可控程度高，易实现自动化控制的优点，而且处理废水无需投加化学药品，后处理简单，设备集成度高，占地少。利用本发明的处理装置及处理方法处理后的废水中COD达到国家排放标准100mg/L以下。

Description

一种除草剂2,4-D生产废水的处理装置及处理方法
技术领域
本发明涉及除草剂领域，具体是指一种除草剂2,4-D生产废水的处理装置及处理方法。
背景技术
以2，4－二氯酚为原料生产的2,4-D及多种衍生物，是属于苯氧羧酸类激素型选择性除草剂，低浓度使用时能刺激植物生长，具有防止花果脱落、促进果实肥大的作用；高浓度使用时具有较强的内吸传导性，主要用于苗后茎叶处理、防除阔叶杂草类的生成，对于提高农作物的产量起到重要作用，其应用面很广。但2，4－二氯酚如扩散到环境中会被生物吸入和误食，特别是生产过程中所产生的废水中，含有微量的2,4-D、2,6-D和2,4-二氯酚、2,6-二氯酚及较高的羟基乙酸和氯化钠，如果直接排放则会污染当地的水体，带来严重的环境危害，对人类健康造成威胁。
目前2,4-D生产废水的处理方法主要有树脂吸附法，有机溶剂萃取法，液膜萃取法，芬顿氧化法等。前三种方法均为物理分离法，仅仅是针对生产废水中的2,4-二氯酚、2,6-二氯酚及羟基乙酸起到一定的分离浓缩作用，得到的2,4-二氯酚、2,6-二氯酚及羟基乙酸混合物中无用的2,6-二氯酚及羟基乙酸的浓度高，而有用的2,4-二氯酚浓度低，因此再利用的意义不大，再利用反而会影响到2,4-D产品质量，还需要进一步处理。另外废水中2,4-D、2,6-D等污染物仍需进一步处理，可见，采用树脂吸附法，有机溶剂萃取法，液膜萃取法来处理2,4-D生产废水并不理想。芬顿氧化法是由亚铁盐和过氧化氢组合的一种高级氧化技术，该技术氧化剂用量大，处理成本高，每吨废水处理费用650元左右，企业难以承受。
发明内容
本发明的目的是根据上述不足提供一种除草剂2,4-D生产废水的处理装置及处理方法，利用本发明的装置及方法处理2,4-D生产废水不仅除废效果好，处理后废水中COD达到国家排放标准100mg/L以下。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：一种除草剂2,4-D生产废水的处理装置，其特征在于：它是由三个电催化氧化反应器依次串联而成，一级电催化氧化反应器的进口与生产废水相通，一级电催化氧化反应器的出口与二级电催化氧化反应器的进口相通，二级电催化氧化反应器的出口与三级电催化氧化反应器的进口相通，三级电催化氧化反应器的出口直接排出；所述每个电催化氧化反应器内均设有极板组，每个极板组与电源相连。
本发明的另一个目的是提供一种利用上述处理装置的处理方法，其特征在于：所述生产废水从一级电催化氧化反应器的进口按照2-6m3/h的速度进入一级电催化氧化反应器中，然后依次通过二级电催化氧化反应器和三级电催化氧化反应器，在每个电催化氧化反应器中反应停留20-60min。
优选的，所述极板组由阳极和阴极组成，其中阳极为S-P型极板，极板面积为50×2m2，阴极为不锈钢304极板，极板面积51×2m2。
优选的，所述电催化氧化反应器的有效容积为2000L。
优选的，所述电催化氧化反应器的工作电压为16-18V，电流为250-480A。
本发明在常温常压下，通过三台串联的电催化氧化反应器中有催化活性的电极反应产生羟基自由基，然后使除草剂2,4-D的生产废水完全矿化为CO2和H2O。相比传统的生物废水处理方法，本发明具有操作管理方便，氧化条件可控程度高，易实现自动化控制的优点，而且处理废水无需投加化学药品，后处理简单，设备集成度高，占地少。利用本发明的处理装置及处理方法处理后的废水中COD达到国家排放标准100mg/L以下。
附图说明
图1为本发明的处理装置示意图；
其中，1-一级电催化氧化反应器、2-二级电催化氧化反应器、3-三级电催化氧化反应器、4-废水进口、5-排放出口、6-极板组、7-电源。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的详细说明：
如图1所示，本发明的一种除草剂2,4-D生产废水的处理装置，它是由三个电催化氧化反应器依次串联而成，其中一级电催化氧化反应器1的进口与生产废水进口4相通，一级电催化氧化反应器1的出口与二级电催化氧化反应器2的进口相通，二级电催化氧化反应器2的出口与三级电催化氧化反应器3的进口相通，三级电催化氧化反应器3的出口从排放出口5直接排出。所述每个电催化氧化反应器的有效容积为2000L。所述每个电催化氧化反应器内均设有极板组6，每个极板组6与电源7相连。所述极板组6由阳极和阴极组成，其中阳极为S-P型极板，极板面积为50×2m2，阴极为不锈钢304极板，极板面积51×2m2。电源7为恒流稳压直流开关电源，电源7型号为AC380VDC20V1500A×3路。
利用该处理装置处理除草剂2,4-D的生产废水的处理方法如下：
实施例1
所述生产废水从一级电催化氧化反应器的进口按照进料量2m3/h的速度进入一级电催化氧化反应器中，然后依次通过二级电催化氧化反应器和三级电催化氧化反应器，在每个电催化氧化反应器中反应停留60min。控制每个反应器工作电压16V，电流250A进行工作。除草剂2,4-D的生产废水的进水水质如表1-1所示，各级电催化氧化反应器的出口水质如表1-2所示。
表1-1除草剂2,4-D的生产废水的进水水质
表1-2各级电催化氧化反应器的出口水质
实施例2
所述生产废水从一级电催化氧化反应器的进口按照进料量6m3/h的速度进入一级电催化氧化反应器中，然后依次通过二级电催化氧化反应器和三级电催化氧化反应器，在每个电催化氧化反应器中反应停留20min。控制每个反应器工作电压18V，电流480A进行工作。除草剂2,4-D的生产废水的进水水质如表2-1所示，各级电催化氧化反应器的出口水质如表2-2所示。
表2-1除草剂2,4-D的生产废水的进水水质
表2-2各级电催化氧化反应器的出口水质
实施例3
所述生产废水从一级电催化氧化反应器的进口按照进料量4m3/h的速度进入一级电催化氧化反应器中，然后依次通过二级电催化氧化反应器和三级电催化氧化反应器，在每个电催化氧化反应器中反应停留40min。控制每个反应器工作电压17V，电流360A进行工作。除草剂2,4-D的生产废水的进水水质如表3-1所示，各级电催化氧化反应器的出口水质如表3-2所示。
表3-1除草剂2,4-D的生产废水的进水水质
表3-2各级电催化氧化反应器的出口水质
从实施例1-3的表中可以看出，用本发明的装置及方法处理过后的除草剂2,4-D的生产废水中COD可以达到国家排放标准100mg/L以下。而且处理后的废水清澈透明。另外，用本发明的方法处理废水每吨的成本仅为40-60元，成本低，实用性强。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种除草剂2,4-D生产废水的处理装置，其特征在于：它是由三个电催化氧化反应器依次串联而成，一级电催化氧化反应器的进口与生产废水相通，一级电催化氧化反应器的出口与二级电催化氧化反应器的进口相通，二级电催化氧化反应器的出口与三级电催化氧化反应器的进口相通，三级电催化氧化反应器的出口直接排出；所述每个电催化氧化反应器内均设有极板组，每个极板组与电源相连。
2.一种利用权利要求1所述处理装置的处理方法，其特征在于：所述生产废水从一级电催化氧化反应器的进口按照2-6m3/h的速度进入一级电催化氧化反应器中，然后依次通过二级电催化氧化反应器和三级电催化氧化反应器，在每个电催化氧化反应器中反应停留20-60min。
3.根据权利要求2所述除草剂2,4-D生产废水的处理方法，其特征在于：所述极板组由阳极和阴极组成，其中阳极为S-P型极板，极板面积为50×2m2，阴极为不锈钢304极板，极板面积51×2m2。
4.根据权利要求2所述除草剂2,4-D生产废水的处理方法，其特征在于：所述电催化氧化反应器的有效容积为2000L。
5.根据权利要求2所述除草剂2,4-D生产废水的处理方法，其特征在于：所述电催化氧化反应器的工作电压为16-18V，电流为250-480A。
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