我国农药品种繁多,可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂四大类。大部分农药生产能耗较大,附加值较低,生产过程中未反应的原材料和副产品回收率很低。农药对人类的贡献有目共睹,在促进农业增产增收方面发挥了重大的作用,但是农药生产耗能高,对环境的负面影响逐渐被人们所认识,并引起高度重视。我国农药行业的现状是,耗能高、污染重等问题仍很突出。农药生产过程产生的废水水质复杂.其主要特点是:污染物浓度较高,化学需氧量(COD)可达每升数万m及许多生物难以降解的物质;有恶臭,对人的呼吸道和粘膜有刺激性;水质、水量不稳定。
本文针对农药废水的水质特点:毒性大,废水中除含有农药和中间体外,还含有酚、砷、汞等有毒物质以及排放特征,系统分析了以膜分离为基础的废水资源化及减排技术在其处理中的应用。并在此基础上,介绍几个农药废水的实际应用情况,总结经验,为膜分离为基础的废水资源化及减排技术在农药废水处理中的应用提供借鉴
1、 农药废水的处理现状和存在的问题
国内外处理农药废水的技术主要有: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、萃取法、吸附法、生化法等等,其特征和存在的问题见表1
表1 农药废水的主要处理方法及比较
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处理方法
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处理原则
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试剂
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特征
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存在问题
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萃取法
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利用难溶于水的有机溶剂将废水中的反应残留物质萃取、反萃、浓缩精制
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有机萃取剂、界面活性剂
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效率高、操作简单、投资少,残留物可转化为资源
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运行成本高,
液膜萃取存在技术障碍
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吸附法
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依靠高活性的吸附剂对废水进行处理
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活性炭、离子交换树脂,酸碱
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可实现废水资源化
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树脂价格和再生费用高
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药剂氧化法
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利用强氧化剂对废水中的污染物进行破坏降解
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二氧化氯、芬顿试剂、臭氧等
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易于后续处理
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具有选择性,易产生二次污染,臭氧成本高
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光催化氧化法
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利用锐钛型氧化剂在紫外线照射下产生氧化性极强的· OH,将有机物降解
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TiO2-UV
H2O2-UV
O3-UV
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降解速度快,无二次污染
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工业应用少,处于实验室阶段
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湿式氧化法
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在一定的温度和压力下通入氧气,使废水中的有机物降解
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剂氧气或空气,催化剂
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去除率高
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条件苛刻,处理成本高
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微电解法
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絮凝、架桥、共沉淀、电沉积、电化学还原等多种作用综合效应的结果
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铁粉、碳粉,盐酸
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去除污染物,提高可生化性
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易产生二次污染
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生化法
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利用微生物的新陈代谢作用来降解有机物
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生物细菌
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运行费用低
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对水质有要求
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从表1可知,尽管利用萃取法和吸附法可以实现废水的资源化,但需加入萃取剂或使用价格较高的树脂,存在运行成本高、易产生二次污染的问题。其他的处理方法仅仅是破坏有害物质,不能回收废水中有价值的资源,而且产生大量的二氧化碳,与现在提倡的低碳经济不符。因此急需研究应用能回用废水中的资源、避免二次污染、减少废水排放和二氧化碳排放的农药废水处理技术。