突发有机磷农药污染的氧化应急去除研究

摘要

我国水污染严重，且突发性水事故频发，但目前针对突发性有机磷农药污染的研究较少。本文选取两种典型的有机磷农药毒死蜱及马拉硫磷为目标物研究如何应对震后灾区可能出现的突发性有机磷农药污染。
　　首先以去离子水配水，对比考察多种工艺去除毒死蜱及马拉硫磷的可行性并优选工艺，考察了目标污染物的初始浓度、pH值、浊度、叔丁醇投加量等因素对去除效率的影响，最后以松花江原水配水试验验证所选工艺是否可行。
　　结果表明，臭氧氧化、预氯化及粉末活性炭联用去除毒死蜱与马拉硫磷效果较好，混凝沉淀、高锰酸钾氧化及活性炭吸附对毒死蜱与马拉硫磷的去除效果不太理想。
　　模拟两种农药超过生活饮用水标准（毒死蜱，30μg/L；马拉硫磷，250ug/L）不同倍数时，臭氧将其去除至限值以下所需的臭氧投量不同。在毒死蜱的初始浓度低于150μg/L时臭氧投加量与毒死蜱的初始浓度的质量比（NCP）为7.1～6.4；毒死蜱的初始浓度低于300μg/L时，NCP为6.4～5.2，毒死蜱的初始浓度低于600μg/L时，NCP为5.2～3.7。而对于马拉硫磷的去除也是类似的情况，马拉硫磷的初始浓度小于2500μg/L时，O3投量小于1mg/L，NMA为0.94～0.75，马拉硫磷的初始浓度小于5000μg/L时，O3投量小于2mg/L，NMA应为0.76～0.45。在合适的臭氧投量情况下，24℃下20min内臭氧氧化可将毒死蜱与马拉硫磷去除99％以上；通过添加自由基抑制剂等手段验证，臭氧氧化去除毒死蜱与马拉硫磷主要为臭氧分子反应。
　　在适宜条件下，预氯化与粉末活性炭联用对毒死蜱与马拉硫磷两种农药都有较好的去除效果。去除毒死蜱时，氯与毒死蜱的最佳质量投配比为4.36～3.10，而去除马拉硫磷时所需的投配比为1.10～0.91。
　　模拟涪江水及松花江原水的实验表明，预氯化与粉末活性炭联用能有效地去除源水中的毒死蜱与马拉硫磷。当天然有机物的量增加时，适宜的增大氯的投加量可去除水中的毒死蜱及马拉硫磷。通过产物鉴定，采用预氯化与粉末活性炭联用去除毒死蜱与马拉硫磷可使源水的毒性降低。采用预氯化与粉末活性炭联用工艺可以有效应对突发性有机磷农药污染。

目录

突发有机磷农药污染的氧化应急去除研究

STUDY ON REMOVAL OF ORGANOPHOSPHORUS PESTICIED BY OXIDATION IN SUDDEN WATER POLLUTION

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1课题背景及研究目的意义

1.1.1课题背景

1.1.2绵阳第三水厂简介

1.1.3研究目的与意义

1.2有机磷农药的使用与危害

1.2.1有机磷农药的使用

1.2.2有机磷农药的危害

1.3有机磷农药的相关水质指标

1.4有机磷农药的研究现状

1.4.1有机磷农药的检测分析现状

1.4.2有机磷农药的去除现状

1.5本文的主要研究内容

第2章实验材料及方法

2.1实验材料

2.2实验方法

2.2.1溶液配制

2.2.2实验过程

2.3分析方法

2.3.1毒死蜱的分析

2.3.2马拉硫磷的分析

2.3.3预氯化产物分析

2.3.4预氯化产物富集

2.3.5有效氯浓度的测定

2.3.6PO43-浓度与SO42-浓度的测定

2.3.7水中臭氧浓度的测定

2.3.8pH的测定

2.3.9TOC的测定

第3章毒死蜱与马拉硫磷的去除工艺比较

3.1引言

3.2几种去除方法的效果比较

3.2.1自降解对毒死蜱及马拉硫磷的去除

3.2.2常规混凝去除毒死蜱及马拉硫磷

3.2.3KMnO4氧化去除毒死蜱及马拉硫磷

3.2.4臭氧氧化去除毒死蜱及马拉硫磷

3.2.5预氯化去除毒死蜱及马拉硫磷

3.2.6毒死蜱及马拉硫磷的吸附去除

3.2.7预氯化与粉末活性炭吸附联用去除毒死蜱及马拉硫磷

3.3本章小结

第4章臭氧氧化去除毒死蜱与马拉硫磷研究

4.1引言

4.2臭氧氧化毒死蜱与马拉硫磷的机理分析

4.2.1臭氧氧化毒死蜱的机理

4.2.2臭氧氧化马拉硫磷的机理

4.3臭氧氧化去除毒死蜱的效能研究

4.3.1初始pH值对臭氧氧化毒死蜱的影响

4.3.2O3投量与毒死蜱初始浓度对其去除的影响

4.3.3常见阴离子对臭氧氧化毒死蜱的影响

4.3.4温度对臭氧氧化毒死蜱的影响

4.3.5HCO3-投量对臭氧氧化毒死蜱的影响

4.4臭氧氧化马拉硫磷的效能研究

4.4.1HCO3-投量对臭氧氧化马拉硫磷的影响

4.4.2O3投量与MA初始浓度对MA去除的影响

4.4.3常见阴离子对臭氧氧化马拉硫磷的影响

4.4.4初始pH值对臭氧氧化马拉硫磷影响

4.4.5温度对臭氧去除马拉硫磷的影响

4.5本章小结

第5章预氯化与粉末活性炭吸附联用去除毒死蜱与马拉硫磷研究

5.1引言

5.2联用强化混凝去除毒死蜱与马拉硫磷的效果分析

5.3联用去除毒死蜱与马拉硫磷效能的影响因素

5.3.1有效氯投量的影响

5.3.2粉末活性炭投量的影响

5.3.3氯与粉末活性炭投加顺序的影响

5.3.4浊度的影响

5.3.5混凝剂种类的影响

5.3.6初始pH值的影响

5.3.7两种不同水质的影响

5.3.8腐植酸投量的影响

5.4联用工艺在两种实际水体中的使用分析

5.4.1模拟涪江水试验

5.4.2松花江原水配水试验

5.5联用工艺的化学安全性分析

5.5.1毒死蜱与马拉硫磷预氯化过程中几个指标值的变化

5.5.2毒死蜱及马拉硫磷的预氯化产物鉴定

5.5.3毒死蜱及马拉硫磷预氯化途径推测

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明

致谢