一种处理草甘膦废水的方法技术

一种处理草甘膦废水的方法，涉及废水处理。将草甘膦废水加入MIL

【技术实现步骤摘要】
一种处理草甘膦废水的方法


[0001]本专利技术涉及废水处理，尤其是涉及一种处理草甘膦废水的方法。

技术介绍

[0002]草甘膦的出现提高作物的产量，有效缓解全球粮食危机，并且较之前广泛使用的阿特拉津(Atrazine)等除草剂，草甘膦对环境和生物的危害更小，是当之无愧的“庄稼保护神”。但是无论是草甘膦的生产过程还是草甘膦的使用过程中都会对环境造成一定的危害，工业合成草甘膦主要有三种方法：氢氰酸法、二乙醇胺法和甘氨酸法。生产草甘膦的工业合成方法有三种：氢氰酸法、二乙醇胺法和甘氨酸法，这些过程中产生大量的工业废水、废气等污染物。当草甘膦利用结晶法从草甘膦母液中析出时，利用滤膜将草甘膦从母液中收集，但是仍然有200～3000mg/L母液中未析出的草甘膦会通过废水排出至水体，造成水体污染。据报道，我国工厂废水中的草甘膦含量达到2560mg/L。
[0003]根据我国的地表水水质量标准，我国将地表水按照功能高低依次划分为五类，这五类水按照功能可以分为适用于饮用水、工业用水、农业用水等领域。其中Ⅰ类水为源头水、国家自然保护区内地表水，草甘膦含量需小于0.1μg/L，Ⅱ类水为集中式饮用水、水源地一级保护区、镇西濒危动物栖息地、水生生物产卵地及水生生物幼体索饵水体，该水体中草甘膦含量需低于140μg/L，Ⅲ类水为集中式生活饮用水、水源地二级保护区、工农业用水，草甘膦含量需低于700g/L，Ⅳ类水为工业用水、与人体不直接接触用水草甘膦含量需低于700μg/L，
Ⅴ
类水为农业用水、景观用水，草甘膦含量需低于1400mg/L(地表水环境质量标准.Availablefrom：http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/shjbh/shjzlbz/200206/t20020601_66497.shtml)。而生产草甘膦工厂废水中的草甘膦含量大于2560mg/L，直接排放严重超过地表水草甘膦含量标准，因此需要将其降解后再进行排放(Xing B,Chen H,Zhang X.Efficient degradation oforganic phosphorus in glyphosate wastewater by catalytic wet oxidation using modified activatedcarbon as a catalyst[J].Environ Technol,2018,39(6):749
‑
58)。
[0004]Fenton氧化法是一种成功的草甘膦处理工艺。它具有操作简单、降解效率高、不仅可以作为独立系统，还可以作为混合系统等优点。人类研究Fenton法已经有一百多年的历史，但是直到1964年Eisenhaue等人才首次将Fenton用于处理废水的研究中(Tang D Z.Advancedchemical oxidation:Its present role and potential future in hazardous waste treatment[J].WasteManagement,1993)。随后对于Fenton法的作用机理也做了广泛的探索和研究，目前公众比较认同的Fenton反应机理是由Haber和Weiss提出的Fenton试剂通过催化分解产生
·
OH进攻有机物分子，并使其氧化为CO2和H2O等无机物(Neyens E,Baeyens J.A review of classicFenton's peroxidation as an advanced oxidation technique[J].Journal of Hazardous Materials, 2003,98(1
–
3):33
‑
50)。常规Fenton工艺对总磷酸盐和化学需氧量(COD)的去除率分别达到96％和63％。然而，传统Fenton工艺存在几个缺点：氧化剂和铁离子的持续损失、固体污泥的形成、处理、运输和存
储试剂过程中所产生的高成本和风险(Zhang M H,Dong H,Zhao L,et al. A review on Fenton process for organic wastewater treatment based on optimization perspective[J]. Science of The Total Environment,2019,670)。为了克服这些缺点，提出了组合耦合法，即电
ꢀ‑
Fenton法和光
‑
Fenton法。据报道，它们都能在低浓度下完全去除草甘膦，并具有良好的矿化效果。电
‑
Fenton工艺克服了铁污泥积累的局限性，但是它成本高，风险大，而且对阳极损耗严重。Tran等人发现，通过使用碳纤维阴极进行电
‑
Fenton氧化，可以去除91.9％的草甘膦和81.6％的TOC(Tran M H,Nguyen H C,Le T S,et al.Degradation of glyphosate herbicide by anelectro
‑
Fenton process using carbon felt cathode[J].Environmental Technology,2019,(6):1
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10)。 Souza等人报道在优化条件下(pH 2.8,0.27mmol/L Fe
2+
/Fe
3+
,10.3mmol)，光
‑
Fenton法可以完全去除草甘膦以及74％的TOC(De S,Trov
ó
A,Antoniosi F,et al.Degradation of thecommercial herbicide glyphosate by photo
‑
fenton process:evaluation of kinetic parameters andtoxicity[J].Journal of the Brazilian Chemical Society,2013,24:1451)。但光
‑
Fenton法也面临着一些挑战，如工作寿命短、能源消耗高和经济成本较高。此外，因为Fenton的工艺需要酸性反应条件(pH＝2～4)，这不利于处理大量废水而是用于合成的低浓度草甘膦废水，而不是实际工厂生产草甘膦过程中产生的废水。同时，为了获得较高的矿化效率，需要过量的Fe
2+
/Fe
3+
。因此，在实际应用中有必要对废水进行后处理以处理多余的铁。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于为了克服Fenton反应存在的缺陷，提供一种操作简单，且草甘膦去除效率很高的处理草甘膦废水的方法。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]将草甘膦废水中加入MIL
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88A以及低浓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理草甘膦废水的方法，其特征在于包括以下步骤：1)MIL
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88A制备：使用水热法制备得到晶粒尺寸为7.47μm的MIL
‑
88A；2)吸附过程：在石英试管中加入50～400mg/L的草甘膦溶液共20～50mL，投加0.01～0.5g/L的MIL
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88A，放入磁子，将试管放入光化学反应仪上磁力搅拌，搅拌2～60min达到吸附饱和；3)光Fenton降解：待实验体系中加入MIL
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88A的草甘膦溶液搅拌充分，达到吸附饱和后，打开模拟太阳光的300～500W氙灯，加入0.1～2mL/L的H2O2，每隔10～20min取样一次，取样结束后再次加入0.1～2mL/L H2O2，得到样品后使用0.22～0.45μm的聚醚砜水系滤膜，过滤后衍生，随后使用HPLC进行测定；4)太阳光直接降解：选择晴朗的下午1：00～3：00点，平均光照度为6.43
·
103lux，至少一次加入H2O2，待13～18min吸附反应完成。2.如权利要求1所述一种处理草甘膦废水的方法，其特征在于在步骤1)中，所述MIL

【专利技术属性】
技术研发人员：周克夫，龙敏，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：