利用改性筒形竹炭吸附处理稻田常用农药的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用改性筒形竹炭吸附处理稻田常用农药的方法，包括先将筒型竹炭先经过强酸浸润，再进行清洗，最后调节ｐＨ值，得到改性筒形竹炭；在改性筒形竹炭的内筒内设置竹炭片；将多根设置过竹炭片的改性筒形竹炭相互平行立体固定连接，形成竹炭导流坝；用竹炭导流坝吸附水中的稻田常用农药。该法原材料青竹在我国分布较广且产量较高，取材较为方便，高温碳化的工艺也较为简单，成本较低，易于生产，在农村等经济条件欠发达地区也易于推广。该法简单易行，对设备条件要求低，并具有处理效率高，不产生副产物，危害性小，处理成本低，适用条件较为温和等特点，适合于农村农业中农药排放废水的处理，是一种高效节能型的水处理技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水处理领域，具体涉及一种处理氯虫苯甲酰胺，噻嗪酮和吡蚜酮等几 种稻田常用农药的方法。
技术介绍
氯虫苯甲酰胺，噻嗪酮和吡蚜酮等几种农药主要用于防治水稻稻纵卷叶螟及稻飞 虱等害虫，杀虫效果较好，目前在我国水稻生产中使用较为频繁，使用量也相对较大。氯虫 苯甲酰胺，噻嗪酮和吡蚜酮等农药可通过农田排放进入水体环境，作为一类毒性较高的杀 虫剂类农药，其在环境中的残留也可带来较大的环境风险，对环境中的生物尤其是水生生 物可造成直接的不利影响，从而可能引起较大的经济损失，并还可通过饮用水或食物链对 人类产生潜在的不利影响。目前针对氯虫苯甲酰胺等这些稻田新型常用农药相关的具有强 制性的排放以及地表水等标准相对较少，人们对其关注程度也较低，在环境污染控制应用 的对这些农药的处理手段就更为缺乏。水稻生产中这些常用农药品种的未经处理的排放势 必会对农村水体，甚至饮用水水源地产生直接的危害。目前国内在农村地区开展水处理的 情况并不多，一些应用于污水处理和饮用水净化的深度处理工艺很难应用到农村的农药排 放污水的处理中来，而对于农村地区生活污水处理的较为常用的生物处理工艺，大量排入 的氯虫苯甲酰胺等稻田常用农药可对其中的生物造成直接的毒害，反而降低其处理能力。由于目前针对农村稻田农药排放废水的处理存在着处理手段少、处理成本高、容 易带来不利影响、难以推广应用等诸多问题，因此提供一种成本低、去除率高、易于操作、无 二次污染的农业排放水体中氯虫苯甲酰胺等稻田常用农药的处理方法，业已成为国内外关 注和研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有农业中农药排放废水的处理存在的问题，提供一种利用 利用改性筒形竹炭吸附处理水体中氯虫苯甲酰胺、噻嗪酮和吡蚜酮等几种稻田常用农药的 的方法。该法的竹炭来自于竹子在600 700°C下的高温碳化，原材料青竹在我国分布较 广，且产量也较高，取材较为方便，高温碳化的工艺也较为简单，成本较低，易于生产，在农 村等经济条件欠发达地区也易于推广。该处理方法简单易行，对设备条件要求低，并具有处 理效率高，不产生副产物，危害性小，处理成本低，适用条件较为温和等特点，适合于农村农 业中农药排放废水的处理，是一种高效节能型的水处理技术。本专利技术的目的可以通过以下措施达到一种，包括如下步骤A、将具有开口端和竹节端并内部和两端贯通的筒型竹炭先经过强酸浸润，再进行 清洗，最后调节PH值至5 7，得到改性筒形竹炭；B、在改性筒形竹炭的内筒内设置不完全封闭该内筒的竹炭片；C、将开口端朝同一方向的多根设置过竹炭片的改性筒形竹炭相互平行立体固定连接，形成竹炭导流坝(简称竹炭坝)；其中每两根竹炭的间隙为0. 5 2cm ；D、用竹炭导流坝吸附水中的稻田常用农药；其中竹炭导流坝的进水端为筒形竹炭 的开口端。本专利技术采用的筒型竹炭为采用青竹高温碳化形成的筒型竹炭，其具有开口端和竹 节端，并且筒型竹炭的内部和两端贯通。在具体使用时，开口端为竹炭导流坝的进水口，筒 形竹炭的竹节端为竹炭导流坝的出水口，进水口的直径要大于出水口直径的0. 5 1. 5倍 (即开口端的内径要大于竹节端内径的0. 5 1. 5倍)，优选大于一倍。更好地选择符合如 下要求的筒形竹炭进水口直径3 4cm，出水口直径1 2cm，长度为20 25cm。筒型竹炭需要先进行改性处理，即在强酸中浸润，调节竹炭的吸附效果。具体的强 酸可以选用PH < 1的硫酸，浸润时间一般在2 4h范围内，清洗竹炭内部杂质，增加竹炭 内部孔隙度。最后采用稀酸或稀碱调节PH至5 7，优选至弱酸性。筒型竹炭的改性处理 可以增加竹炭内部孔隙度，提高竹炭的比表面积，提升竹炭吸附效能。在改性处理后的筒形竹炭内部，即内筒设置竹炭片(即控制片)，可以使水流在流 经筒形竹炭内部时形成紊流，增加保留时间。控制片的数目与排布可根据具体处理水流与 水量的情况决定，一般在采用竹炭导流坝处理含稻田常用农药的水时，单位分钟内水体流 量与竹炭导流坝质量比小于5。多根改性筒形竹炭立体固定的方式有多种，可以采用先列成一排，再将各排组成 立体形式；也可以先列成一小组，再将各组联成一个整体竹炭导流坝。一种成型的竹炭导流 坝的截面可以呈类似蜂巢的结构。竹炭导流坝中每两根竹炭的间隙优选为1 2cm。采用 本专利技术处理水时，可以将竹炭导流坝与水流平行置于农田沟渠水流出水处进行处理，也可 以临时将完成步骤B的改性筒形竹炭与水流平行置于农田沟渠水流出水处，将各竹炭按要 求固定构成竹炭导流坝。本专利技术中所讲的水体主要指来自江河湖泊的自然水灌溉稻田后排放的含几种稻 田常用农药的废水。所指的稻田常用农药一般为氯虫苯甲酰胺、吡蚜酮或噻嗪酮等几种，待 处理的水中上述稻田常用农药的含量不高于100μ g/L，目前一般稻田排水中常用农药农药 的含量多在100μ g/L以下，本专利技术具有很好的适用性。本专利技术的操作过程可以在野外环境 温度及野外阳光照射下进行。处理过程中可以对竹炭导流坝进行间歇性充气。本专利技术的有益效果本专利技术技术针对受氯虫苯甲酰胺，噻嗪酮和吡蚜酮等常用农 药污染的稻田排放废水，通过竹炭的吸附过程，并结合竹炭的间歇性充氧曝气以及光照等 过程，可有效的处理稻田排放水体中的氯虫苯甲酰胺，噻嗪酮和吡蚜酮等几种常用农药，其 去除率在90%左右，在较小水体流量的情况下更可达到95%左右的吸附效率。而且竹炭来 自于竹子的高温碳化，原材料青竹在我国分布较广，且产量也较高，取材较为方便，高温碳 化的工艺也较为简单，成本较低，易于生产，在农村等经济条件欠发达地区也易于推广。该 处理方法简单易行，对设备条件要求低，并具有处理效率高，不产生副产物，危害性小，处理 成本低，适用条件较为温和等特点，适合于农村农业中农药排放废水的处理，是一种高效节 能型的水处理技术。在安全性方面，采用本专利技术中处理的氯虫苯甲酰胺，噻嗪酮和吡蚜酮等几种稻田 常用农药，多吸附于竹炭空隙内部和表面，释放过程缓慢，大大降低对水体环境的风险。农 田排水具有间歇性特点，竹炭具有较多的充氧曝气时间，竹炭内部和周围的环境微生物可以对竹炭起到很好的降解作用，外界的强烈的阳光也可对氯虫苯甲酰胺，噻嗪酮和吡蚜酮 等几种农药进行强烈的光降解过程，因此再释放造成水体二次污染的风险极小。随着人们对水生态环境要求的日益提高，作为环境中具有较高毒性程度的农药类 污染物越来越引起人们的重视，因此研发一种新的便捷高效的降低农田排放废水中农药含 量水平的清洁处理技术显得愈发的重要和迫切了，本专利技术利用自然竹炭资源吸附稻田常用 农药的处理技术在这种需求形势下将有很好的应用前景。具体实施例方式实施例1 制备竹炭坝采用青竹高温碳化形成的筒型竹炭，其具有开口端和竹节端，并且筒型竹炭的内 部和两端贯通。开口端内直径3 4cm，竹节端内直径1 2cm，长度为20 25cm。将上述筒型竹炭在pH< 1的硫酸中浸润2 4h，再用水洗净，最后采用稀酸或稀 碱调节PH至弱酸性。在改性筒形竹炭的内筒内设置不完全封闭该内筒的竹炭片；将开口端朝同一方向 的多根设置过竹炭片的改性筒形竹炭相互平行立体固定连接，形成竹炭导流坝；其中每两 根竹炭的间隙为1 2cm。对比例1 制备非改性竹炭坝除不对筒型竹炭进行改性处理外，其他均采用实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用改性筒形竹炭吸附处理稻田常用农药的方法，其特征在于包括如下步骤：Ａ、将具有开口端和竹节端并内部和两端贯通的筒型竹炭先经过强酸浸润，再进行清洗，最后调节ｐＨ值至５～７，得到改性筒形竹炭；Ｂ、在改性筒形竹炭的内筒内设置不完全封闭该内筒的竹炭片；Ｃ、将开口端朝同一方向的多根设置过竹炭片的改性筒形竹炭相互平行立体固定连接，形成竹炭导流坝；其中每两根竹炭的间隙为０．５～２ｃｍ；Ｄ、用竹炭导流坝吸附水中的稻田常用农药；其中竹炭导流坝的进水端为筒形竹炭的开口端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦少俊，吴文铸，卜元卿，韩志华，孔德洋，单正军，
申请(专利权)人：环境保护部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]