1、前言

　　硫双灭多威具有广谱、高效、低毒、内吸等特性，属于氨基甲酸酯类杀虫剂，是灭多威的低毒化种类。该药对防治鳞翅目、同翅目、膜翅目、双翅目，鞘翅目等害虫的幼虫特别有效，是国内目前防治抗性棉铃虫的优秀药剂。由于硫双灭多威对立性棉铃虫有较高的防效，同时生物降解容易，对作物无药害，因此成为国内外急需产品。该农药产生的废水含吡啶及吡啶类物质，可生化性差，不断是农药工业废水处理的难题。由于吡啶高毒性且非常稳定，难以毁坏，目前国内外对该水缺乏较好的处置办法，只能燃烧。因而探究一种经济可行的预处置办法成为必然。

　　电催化氧化技术是一种新兴的废水预处置技术，具有以下的特性：

　　1)无须添加试剂，防止二次污染;

　　2)常温常压下实施，反响条件易满足;

　　3)反响设备简单灵敏，易于工业化。目前，电催化氧化技术在炼油、印染、制革等范畴的废水处置中小有所获，笔者尝试用该技术处置硫双灭多威废水。

　　2、电催化氧化机理

　　电催化氧化分为直接阳极氧化和间接阳极氧化两种：

　　1)直接阳极氧化：在阳极上直接发作电化学反响，选择性氧化降解有机物，并伴有氧气析出，同时电能大量转化为热能，能耗高，应尽量防止;

　　2)间接阳极氧化：是经过阳极发作氧化反响产生强氧化剂羟基自在基，由羟基自在基间接氧化水中的有机物，到达降解的目的。由于间接氧化充沛应用了产生的强氧化剂羟基自在基，因而氧化效率大为提升。如何防止直接氧化，实施间接氧化的关键是找到合适的阳极资料。

　　3、实验局部

　　3.1 废水的来源及水质

　　硫双灭多威废水只要一股，来源于反响合成及洗濯产品用水，为闪蒸吡啶后剩余的釜残液，其水质如表1。

　　3.2 仪器、设备及试剂

　　仪器：Agilent1100SeriesLC/MSD液相质谱仪、岛津LC20AT/SPD-M20A液相剖析仪。

　　设备：电解槽有效容积1.8dm3，由5块阳极板和5块阴极板串联，外接SGB-30V30A型直流电源。

　　试剂：氢氧化钠、浓盐酸(以上试剂均为AR)。

　　3.3 实验办法及剖析办法

　　实验办法：将硫双灭多威废水调到一定pH值，倒入电解槽，于一定电流密度、板间距下电解数小时，中和后测废水CODCr。

　　剖析办法：废水成分剖析采用外标法;CODCr的测定采用重铬酸钾法。

　　4、结果与讨论

　　4.1 阳极资料的选择及电催化氧化条件

　　采用易发作间接氧化的常用资料：Ti/Sb2O5、Ti/SnO2、Ti/IrO-RuO、石墨做阳极，不锈钢作阴极，电催化氧化3h、电流密度30mA·cm-2、初始pH值6~9实施实验。实验结果见表2。

　　由表2可知，涂层Ti/IrO-RuO的催化活性较好，以下实验均以Ti/IrO-RuO作阳极、不锈钢作阴极展开研讨。

　　4.2 电流密度与CODCr去除率的关系

　　电流密度与去除率的关系见图1。

　　由图1可知，电解时间一定，CODCr的去除率随着电流密度加强而增大;但增至30mA·cm-2后，CODCr的去除率不再上升。由电催化氧化机理可知：电流密度的增加，直接造成溶液中羟基自在基·OH浓度升高，反响加强，从而处置效果提升;但电流密度超越30mA·cm-2，过高的电流加剧了析氧副反响，从而削弱了CODCr的去除率，因而处置该股废水采用30mA·cm-2为宜。

　　4.3 电解时间与CODCr去除率的关系

　　电解时间与去除率的关系见图2。由图2可知，增加电解时间，CODCr去除率升高。在2h左右CODCr去除率呈现降低是由于刚开端吡啶环未被毁坏，因而不占CODCr，但随着吡啶环的逐步翻开，其CODCr由隐性转变为显性，增加了水中的CODCr，故CODCr去除率不增反降，2h后开环的有机物被氧化，因而去除率升高。但3h后继续延长电解时间，CODCr去除率不再增加。这是由于：在反响的前3h里，废水中能氧化合成的有机物趋于完成，因而虽然延长反响时间，CODCr去除率不再增加。

　　4.4 板间距与CODCr去除率的关系

　　在电流密度30mA·cm-2、初始pH值6~9、电解3h的条件下，改动板间距，察看COD去除率的变化，结果见图3。由图3可知，板间间隔越小，电场强度越大，COD去除率越高。但板间距过小难以加工。综合思索，采用2cm的板间距为宜。

　　4.5 进水pH值与CODCr去除率的关系

　　进水pH值与CODCr去除率的关系见图4。由图4可知，初始pH值对CODCr的去除效果影响较大。随着pH值的升高，CODCr去除率是先升后降，在pH值为8.0左右，CODCr去除率到达80%。由于废水中含硫较高，酸性越强越不利于硫化物矿化为硫酸，且·OH也难生成。而碱性越强虽有利于·OH的生成，但更有利于析氧副反响的实施。当pH值为6~9时，随着电极反响生成·OH的同时，同时产物H+与OH发作中和反响，此时氧化反响状态较好，反响速率较大。因而pH值6~9揣测是羟基自在基产生的最佳点。

　　综上所述，硫双废水电催化的优化条件是：Ti/IrO-RuO做阳极板，不锈钢做阴极板、电流密度30mA·cm-2、初始pH值6~9，反响3h，CODCr去除率达80%。

　　5、电解前后废水的变化

　　5.1 电解前后B/C比照

　　由表3电解前后B/C比照可知，经电催化氧化处置，该废水由不可生化变为可生化废水。

　　5.2 废水处置前后颜色变化

　　硫双威废水在以上条件下经电催化氧化，废水由原水的黑色变为淡黄色，颜色明显改观。

　　5.3 剖析结果

　　5.3.1 废水液谱图

　　电解前后水液谱图如图6。

　　5.3.2 废水主要特征污染物的去除状况

　　采用液相色谱对特征污染物实施外标剖析，经电催化氧化前后比照，特征污染物去除明显。

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　　6、结论

　　自制电催化氧化设备有效处置硫双灭多威废水。Ti/IrO-RuO板作阳极，不锈钢板作阴极，电流密度为30mA·cm-3，氧化时间3h，板间距2cm，废水pH值6~9，CODCr去除率达80%，废水由难生化转为易生化，水中特征污染物大幅降低，该技术在处置农药废水方面具有较好的开展前景