[发明专利]利用改性筒形竹炭吸附处理稻田常用农药的方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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℃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。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

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。

本发明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。采用本发明处理水时，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。