專利名稱：二硝基重氮酚廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水的處理方法，特別是涉及一種二硝基重氮酚廢水處理方法。
背景技術(shù)：
二硝基重氮酚，學(xué)名為4，6-二硝基-2-重氮酚，簡稱DDNP，最初用作染料，后來發(fā)現(xiàn)它具有良好的起爆性能，于是將其作為起爆藥的藥劑用于工業(yè)雷管，至今已有幾十年的歷史。由于DDNP是一種不含重金屬的有機(jī)化合物，具有猛炸藥的威力，同時(shí)又具有良好的起爆性能和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，且原料來源廣泛，生產(chǎn)工藝簡單，因此被長期、穩(wěn)定地應(yīng)用于火工品行業(yè)。但是在DDNP的生產(chǎn)過程中卻產(chǎn)生大量的廢水，該廢水染色性強(qiáng)，色度高達(dá)1000倍以上，并含有大量的多種有害物質(zhì)，如硝基化合物、硫代硫酸鈉、硫化鈉、碳酸鈉、鹽酸等，同時(shí)廢水量大，每生產(chǎn)1千克DDNP約產(chǎn)生250-350千克廢水。
目前DDNP廢水的處理方法主要有以下幾種(1)吸附法吸附法處理廢水是利用活性碳、磺化煤等多孔性物質(zhì)的表面來吸附雜質(zhì)子，廢水中溶質(zhì)分子在吸附劑表面力場的作用下，從溶液中轉(zhuǎn)移到吸附劑的表面，從而減少了廢水中有毒物質(zhì)的含量，降低了廢水的色度，其缺點(diǎn)是吸附劑消耗量大，處理運(yùn)行費(fèi)用昂貴，有害物質(zhì)去除不徹底，廢渣多。
(2)電解法電解法是先將廢水放在電解槽的陰極區(qū)，使硝基化合物還原成氨基化合物，然后再經(jīng)陽極區(qū)進(jìn)行氧化，使其分解成簡單而穩(wěn)定的無機(jī)鹽，此法的缺點(diǎn)是耗電量大，不適于大規(guī)模生產(chǎn)。
(3)生化法生化法處理廢水是利用好氣性微生物的生物氧化作用，將廢水中的有機(jī)物質(zhì)和有害物質(zhì)分解成無毒的簡單物質(zhì)，微生物又利用這些簡單物質(zhì)作為養(yǎng)料，使自己生存和繁殖。本法的關(guān)鍵是培養(yǎng)活性污泥，掌握微生物在廢水中生存、繁殖的條件和活動(dòng)規(guī)律，但因?yàn)榛钚晕勰嗟呐囵B(yǎng)受環(huán)境及條件的影響很大，很難掌握微生物在廢水中生存、繁殖的條件及活動(dòng)規(guī)律，以致無法推廣。
(4)廢水的綜合利用法如作鍋爐用水、制作染料、回收硫代硫酸鈉或硫化鈉等。作鍋爐用水時(shí)所產(chǎn)生的凈水中含有硫化物，達(dá)不到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)廢水對鍋爐產(chǎn)生腐蝕；制作染料則工藝復(fù)雜、投資大，難以在生產(chǎn)中推廣。
(5)其它，如反滲透法等。采用反滲透法，反滲透裝置需要頻繁啟停，且反滲透膜更換成本過高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種成本低、效果好、處理過程連續(xù)化的二硝基重氮酚廢水處理方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種二硝基重氮酚廢水處理方法，包括如下步驟(1)調(diào)節(jié)廢水的PH值，使PH值達(dá)到3-5；(2)調(diào)節(jié)PH值后的廢水在微電解槽內(nèi)進(jìn)行微電解處理，微電解槽內(nèi)填充有鐵屑與碳顆粒的混合填充體，所述鐵屑與碳顆粒的重量比為5-9∶4-1，鐵屑粒徑為1-3mm，廢水在微電解槽內(nèi)的停留時(shí)間為0.5-2小時(shí)；(3)經(jīng)步驟(2)處理后的廢水進(jìn)入電濾機(jī)處理，廢水在電濾機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間為0.5-2小時(shí)；(4)經(jīng)步驟(3)處理后的廢水進(jìn)行過濾；(5)經(jīng)步驟(4)處理后的廢水進(jìn)入氧化混凝槽，槽內(nèi)加入濃度為20-40％的H2O2和濃度為20-50％的FeSO4溶液，加入量按重量比為廢水∶H2O2∶FeSO4溶液＝1000∶1-15∶1-10，氧化混凝時(shí)間為2-10小時(shí)；(6)將經(jīng)步驟(5)處理后廢水的PH值調(diào)節(jié)到6-9，過濾。
本處理方法中所述微電解過程包括兩級微電解，微電解槽內(nèi)適宜的鐵屑與碳顆粒重量比為6-8∶3-2、鐵屑粒徑為1-2mm，廢水在微電解內(nèi)適宜的停留時(shí)間為1-1.5小時(shí)；廢水在電濾機(jī)中適宜的停留時(shí)間為1.5-2小時(shí)；所述氧化混凝過程中加入H2O2和FeSO4溶液合適的濃度分別為25-30％和30-40％，恰當(dāng)?shù)募尤肓堪粗亓勘葹椤脧U水∶H2O2∶FeSO4溶液＝1000∶5-10∶2-5，適宜的氧化混凝時(shí)間為4-8小時(shí)。
本發(fā)明的基本原理是(1)偏酸性的廢水在微電解槽內(nèi)，以鐵作陽極、碳作陰極在水中形成無數(shù)個(gè)微電池發(fā)生微電解反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)氧具有極強(qiáng)的氧化性，可氧化水中的部分無機(jī)物和有機(jī)物；同時(shí)產(chǎn)生的初生態(tài)氫具有很強(qiáng)的還原作用，使污水中的某些物質(zhì)得以還原；另外，由于有機(jī)物參與陰極的還原反應(yīng)，使官能團(tuán)發(fā)生了變化，改變了原有機(jī)物性質(zhì)，從而使色度降低，使原來不易生化的有機(jī)物變成可降解的物質(zhì)，水中溶解的陽離子形成羥基絡(luò)合物，在污水中起混凝作用，有助于去除廢水中的懸浮物質(zhì)和膠體雜質(zhì)。(2)在電濾過程中，污水中的污染物在外電場的作用下分別在陽極和陰極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無害成分被分離出去；同時(shí)在電場的作用下，廢水中的膠體粒子和微小分散的污染物受電場作用，產(chǎn)生電泳現(xiàn)象，向相反電荷的電極移動(dòng)，并聚集在電極上使水澄清；此外，由于膠凝和氣浮作用，使膠體吸附的部分污染微粒上浮，實(shí)現(xiàn)固液分離；(3)氧化混凝過程中，經(jīng)電濾機(jī)處理后的污水在H2O2和FeSO4的作用下，其中的有機(jī)污物分解或碳鏈裂變，大大降低廢水中的CODCr和BOD5，另外廢水中的氯化物、硫化物、硫代硫酸根離子、氫氧根離子沉淀，從廢水中去除。
本發(fā)明二硝基重氮酚廢水處理方法，工藝簡單，廢水處理能連續(xù)進(jìn)行，由于采用了獨(dú)特的電濾處理，既降低了處理成本，又使有害物質(zhì)去除完全。采用本發(fā)明的廢水處理方法，平均每發(fā)雷管的工藝運(yùn)行成本為0.002-0.004元，COD去除率達(dá)98.2％，BOD5去除率達(dá)98.2％，色度去除率、硝基酚類去除率、硫化物去除率均接近100％，對環(huán)境無二次污染。


圖1為本發(fā)明所述廢水處理方法的流程示意圖。
圖中1-污水調(diào)節(jié)池，2-微電解槽，3-電濾機(jī)，4-清水池，5-酸液槽，6-雙氧水槽，7-硫酸亞鐵液槽，8-堿液槽，9-壓濾機(jī)，10-空壓機(jī)，11-污水泵，12-氧化混凝槽具體實(shí)施方式
將二硝基重氮酚生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢水和堿性廢水送入污水調(diào)節(jié)池1，調(diào)節(jié)PH值至3-5，再由污水泵11送入第一級微電解槽2，電解槽內(nèi)通入空氣，廢水在第一級電解槽2內(nèi)停留1.5小時(shí)后，再進(jìn)入第二級微電解槽2，在第二級電解槽2內(nèi)停留1小時(shí)，第一級微電解槽1和第二級微電解槽2內(nèi)分別填充有鐵屑和碳顆粒，鐵碳重量比為7∶3，鐵屑粒徑為1-3mm；經(jīng)微電解槽2處理后的廢水流入電濾機(jī)3，廢水在電濾機(jī)3中的停留時(shí)間為2小時(shí)，所用電濾機(jī)3由廣州東方環(huán)保設(shè)備廠提供；經(jīng)電濾機(jī)3處理后的廢水用壓濾機(jī)9過濾，進(jìn)行固液分離，得到除去干渣的廢水流入氧化混凝槽12，槽內(nèi)加入濃度為30％的H2O2和濃度為40％的FeSO4溶液，加入量按重量比為∶廢水∶H2O2∶FeSO4溶液＝1000∶8∶3，充分氧化混凝8小時(shí)后，調(diào)節(jié)PH值到6-9，用壓濾機(jī)9過濾，所得清水直接排放。
表1為處理后廢水的檢測結(jié)果。檢測結(jié)果由國家民用爆破器材質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心提供，檢測標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)“兵器工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)—火工藥劑GB14470.2-2002”，檢測項(xiàng)目為該標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的二硝基重氮酚的全部控制項(xiàng)目。
表1檢驗(yàn)項(xiàng)目 標(biāo)準(zhǔn)要求 廢水原樣 檢測結(jié)果PH值 6-99.5 7.2COD(mg/l)≤250 9030 161BOD5(mg/l) ≤180 2736.4 49.0色度(稀釋倍數(shù)) ≤180 100000 0硝基酚類(mg/l) ≤6.0 3786.5 0.1硫化物(mg/l) ≤2.0 6.0 未檢出從表1可看出，采用本發(fā)明方法處理后的廢水，各檢測項(xiàng)目完全達(dá)到國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，其COD去除率達(dá)98.2％，BOD5去除率達(dá)98.2％，色度去除率、硝基酚類去除率、硫化物去除率均接近100％。
采用本發(fā)明方法處理二硝基重氮酚廢水，藥劑成本約為30-60元/噸，工藝運(yùn)行成本平攤到每發(fā)雷管上約為0.002-0.004元(按每發(fā)雷管裝填DDNP0.38g計(jì)算)，而國內(nèi)目前對二硝基重氮酚廢水處理達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求的工藝運(yùn)行成本約為每發(fā)雷管0.01-0.04元，由此可見，本發(fā)明處理方法的成本也大大降低。
權(quán)利要求
1.一種二硝基重氮酚廢水處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)調(diào)節(jié)廢水的PH值，使PH值達(dá)到3-5；(2)調(diào)節(jié)PH值后的廢水在微電解槽內(nèi)進(jìn)行微電解處理，微電解槽內(nèi)填充有鐵屑與碳顆粒的混合填充體，所述鐵屑與碳顆粒的重量比為5-9∶4-1，鐵屑粒徑為1-3mm，廢水在微電解槽內(nèi)的停留時(shí)間為0.5-2小時(shí)；(3)經(jīng)步驟(2)處理后的廢水進(jìn)入電濾機(jī)處理，廢水在電濾機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間為0.5-2小時(shí)；(4)經(jīng)步驟(3)處理后的廢水進(jìn)行過濾；(5)經(jīng)步驟(4)處理后的廢水進(jìn)入氧化混凝槽，槽內(nèi)加入濃度為20-40％的H2O2和濃度為20-50％的FeSO4溶液，加入量按重量比為廢水∶H2O2∶FeSO4溶液＝1000∶1-15∶1-10，氧化混凝時(shí)間為2-10小時(shí)；(6)將經(jīng)步驟(5)處理后廢水的PH值調(diào)節(jié)到6-9，過濾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二硝基重氮酚廢水處理方法，其特征是所述微電解包括兩級微電解。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二硝基重氮酚廢水處理方法，其特征是所述鐵屑與碳顆粒重量比為6-8∶3-2、鐵屑粒徑為1-2mm，廢水在微電解內(nèi)的停留時(shí)間為1-1.5小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二硝基重氮酚廢水處理方法，其特征是所述廢水在電濾機(jī)中停留的時(shí)間為1.5-2小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二硝基重氮酚廢水處理方法，其特征是所述氧化混凝過程中加入H2O2和FeSO4溶液的濃度分別為25-30％和30-40％，加入量按重量比為廢水∶H2O2∶FeSO4溶液＝1000∶5-10∶2-5，氧化混凝時(shí)間為4-8小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二硝基重氮酚廢水處理方法，主要包括微電解、電濾、過濾、氧化混凝、再過濾工序。微電解槽內(nèi)的填料為鐵屑與碳顆粒，兩者的比例為5－9∶4－1，氧化混凝過程中同時(shí)加入濃度為20－40％的H
文檔編號C02F9/06GK1562818SQ20041002675
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月1日
發(fā)明者陳萬里, 傅應(yīng)大 申請人:廣東省三○九廠, 廣州棠溪東方環(huán)保設(shè)備廠