專利名稱：：二硝基重氮酚廢水的分子微電解處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水處理方法，特別是涉及一種二硝基重氮酚廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
：二硝基重氮酚是苯酚的硝基衍生物，作為主要的起爆藥之一，廣泛地應(yīng)用在各種火工品之中，特別是大量應(yīng)用在工業(yè)雷管中。由于二硝基重氮酚爆炸性能優(yōu)良、原料豐富、生產(chǎn)操作相對來說較為安全，成為國內(nèi)產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣的起爆藥，在工業(yè)雷管中，可代替含迭氮化鉛或雷汞的起爆藥而成為單一組分的裝藥，性能優(yōu)良，使用量巨大。在其生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)1kg二硝基重氮酚產(chǎn)品大約產(chǎn)生200kg300kg廢水。除此之外，實際生產(chǎn)中還有為防靜電，沖刷地面、工具的水，故實際廢水量遠遠大于此數(shù)值。二硝基重氮酚生產(chǎn)廢水是業(yè)界公認的極難處廢水，廢水成分復(fù)雜，具有強酸性或強堿性，含有較多有毒有害的污染物，含有的大量硝基苯、苯酚類劇毒、致癌物質(zhì)，具有很高的生物毒性，若不加處理直接排放，將會嚴(yán)重污染水環(huán)境，危害動植物生存，甚至影響附近居民的身體健康。目前，二硝基重氮酚廢水的處理方法主要有以下幾種(1)吸附法處理廢水是通過活性炭、磺化煤等吸附劑和吸附質(zhì)(溶質(zhì))間的物理吸附、化學(xué)吸附以及交換吸附的綜合作用來達到除去污染物的目的。但是由于生產(chǎn)原料所限及昂貴的價格，使得它的推廣應(yīng)用受到了限制。其缺點是吸附材料消耗量大、成本高、再生困難，再生后吸附能力急劇下降，實際應(yīng)用可行性差。(2)電解法在二硝基重氮酚廢水處理中的應(yīng)用為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)進行氧化，使其分解成簡單而穩(wěn)定的無機鹽。采用該方法耗電量較大，工作時水體溫度上升至80°。以上，最終的處理成本高，設(shè)備投入費用大，無法滿足實際需要。(3)生化法處理有機廢水是利用微生物的新陳代謝作用，對廢水中的污染物質(zhì)進行轉(zhuǎn)換、穩(wěn)定及使之無害化的處理方法。但是，到現(xiàn)在為止，還未篩選到能夠降解二硝基重氮酚的菌種，且未掌握培養(yǎng)適合處理此類廢水的活性污泥的有效方法，微生物在廢水中生存、繁殖的條件和活動規(guī)律也尚待研究，以至無法推廣。(4)氧化還原法是使用聚合硫酸鐵將廢水聚合沉淀，然后用過氧化氫和硫酸亞鐵氧化還原。聚合金屬鹽類，其作用原理是與水作用生成氫氧化物，與水中的雜質(zhì)(主要是懸浮物)一起沉降下來。二硝基重氮酚生產(chǎn)污水中加入一定量的凈水劑，可使污水中的懸浮狀水不溶物和過飽和物等沉淀下來，使廢水由渾濁變得澄清。之后，調(diào)整pH-34，再加入一定的過氧化氫、硫酸亞鐵和石灰乳能使廢水變得無色透明且消除毒性。但該方法工藝復(fù)雜，處理成本高昂，缺乏應(yīng)用價值。(5)光催化處理法是用高壓汞燈為光源，以稀土摻雜Ti02為光催化劑處理二硝基重氮酚污水，在特點條件下，二硝基重氮酚污水的COD降解率為78%，具有一點的處理效果，但該方法對處理環(huán)境要求苛刻，處理成本高昂，尚未有工程性的實際應(yīng)用。(6)廢水的綜合利用法用這種廢水做鍋爐用水，短期內(nèi)腐蝕現(xiàn)象不明顯，但長期使用腐蝕嚴(yán)重，可能是在高溫下廢水中的污染物發(fā)生了復(fù)雜反應(yīng)，產(chǎn)生了酸性等具有腐蝕性物質(zhì)的原故，存在二次污染。(7)其它，如重油焚燒法等。但該方法處理成本很高，企業(yè)無法承受這么高的處理成本。
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，提供一種效率高、成本低、維護方便、穩(wěn)定運行的工業(yè)化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)方案來實現(xiàn)的-一種二硝基重氮酚廢水的分子微電解處理方法，包括以下步驟a.調(diào)節(jié)二硝基重氮酚生產(chǎn)廢水的pH值至2.54.5;'5b.將上述廢水轉(zhuǎn)入動態(tài)分子微電解罐內(nèi)進行動態(tài)分子微電解處理，該微電解罐內(nèi)裝有可用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極，采用攪拌方式促進水料混合，廢水在動態(tài)分子微電解罐內(nèi)停留時間為15120分鐘；C.經(jīng)上述步驟處理后的廢水轉(zhuǎn)入靜態(tài)分子微電解床進行靜態(tài)分子微電解處理，微電解床內(nèi)裝有可用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極，廢水在入靜態(tài)分子微電解床內(nèi)停留時間為30120分鐘；d.將上述步驟處理后的廢水的pH值調(diào)節(jié)到79，中和沉淀；e.將上述步驟處理后的廢水上清液轉(zhuǎn)入兩級活性污泥生化處理池，第一級為水解酸化處理池，第二級為好氧處理池，其中，水解酸化活性污泥和好氧活性污泥均為馴化的活性污泥，在兩級處理池的停留時間均為2496小時；f.將經(jīng)過上述步驟理后的廢水轉(zhuǎn)入砂濾池過濾，檢測達標(biāo)排放。所述方法中，所述步驟b中的動態(tài)分子微電解處理是指在反應(yīng)罐內(nèi)以攪拌方式促進廢水與用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極材料混合。所述方法中，所述步驟c中靜態(tài)分子微電解處理是指廢水直接與用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極材料接觸反應(yīng)。所述方法中，所述步驟e中的馴化的活性污泥是以普通活性污泥為基礎(chǔ)，經(jīng)過逐步加入已由分子微電解處理過的二硝基重氮酚廢水適應(yīng)，并投加氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)培養(yǎng)馴化的。所述方法的步驟b中，微電解罐內(nèi)所裝的可用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極，優(yōu)選采用本申請人于2006年1月26日申請的中國專利申請"一種用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極"(申請?zhí)?00610033191.7，公開號CN101007671)所述的粉狀微電極。所述方法的步驟c中，微電解床內(nèi)所裝的可用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極，優(yōu)選采用本申請人于2006年1月26日申請的中國專利申請"一種用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極"(申請?zhí)?00610033191.7，公開號CN101007671)所述的粉狀微電極。本發(fā)明的基本原理是(1)分子微電極在分子催進劑的作用下，在偏酸性廢水中發(fā)生微電解反應(yīng)，促使廢水中的有機分子與分子微電極間的氧化還原反應(yīng)進入自催化過程，形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使得氧化還原瞬間達到最大強度。通過這種高強度的自催化氧化還原反應(yīng)，有機分子、毒性基團迅速、充分、循環(huán)地降解為低分子化合物和易降解的有機分子。(2)普通活性污泥經(jīng)過馴化，即可在經(jīng)微電解處理后的二硝基重氮酚廢水中生存繁殖，通過微生物的新陳代謝使有機物無機化，有毒物質(zhì)無害化，使廢水中的有機物完全降解。本發(fā)明所述的二硝基重氮酚廢水的分子微電解處理方法，工藝簡單，維護方便，可工業(yè)化穩(wěn)定運行，既降低成本，又提高去除效率，使有害物質(zhì)去除完全。尤其可采用上述中國專利材料進行微電解反應(yīng)。采用本發(fā)明的廢水處理方法，COD去除率達99.0%，BOD5去除率達80.8%，色度去除率、硝基苯去除率接近100%，對環(huán)境無二次污染。圖1為根據(jù)本發(fā)明所述廢水處理方法的處理流程示意圖。圖中1-污水調(diào)節(jié)池，2-酸調(diào)節(jié)池，3-動態(tài)分子微電解罐，4-靜態(tài)分子微電解床，5-沉淀池，6-生化池，7-砂濾池，8-酸液槽，9-堿液槽，10-污水提升泵，11-污水泵。具體實施方式圖1是根據(jù)本發(fā)明所述的二硝基重氮酚廢水的分子微電解處理方法而設(shè)計的一套處理設(shè)備，以下結(jié)合圖1來說明本發(fā)明所述處理方法的處理流程。如圖1所示，首先，將二硝基重氮酚生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性和堿性廢水送入污水調(diào)節(jié)池1，再由污水提升泵10送入酸調(diào)節(jié)池酸調(diào)節(jié)池2，調(diào)節(jié)pH值至2.54.5，再由污水泵11送入動態(tài)分子微電解罐3，廢水在動態(tài)分子微電解罐3內(nèi)停留30分鐘后，再進入靜態(tài)分子微電解床4，在靜態(tài)分子微電解床4內(nèi)停留1小時，動態(tài)分子微電解罐3和靜態(tài)分子微電解床4內(nèi)分別填充中國專利ZL200610033191.7所述的材料，經(jīng)過靜態(tài)分子微電解床4的廢水進入沉淀池5中和沉淀，沉淀后廢水上清液進入生化池6進行處理，其中水解酸化停留時間為96小時，好氧停留時間為96小時，經(jīng)過生化池6的廢水再進入砂濾池7過濾，所得清水直接排放。經(jīng)過上述方法處理后的廢水，經(jīng)檢測，結(jié)果見表1。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)——火炸藥GB14470.1-2002"，檢測項目為該標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的二硝基重氮酚的全部控制項目。表1:處理后廢水的檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表1可看出，采用本發(fā)明方法處理后的廢水，各檢測項目完全達到國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，其COD去除率達99.0%，BOD5去除率達80.8%，色度去除率、硝基苯去除率接近100%。上述實施例中，廢水在動態(tài)分子微電解罐內(nèi)停留時間可選擇的范圍是15120分鐘；廢水在入靜態(tài)分子微電解床內(nèi)停留時間可選擇的范圍是30120分鐘；廢水在兩級處理池的停留時間可選擇的范圍均為2496小時。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，根據(jù)本發(fā)明所述的廢水處理方法，還可設(shè)計出其他不同的處理設(shè)備，而不限于本實施例及圖1所示的處理設(shè)備。權(quán)利要求1、一種二硝基重氮酚廢水的分子微電解處理方法，其特征在于，包括以下步驟a.調(diào)節(jié)二硝基重氮酚生產(chǎn)廢水的pH值至2.5～4.5；b.將上述廢水轉(zhuǎn)入動態(tài)分子微電解罐內(nèi)進行動態(tài)分子微電解處理，該微電解罐內(nèi)裝有可用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極，采用攪拌方式促進水料混合，廢水在動態(tài)分子微電解罐內(nèi)停留時間為15～120分鐘；c.經(jīng)上述步驟處理后的廢水轉(zhuǎn)入靜態(tài)分子微電解床進行靜態(tài)分子微電解處理，微電解床內(nèi)裝有可用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極，廢水在入靜態(tài)分子微電解床內(nèi)停留時間為30～120分鐘；d.將上述步驟處理后的廢水的pH值調(diào)節(jié)到7～9，中和沉淀；e.將上述步驟處理后的廢水上清液轉(zhuǎn)入兩級活性污泥生化處理池，第一級為水解酸化處理池，第二級為好氧處理池，其中，水解酸化活性污泥和好氧活性污泥均為馴化的活性污泥，在兩級處理池的停留時間均為24～96小時；f.將經(jīng)過上述步驟理后的廢水轉(zhuǎn)入砂濾池過濾，檢測達標(biāo)排放。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的二硝基重氮酚廢水的分子微電解處理方法，其特征在于所述步驟b中的動態(tài)分子微電解處理是指在反應(yīng)罐內(nèi)以攪拌方式促進廢水與用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極材料混合。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的二硝基重氮酚廢水的分子微電解處理方法，其特征在于所述步驟C中的靜態(tài)分子微電解處理是指廢水直接與用于難降解工業(yè)廢水微電解處理的粉狀微電極材料接觸反應(yīng)。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的二硝基重氮酚廢水的分子微電解處理方法，其特征在于所述步驟e中的馴化的活性污泥是以普通活性污泥為基礎(chǔ)，經(jīng)過逐步加入已由分子微電解處理過的二硝基重氮酚廢水適應(yīng)，并投加氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)培養(yǎng)馴化的。全文摘要本發(fā)明涉及二硝基重氮酚廢水的處理方法。本發(fā)明所述的二硝基重氮酚廢水的分子微電解處理方法，包括以下步驟a.調(diào)節(jié)二硝基重氮酚生產(chǎn)廢水的pH值至2.5～4.5；b.將上述廢水轉(zhuǎn)入動態(tài)分子微電解罐內(nèi)進行動態(tài)分子微電解處理；c.經(jīng)上述步驟處理后的廢水轉(zhuǎn)入靜態(tài)分子微電解床進行靜態(tài)分子微電解處理；d.將上述步驟處理后的廢水的pH值調(diào)節(jié)到7～9，中和沉淀；e.將上述步驟處理后的廢水上清液轉(zhuǎn)入兩級活性污泥生化處理池；f.將經(jīng)過上述步驟理后的廢水轉(zhuǎn)入砂濾池過濾，檢測達標(biāo)排放。本發(fā)明所述的處理方法，工藝簡單，維護方便，可工業(yè)化穩(wěn)定運行，既降低成本，又提高去除效率，使有害物質(zhì)去除完全。文檔編號C02F1/461GK101519260SQ20081002652公開日2009年9月2日申請日期2008年2月28日優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日發(fā)明者波劉,盛君杰,魏煥曹申請人:清遠市靈捷制造化工有限公司