專利名稱：火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝，特別是一種環(huán)保的火工藥劑生產(chǎn)過程中針對廢水預(yù)處理和硝基酚類廢水的關(guān)鍵處理工藝。
背景技術(shù)：
火工藥劑二硝基重氮酚、三硝基間苯二酚等生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水，這類廢水主要污染物是化學(xué)需氧量(COD)、色度、硝基酚類，而硝基酚類含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)和硝基基團，化學(xué)穩(wěn)定性極高且具有毒性，完全不同于一般的有機廢水。許多生產(chǎn)二硝基重氮酚、三硝基間苯二酚等火工藥劑企業(yè)長期以來為COD和硝基酚類不能達標(biāo)排放而困擾?；鸸に巹┥a(chǎn)廢水一直是國內(nèi)外污水處理面對的難題，因而也是國內(nèi)外近年來研究的熱門課題。目前已進入生產(chǎn)性應(yīng)用的方法有活性炭吸附法、電解法、鍋爐蒸發(fā)法、臭氧氧化法、沉淀法，這些方法都存以下問題運行費用高或處理出水達不到《兵器工業(yè)水污染 物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14470. 2-2002)的要求。此外，人們還利用電、超聲波、紫外光或化學(xué)方法，在一定條件下，產(chǎn)生羥基自由基，使硝基酚類礦化，變成無機鹽。但是這些方法大多數(shù)處理試驗階段，尚未進入生產(chǎn)性應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有效的連續(xù)的火工藥劑生產(chǎn)廢水的處理工藝，特別是針對該工藝過程中廢水的預(yù)處理工藝、硝基酚類處理工藝和整個廢水處理工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝，是根據(jù)廢水的特點，將各工序產(chǎn)生的廢水收集到調(diào)節(jié)池再進行處理，具體處理工藝步驟如下(I)調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)泵定量送至還原池調(diào)節(jié)PH為酸性后加入還原劑；(2)經(jīng)步驟(I)處理后的廢水進入反應(yīng)池1，在此加入有機助凝劑；(3)經(jīng)步驟(2)處理后的廢水自流入沉淀池I進行固液分離；(4)經(jīng)步驟(3)處理后的上清液進入三相流化氧化床，三相流化氧化床中部填充含碳鐵屑和泡沫塑料粒，填料下部設(shè)有布氣系統(tǒng)為廢水提供氧化所需的氧和三相流化所需的動力，廢水在三相流化床內(nèi)停留時間為2 3小時；(5)經(jīng)步驟(4)處理后的廢水進入電致三維三相流化氧化床，電致三維三相流化氧化床內(nèi)設(shè)置有電極板，電極板均接有電源，電極板間填充顆粒催化劑，電極板和顆粒催化劑下部設(shè)有布氣系為廢水提供氧化所需的氧和三相流化所需的動力;(6)經(jīng)步驟(5)處理后的廢水自流入反應(yīng)池2調(diào)PH為堿性并加入助凝劑后經(jīng)泵送入板框壓濾機進行固液分離；(7)經(jīng)步驟(6)處理后的濾液在反應(yīng)池3調(diào)節(jié)PH為酸性后進入電費通反應(yīng)塔，同時在塔內(nèi)加入H2O2和催化劑R。電費通反應(yīng)塔塔內(nèi)設(shè)有電極板，電極板均接有電源，反應(yīng)塔底部設(shè)有布氣系統(tǒng)提供氧氣，廢水在電費通反應(yīng)塔內(nèi)停留時間為6 8小時；
(8)經(jīng)步驟(7)處理后的廢水在反應(yīng)池4調(diào)節(jié)PH至堿性并加入助凝劑后在沉淀池2進行混凝沉淀，上清液進入清水池，一部分回用于生產(chǎn)，其它達標(biāo)排放。所述步驟(I)中PH值小于等于2。所述步驟(2)中有機助凝劑為PAM。所述步驟(4)中含碳鐵屑與泡沫塑料粒的體積比為2 1，含碳鐵屑和塑料的粒徑為2 3_，氣水比為5 I。所述步驟(5)中電極板為經(jīng)特殊加工的A3鋼板，電極板間距為25cm 30cm，接入電壓為5 10V，電流為30 35A，顆粒催化劑為3mm的活性炭，氣水比為3 I。所述步驟(6)中調(diào)PH值為8 9，加入的助凝劑為PAM。
所述步驟(7)中調(diào)PH值為4 5，R為以AI2O3為載體的T1、N1、Mn、Fe中一種或幾種氧化物，V水Mh202 Me = IOOOml 2 8g 2 3g，電極板為經(jīng)特殊鈍化加工的A3鋼板，電極板間距為20cm 25cm，接入電壓為10 12V，電流為25 30A，氣水比為
3 I0所述步驟(8)中調(diào)PH值為8 9，加入的助凝劑為PAM?；鸸に巹┥a(chǎn)廢水的處理工藝原理分析所述處理工藝步驟中，步驟(2)、(3)、(6)、⑶均為眾所周知的常規(guī)處理方法。步驟(I)的工藝原理在酸性條件下(PH值為小于等于2)，在還原劑的作用下，廢水中的部分污染物分子的極性將發(fā)生改變，由親水性分子變?yōu)槭杷苑肿?，在水中的溶解度降低，并有細小的懸浮顆粒生成，再加入助凝劑PAM，這些細小的懸浮顆粒將凝聚成大的帆花。步驟(4)的工藝原理三相流化氧化床是以原電池電化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，吸取了化工操作中的流化態(tài)技術(shù)，形成了一種高效的廢水處理裝置?；咎卣魇且院艰F屑、泡沫塑料顆粒等為載體，裝置內(nèi)的填料與廢水的污染物發(fā)生一系列的物理化學(xué)作用，此時會產(chǎn)生一種或多種初生態(tài)的混凝劑及初生態(tài)的氧化劑，這樣諸如混凝、吸附、催化氧化分解、絡(luò)合、置換等多種物理化學(xué)作用同時進行，使廢水中的污染物迅速去除。此外，廢水和空氣的混合液由下而上以一定的速度通過填料層時使載體流化，實現(xiàn)了氣-液-固三相充分接觸，提高了處理效率。步驟(5)的工藝原理電致三維三相流化氧化床是在電催化氧化的基礎(chǔ)上，吸取了化工操作的流化態(tài)技術(shù)，形成的一種處理高濃度有機廢水處理裝置。其基本特征是在兩個電極板之間填充顆?；钚蕴?，活性炭與水中的Fe2+形成大量的原電池，具有微電解作用，在電極板之間外加一個低壓直流電壓，使電極板之間的電場強度增加，電能增大，外部提供的O2捕集外加電場提供的電子，形成氧自由基離子，該離子經(jīng)過一系列的鏈鎖反應(yīng)后生成H2O2, H2O2在外加電子和金屬離子的作用下，激發(fā)生成氧化性僅此于氟離子的羥基自由基，羥基自由基使有機物分解、礦化。此外，廢水和空氣的混合液由下而上以一定的速度通過填料層時使載體流化，實現(xiàn)了氣-液-固三相充分接觸，提高了處理效率。電致三維三相流化氧化床在整個反應(yīng)過程中，外加電場只是起“導(dǎo)火索”的作用，完全區(qū)別于電解法，電解法是污染物在陽極和陰極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)而被分離，因此電解法能耗非常高。步驟(7)的工藝原理在低壓靜態(tài)電場能的作用下，在有H2O2和以AI2O3為載體的T1、N1、Mn、Fe中一種或幾種氧化物催化條件下，將發(fā)生自由基鏈反應(yīng)，生成羥基自由基，使部分有機物生成二氧化碳和水，使COD降解一部分，殘余的有機物將會水解酸化。顯然，這是繼前面第(5)步的深度催化氧化。處理后出水可以直接部分回用于生產(chǎn)和排放。本發(fā)明的有益效果1、本工藝原理清晰、完備，處理系統(tǒng)能連續(xù)穩(wěn)定運行，不產(chǎn)生二次污染。2、處理效果COD < 100mg/l，硝基酚< lmg/1，色度幾乎為零，硫化物檢測不出。3、處理出水可以直接回用于生產(chǎn)或綠化，對于水資源緊張的地區(qū)有重大意義，但處理廢水的藥劑成本僅約30元/噸廢水。


圖1本發(fā)明火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝流程圖。
具體實施例方式參考圖1，根據(jù)火工藥劑生產(chǎn)工藝的特點，將各工序產(chǎn)生的廢水收集到調(diào)節(jié)池再進行處理，其具體處理工藝如下將調(diào)節(jié)池的廢水泵入還原池，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值彡2，并加入還原劑，出水自流入反應(yīng)池1，在反應(yīng)池I加入助凝劑PAM，出水自流入沉淀池I進行泥水分離，上清液自流入集水井，集水井的廢水經(jīng)泵送至三相硫化氧化床氧化3小時，出水自流入電致三維三相流化氧化床，在床內(nèi)停留2. 5小時，出水加入Ca(OH)2調(diào)節(jié)PH至8 9、助凝劑，經(jīng)混凝后的水自流入過渡池，經(jīng)污泥泵送至板框壓濾機進行泥水分離，濾液進入集水井，在集水井加入鹽酸調(diào)節(jié)PH至4 5后經(jīng)泵送入反應(yīng)池3，在反應(yīng)池3加入催化劑，出水自流入電費通反應(yīng)塔停留6 8小時，出水加入Ca(OH)2調(diào)節(jié)PH至8 9、助凝劑，經(jīng)混凝后的水自流入沉淀池，沉淀池出水經(jīng)泵打入多介質(zhì)過濾器，過濾后的廢水在調(diào)節(jié)PH調(diào)整池調(diào)節(jié)PH值于6 9，最后經(jīng)清水池部分回用于生產(chǎn)其余達標(biāo)排放。以上就是一個完整的火工藥劑生產(chǎn)廢水處理的完善過程，如果管理嚴(yán)格，對PH和投藥量嚴(yán)格控制，廢水經(jīng)過處理后將穩(wěn)定地達標(biāo)排放。表I為二硝基重氮酚生產(chǎn)廢水經(jīng)過上述方法處理后的出水的化驗結(jié)果。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)一火工藥劑》(GB14470. 2-2002)。表I
權(quán)利要求
1.火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于具體處理工藝步驟為 (1)調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)泵定量送至還原池調(diào)節(jié)PH為酸性后加入還原劑； (2)經(jīng)步驟(I)處理后的廢水進入反應(yīng)池1，在此加入有機助凝劑； (3)經(jīng)步驟(2)處理后的廢水自流入沉淀池I進行固液分離； (4)經(jīng)步驟(3)處理后的上清液進入三相流化氧化床，三相流化氧化床中部填充含碳鐵屑和泡沫塑料粒，填料下部設(shè)有布氣系統(tǒng)為廢水提供氧化所需的氧和三相流化所需的動力，廢水在三相流化床內(nèi)停留時間為2 3小時； (5)經(jīng)步驟(4)處理后的廢水進入電致三維三相流化氧化床，電致三維三相流化氧化床內(nèi)設(shè)置有電極板，電極板均接有電源，電極板間填充顆粒催化劑，電極板和顆粒催化劑下部設(shè)有布氣系為廢水提供氧化所需的氧和三相流化所需的動力； (6)經(jīng)步驟(5)處理后的廢水自流入反應(yīng)池2調(diào)PH為堿性并加入助凝劑后經(jīng)泵送入板框壓濾機進行固液分離； (7)經(jīng)步驟(6)處理后的濾液在反應(yīng)池3調(diào)節(jié)PH為酸性后進入電費通反應(yīng)塔，同時在塔內(nèi)加入H2O2和催化劑R，電費通反應(yīng)塔塔內(nèi)設(shè)有電極板，電極板均接有電源，反應(yīng)塔底部設(shè)有布氣系統(tǒng)提供氧氣，廢水在電費通反應(yīng)塔內(nèi)停留時間為6 8小時； (8)經(jīng)步驟(7)處理后的廢水在反應(yīng)池4調(diào)節(jié)PH至堿性并加入助凝劑后在沉淀池2進行混凝沉淀，上清液進入清水池，一部分回用于生產(chǎn)，其它達標(biāo)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(I)中PH值小于等于2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(2)中有機助凝劑為PAM。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(4)中含碳鐵屑與泡沫塑料粒的體積比為2 I，含碳鐵屑和塑料的粒徑為2 3mm，氣水比為5 I。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(5)中電極板為經(jīng)特殊加工的A3鋼板，電極板間距為25cm 30cm,接入電壓為5 10V,電流為30 35A，顆粒催化劑為3mm的活性炭，氣水比為3 I。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于所述步驟￠)中調(diào)PH值為8 9，加入的助凝劑為PAM。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(7)中調(diào)PH值為4 5，R為以AI2O3為載體的T1、N1、Mn、Fe中一種或幾種氧化物，V水MH2O2 Me=IOOOml 2 8g 2 3g，電極板為經(jīng)特殊鈍化加工的A3鋼板，電極板間距為20cm 25cm，接入電壓為10 12V，電流為25 30A，氣水比為3 I。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(8)中調(diào)PH值為8 9，加入的助凝劑為PAM。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種火工藥劑生產(chǎn)廢水處理工藝，特別是一種環(huán)保的火工藥劑生產(chǎn)過程中針對廢水預(yù)處理和硝基酚類廢水的關(guān)鍵處理工藝。本工藝原理清晰、完備，處理系統(tǒng)能連續(xù)穩(wěn)定運行，不產(chǎn)生二次污染。處理效果COD＜100mg/l，硝基酚＜1mg/l，色度幾乎為零，硫化物檢測不出；處理出水可以直接回用于生產(chǎn)或綠化，對于水資源緊張的地區(qū)有重大意義，但處理廢水的藥劑成本僅約40元/噸廢水。
文檔編號C02F1/72GK103011469SQ20111028480
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者周鵬, 陳克文, 田紅翠 申請人:貴州活性源生態(tài)有限公司