CN101519260A - 二硝基重氮酚废水的分子微电解处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及二硝基重氮酚废水的处理方法。本发明所述的二硝基重氮酚废水的分子微电解处理方法，包括以下步骤：a.调节二硝基重氮酚生产废水的pH值至2.5～4.5；b.将上述废水转入动态分子微电解罐内进行动态分子微电解处理；c.经上述步骤处理后的废水转入静态分子微电解床进行静态分子微电解处理；d.将上述步骤处理后的废水的pH值调节到7～9，中和沉淀；e.将上述步骤处理后的废水上清液转入两级活性污泥生化处理池；f.将经过上述步骤理后的废水转入砂滤池过滤，检测达标排放。本发明所述的处理方法，工艺简单，维护方便，可工业化稳定运行，既降低成本，又提高去除效率，使有害物质去除完全。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业废水处理方法，特别是涉及一种二硝基重氮酚废水的处理方法。
背景技术
二硝基重氮酚是苯酚的硝基衍生物，作为主要的起爆药之一，广泛地应用在各种火工品之中，特别是大量应用在工业雷管中。由于二硝基重氮酚爆炸性能优良、原料丰富、生产操作相对来说较为安全，成为国内产量最大，应用最广的起爆药，在工业雷管中，可代替含迭氮化铅或雷汞的起爆药而成为单一组分的装药，性能优良，使用量巨大。在其生产过程中，每生产1kg二硝基重氮酚产品大约产生200kg～300kg废水。除此之外，实际生产中还有为防静电，冲刷地面、工具的水，故实际废水量远远大于此数值。二硝基重氮酚生产废水是业界公认的极难处废水，废水成分复杂，具有强酸性或强碱性，含有较多有毒有害的污染物，含有的大量硝基苯、苯酚类剧毒、致癌物质，具有很高的生物毒性，若不加处理直接排放，将会严重污染水环境，危害动植物生存，甚至影响附近居民的身体健康。
目前，二硝基重氮酚废水的处理方法主要有以下几种：
(1)吸附法处理废水是通过活性炭、磺化煤等吸附剂和吸附质(溶质)间的物理吸附、化学吸附以及交换吸附的综合作用来达到除去污染物的目的。但是由于生产原料所限及昂贵的价格，使得它的推广应用受到了限制。其缺点是吸附材料消耗量大、成本高、再生困难，再生后吸附能力急剧下降，实际应用可行性差。
(2)电解法在二硝基重氮酚废水处理中的应用为先将废水放在电解槽的阴极区，使硝基化合物还原成氨基化合物，然后再经阳极区进行氧化，使其分解成简单而稳定的无机盐。采用该方法耗电量较大，工作时水体温度上升至80℃以上，最终的处理成本高，设备投入费用大，无法满足实际需要。
(3)生化法处理有机废水是利用微生物的新陈代谢作用，对废水中的污染物质进行转换、稳定及使之无害化的处理方法。但是，到现在为止，还未筛选到能够降解二硝基重氮酚的菌种，且未掌握培养适合处理此类废水的活性污泥的有效方法，微生物在废水中生存、繁殖的条件和活动规律也尚待研究，以至无法推广。
(4)氧化还原法是使用聚合硫酸铁将废水聚合沉淀，然后用过氧化氢和硫酸亚铁氧化还原。聚合金属盐类，其作用原理是与水作用生成氢氧化物，与水中的杂质(主要是悬浮物)一起沉降下来。二硝基重氮酚生产污水中加入一定量的净水剂，可使污水中的悬浮状水不溶物和过饱和物等沉淀下来，使废水由浑浊变得澄清。之后，调整pH＝3～4，再加入一定的过氧化氢、硫酸亚铁和石灰乳能使废水变得无色透明且消除毒性。但该方法工艺复杂，处理成本高昂，缺乏应用价值。
(5)光催化处理法是用高压汞灯为光源，以稀土掺杂TiO2为光催化剂处理二硝基重氮酚污水，在特点条件下，二硝基重氮酚污水的COD降解率为78％，具有一点的处理效果，但该方法对处理环境要求苛刻，处理成本高昂，尚未有工程性的实际应用。
(6)废水的综合利用法：用这种废水做锅炉用水，短期内腐蚀现象不明显，但长期使用腐蚀严重，可能是在高温下废水中的污染物发生了复杂反应，产生了酸性等具有腐蚀性物质的原故，存在二次污染。
(7)其它，如重油焚烧法等。但该方法处理成本很高，企业无法承受这么高的处理成本。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种效率高、成本低、维护方便、稳定运行的工业化二硝基重氮酚废水处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种二硝基重氮酚废水的分子微电解处理方法，包括以下步骤：
a.调节二硝基重氮酚生产废水的pH值至2.5～4.5；
b.将上述废水转入动态分子微电解罐内进行动态分子微电解处理，该微电解罐内装有可用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极，采用搅拌方式促进水料混合，废水在动态分子微电解罐内停留时间为15～120分钟；
c.经上述步骤处理后的废水转入静态分子微电解床进行静态分子微电解处理，微电解床内装有可用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极，废水在入静态分子微电解床内停留时间为30～120分钟；
d.将上述步骤处理后的废水的pH值调节到7～9，中和沉淀；
e.将上述步骤处理后的废水上清液转入两级活性污泥生化处理池，第一级为水解酸化处理池，第二级为好氧处理池，其中，水解酸化活性污泥和好氧活性污泥均为驯化的活性污泥，在两级处理池的停留时间均为24～96小时；
f.将经过上述步骤理后的废水转入砂滤池过滤，检测达标排放。
所述方法中，所述步骤b中的动态分子微电解处理是指在反应罐内以搅拌方式促进废水与用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极材料混合。
所述方法中，所述步骤c中静态分子微电解处理是指废水直接与用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极材料接触反应。
所述方法中，所述步骤e中的驯化的活性污泥是以普通活性污泥为基础，经过逐步加入已由分子微电解处理过的二硝基重氮酚废水适应，并投加氮、磷营养物质培养驯化的。
所述方法的步骤b中，微电解罐内所装的可用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极，优选采用本申请人于2006年1月26日申请的中国专利申请“一种用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极”(申请号：200610033191.7，公开号：CN101007671)所述的粉状微电极。
所述方法的步骤c中，微电解床内所装的可用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极，优选采用本申请人于2006年1月26日申请的中国专利申请“一种用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极”(申请号：200610033191.7，公开号：CN101007671)所述的粉状微电极。
本发明的基本原理是：(1)分子微电极在分子催进剂的作用下，在偏酸性废水中发生微电解反应，促使废水中的有机分子与分子微电极间的氧化还原反应进入自催化过程，形成链式反应，使得氧化还原瞬间达到最大强度。通过这种高强度的自催化氧化还原反应，有机分子、毒性基团迅速、充分、循环地降解为低分子化合物和易降解的有机分子。(2)普通活性污泥经过驯化，即可在经微电解处理后的二硝基重氮酚废水中生存繁殖，通过微生物的新陈代谢使有机物无机化，有毒物质无害化，使废水中的有机物完全降解。
本发明所述的二硝基重氮酚废水的分子微电解处理方法，工艺简单，维护方便，可工业化稳定运行，既降低成本，又提高去除效率，使有害物质去除完全。尤其可采用上述中国专利材料进行微电解反应。采用本发明的废水处理方法，COD去除率达99.0％，BOD5去除率达80.8％，色度去除率、硝基苯去除率接近100％，对环境无二次污染。
附图说明
图1为根据本发明所述废水处理方法的处理流程示意图。
图中：1-污水调节池，2-酸调节池，3-动态分子微电解罐，4-静态分子微电解床，5-沉淀池，6-生化池，7-砂滤池，8-酸液槽，9-碱液槽，10-污水提升泵，11-污水泵。
具体实施方式
图1是根据本发明所述的二硝基重氮酚废水的分子微电解处理方法而设计的一套处理设备，以下结合图1来说明本发明所述处理方法的处理流程。
如图1所示，首先，将二硝基重氮酚生产过程中产生的酸性和碱性废水送入污水调节池1，再由污水提升泵10送入酸调节池酸调节池2，调节pH值至2.5～4.5，再由污水泵11送入动态分子微电解罐3，废水在动态分子微电解罐3内停留30分钟后，再进入静态分子微电解床4，在静态分子微电解床4内停留1小时，动态分子微电解罐3和静态分子微电解床4内分别填充中国专利ZL200610033191.7所述的材料，经过静态分子微电解床4的废水进入沉淀池5中和沉淀，沉淀后废水上清液进入生化池6进行处理，其中水解酸化停留时间为96小时，好氧停留时间为96小时，经过生化池6的废水再进入砂滤池7过滤，所得清水直接排放。
经过上述方法处理后的废水，经检测，结果见表1。
检测标准执行中华人民共和国国家标准“兵器工业水污染物排放标准——火炸药GB14470.1-2002”，检测项目为该标准所规定的二硝基重氮酚的全部控制项目。
表1：处理后废水的检测结果
从表1可看出，采用本发明方法处理后的废水，各检测项目完全达到国家有关标准的要求，其COD去除率达99.0％，BOD5去除率达80.8％，色度去除率、硝基苯去除率接近100％。
上述实施例中，废水在动态分子微电解罐内停留时间可选择的范围是15～120分钟；废水在入静态分子微电解床内停留时间可选择的范围是30～120分钟；废水在两级处理池的停留时间可选择的范围均为24～96小时。
本领域技术人员应当知道，根据本发明所述的废水处理方法，还可设计出其他不同的处理设备，而不限于本实施例及图1所示的处理设备。
Claims (4)
1、一种二硝基重氮酚废水的分子微电解处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.调节二硝基重氮酚生产废水的pH值至2.5～4.5；
b.将上述废水转入动态分子微电解罐内进行动态分子微电解处理，该微电解罐内装有可用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极，采用搅拌方式促进水料混合，废水在动态分子微电解罐内停留时间为15～120分钟；
c.经上述步骤处理后的废水转入静态分子微电解床进行静态分子微电解处理，微电解床内装有可用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极，废水在入静态分子微电解床内停留时间为30～120分钟；
d.将上述步骤处理后的废水的pH值调节到7～9，中和沉淀；
e.将上述步骤处理后的废水上清液转入两级活性污泥生化处理池，第一级为水解酸化处理池，第二级为好氧处理池，其中，水解酸化活性污泥和好氧活性污泥均为驯化的活性污泥，在两级处理池的停留时间均为24～96小时；
f.将经过上述步骤理后的废水转入砂滤池过滤，检测达标排放。
2、根据权利要求1所述的二硝基重氮酚废水的分子微电解处理方法，其特征在于：所述步骤b中的动态分子微电解处理是指在反应罐内以搅拌方式促进废水与用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极材料混合。
3、根据权利要求1所述的二硝基重氮酚废水的分子微电解处理方法，其特征在于：所述步骤c中的静态分子微电解处理是指废水直接与用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极材料接触反应。
4、根据权利要求1所述的二硝基重氮酚废水的分子微电解处理方法，其特征在于：所述步骤e中的驯化的活性污泥是以普通活性污泥为基础，经过逐步加入已由分子微电解处理过的二硝基重氮酚废水适应，并投加氮、磷营养物质培养驯化的。
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