CN101830606A - 一种处理2，4，6-三硝基甲苯废水的方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种处理2，4，6-三硝基甲苯(简称TNT)废水的方法。本发明主要通过固定化微生物-厌氧生物滤池(I-AF)和固定化微生物-曝气生物滤池(I-BAF)处理；其中：废水进入集水池，经过泵提升进入调节池，于调节池均质中和后，进入沉淀池，去除废水中悬浮物(SS)；该出水进入三级I-AF和五级I-BAF，进一步处理后，达标排放。详细方法步骤见说明书。本发明优点是生物处理采用了固定化微生物技术，提高了微生物的抗毒性，实现了对硝基苯类等有毒有害物质的高效生物去除，降低了处理成本，实现了废水达标排放。本发明用途不仅适用于TNT废水处理，而且应用于含硝基苯、苯胺污染物及其有机废水的处理。
Description
技术领域
本发明属于工业废水处理领域，确切地说是涉及2.4.6-三硝基甲苯(简称TNT)行业含硝基苯类污染物废水的方法及其用途。
背景技术
2.4.6-三硝基甲苯废水中硝基苯类化合物是一类强致癌、致突变性的有毒有机污染物，被美国环境保护署列为环境优先控制污染物，其结构稳定，不易分解、转化，是难生物降解化合物，对人类及其它生物具有很强的毒性，所以很多国家都严格限制硝基苯的排放标准。鉴于硝基苯的高毒性，传统生物方法处理这些污染物的效果较差，很难保证达标排放。目前硝基甲苯废水主要通过采取铁碳内电解将其转换为苯胺，然后再用生物处理的方法；例如申请号为200610012900的中国专利采用铁碳微电解处理含硝基苯污染物废水，这种方法主要是将硝基苯转化为苯胺，然后靠氢氧化铁吸附去除，剩余的硝基苯、苯胺主要靠Fenton试剂将其氧化，除了操作复杂、成本高外，内电解生成的大量的污泥处置仍是个难题；目前用得最多的方法是采用活性炭或碳纤维吸附来处理硝基苯(中国专利申请号200610151164，申请号00114476，申请号96117148)，这种方法处理成本高，吸附后的再生液处理难度大；还有采用高温高压氧化技术和生物处理联合处理的方法，同样存在处理成本高、处理效果不稳定的问题；也有人采用四氯化碳或苯萃取法处理硝基苯废水(中国专利申请号95117037)，这种方法适用于高浓度硝基苯废水的处理，其主要的缺点除了处理成本高、操作控制复杂和安全性差之外，萃取后的废水不能达标，仍需处理。TNT废水目前主要靠物化法处理，完全采用生物法处理TNT废水，目前尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，而提供了一种高效处理TNT废水的方法及其用途。
本发明目的可以通过下述方式来实现：本发明主要通过固定化微生物-厌氧生物滤池I-AF和固定化微生物-曝气生物滤池I-BAF处理；其中按下述顺序步骤进行：
废水进入集水池，经过泵提升进入调节池，于调节池均质、均量、中和后进入沉淀池除去废水中的悬浮物SS；
沉淀池的出水进入三级固定化微生物-厌氧生物滤池I-AF，将硝基苯类物质转化为苯胺类物质；
I-AF的出水进入五级固定化微生物-曝气生物滤池I-BAF，去除苯胺类有机物后达标排放；
微生物是指：金黄色杆菌属(Chryseobacterium sp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、鞘胺醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)、立默氏菌属(Riemerella sp.)。
所述的在调节池中，用10％的氢氧化钠溶液将pH值调至6-9。
在I-AF和I-BAF的水力停留时间HRT均为10-30小时，接触时间为7-18小时。
I-AF和I-BAF采用固定化微生物技术，固定化微生物载体为聚氨酯泡沫塑料。
在I-AF和I-BAF采用串联的方式运行，其串连的级数为两级、三级、四级或五级；在水量大时采用并联方式，设计两套同时运行。
I-AF和I-BAF启动正常运行后，在反应温度为15-40℃，废水中COD300mg/L，废水中污染物硝基苯类100mg/L的条件下，处理出水达到中国废水综合排放标准GB8978-1996中规定的一级标准。
处理2.4.6-三硝基甲苯废水的方法的应用，不仅适用于2.4.6-三硝基甲苯废水的处理，而且应用于含硝基苯、苯胺污染物废水的处理。
本发明相比现有技术具有如下优点：
(1)采用固定化微生物技术，创造了适宜于微生物生存的微环境，避免了硝基苯等污染物对微生物抑制或毒副作用，和传统的生物法相比，系统的耐毒性能提高了10倍以上，故本方法可处理中高浓度硝基苯、苯胺废水，且处理效果稳定。
(2))由于采用了现有技术中已知的高效微生物金黄色杆菌属(Chryseobacterium sp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、鞘胺醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)、立默氏菌属(Riemerella sp.)的固定化技术，提高了系统的适应性，故微生物驯化期短，系统启动快，抗冲击负荷能力强。
(3)本方法中TNT等污染物被固定化微生物所降解，极大的降低了处理成本(小于3元/吨)，避免了其他物化法污染物转移带来的二次污染的问题。
(4)采用固定化微生物处理技术，在去除有机污染物的同时，有效地去除了废水中的氨氮及总氮，实现废水达标排放。
(5)本发明不仅适用于TNT废水处理，而且可应用于硝基苯类、苯胺类有机废水的处理。
附图说明
图1是本发明处理2.4.6-三硝基甲苯废水的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面列举3个实施例，对本发明加以进一步说明，但本发明不只限于这些实施例。
本实施方式的过程是：TNT废水进入集水池，经过泵提升进入调节池，调节水质水量，用10％的氢氧化钠或硫酸溶液将pH值至6-9中性，然后进入混凝反应池进行絮凝，再进入沉淀池去除废水中的SS，出水再进入I-AF和I-BAF进一步去除水中污染物，然后达标排放。固定化微生物载体为聚氨酯泡沫塑料，接种金黄色杆菌属(Chryseobacteriumsp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、鞘胺醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)、立默氏菌属(Riemerella sp.)。
实施例1
采用本发明处理某炸药厂TNT减压水，原水COD浓度为300mg/L，TNT+DNT(二硝基甲苯)+MNT(-硝基甲苯)浓度为100mg/L，处理量6000m3/d，I-AF和I-BAF中水温控制在20℃-40℃，水力停留时间分别为12h和16h，出水COD浓度为60mg/L，硝基苯类浓度为2mg/L，苯胺类浓度为1mg/L。
实施例2
采用本发明处理某炸药厂TNT精致废水，原水经过预处理后COD浓度为800mg/L，TNT+DNT+MNT浓度为150mg/L，处理量380m3/d，I-AF和I-BAF中水温控制在20℃-40℃，水力停留时间分别为20h和26h，最终出水COD浓度为100mg/L，硝基苯浓度为2mg/L，苯胺类浓度为1mg/L。
实施例3
采用本发明处理某化工厂硝基苯、苯胺废水，原水经过预处理后COD浓度为1500mg/L，硝基苯浓度为250mg/L，苯胺浓度600mg/L，处理量3600m3/d，I-AF和I-BAF中水温控制在20℃-40℃，水力停留时间分别为28h和30h，出水COD浓度为100mg/L，硝基苯浓度为2mg/L，苯胺类浓度为1mg/L。
由上述实例可见，本发明对于不同水质的TNT废水及类似废水均具有良好的处理效果。
Claims (7)
1.一种处理2.4.6-三硝基甲苯废水的方法，其特征在于该方法通过固定化微生物-厌氧生物滤池I-AF和固定化微生物-曝气生物滤池I-BAF处理；其中按下述顺序步骤进行：
废水进入集水池，经过泵提升进入调节池，于调节池均质、均量、中和后进入沉淀池，除去废水中的悬浮物SS；
沉淀池的出水进入三级固定化微生物-厌氧生物滤池I-AF，将硝基苯类物质转化为苯胺类物质；
I-AF的出水进入五级固定化微生物-曝气生物滤池I-BAF，去除苯胺类有机物后达标排放；
微生物是指：金黄色杆菌属Chryseobacterium sp.、假单胞菌属Pseudomonas sp.、鞘胺醇单胞菌属Sphingomonas sp.、立默氏菌属Riemerella sp.。
2.按照权利要求1所述的处理2.4.6-三硝基甲苯废水的方法，其特征在于在调节池中，用10％的氢氧化钠溶液将pH值调至6-9。
3.按照权利要求1所述的处理2.4.6-三硝基甲苯废水的方法，其特征在于在I-AF和I-BAF的水力停留时间HRT均为10-30小时，接触时间为7-18小时。
4.按照权利要求1或3所述的处理2.4.6-三硝基甲苯废水的方法，其特征在于I-AF和I-BAF采用固定化微生物技术，固定化微生物载体为聚氨酯泡沫塑料。
5.按照权利要求1或3所述的处理2.4.6-三硝基甲苯废水的方法，其特征在于在I-AF和I-BAF采用串联的方式运行，其串连的级数为两级、三级、四级或五级；在水量大时采用并联方式，设计两套同时运行。
6.按照权利要求1或3所述的处理2.4.6-三硝基甲苯废水的方法，其特征在于I-AF和I-BAF启动正常运行后，在反应温度为15-40℃，废水中COD300mg/L，废水中污染物硝基苯类100mg/L的条件下，处理出水达到中国废水综合排放标准GB8978-1996中规定的一级标准。
7.由权利要求1所述的处理2.4.6-三硝基甲苯废水的方法的应用，不仅适用于2.4.6-三硝基甲苯废水的处理，而且应用于含硝基苯、苯胺污染物废水的处理。
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