CN102020382A - 二硝基重氮酚工业废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种二硝基重氮酚工业废水新的处理方法，其主要工艺包括消爆、酸化、电解、混凝、氧化、中和等工序。首先将DDNP酸性废水进行消爆处理，并与DDNP碱性废水混合，在一定酸度条件下沉析出大部分硝基酚化合物，通过电解、混凝、氧化降解，将其中剩余的有机物完全除去，经中和后，即可达到国家规定的排放标准，对环境无二次污染。

Description

二硝基重氮酚工业废水处理方法

技术领域

本发明涉及一种硝基酚工业废水的处理方法，特别是涉及一种二硝基重氮酚工业废水的处理方法。

背景技术

二硝基重氮酚是主要的起爆药之一，广泛地应用在各种火工品之中，特别是大量应用在工业爆破雷管中。但由于生产过程中排放出二硝基重氮酚、氨基苦味酸、苦味酸、硫代硫酸钠、硫化钠等大量有毒有害物质，可对环境造成比较严重的污染。

对上述废水的处理方法，国内外有关单位均曾进行了广泛的研究，截止目前，所采取的处理方法主要有以下几种：

(1)吸附法：利用活性炭、磺化煤等吸附剂和吸附质(溶质)之间的物理吸附、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。主要缺点是运行成本高，再生工艺复杂，毒性消除不彻底。

(2)白腐真菌生化法：利用白腐真菌在分解木质素时产生的木质素过氧化物酶，将废水中有机物质和有害物质降解成无毒的简单物质。由于木质素也是一种有机物，一旦木质素分解完，白腐真菌也不复存在。因此，由白腐真菌处理废水可以使有机物浓度降低许多，但治理效果不是很彻底。

(3)化学氧化法：直接用氧化剂如过氧化氢、次氯酸盐等作用于废水，将废水中有机毒物分子的某些官能团氧化转型从而改变在水中的溶解度。由于运行成本高、运行周期长而且不容易彻底氧化分解。

(4)微电解法：以铁屑中铁和石墨组分构成微电池的负极和正极，以充入的污水为电解质溶液，在废水中形成无数个微电解池而发生微电解反应来处理有机废水，可以有效地去除色度，同时大大降低废水中COD值。该方法由于加入大量的铁屑和碳(石墨)颗粒，必然会产生大量的固体废物，给过滤及后续处理工作带来一定的困难。

另外还有其它的各种方法，但均难取得满意的效果。

发明的内容

本发明的目的是在现有技术不足的基础之上，提供一种二硝基重氮酚工业废水新的处理工艺，该方法安全性高、效果好、成本低、操作方便，对环境无二次污染。

本发明是结合电化学与化学的一种综合处理方法。其生产工艺主要包括以下步骤：

(1)消爆：首先在搅拌的情况下，在DDNP酸性废水(包括洗涤废水与地面冲洗废水)中加入氢氧化钠溶液至pH值达到12-13；

(2)酸化：经消爆处理3小时之后，将酸性废水缓慢倒入碱性废水中混合。用硫酸调节混合废水的酸度，使pH值达到2-3，并过滤；

(3)电解：经步骤(2)处理后的废水进入电解池，池内加入浓度为20-30％的过氧化氢溶液，加入量按重量比为：m_废水∶m_过氧化氢＝1000∶2-3，用石墨作电极，在10v左右的直流电源下电解4小时以上；

(4)混凝：经步骤(3)处理后的废水进入混凝池，加入饱和浓度的石灰水溶液至pH值达到7-9，混凝时间为1-2小时，并过滤；

(5)氧化：经步骤(4)处理后的废水进入氧化池，用硫酸调节废水的pH值至2-3.5，然后加入浓度为20-30％的过氧化氢溶液和浓度为25-35％的硫酸铁溶液，加入量按重量比为：m_废水∶m_过氧化氢∶m_硫酸铁＝1000∶3-5∶1-3，氧化时间为10-15小时，并过滤；

(6)中和：经步骤(5)处理后的废水进入中和池，用氢氧化钠溶液中和至pH值达到7-8，过滤。其沉淀氢氧化铁与氢氧化亚铁可以加入到氧化池进行循环利用，处理后的水体即可达标排放。

本发明的基本原理是：

(1)在DDNP酸性废水中，其主要成分是二硝基重氮酚，由于敏感度比较高，加入氢氧化钠溶液可以有效地破坏重氮基团，使其转化为硝基酚钠化合物，从而达到消爆的目的；(2)通过酸化处理，使硝基酚(包括苦味酸)、苦胺酸等物质的溶解度发生变化，促使其析出。同时，由硫化钠、硫代硫酸钠产生的硫化氢、二氧化硫可以通过氢氧化钠吸收，单质硫可以过滤除去；(3)经初步过滤处理的混合废水进入电解池的阴极区，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。另一方面，加入的H₂O₂在阴极区得到电子产生的·OH自由基具有高度的化学反应活性，从而引发自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化(H₂O₂+e→·OH+OH^-)；(4)在电解后的废水中加入饱和的石灰水溶液，生成的氢氧化铁与硫酸钙有絮凝作用，能将废水中微小颗粒及有机物聚集沉降下来，达到进一步净化废水的目的；(5)H₂O₂在Fe³⁺催化作用下产生的O₂与·OH，可以彻底降解经混凝处理后废水中的有机物(Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+HO₂·+H⁺，HO₂·+H₂O₂→O₂+H₂O+·OH)；(6)经中和后产生的沉淀主要氢氧化铁与氢氧化亚铁，可以循环利用。

本发明二硝基重氮酚工业废水处理方法，工艺流程科学合理，废水处理既可以连续进行，又可以时断时续进行。由于采用电化学与化学相结合一种综合技术处理方法，成本低，效果好，可以彻底根除废水中有害物对环境的污染与危害。

附图说明

附图1为本发明二硝基重氮酚工业废水处理方法的工艺流程图。

最佳实施方式

将DDNP酸性废水(包括洗涤废水与地面冲洗废水)送入消爆池，在搅拌的情况下，加入氢氧化钠溶液至pH值达到12.5。经消爆处理3小时之后，将酸性废水送入污水调节池与事先倒入的碱性废水缓慢混合。用硫酸调节酸度至pH值2.5，过滤。分离后的废水进入电解池，池内加入浓度为30％的过氧化氢溶液，加入量按重量比为：m_废水∶m_过氧化氢＝1000∶2.5，用石墨作电极，在10v左右的直流电源下电解4小时以上。将电解后的废水送入混凝池，用饱和石灰水调至pH值达到8，混凝2小时后，过滤。过滤后的废水流入氧化池，用硫酸调节废水的pH值至3，再加入浓度为30％的过氧化氢溶液和浓度为30％的硫酸铁溶液，加入量按重量比为：m_废水∶m_过氧化氢∶m_硫酸铁＝1000∶3∶1.5，充分氧化10小时后，过滤。经上述处理后的废水进入中和池，用氢氧化钠溶液中和至pH值7，再过滤。其沉淀氢氧化铁与氢氧化亚铁可以送入到氧化池进行循环利用，处理后的水体即可达标排放。

Claims (7)

1.一种二硝基重氮酚工业废水处理方法，主要包括消爆、酸化、电解、混凝、氧化、中和等过程，其步骤如下：

(1)消爆：首先在搅拌的情况下，在DDNP酸性废水(包括洗涤废水与地面冲洗废水)中加入氢氧化钠溶液至pH值达到12-13；

(2)酸化：经消爆处理3小时之后，将酸性废水缓慢倒入碱性废水中混合。用硫酸调节混合废水的酸度，使pH值达到2-3，并过滤；

(3)电解：经步骤(2)处理后的废水进入电解池，池内加入浓度为20-30％的过氧化氢溶液，加入量按重量比为：m_废水∶m_过氧化氢＝1000∶2-3，用石墨作电极，在10v左右的直流电源下电解4小时以上；

(4)混凝：经步骤(3)处理后的废水进入混凝池，加入饱和浓度的石灰水溶液至pH值达到7-9，混凝时间为1-2小时，并过滤；

(5)氧化：经步骤(4)处理后的废水进入氧化池，用硫酸调节废水的pH值至2-3.5，然后加入浓度为20-30％的过氧化氢溶液和浓度为25-35％的硫酸铁溶液，加入量按重量比为：m_废水∶m_过氧化氢∶m_硫酸铁＝1000∶3-5∶1-3，氧化时间为10-15小时，并过滤；

(6)中和：经步骤(5)处理后的废水进入中和池，用氢氧化钠溶液中和至pH值达到7-8，过滤。其沉淀氢氧化铁与氢氧化亚铁可以加入到氧化池进行循环利用。

2.根据权利要求1所述的二硝基重氮酚工业废水处理方法，其特征在于用氢氧化钠溶液对DDNP酸性废水(包括洗涤废水与地面冲洗废水)进行消爆处理，消爆处理后pH值达到12-13。

3.根据权利要求1所述的二硝基重氮酚工业废水处理方法，其特征在于酸化处理使用的是硫酸，酸化终点pH值达到2-3。

4.根据权利要求1所述的二硝基重氮酚工业废水处理方法，其特征在于电解过程中加入浓度为20-30％的过氧化氢溶液，加入量按重量比为：m_废水∶m_过氧化氢＝1000∶2-3；用石墨作电极，电解直流电压为10v，废水电解时间在4小时以上。

5.根据权利要求1所述的二硝基重氮酚工业废水处理方法，其特征在于混凝处理使用饱和石灰水作混凝剂，混凝剂的加量以pH值达到7-9为限，混凝时间为1-2小时。

6.根据权利要求1所述的二硝基重氮酚工业废水处理方法，其特征在于氧化过程中用硫酸调节废水的pH值至2-3.5，加入过氧化氢和硫酸铁溶液的浓度分别为20-30％和25-35％，加入量按重量比为：m_废水∶m_过氧化氢∶m_硫酸铁＝1000∶3-5∶1-3，氧化时间为10-15小时。

7.根据权利要求1所述的二硝基重氮酚工业废水处理方法，其特征在于使用氢氧化钠溶液对处理后的废水进行中和。

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