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含硝基苯、苯胺污染物废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

一种含硝基苯、苯胺类污染物废水的处理方法，属化学技术领域，旨在解决含硝基苯、苯胺类污染物废水的处理问题。它是将生产装置产生的废水先用硫酸调节酸碱度到pH3～4；再入填充有含铁、铜、锌组分的催化剂和焦炭的还原处理器进行还原处理，同时吹入适量空气进行搅拌，还原后的废水再用硫酸调节至pH3～4后，再将废水送入填充有含铁、铜、锌组分CHA－1型催化剂和焦炭的催化氧化处理器进行处理，同时加入双氧水，吹入空气进行搅拌；经催化氧化处理后的废水进行中和絮凝沉淀后固液分离，分离的清液检测后直接排放、污泥经脱水后外运处置。其运行费用低，可操作性强，适用于产生含硝基苯、苯胺类污染物化工企业的废水处理。

Description

含硝基苯、苯胺污染物废水的处理方法
技术领域
本实用新型属于化学技术领域一种化工废水的处理方法，尤其是一种对含硝基苯、苯胺类污染物废水的处理方法。
背景技术
随着化学工业的日益发展和科学技术的不断进步，对化工产业废水的处理效果、有效的保护环境显得越来越重要。在公知技术中，TDI、硝基苯、苯胺等化工装置的工业化生产中，往往要排放出含硝基苯、苯胺类污染物的废水。为了防止废水的污染，确保化工产业的发展，就必须的所排放的废水进行处理达标方能排放。现有的处理含硝基苯、苯胺类污染物废水的方法主要有：一是直接焚烧法，其缺陷是焚烧炉易损坏运行费用高；二是生化法，但必须选用专用菌种，且去除污染物的效果较低；三是吸附法，但吸附剂耗量大，处理费用高；四是二氧化氯催化氧化法，但在实际运行中二氧化氯分解不彻底，易产生二次污染，尤其是引入了氯离子不利于后续生化处理，不适于工业化应用。
发明内容
为了克服现有技术之不足，有效地解决含硝基苯、苯胺类污染物废水的处理问题，本发明提供一种能对含硝基苯、苯胺类污染物废水处理效果好，运行费用低，可操作性强，易于工业化应用的新处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种对含硝基苯、苯胺污染物的废水新处理方法，它是将生产装置产生的含硝基苯、苯胺类污染物的废水先用硫酸调节酸碱度到pH3～4；再入填充有含铁、铜、锌组分的催化剂和焦炭的还原处理器进行还原处理，同时吹入适量空气进行搅拌；还原处理后的废水再用硫酸调节酸碱度至pH3～4后，再将废水送入填充有含铁、铜、锌组分CHA-1型催化剂和焦炭的催化氧化处理器进行催化氧化处理，同时加入一定浓度和定量的双氧水H2O2，吹入空气进行搅拌；经催化氧化处理后的废水用中和剂氢氧化钙和絮凝剂进行中和絮凝沉淀后固液分离；分离的清液检测后直接排放或二次利用、污泥经脱水后外运处置。
其中：还原处理中CHA-2型催化剂和焦炭的重量配比为2～1∶1，吹入的空气与废水的体积比为4～10∶1，还原处理时间为1～2小时，催化氧化采用含铁、铜、锌组分的CHA-1型催化剂，催化剂和焦炭的配比为2～1∶1加入的双氧水浓度为21～40％、加入量为3～30mL/L废水，吹入空气与废水的体积比4～10∶1，催化氧化时间为2～5小时，中和絮凝沉淀中加入中和剂氢氧化钙后废水的酸碱度控制为pH7～9，中和絮凝沉淀时间为2.5～3小时。
本发明中和絮凝沉淀中所用絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂，如阴离子絮凝剂HYM、阴离子絮凝剂HYC-601等阴离子絮凝剂。
本发明中的催化氧化处理可根据废水的实际情况，设置为单一催化氧化处理器的一级催化氧化处理，或是2～3个催化氧化处理器串联组成的2～3级催化氧化处理，以至由数个催化氧化处理器串联和并联组成的数级催化氧化处理，最好为1～3级催化氧化处理。
本发明废水处理方法是经数次实验研究和对生产装置进行实际应用的对比筛选得出的，其基本原理主要是：a、还原反应的催化剂采用含金属铁的CHA-2X型催化剂，并控制废水的酸碱度为pH3～4，通入空气进行搅拌，便发生如下电化学反应： ， ，新生态的H可与废水中的硝基苯类物质发生加氢反应生成苯胺类物质，以易于进行催化氧化反应。b、催化氧化反应加入的双氧水H2O2在一定条件下可产生很强的·OH自由基，该羟基自由基比其它常用的氧化剂具有更高的氧化电极电位，系一种很强的氧化剂。·OH自由基能将有机污染物直接氧化成无机物，或将其转化为易生物降解的中间产物，从而将废水的可生化性提高。过氧化氢再与催化剂构成氧化体系，会产生更高浓度的·OH自由基，从而有大大提高了氧化能力，使废水的处理反应时间相对缩短、也更易于控制，对有机物的降解更加彻底。使硝基苯、苯胺的C、H、O、N等最终降解为CO2，H2O，N2等物质。c、在中和絮凝沉淀工序中，中和剂采用氢氧化钠，废水的酸碱度为pH 7～9，并加入絮凝剂聚丙烯酰胺等阴离子絮凝剂，使还原反应产生的Fe2+已被氧化成Fe3+，Fe3+又是良好的絮凝剂，能形成具有较高表面能的以Fe3+水解产物为凝胶中心的胶粒或微絮体，进一步吸附废水中的污染物以降低其表面能，最终聚结成较大的絮体沉淀，实现固液分离。
由于本发明采用了上述方案，有效的解决了含硝基苯、苯胺类污染物废水的处理问题，经数次实际本试验试用结果表明，它与现有技术相比，具有工艺方法简便易行，处理效果稳定，发明提供一种能对含硝基苯、苯胺类污染物废水处理效果好，运行费用低，可操作性强，易于工业化应用等优点，适用于TDI、硝基苯、苯胺等化工企业，产生含硝基苯、苯胺类污染物的废水处理，且能使废水处理的化学含氧量、色度、硝基苯、苯胺的含量完全达到国家排放标准。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例废水处理方法的工艺流程简图。
附图中各标号为；1酸碱度调节池，2还原处理器，3催化氧化处理器，4斜板沉淀器，5污泥罐，6脱水机，7风机，8硫酸储槽，9双氧水储槽，10碱液储槽，11助凝剂储槽，12絮凝剂储槽，13污水泵，14污泥泵。
具体实施方式
如附图1所示，本发明以苯胺生产装置废水处理实施例1：
生产装置废水经检测结果为：化学需氧量1000-1400mg/L、苯胺含量200-300mg/L、硝基苯含量80-150mg/L、酸碱度pH10-12。
a、调节酸碱度：将苯胺生产装置产生的废水经检测结果后送入酸碱度调节池1，由硫酸储槽8的硫酸加到废水中调节到酸碱度pH3.5～4.0；
b、还原反应：将调节酸碱度后的废水由污水泵13送入填充有含铁、铜、锌组分的CHA-2型催化剂和焦炭的还原反应器2中进行还原处理，催化剂和焦炭的粒径为20～25mm、重量配比为1.6∶1，在废水入反应器的同时由风机7吹入空气进行搅拌，吹入空气与废水的体积比为4∶1，废水在反应器内的还原处理时间为1.5小时；
c、催化氧化：将还原反应后的废水再用硫酸调节酸碱度至pH3.5～4，再把废水送入填充有含铁、铜、锌组分CHA-1型催化剂和焦炭的催化氧化处理器3中进行催化氧化处理，按1.8∶1的比例混配均匀，在废水进入催化氧化处理器的同时由双氧水储槽9加入浓度为30％的双氧水，双氧水的加入量为5～10mL/L废水，同时由风机7吹入空气进行搅拌，吹入空气与废水的体积配比为5∶1，废水在催化氧化处理器3内的催化氧化处理时间控制为3.5小时；
d、中和絮凝沉淀：将经催化氧化处理后的废水入斜板沉淀器4进行中和絮凝沉淀，先由碱液储槽10加入中和剂氢氧化钙溶液进行中和中和处理，加入氢氧化钙的量达到废水的酸碱度pH7.5～8.5，再由絮凝剂储槽计量加入絮凝剂聚丙烯酰胺，絮凝剂加入量为20mg/l废水，中和絮凝沉淀的时间控制为3小时；
e、固液分离：经中和絮凝沉淀处理后的上部清液经检测后直接排放或二次利用，下部沉淀的污泥流入污泥池5由污泥泵14送至脱水机6经脱水后外运处置。
处理后的废水，按照中华人民共和国《污水综合排放标准》GB(8978-1996)检测结果见下表1：
项目名称   化学需氧量mg/L   苯胺含量mg/L   硝基苯含量mg/L   酸碱度pH
  废水原样   1000-1400   200-300   80-150   10-12
  检测结果   80-120   0.3-0.9   0.3-1.2   7-8
  国家标准   ≤150   ≤2.0   ≤3.0   6-9
本发明以河北沧州大化集团公司TDI生产装置废水处理实施例2：
生产装置废水经检测结果为：化学需氧量COD10000-12000mg/L、苯胺含量1000-1200mg/L、硝基苯含量100-300mg/L、酸碱度pH9-10。
a、调节酸碱度：将生产装置产生的废水经检测后送入酸碱度调节池1，由硫酸储槽8的硫酸加到废水中调节酸碱度达pH3.0～4.0；
b、还原反应：将调节酸碱度后的废水由污水泵13送入填充有含铁、铜、锌组分的CHA-2型催化剂和焦炭的还原反应器2中进行还原处理，催化剂和焦炭的粒径为10～26mm、重量配比为2.0∶1，在废水入反应器的同时由风机7吹入空气进行搅拌，吹入空气与废水的体积比为6∶1，废水在反应器内的还原处理时间为2小时；
c、催化氧化：将还原处理后的废水再用硫酸调节酸碱度至pH3.5～4，再把废水送入填充有含铁、铜、锌组分的CHA-1型催化剂和焦炭的催化氧化处理器3中进行催化氧化处理，按1.6∶1的比例混配均匀，催化剂和焦炭的粒径为10~30mm，在废水进入催化氧化处理器的同时由双氧水储槽9加入浓度为30％的双氧水，双氧水的加入量为15～20mL/L废水，同时由风机7吹入空气进行搅拌，吹入空气与废水的体积配比为6∶1，废水在催化氧化处理器3内的催化氧化时间控制为3小时；
d、中和絮凝沉淀：将经催化氧化处理后的废水入斜板沉淀器4进行中和絮凝沉淀，先由碱液储槽10加入中和剂氢氧化钙溶液进行中和处理，加入氢氧化钙的量达到废水的酸碱度pH7.0～8.0，再由絮凝剂储槽计量加入絮凝剂阴离子絮凝剂HYM，絮凝剂加入量20mg/l废水，中和絮凝沉淀的时间控制为3小时；
e、固液分离：经中和絮凝沉淀处理后的上部清液经检测后直接排放和部分水二次利用，下部沉淀的污泥流入污泥池5由污泥泵14送至脱水机6经脱水后外运处置。
处理后的废水，按照中华人民共和国《污水综合排放标准》GB(8978-1996)检测结果见下表2：
项目名称  化学需氧量mg/L   苯胺含量mg/L   硝基苯含量mg/L   酸碱度pH
  废水原样  10000-12000   1000-1200   100-300   9-10
  检测结果  100-130   0.5-1.2   0.5-2.0   6-9
  国家标准  ≤150   ≤2.0   ≤3.0   6-9
由上述检测结果可以看出，采用本发明的处理方法将生产装置产生的废水经处理后，完全达到国家标准要求。

Claims (2)

1、一种含硝基苯、苯胺类污染物废水的处理方法，其特征在于，将生产装置产生的含硝基苯、苯胺类污染物的废水先用硫酸调节酸碱度到pH3～4，再入填充有含铁、铜、锌组分CHA-2型催化剂和焦炭的还原反应器进行还原处理，同时吹入适量空气进行搅拌，还原处理后的废水再用硫酸调节酸碱度至pH3～4后，再将废水送入填充有含铁、铜、锌组分CHA-1型催化剂和焦炭的催化氧化反应器进行催化氧化处理，同时加入一定浓度和定量的双氧水，吹入空气进行搅拌，经催化氧化处理后的废水用中和剂氢氧化钙和絮凝剂进行中和絮凝沉淀后固液分离，清液检测后排放、污泥经脱水后外运处置，其中：还原处理中催化剂和焦炭的重量配比为2～1∶1，吹入的空气与废水的体积比为4～10∶1，还原处理时间为1～2小时，催化氧化处理中催化剂和焦炭的配比为2～1∶1加入的双氧水浓度为21～40％、加入量为3～30mL/L废水，吹入空气与废水的体积比4～10∶1，催化氧化时间为2～5小时，中和絮凝沉淀中加入中和剂氢氧化钙后废水的酸碱度控制为pH7～9，中和絮凝沉淀时间为2.5～3小时。
2、根据权利要求1所述的含硝基苯、苯胺类污染物废水的处理方法，其特征在于，催化氧化处理为1～3级催化氧化处理。
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Denomination of invention: Process method for waste water containing nitrobenzene and aniline

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Pledgee: Kang Run (Shenzhen) International Finance Leasing Co.,Ltd.

Pledgor: HEBEI FENGYUAN GREEN TECHNOLOGY Inc.

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Granted publication date: 20080528

Pledgee: Kang Run (Shenzhen) International Finance Leasing Co.,Ltd.

Pledgor: HEBEI FENGYUAN GREEN TECHNOLOGY Inc.

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Application publication date: 20070207

Assignee: Yuansheng branch of Cangzhou Dahua TDI Co.,Ltd.

Assignor: HEBEI FENGYUAN GREEN TECHNOLOGY Inc.

Contract record no.: X2021980002217

Denomination of invention: Treatment of wastewater containing nitrobenzene and aniline

Granted publication date: 20080528

License type: Common License

Record date: 20210329

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Patentee after: Hebei Fengyuan Environmental Protection Technology Group Co.,Ltd.

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Patentee before: HEBEI FENGYUAN GREEN TECHNOLOGY Inc.

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Patentee after: Antai Fengyuan Environmental Protection Technology (Inner Mongolia) Group Co.,Ltd.

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Patentee before: Hebei Fengyuan Environmental Protection Technology Group Co.,Ltd.

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