专利名称：二硝基重氮酚废水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种工业废水的处理方法，特别是涉及一种二硝基重氮酚废水处理方法。
背景技术：
二硝基重氮酚，学名为4，6-二硝基-2-重氮酚，简称DDNP，最初用作染料，后来发现它具有良好的起爆性能，于是将其作为起爆药的药剂用于工业雷管，至今已有几十年的历史。由于DDNP是一种不含重金属的有机化合物，具有猛炸药的威力，同时又具有良好的起爆性能和良好的化学稳定性，且原料来源广泛，生产工艺简单，因此被长期、稳定地应用于火工品行业。但是在DDNP的生产过程中却产生大量的废水，该废水染色性强，色度高达1000倍以上，并含有大量的多种有害物质，如硝基化合物、硫代硫酸钠、硫化钠、碳酸钠、盐酸等，同时废水量大，每生产1千克DDNP约产生250-350千克废水。
目前DDNP废水的处理方法主要有以下几种(1)吸附法吸附法处理废水是利用活性碳、磺化煤等多孔性物质的表面来吸附杂质子，废水中溶质分子在吸附剂表面力场的作用下，从溶液中转移到吸附剂的表面，从而减少了废水中有毒物质的含量，降低了废水的色度，其缺点是吸附剂消耗量大，处理运行费用昂贵，有害物质去除不彻底，废渣多。
(2)电解法电解法是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，此法的缺点是耗电量大，不适于大规模生产。
(3)生化法生化法处理废水是利用好气性微生物的生物氧化作用，将废水中的有机物质和有害物质分解成无毒的简单物质，微生物又利用这些简单物质作为养料，使自己生存和繁殖。本法的关键是培养活性污泥，掌握微生物在废水中生存、繁殖的条件和活动规律，但因为活性污泥的培养受环境及条件的影响很大，很难掌握微生物在废水中生存、繁殖的条件及活动规律，以致无法推广。
(4)废水的综合利用法如作锅炉用水、制作染料、回收硫代硫酸钠或硫化钠等。作锅炉用水时所产生的净水中含有硫化物，达不到国家排放标准，同时废水对锅炉产生腐蚀；制作染料则工艺复杂、投资大，难以在生产中推广。
(5)其它，如反渗透法等。采用反渗透法，反渗透装置需要频繁启停，且反渗透膜更换成本过高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种成本低、效果好、处理过程连续化的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处理方法，包括如下步骤(1)调节废水的PH值，使PH值达到3-5；(2)调节PH值后的废水在微电解槽内进行微电解处理，微电解槽内填充有铁屑与碳颗粒的混合填充体，所述铁屑与碳颗粒的重量比为5-9∶4-1，铁屑粒径为1-3mm，废水在微电解槽内的停留时间为0.5-2小时；(3)经步骤(2)处理后的废水进入电滤机处理，废水在电滤机内的停留时间为0.5-2小时；(4)经步骤(3)处理后的废水进行过滤；(5)经步骤(4)处理后的废水进入氧化混凝槽，槽内加入浓度为20-40％的H2O2和浓度为20-50％的FeSO4溶液，加入量按重量比为废水∶H2O2∶FeSO4溶液＝1000∶1-15∶1-10，氧化混凝时间为2-10小时；(6)将经步骤(5)处理后废水的PH值调节到6-9，过滤。
本处理方法中所述微电解过程包括两级微电解，微电解槽内适宜的铁屑与碳颗粒重量比为6-8∶3-2、铁屑粒径为1-2mm，废水在微电解内适宜的停留时间为1-1.5小时；废水在电滤机中适宜的停留时间为1.5-2小时；所述氧化混凝过程中加入H2O2和FeSO4溶液合适的浓度分别为25-30％和30-40％，恰当的加入量按重量比为∶废水∶H2O2∶FeSO4溶液＝1000∶5-10∶2-5，适宜的氧化混凝时间为4-8小时。
本发明的基本原理是(1)偏酸性的废水在微电解槽内，以铁作阳极、碳作阴极在水中形成无数个微电池发生微电解反应，反应产生的新生态氧具有极强的氧化性，可氧化水中的部分无机物和有机物；同时产生的初生态氢具有很强的还原作用，使污水中的某些物质得以还原；另外，由于有机物参与阴极的还原反应，使官能团发生了变化，改变了原有机物性质，从而使色度降低，使原来不易生化的有机物变成可降解的物质，水中溶解的阳离子形成羟基络合物，在污水中起混凝作用，有助于去除废水中的悬浮物质和胶体杂质。(2)在电滤过程中，污水中的污染物在外电场的作用下分别在阳极和阴极发生氧化还原反应，转化为无害成分被分离出去；同时在电场的作用下，废水中的胶体粒子和微小分散的污染物受电场作用，产生电泳现象，向相反电荷的电极移动，并聚集在电极上使水澄清；此外，由于胶凝和气浮作用，使胶体吸附的部分污染微粒上浮，实现固液分离；(3)氧化混凝过程中，经电滤机处理后的污水在H2O2和FeSO4的作用下，其中的有机污物分解或碳链裂变，大大降低废水中的CODCr和BOD5，另外废水中的氯化物、硫化物、硫代硫酸根离子、氢氧根离子沉淀，从废水中去除。
本发明二硝基重氮酚废水处理方法，工艺简单，废水处理能连续进行，由于采用了独特的电滤处理，既降低了处理成本，又使有害物质去除完全。采用本发明的废水处理方法，平均每发雷管的工艺运行成本为0.002-0.004元，COD去除率达98.2％，BOD5去除率达98.2％，色度去除率、硝基酚类去除率、硫化物去除率均接近100％，对环境无二次污染。
图1为本发明所述废水处理方法的流程示意图。
图中1-污水调节池，2-微电解槽，3-电滤机，4-清水池，5-酸液槽，6-双氧水槽，7-硫酸亚铁液槽，8-碱液槽，9-压滤机，10-空压机，11-污水泵，12-氧化混凝槽具体实施方式
将二硝基重氮酚生产过程中产生的酸性废水和碱性废水送入污水调节池1，调节PH值至3-5，再由污水泵11送入第一级微电解槽2，电解槽内通入空气，废水在第一级电解槽2内停留1.5小时后，再进入第二级微电解槽2，在第二级电解槽2内停留1小时，第一级微电解槽1和第二级微电解槽2内分别填充有铁屑和碳颗粒，铁碳重量比为7∶3，铁屑粒径为1-3mm；经微电解槽2处理后的废水流入电滤机3，废水在电滤机3中的停留时间为2小时，所用电滤机3由广州东方环保设备厂提供；经电滤机3处理后的废水用压滤机9过滤，进行固液分离，得到除去干渣的废水流入氧化混凝槽12，槽内加入浓度为30％的H2O2和浓度为40％的FeSO4溶液，加入量按重量比为∶废水∶H2O2∶FeSO4溶液＝1000∶8∶3，充分氧化混凝8小时后，调节PH值到6-9，用压滤机9过滤，所得清水直接排放。
表1为处理后废水的检测结果。检测结果由国家民用爆破器材质量监督检验中心提供，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—火工药剂GB14470.2-2002”，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检验项目 标准要求 废水原样 检测结果PH值 6-99.5 7.2COD(mg/l)≤250 9030 161BOD5(mg/l) ≤180 2736.4 49.0色度(稀释倍数) ≤180 100000 0硝基酚类(mg/l) ≤6.0 3786.5 0.1硫化物(mg/l) ≤2.0 6.0 未检出从表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98.2％，BOD5去除率达98.2％，色度去除率、硝基酚类去除率、硫化物去除率均接近100％。
采用本发明方法处理二硝基重氮酚废水，药剂成本约为30-60元/吨，工艺运行成本平摊到每发雷管上约为0.002-0.004元(按每发雷管装填DDNP0.38g计算)，而国内目前对二硝基重氮酚废水处理达到国家排放标准要求的工艺运行成本约为每发雷管0.01-0.04元，由此可见，本发明处理方法的成本也大大降低。
权利要求
1.一种二硝基重氮酚废水处理方法，其特征在于包括以下步骤(1)调节废水的PH值，使PH值达到3-5；(2)调节PH值后的废水在微电解槽内进行微电解处理，微电解槽内填充有铁屑与碳颗粒的混合填充体，所述铁屑与碳颗粒的重量比为5-9∶4-1，铁屑粒径为1-3mm，废水在微电解槽内的停留时间为0.5-2小时；(3)经步骤(2)处理后的废水进入电滤机处理，废水在电滤机内的停留时间为0.5-2小时；(4)经步骤(3)处理后的废水进行过滤；(5)经步骤(4)处理后的废水进入氧化混凝槽，槽内加入浓度为20-40％的H2O2和浓度为20-50％的FeSO4溶液，加入量按重量比为废水∶H2O2∶FeSO4溶液＝1000∶1-15∶1-10，氧化混凝时间为2-10小时；(6)将经步骤(5)处理后废水的PH值调节到6-9，过滤。
2.根据权利要求1所述的二硝基重氮酚废水处理方法，其特征是所述微电解包括两级微电解。
3.根据权利要求1或2所述的二硝基重氮酚废水处理方法，其特征是所述铁屑与碳颗粒重量比为6-8∶3-2、铁屑粒径为1-2mm，废水在微电解内的停留时间为1-1.5小时。
4.根据权利要求1或2所述的二硝基重氮酚废水处理方法，其特征是所述废水在电滤机中停留的时间为1.5-2小时。
5.根据权利要求1或2所述的二硝基重氮酚废水处理方法，其特征是所述氧化混凝过程中加入H2O2和FeSO4溶液的浓度分别为25-30％和30-40％，加入量按重量比为废水∶H2O2∶FeSO4溶液＝1000∶5-10∶2-5，氧化混凝时间为4-8小时。
全文摘要
本发明公开了一种二硝基重氮酚废水处理方法，主要包括微电解、电滤、过滤、氧化混凝、再过滤工序。微电解槽内的填料为铁屑与碳颗粒，两者的比例为5－9∶4－1，氧化混凝过程中同时加入浓度为20－40％的H
文档编号C02F9/06GK1562818SQ20041002675
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月1日 优先权日2004年4月1日
发明者陈万里, 傅应大 申请人:广东省三○九厂, 广州棠溪东方环保设备厂