TNT生產廢水的處理方法與流程
2023-12-04 21:00:46 1
本發明涉及TNT生產產生的廢水的一種處理方法。
背景技術：
TNT是一種炸藥，是軍民兩用產品。其生產產生的有機廢水中汙染物COD濃度高，成分複雜，處理難度大。該廢水若不處理直接排入環境，將對環境造成嚴重汙染。TNT生產產生兩種廢水，一種是酸性廢水，另一種是鹼性廢水。目前酸性廢水的處理方法主要是生物處理。由於廢水中含有硝基苯類化合物，對微生物的毒性很大，影響生物處理效果，廢水難以穩定達標排放。目前鹼性廢水的處理方法主要是焚燒法，由於廢水中含有大量硝基苯類化合物，焚燒時產生大量NOx,嚴重汙染大氣環境。開發二次汙染小、能穩定達標排放的TNT生產廢水的處理方法具有較大實用價值。
技術實現要素：
針對目前TNT生產廢水處理方法的問題，本發明的目的是尋找二次汙染小、能穩定達標排放的TNT生產廢水的處理方法，其特徵在於將TNT生產產生的酸性廢水和鹼性廢水混合，混合後的廢水進入沉澱池，沉澱池兼有調節功能。沉澱時間為1h～3h。不定期從沉澱池中抽出汙泥進行過濾。濾餅作危險固體廢棄物處置。濾液返回沉澱池。沉澱池的上清廢水送入耐壓反應器，將清潔錳鋁鋅複合粉加入反應器，並通入工業CO2進行反應，錳鋁鋅複合粉的粒度小於180目，錳鋁鋅複合粉中每種金屬的含量不低於5%（返回使用的錳鋁鋅複合粉不受此限制），每升廢水加入錳鋁鋅複合粉15g～40g，攪拌反應時間為2h～4h，反應溫度為25℃～60℃，CO2的壓力為0.3MPa～1.0MPa。反應後的廢水進行液固分離，分離出的錳鋁鋅複合粉返回反應器。液固分離後的廢水用石灰乳或其他鹼性物質調節其pH值到7.0～8.5，然後進入沉澱池沉澱1h～3h，不定期從沉澱池中抽出汙泥進行過濾，濾餅作危險固體廢棄物處置，濾液返回沉澱池。沉澱池的上清廢水送厭氧反應器。廢水在厭氧反應器停留24h～120h，厭氧溫度為25℃～55℃。厭氧後的廢水進入生物好氧池常溫處理，好氧處理時間為6h～16h。好氧處理後的廢水進入沉澱池沉澱1h～3h，不定期從沉澱池中抽出汙泥進行過濾，濾餅作危險固體廢棄物處置，濾液返回好氧池。沉澱池的上清廢水送多層生物濾塔處理。生物濾塔的填料為活性炭或多孔陶粒，每層厚度為1.0m～2.0m,總厚度為2m～6m。生物濾塔的優勢菌種為光合細菌中的紅假單胞菌（Rhodopseudomonas）。生物濾塔的水力負荷為30 m3/m2.d～90m3/m2.d。生物濾塔的出水達標排放或回用。
本發明的目的是這樣實現的，TNT生產產生的酸性廢水和鹼性廢水混合後，廢水會發生酸析反應。為了避免酸析反應產生的沉澱物和廢水中本身含有的固態物質對錳鋁鋅複合粉還原產生不利影響，也有利於未反應的錳鋁鋅複合粉回收利用，因此對其進行固液分離。廢水進入錳鋁鋅複合粉還原反應器後，廢水中的大分子有機物，特別是硝基苯類物質通過錳鋁鋅複合粉還原產生的強還原自由基的作用而破壞，大大降低廢水對微生物的毒性，為後續生化處理創造有利條件。通入壓力CO2的目的是維持錳鋁鋅複合粉還原合適的pH值（2.0～5.0），還原後的廢水用石灰乳或其他鹼性物質調節其pH值，以滿足後續厭氧和好氧過程的要求。經前述處理的廢水在厭氧過程中，通過微生物的作用，大分子有機物進一步變成小分子有機物，為後續生物氧化創造更有利條件。通過生物氧化處理，剩餘的大多數有機物被去除，同時去除氮等汙染物。廢水最後進入活性炭或多孔陶粒生物濾塔，在微生物，特別是紅假單胞菌的作用下，進一步去除有機物和氮等汙染物，保證處理後的廢水穩定達標排放。
相對於現有方法，本發明採用錳鋁鋅複合粉還原破壞硝基苯類物質，大大降低了廢水對微生物的毒性，並大大提高廢水的可生化性能；相對於目前廣泛使用的破壞硝基苯類物質的方法（鐵碳微電解、金屬粉還原、Fenton法等），本發明的突出優點是採用CO2代替目前廣泛使用的硫酸作酸化劑，不引入SO42-離子，大大削弱了產生H2S的物質基礎（TNT生產廢水含S），從而大大減輕了H2S的汙染，同時也減輕了SO42-對厭氧和好氧過程中微生物的抑制作用，大大提高生物處理的效率，保證處理後的廢水能穩定達標排放；TNT生產廠都建有鍋爐，燃料燃燒產生的CO2廢氣可充分利用，不僅可降低處理成本，而且可以減少碳排放，具有明顯的經濟效益和環境效益。
具體實施方法
實施例1：每天處理1m3TNT混合生產廢水（成分： CODCr7100mg/L、硝基苯類物質835mg/L、pH6.3），經固液分離、錳鋁鋅複合粉還原（2h、40℃、CO2壓力0.6MPa、每升廢水加入錳鋁鋅複合粉30g）、厭氧（pH8.5、96h、25℃～35℃）、好氧（12h）和生物濾塔（多孔陶粒填料層總厚度4m、水力負荷90m3/m2.d）處理後出水的CODCr為46mg/L、硝基苯類0.6mg/L、BOD58mg/L、pH7.0、色度11。
實施例2：每天處理5m3混合生產廢水（成分： CODCr7100mg/L、硝基苯類物質835mg/L、pH6.3），經錳鋁鋅複合粉還原（4h、25℃、CO2壓力0.3MPa、每升廢水加入錳鋁鋅複合粉15g）、厭氧（pH7.0、24h、35℃～55℃）、好氧（6h）和生物濾塔（活性炭填料層總厚度2m、水力負荷40m3/m2.d）處理後出水的CODCr為49mg/L、硝基苯類0.9mg/L、BOD510mg/L、pH6.9、色度14。