專利名稱：一種二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程中重氮母液預(yù)處理方法
一種二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程中重氮母液預(yù)處理方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程的“三廢”治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程重氮母液預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
二硝基重氮酚因具有機(jī)械感度低、火焰感度好、起爆性能優(yōu)良、化學(xué)安全性高、原料來(lái)源廣和成本低等優(yōu)點(diǎn)，已成為我國(guó)民用領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的工業(yè)雷管起爆藥。目前市場(chǎng)上的二硝基重氮酚大多采用鈉鹽法生產(chǎn)工藝，但這種生產(chǎn)方法廢水產(chǎn)生量較大，每生產(chǎn) Ikg 二硝基重氮酚產(chǎn)品大約產(chǎn)生200kg 300kg含有毒有害物質(zhì)的高色度母液。二硝基重氮酚生產(chǎn)母液成分復(fù)雜，來(lái)源于第二級(jí)生產(chǎn)過(guò)程中氨基苦味酸鈉重氮化流程的重氮母液， 含有大量的重氮基、硝基、亞硝基、鹽酸、氯化鈉等有毒有害污染物，COD較高、可生化性差， 加之母液本身呈強(qiáng)酸性，色度較大，若不有效處理，其對(duì)環(huán)境的危害較大。
目前，國(guó)內(nèi)外二硝基重氮酚重氮母液大多采用稀釋法進(jìn)行預(yù)處理，即向母液中加入大量工業(yè)用水，將其稀釋10-50倍，使重氮母液的COD稀釋至500-1000mg/L左右、色度稀釋至3000-5000倍左右，稱之為重氮廢水。對(duì)這些重氮廢水主要采取包括物理化學(xué)法、生物法、高級(jí)氧化法等技術(shù)進(jìn)行處理。這些處理方法均存在工藝復(fù)雜，處理效果不佳，難以達(dá)標(biāo)排放以及投資成本較高、處理費(fèi)用較大等不足，使生產(chǎn)企業(yè)難以承受。同時(shí)在處理過(guò)程中，廢水中的二硝基重氮酚常常因沉積、結(jié)晶而具備爆炸特性(二硝基重氮酚即使在水中也極易發(fā)生爆炸)，致使不少企業(yè)在處理此類母液的過(guò)程中發(fā)生過(guò)意外爆炸事故，造成一定的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此尋求高效、經(jīng)濟(jì)、合理的二硝基重氮酚重氮母液處理技術(shù)意義重大。
Fenton法作為一種高級(jí)氧化工藝，可有效處理酚類、芳胺類、芳烴類、農(nóng)藥及核廢料等難生物降解和一般物理化學(xué)方法難以處理的有機(jī)廢水。Fenton試劑雖處理費(fèi)用高，但作為預(yù)處理，可以提高廢水的可生化性，其出水可再經(jīng)適當(dāng)處理直接排入市政污水管道，統(tǒng)一進(jìn)行二級(jí)綜合處理，這樣可為企業(yè)節(jié)省土建和其他運(yùn)行費(fèi)用。因此，利用Fenton試劑處理該類母液在一定條件范圍內(nèi)具有一定的實(shí)際應(yīng)用前景。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為有效解決二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的酸性重氮母液COD 和色度同步降解而提出的一種預(yù)處理方法，在實(shí)現(xiàn)硝基化合物去除的同時(shí)有效去除母液中的COD和色度，實(shí)現(xiàn)二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程重氮母液的高效、安全處理。
本發(fā)明的技術(shù)方案是依次按如下步驟先將二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的重氮母液經(jīng)酸堿調(diào)節(jié)池收集并均質(zhì)、均量，使用電石渣調(diào)節(jié)母液PH為3-4 ;再由污水泵注入反應(yīng)池中，在反應(yīng)池中加入FeSO4 · 7H20和質(zhì)量濃度為30%的H2O2, H2O2與FeSO4 · 7H20摩爾比為 20:1，溫度保持在15-35°C，停留時(shí)間為2h ;隨后母液分別進(jìn)入中和池，再加電石渣調(diào)節(jié)pH 至7-8，停留時(shí)間為5-7min ;最后進(jìn)入沉淀池，沉淀時(shí)間20_35min，該池中上清液進(jìn)入后續(xù)生化處理單元。沉淀物則分別進(jìn)入沉淀濃縮池；濃縮池中濃縮液回流至酸堿調(diào)節(jié)池，濃縮污泥進(jìn)入臥螺式離心機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的污泥摻入煤中進(jìn)行燃燒處理，分離液回流至酸堿調(diào)節(jié)池。經(jīng)該方法處理后的重氮母液出水COD達(dá)到《兵器工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)彈藥裝藥》(GB14470. 3-2002)排放要求。本發(fā)明主要原理是利用H2O2與FeSO4 · 7H20在酸性條件下形成Fenton試劑，將NO2-基轉(zhuǎn)化為NO3-,同時(shí)NO3-發(fā)生還原反應(yīng)生成H2O和NO，化學(xué)方程式H2O2 — 02+2H++2eFe2+ — Fe3VNOf的還原反應(yīng) NO3 +4H.+3e — 2H20+N0在母液中N02_基轉(zhuǎn)化為NO3-NO2 +H2O — NO3 +2H.+2e同時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)生的· 0H、· HO2等自由基可與母液中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)并使其分解最終達(dá)到COD和色度的有效去除，反應(yīng)方程式如下Fe2++H202 — Fe3++0H> · OHFe3++H202 — Fe2.+· H02+H.· 0H+H202 — H2O+ · HO2· HO2 — · 02>H+· O2 +H2O2 — O2+ · 0Η+0Η· OH比其它常用的氧化劑(如Mn04_，ClO2)具有更高的電極電勢(shì)·Η0+Η+ —H2O Eo=2. 80V
所以，·0Η、· HO2等自由基可與母液中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，使其分解· 0H+RH — R · +H2OR · +O2 — ROO · — ROOH —分解產(chǎn)物 + · OH本發(fā)明具有占地面積小、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)。
圖1為本發(fā)明工藝流程中1.1fe喊調(diào)節(jié)池；2.提升栗；3.反應(yīng)池；4.中和池；5.沉淀池；6.沉淀濃縮池；7.臥螺式離心機(jī)
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以FeSO4 · 7Η20和H2O2為藥劑形成Fenton試劑處理二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程重氮母液，F(xiàn)enton試劑在酸性條件下將Ν02_轉(zhuǎn)化為Ν03_，同時(shí)Ν03_發(fā)生還原反應(yīng)生成H2O和NO，F(xiàn)enton試劑反應(yīng)產(chǎn)生的· 0Η、· HO2等自由基可與母液中的有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)并使其分解最終達(dá)到COD和色度的有效去除；于中和池中加入電石渣，調(diào)節(jié)pH至7-8，使形成Fe (OH) 3 ;最后經(jīng)沉淀池沉淀后，上清液進(jìn)入后續(xù)生化處理單元，沉淀物進(jìn)入沉淀濃縮池，濃縮液回流至酸堿調(diào)節(jié)池，濃縮污泥進(jìn)入臥螺式離心機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的污泥摻入煤中進(jìn)行燃燒處理，分離液回流至酸堿調(diào)節(jié)池。
其具體處理流程如圖1，方法如下先將二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的重氮母液經(jīng)酸堿調(diào)節(jié)池I收集并均質(zhì)、均量，加電石渣調(diào)節(jié)母液PH為3-4 ;再由污水泵2注入反應(yīng)池3中，在反應(yīng)池3中加入FeSO4 · 7H20和質(zhì)量濃度為30%的H2O2, H2O2與FeSO4 · 7H20摩爾比為20:1，溫度保持在15-35°C，停留時(shí)間為2h ;隨后母液分別進(jìn)入中和池4，再加堿調(diào)節(jié)pH至7-8，停留時(shí)間為5-7min ;最后進(jìn)入沉淀池5，沉淀時(shí)間20_35min，該池中上清液進(jìn)入后續(xù)生化處理單元進(jìn)行深度處理，上清液COD達(dá)到《兵器工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)彈藥裝藥》(GB14470. 3-2002)排放要求，色度和COD去除率分別達(dá)到90. 4%和92. 5%以上。沉淀物則進(jìn)入沉淀濃縮池6 ;該池中濃縮液回流至酸堿調(diào)節(jié)池1，濃縮污泥進(jìn)入臥螺式離心機(jī)7進(jìn)行脫水，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為1500-1800r/min,離心分離5_8min,脫水后的污泥摻入煤中進(jìn)行燃燒處理，分離液回流至酸堿調(diào)節(jié)池I。以下提供本發(fā)明的3個(gè)實(shí)施例實(shí)施例1重氮母液8. Om3，初始pH值為1. 5，經(jīng)酸堿調(diào)節(jié)池I收集并均質(zhì)、均量，加電石渣調(diào)節(jié)母液pH為3 ;再由污水泵2注入反應(yīng)池3中，在反應(yīng)池3中加入FeSO4 · 7H20和質(zhì)量濃度為30%的H2O2, H2O2與FeS04 · 7H20摩爾比為20:1，溫度保持在15_35°C，停留時(shí)間為2h ；隨后母液分別進(jìn)入中和池4，再加電石渣調(diào)節(jié)pH至7，停留時(shí)間為5-7min ;最后進(jìn)入沉淀池5，沉淀時(shí)間20min，該池中上清液進(jìn)入后續(xù)生化處理單元進(jìn)行深度處理，上清液COD濃度從1589. 9mg/L降至119. 2mg/L，色度從18750倍降至1800倍，COD值達(dá)到《兵器工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)彈藥裝藥》(GB 14470. 3-2002)排放要求，色度和COD去除率分別達(dá)到90. 4%和92. 5%。沉淀物則分別進(jìn)入沉淀濃縮池6 ;該池中濃縮液回流至酸堿調(diào)節(jié)池1，濃縮污泥進(jìn)入臥螺式離心機(jī)7進(jìn)行脫水，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為1500-1800r/min，離心分離8min，脫水后的污泥摻入煤中進(jìn)行燃燒處理，分離液回流至酸堿調(diào)節(jié)池I。實(shí)施例2重氮母液10. Om3，初始pH值為1. 8，經(jīng)酸堿調(diào)節(jié)池I收集并均質(zhì)、均量，加電石渣調(diào)節(jié)母液PH為3 ;再由污水泵2注入反應(yīng)池3中，在反應(yīng)池3中加入FeSO4 ·7Η20和質(zhì)量濃 度為30%的H2O2, H2O2與FeSO4 · 7Η20摩爾比為20:1，溫度保持在15_35°C，停留時(shí)間為2h ；隨后母液分別進(jìn)入中和池4，再加電石渣調(diào)節(jié)pH至7. 5，停留時(shí)間為5-7min ;最后進(jìn)入沉淀池5，沉淀時(shí)間30min，該池中上清液進(jìn)入后續(xù)生化處理單元進(jìn)行深度處理，上清液COD濃度從2103. 8mg/L降至147. 2mg/L，色度從19260倍降至1740倍，COD值達(dá)到《兵器工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)彈藥裝藥》(GB 14470. 3-2002)排放要求，色度和COD去除率分別達(dá)到91. 1%和93. 0%。沉淀物則分別進(jìn)入沉淀濃縮池6 ;該池中濃縮液回流至酸堿調(diào)節(jié)池1，濃縮污泥進(jìn)入臥螺式離心機(jī)7進(jìn)行脫水,離心機(jī)轉(zhuǎn)速為1500-1800r/min,離心分離8min,脫水后的污泥摻入煤中進(jìn)行燃燒處理，分離液回流至酸堿調(diào)節(jié)池I。實(shí)施例3重氮母液11.0m3，初始pH值為1. 7，經(jīng)酸堿調(diào)節(jié)池I收集并均質(zhì)、均量，加電石渣調(diào)節(jié)母液PH為4 ;再由污水泵2注入反應(yīng)池3中，在反應(yīng)池3中加入FeSO4 ·7Η20和質(zhì)量濃度為30%的H2O2, H2O2與FeSO4 · 7Η20摩爾比為20:1，溫度保持在15_35°C，停留時(shí)間為2h ；隨后母液分別進(jìn)入中和池4，再加電石渣調(diào)節(jié)pH至8，停留時(shí)間為5-7min ;最后進(jìn)入沉淀池5，沉淀時(shí)間35min，該池中上清液進(jìn)入后續(xù)生化處理單元進(jìn)行深度處理，上清液COD濃度從1732. 4mg/L降至110. 8mg/L,色度從20100倍降至1630倍，COD值達(dá)到《兵器工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)彈藥裝藥》(GB 14470. 3-2002)排放要求，色度和COD去除率分別達(dá)到91. 9%和 93. 6%。沉淀物則分別進(jìn)入沉淀濃縮池6 ;該池中濃縮液回流 至酸堿調(diào)節(jié)池1，濃縮污泥進(jìn)入臥螺式離心機(jī)7進(jìn)行脫水，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為1500-1800r/min，離心分離8min，脫水后的污泥摻入煤中進(jìn)行燃燒處理，分離液回流至酸堿調(diào)節(jié)池I。
權(quán)利要求
1.一種二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程重氮母液預(yù)處理方法，其特征在于包括以下步驟先將二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的重氮母液經(jīng)酸堿調(diào)節(jié)池收集并均質(zhì)、均量，使用電石渣調(diào)節(jié)母液pH為3-4 ;再由污水泵注入反應(yīng)池中，在反應(yīng)池中加入FeSO4 7H20和質(zhì)量濃度為30%的H2O2, H2O2與FeSO4 7H20摩爾比為20:1，溫度保持在15_35°C，停留時(shí)間為2h ;隨后母液分別進(jìn)入中和池，再加電石渣調(diào)節(jié)PH至7-8，停留時(shí)間為5-7min;最后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀，沉淀時(shí)間20-35min,沉淀池中上清液進(jìn)入后續(xù)生化處理單元；沉淀物則進(jìn)入沉淀濃縮池；濃縮池中濃縮液回流至酸堿調(diào)節(jié)池，濃縮污泥進(jìn)入臥螺式離心機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的污泥摻入煤中進(jìn)行燃燒處理，分離液回流至酸堿調(diào)節(jié)池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二硝基重氮酚生產(chǎn)過(guò)程重氮母液預(yù)處理方法。該方法是先將重氮母液經(jīng)酸堿調(diào)節(jié)池收集并均質(zhì)、均量，用電石渣調(diào)節(jié)母液pH為3-4；再注入反應(yīng)池中加入FeSO4·7H2O和H2O2反應(yīng)2h；隨后母液分別進(jìn)入中和池，再加加電石渣調(diào)節(jié)pH至7-8，最后進(jìn)入沉淀池，沉淀池中上清液進(jìn)入后續(xù)生化處理單元；沉淀物則分別進(jìn)入沉淀濃縮池；濃縮池中濃縮液回流至酸堿調(diào)節(jié)池，濃縮污泥進(jìn)入臥螺式離心機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的污泥摻入煤中進(jìn)行燃燒處理，分離液回流至酸堿調(diào)節(jié)池。本發(fā)明具有占地面積小、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F11/00GK103011496SQ201210488368
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者張文藝, 戴如娟, 李仁霞, 占明飛, 鄭澤鑫 申請(qǐng)人:常州大學(xué)