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硝化棉炸药废水处理

1、硝化棉炸药废水特点

TNT废水产生于TNT炸药工业生产, 其TNT及其中间产物(硝基酚、MNT、DNT)等多种剧毒物质这些污染物绝大部分含硝基,一般是其他几种化合物毒性的20~50倍,人体的吸入致死量为1~2 g。土壤对TNT有较强的吸附作用,TNT会很快地渗入地下,污染土壤、地下水。

按所含污染物特征,可分为黄水、红水、粉红水和冷凝水。黄水呈酸性,其中含多种有机物,95%为TNT,其余为DNT、三硝基苯甲酸、二硝基甲酚以及一些未知物。红水中的有机物主要是α-TNT和二硝基甲苯磺酸钠。粉红水中的有机物主要是α-TNT。冷凝水的主要成分是二硝基甲苯和氨基二硝基甲苯的各种异构体。主要污染物是TNT以及制造TNT的中间产物(硝基酚、MNT、DNT)等多种剧毒物质

同时由于TNT生产过程中采用三氯甲烷(CHCL3)和醋酸丁脂做催化剂,其中,三氯甲烷能被空气中的氧氧化,生成氯化氢和具有剧毒的光气,所以,废水中含有一定的三氯甲烷(CHCL3),这是一种易燃易爆的物质。

2、处理工艺及流程

此类废水一般难以直接采用生物降解,通常采用活性炭吸附、萃取、蒸发、焚烧、部分生物降解和水解法鉴于活性炭吸附存在着饱和碳再生频繁的问题;萃取、蒸发操作成本高,焚烧法产生二次污染单纯的化学氧化、混凝沉淀等物化法处理,存在处理费用高部分生物降解和水解法存在着处理效果不好的缺点。

我公司是根据废水中不同污染物的性质,反应的中间产物和最终产物的性质,选取不同工艺组合---LPC物化法+LFC微电解法+HO化学催化氧化,确保处理的废水达标,提高其可生化性,同时降低处理装置的投资和运行费用,达到最佳的技术经济指标。

1) LPC物化法:废水的COD浓度高达上万,废水中的污染物质非常稳定,色度也高,且由于废水中污染物质的分子结构稳定,不易被微生物降解和分解,如首先采用化学催化氧化,则化学品消耗量大,所有,首先采用LPC物化法,利用高效复合混/絮凝剂PPA/PPM,将难于用化学氧化和其它方法分解的大分子和有毒的硝基苯类、氨氮、苯胺类污染物质大幅削减;

2) LFC微电解反应中因铁和存在明显的氧化还原电势差,在反应器内部形成了许多细微的微观和宏观原电池,形成一个催化氧化反应系统,同时与富氧氧化联合使用,具有很高的活性,形成废水处理过程内部和外部双重电解,使废水中多种组分彻底发生氧化还原反应,将废水中大分子的、生物降解和有毒的硝基苯类、氨氮、苯胺类等污染物质氧化和降解,使各种污染物质进一步降低,为HO化学催化氧化节约用量和成本;

3) 在HO化学催化氧化段加入微量的氧化剂PPE和催化剂PPS,将出水中微量的不达标污染物质催化氧化为二氧化碳和水,确保处理后的出水达到《兵器工业水污染物排放标准 火工药剂》14470.1-2002。

3、处理工艺特点

1) 运行条件为常温和常压,处理工艺流程短,投资省、运行费用低(6/m3左右),无二次污染产生;

2) LPC物化法中采用的高效复合混/絮凝剂--PPA/PPM具有优良的脱色效果和极好的混絮凝效果,并能使处理在极短的时间内完成,药品不降解、用量少。

3) LFC微电解工艺中铁介质价格便宜、不结板、易换,并采用富氧空气氧化使反应彻底、速度快,处理效果优异。

4) 加入的氧化和催化剂对污染物质针对性强,脱除效果好,用量少;

5) 处理系统全密闭使污水无臭气排放,防止了污水、污泥、和臭气二次污染;

6) 处理过程在30分钟既可完成,所以反应器的容积小,占地小;

7) 运行费用低:由于处理流程简单,系统电耗和药耗都非常小,高效生物助凝剂比普通混絮凝剂的用量小、价格低,所以,本方法的运行成本大大低于其他方法;

8) 工艺流程短,过程管道化,自动化程度高,操作简单。

4、案例

1. 我公司2009年参与了北方公司某厂的TNT废水处理,其方案采用了“LPC物化法+LFC微电解法+HO化学催化氧化”工艺流程,,处理后直接达到《兵器工业水污染物排放标准  火工药剂》14470.1-2002标准排放

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