申请日2015.11.04
公开(公告)日2016.01.06
IPC分类号C02F9/10; C02F101/38; C02F101/34; C02F103/36
摘要
本发明公开一种合成二硝基重氮酚时产生的工艺废水的处理方法及其应用。所述处理方法包括以下步骤：a)调节所述合成二硝基重氮酚的工艺废水的酸碱度为碱性;b)将双氧水和多孔材料与所述步骤a)调节酸碱度后的废水混合，并向所述混合后的废水中通入臭氧进行曝气处理;c)将过硫酸盐与所述经步骤b)曝气后的废水混合，并加热;d)将步骤c)加热后的废水调节酸碱度至中性。该处理方法的运行成本低、处理效果好，处理过程连续简单并且不会产生二次污染物-污泥。
权利要求书
1.一种合成二硝基重氮酚的工艺废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)调节所述合成二硝基重氮酚的工艺废水的酸碱度为碱性;
b)将双氧水和多孔材料与所述步骤a)调节酸碱度后的废水混合，并向所述混 合后的废水中通入臭氧进行曝气处理;
c)将过硫酸盐与所述经步骤b)曝气后的废水混合，并加热;
d)将步骤c)加热后的废水调节酸碱度至中性。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，还包括：
e)将焙烧水滑石与步骤d)所述的中性废水混合，再通过离子交换去除阴离子。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤b)中所述双氧水与 所述废水的重量比为(0.2-2):100。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤b)中所述多孔吸附 材料的重量与废水体积的比为(25-55)：1。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤b)中所述臭氧的流 量与所述废水体积比为(2-50)：1。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤c)过硫酸盐为过硫 酸钾和/或过硫酸钠。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤c)中过硫酸盐于所述 废水重量比为(0.1-10)：100。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤c)具体为：将过硫酸 盐与所述经步骤b)曝气后的废水混合，加热至60℃-100℃，保温1h～3h。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤b)中所述双氧水和所 述废水的重量比为(0.5-1.5):100;所述多孔吸附材料与废水的重量体积比为(35-45)： 1;所述臭氧的流量与所述废水的体积比为(5-40)：1。
10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述多孔吸附材料为活性 炭、泡沫金属和多孔陶瓷中的一种或多种。
说明书
合成二硝基重氮酚的工艺废水的处理方法及其应用
技术领域
本发明涉及化学合成领域中产生的工艺废水的处理方法及其应用，具体涉及化 学合成二硝基重氮酚时产生的工艺废水的处理方法及其应用。
背景技术
二硝基重氮酚，简称DDNP，是苯酚的硝基衍生物，分子式C6H2(NO2)2N2O。 DDNP目前被国内外广泛重视，主要是因为它是一个不含重金属的有机化合物，既 具有猛炸药的威力，同时又具有良好的起爆药性能。其冲击感度和摩擦感度均比雷 汞低，而接近于糊精氮化铅，但火焰感度比糊精氮化铅好，而与雷汞相近。DDNP 的起爆力约比雷汞高一倍，与氮化铅相近，而且具有良好的化学安定性，以及具有 原料来源广泛，生产工艺简单等优点。
目前DDNP主要采用化学合成法进行生产，其生产工艺产生的废水通常来自化 学合成中的还原、重氮化或洗涤工序等。并且在DDNP的生产过程中每生产1kg该 产品约能产生200-300kg的废水，该废水中通常含有大量的重氮基、硝基等生物难 降解化合物，其成分复杂，色度高，毒性大，通常会有致癌、致畸、致突变危害。
现有合成DDNP生产工艺废水的处理方式通常采用以下方式：蒸发法、减压蒸 馏法、回收法、吸附法、电解还原法、混凝沉淀—吸附法、半透膜分子过滤反渗透 法等，也有研究者提出：Fenton法、白腐真菌-泥炭、粉煤灰基混凝剂法、微电解 +Fenton法、絮凝—微电解法等。虽然目前有上述较多的处理方法，但其实际处理 效果并不是特别理想，总体上讲，上述方法均存在不同的处理费用高、耗能大、存 在二次污染等缺点，并且上述方法在实际使用过程中均会产生污泥，其污泥含有大 量的DDNP和重金属，属于危险废弃物，该污泥的处置成本较高，不利于大规模使 用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种合成二硝基重氮酚的工艺废水的处理方法，该处理 方法的运行成本低、处理效果好，处理过程连续简单并且不会产生二次污染物-污泥。
为解决以上技术问题，本申请提供的第一方面的技术方案为采用一种合成二硝 基重氮酚的工艺废水的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：
a)调节所述合成二硝基重氮酚的工艺废水的酸碱度为碱性;
b)将双氧水和多孔材料与所述步骤a)调节酸碱度后的废水混合，并向所述混 合后的废水中通入臭氧进行曝气处理;
c)将过硫酸盐与所述经步骤b)曝气后的废水混合，并加热;
d)将步骤c)加热后的废水调节酸碱度至中性。
优选的，还包括：
e)将焙烧水滑石与步骤d)所述的中性废水混合，再通过离子交换去除阴离子。
优选的，步骤b)中所述双氧水与所述废水的重量比为(0.2-2):100。
优选的，步骤b)中所述多孔吸附材料的重量与废水体积的比为(25-55)：1。
优选的，步骤b)中所述臭氧的流量与所述废水体积比为(1-50)：1。
优选的，步骤c)过硫酸盐为过硫酸钾和/或过硫酸钠。
优选的，步骤c)中过硫酸盐于所述废水重量比为(0.1-10)：100。
优选的，步骤c)具体为：将过硫酸盐与所述经步骤b)曝气后的废水混合，加 热至60℃-100℃，保温1h～3h。
优选的，步骤b)中所述双氧水和所述废水的重量比为(0.5-1.5):100;所述多孔 吸附材料与废水的重量体积比为(35-45)：1;所述臭氧的流量与所述废水的体积 比为(5-40)：1。
优选的，所述多孔吸附材料为活性炭、泡沫金属和多孔陶瓷中的一种或多种。
本发明提供了一种DDNP废水的处理方法，使用臭氧+过硫酸盐作为主要的氧 化介质，通过双氧水以及多孔吸附材料的促进作用，由于臭氧(O3)的分子结构呈 三角形，中心氧原子与其它两个氧原子间的距离相等，在分子中有一个离域π键， O3的特殊结构使得它可以与二硝基重氮酚废水中各种有机污染物发生偶极环加成 反应、亲电反应和亲核反应。同时，生成的羟基自由基可以无选择性的氧化二硝基 重氮酚废水中各种有机污染物。而H2O2协同臭氧能使体系产生更多的羟基自由基， 起到强化氧化的作用。因此，O3/H2O2体系降解有机污染物的机理主要是O3分子自 身和生成的羟基自由基的共同氧化作用。另外，臭氧不稳定，易分解，而多孔吸附 材料比较面积大，多孔吸附材料因为具有较大的比表面积和良好的吸附性能，而且 有研究表明，水溶液中活性炭可促进臭氧分解产生羟基自由基，具有一定的催化活 性。故添加活性炭能连续的提高羟基自由基的产量，从而达到更好的处理效果。最 后，由于臭氧的选择氧化性，经臭氧处理后的废水不能完全达标，所以臭氧仅作为 预处理。过硫酸盐在高温下能分解出硫酸根自由基，硫酸根自由基的氧化还原电位 强于羟基自由基，能无选择性氧化臭氧出水中的有机污染物。综上所述本发明二硝 基重氮酚废水的处理方法，工艺简单，采用了独特的“臭氧+过硫酸盐”深度氧化技术， 能避免二硝基重氮酚的污泥产生，降低处置成本的同时，使得有害物质得以完全去 除。采用本发明的废水处理方法，COD去除率达99%，色度去除率、硝基酚类去 除率、硫化物去除率均接近100%，技术经济可行。并且本方法处理周期短，效率 高。
