公布日：2024.12.27
申请日：2024.09.25
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F5/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F1/
44(2023.01)I;C02F1/32(2023.01)I;C02F1/461(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本申请公开了一种硝基废水的处理方法及系统。一方面，本申请处理方法包括：S1、对硝基废水进行预处理；S2、调节预处理后的硝基废水的pH值至适宜范围，电解；S3、氧化经电解的硝基废水，得到预处理废水；S4、深度净化的预处理废水，得到处理后的废水。另一方面，本申请的方法通过预处理装置、电解装置、氧化反应装置、反渗透膜装置和紫外线消毒装置来予以实施。本发明硝基废水的处理方法，通过多个步骤的逐级处理，显著提高了硝基废水的处理效率，使得最终处理后的废水达到排放标准。经本发明处理得到的硝基废水，其化学需氧量(COD)不超过50mg/L，生物需氧量(BOD)不超过20mg/L，悬浮固体(SS)不超过12mg/L，硝基化合物浓度不超过10mg/L，符合排放标准。
权利要求书
1.一种硝基废水的处理方法，其特征在于，所述方法，包括以下步骤：S1、对硝基废水进行预处理；S2、调节步骤S1预处理后的硝基废水的pH值至适宜范围，电解；S3、氧化步骤S2经电解的硝基废水，得到预处理废水；S4、深度净化步骤S3的预处理废水，得到处理后的废水。
2.根据权利要求1所述的硝基废水的处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述预处理选自过滤、沉淀、软化或絮凝中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的硝基废水的处理方法，其特征在于，步骤S2中，所述pH值调节至2～5。
4.根据权利要求1所述的硝基废水的处理方法，其特征在于，步骤S2中，所述电解条件包括：采用高压脉冲直流电源，设定电解时间为8～15min，工作电压为400～450V，电极材料选自铂、钛或石墨中的一种。
5.根据权利要求1所述的硝基废水的处理方法，其特征在于，步骤S3中，所述氧化条件包括：氧化剂选自Fenton试剂或高锰酸钾，氧化温度为20～40℃，氧化时间为1～3h；若所述氧化剂为Fenton试剂，则过氧化氢的浓度为300～500mg/L，Fe2+的浓度为4～6mg/L；若所述氧化剂为高锰酸钾，则所述高锰酸钾的浓度为20～30mg/L。
6.根据权利要求1所述的硝基废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S3，还包括：所述预处理废水还经活性炭吸附处理。
7.根据权利要求6所述的硝基废水的处理方法，其特征在于，所述活性炭的孔径为2～50nm，投加量为0.1～1g/L；所述吸附时间为15～30min。
8.根据权利要求1所述的硝基废水的处理方法，其特征在于，步骤S4中，所述深度净化采用反渗透技术，所述反渗透的操作压力为1～3MPa；所述反渗透膜为聚酰胺复合膜或芳香族聚酰胺复合膜。
9.根据权利要求1所述的硝基废水的处理方法，其特征在于，所述方法还包括：S5、调节S4的废水的pH值至中性后，采用紫外光照处理；所述紫外光选用波长为250～280nm的UVC波段。
10.一种用于实施如权利要求1～9任一项所述的硝基废水处理方法的系统，其特征在于，所述系统包括预处理装置、电解装置、氧化反应装置、反渗透膜装置和紫外线消毒装置；将所述硝基废水通入所述预处理装置中，用于去除所述硝基废水中的悬浮物和颗粒物，得到所述预处理后的硝基废水；所述预处理后的硝基废水通入所述电解装置中，用于降解部分硝基化合物，得到所述经电解的硝基废水；将所述经电解的硝基废水通入所述氧化反应装置中，用于进一步降解硝基化合物，得到所述预处理废水；将所述预处理废水通入所述反渗透膜装置中，用于去除废水中的溶解性有机物和残留污染物，得到所述处理后的废水；将所述处理后的废水通入紫外线消毒装置中，用于去除废水中的病原微生物，得到符合排放标准的废水。
发明内容
为了解决上述至少一种技术问题，本发明提供一种高效、低成本的硝基废水处理方法，通过预处理、电解处理、化学氧化和深度净化等多个步骤，实现硝基废水的有效处理，确保处理后的废水达到排放标准。
一方面，本申请提供一种硝基废水的处理方法，所述方法，包括以下步骤：
S1、对硝基废水进行预处理；
S2、调节步骤S1预处理后的硝基废水的pH值至适宜范围，电解；
S3、氧化步骤S2经电解的硝基废水，得到预处理废水；
S4、深度净化步骤S3的预处理废水，得到处理后的废水。
通过采用上述技术方案，实现了硝基废水的有效处理。该方法不仅可以提高处理效率，还能确保处理后的废水达到排放标准，具有重要的应用价值。
可选的，步骤S1中，所述预处理选自过滤、沉淀、软化或絮凝中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，可以去除废水中的悬浮物、胶体物质等，为后续处理步骤创造有利条件。
可选的，步骤S2中，所述pH值调节至2～5。
通过采用上述技术方案，可以提高电解和化学氧化的效率。酸性条件有助于生成更多的自由基，从而提高降解效果。
可选的，步骤S2中，所述电解条件包括：采用高压脉冲直流电源，设定电解时间为8～15min，工作电压为400～450V，电极材料选自铂、钛或石墨中的一种。
通过采用上述技术方案，可以实现高效的降解效果。电解处理不仅能够去除部分硝基化合物，还可以生成具有强氧化性的自由基(如羟基自由基-OH)，进一步提高处理效果。此外，电解处理不会产生额外的化学副产物，降低了后续处理的复杂性。
可选的，步骤S3中，所述氧化条件包括：氧化剂选自Fenton试剂或高锰酸钾，氧化温度为20～40℃，氧化时间为1～3h；
若所述氧化剂为Fenton试剂，则过氧化氢的浓度为300～500mg/L，Fe2+的浓度为4～6mg/L；
若所述氧化剂为高锰酸钾，则所述高锰酸钾的浓度为20～30mg/L。
通过采用上述技术方案，可以在酸性条件下进一步氧化废水中的残留有机物，确保处理效果。复配使用化学氧化不仅可以进一步去除硝基化合物，还可以处理电解过程中未能完全降解的物质。此外，化学氧化可以生成更多的自由基，提高处理效率。
基于本发明电解和化学氧化相结合的方式，可以更彻底地降解硝基化合物。电解处理可以将大分子的硝基化合物分解成小分子，而化学氧化则可以进一步氧化这些小分子，从而确保硝基废水处理效果，使得废水达到相应的排放标准，具有更高的经济效益和环保优势。
可选的，所述步骤S3，还包括：所述预处理废水还经活性炭吸附处理。
在此方案上作进一步优选，所述活性炭的孔径为2～50nm，投加量为0.1～1g/L；所述吸附时间为15～30min。
通过采用上述技术方案，能够去除废水中的有机污染物、色素、异味和微量重金属等。活性炭因其具有大的比表面积和发达的孔隙结构，能够有效地吸附各种污染物，从而实现高效的污染物去除效果。
可选的，步骤S4中，所述深度净化采用反渗透技术，所述反渗透的操作压力为1～3MPa；所述反渗透膜为聚酰胺复合膜或芳香族聚酰胺复合膜。
通过采用上技术方案，可以去除废水中的溶解性有机物和其他残留污染物，进一步提高废水的纯净度。
可选的，所述方法还包括：S5、调节S4的废水的pH值至中性后，采用紫外光照处理；所述紫外光选用波长为250～280nm的UVC波段。
通过采用上技术方案，可以彻底杀死废水中的病原微生物，确保废水达到排放标准。
另一方面，本申请提供实施上述硝基废水处理方法的系统，所述系统包括预处理装置、电解装置、氧化反应装置、反渗透膜装置和紫外线消毒装置；
将所述硝基废水通入所述预处理装置中，用于去除所述硝基废水中的悬浮物和颗粒物，得到所述预处理后的硝基废水；
所述预处理后的硝基废水通入所述电解装置中，用于降解部分硝基化合物，得到所述经电解的硝基废水；
将所述经电解的硝基废水通入所述氧化反应装置中，用于进一步降解硝基化合物，得到所述预处理废水；
将所述预处理废水通入所述反渗透膜装置中，用于去除废水中的溶解性有机物和残留污染物，得到所述处理后的废水；
将所述处理后的废水通入紫外线消毒装置中，用于去除废水中的病原微生物，得到符合排放标准的废水。
通过采用上述技术方案，可以确保硝基废水得到有效处理，并达到排放标准。这种方法不仅解决了传统处理方法中存在的问题，还提高了处理效率和效果。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
本发明硝基废水的处理方法，通过多个步骤的逐级处理，可以显著提高硝基废水的处理效率，且每个步骤都有明确的目标和效果，确保最终处理后的废水达到排放标准。本发明基于电解和化学氧化相结合的方式，可以更彻底地降解硝基化合物。电解处理可以将大分子的硝基化合物分解成小分子，而化学氧化则可以进一步氧化这些小分子，从而确保硝基废水处理效果，使得废水达到相应的排放标准，具有更高的经济效益和环保优势。
本发明硝基废水的处理方法，首先通过预处理去除悬浮物和颗粒物，不仅减少了后续处理步骤的压力，还可以避免对后续处理设备的磨损和堵塞，延长设备使用寿命。其次，电解处理可以有效地降解部分硝基化合物，特别是那些不易被生物降解的物质，电解过程中产生的活性物质(如自由基)能够破坏硝基化合物的结构，将其转化为更易处理的形式；复配化学氧化处理进一步强化了对硝基化合物及其他有机物的去除效果，可以更有效地降解中间产物。再者，反渗透技术可以去除废水中的溶解性有机物和其他残留污染物，进一步提高废水的纯净度。最后，紫外线消毒可以彻底杀死废水中的病原微生物，确保处理后的废水安全无害。
采用本发明的处理方法和系统得到的硝基废水，符合排放标准，其化学需氧量(COD)不超过50mg/L，生物需氧量(BOD)不超过20mg/L，悬浮固体(SS)不超过12mg/L，硝基化合物浓度不超过10mg/L。
（发明人：徐根松;王燕）
