硝基苯废水处理
国内硝基苯废水处理的研究进展
硝基苯 在有 机化 学 工业 中是一 种重 要 的化 工 原料 , 用 以合成 染 料 、 可 医药 、 药 、 胶 及 塑料 助 剂 、 成 农 橡 合 洗涤 剂等 , 而其 本身 也 常作为 炸药 、 香料 及 医药 产 品 . 但其 本 身 还是 一种 剧 毒化 学 品 , 于 我 国确 定 的 5 属 8种 优先 控制 的有 毒化学 品之一 , 它对人 体 的主要 毒性 是 引起 血红 蛋 白变 性 , 时间 摄入 低 剂 量 的 硝基 苯 , 导 长 可 致神 经衰 弱 、 血 及 中 毒 性 肝 炎 等 疾 病 . 国地 表 水 中 硝 基 苯 环 境 质 量 标 准 (I,I, 贫 我 I Ⅲ类 水 域 特 定 值 ) ( HZ I 9 9 为 0 0 7mg L. G B 一1 9 ) .1 / 硝基苯 在水 中具有 极 高地稳定 性 . 由于其不 溶 于水 且 密度大 于水 , 入 水 体 进
笔 者 从 物 理 、 学 及 生 物处 理 3 方 面 , 国 内硝 基 苯 废 水处 理 的研 究 现 状 做 了综 述 , 绍 了 3种 新 型 硝 基 苯 废 水 化 个 对 介 的处 理 方 法 , 并展 望 了此 类废 水 处理 方 法 的研 究 前 景 .
关键词 : 基苯废水处理; 附; 硝 吸 萃取 ; 学 氧 化 ; 物 降解 化 生 中 图 分 类 号 : 0 X7 3 文献标识码 : A 文 章编 号 :0 91 8 (0 7 0 —0 10 1 0 —2 8 2 0 )40 0 —4
的 硝基苯 会沉 入水 底 , 长时 间保持 不变 , 所以 , 造成 的水体 污染 会持 续相 当长 的 时间 . 国每 年 硝基苯 的 产量 我 超过 8 0万 t随着 化工 工业 的发 展 , 硝基 苯 的需 求 呈 明显上 升趋 势 . , 对 然而 , 目前 大 多数 生 产工 艺较 落 后 , 产
酸析与微电解法预处理硝基苯工业废水的研究
4 3 . O % ~ 4 8 . 4 %, 硝基苯去除率在 5 0 %左 右; 微 电解 单 元硝基 苯去 除率在 8 0 % 以上 , C O D去 除率为 5 5 . 6 % ~
6 4 . 8 % 。微 电解可使 硝基苯类物质初步 阵解为苯胺 类等容 易氧化处理的物质 , 提 高 了废 水的 可生化性 , 同时不
某工业废水拟定 中试 , 中试规模 定为 5 0  ̄h ( 每
性。由于其不溶 于水且密度大于水 , 进入水体的
硝 基苯 会沉 入 水 底 , 长 时 间保 持 不 变 , 所以 , 造 成
的水体 污染 会 持续相 当长 的时间 。
天1 . 2 H l 3 ) 。从 资 料 来 看 , 高浓 度 碱 性 废 水 C O D< 2 0 0 0 0 m g / 1 。但根 据现 场所 采样 品监 测情 况 , 废 水 C O D值 远 大于所 给数 值 。取样 检测 数 据见 表 1 。
水用硫酸调节 p H值 , 恒流泵连续加入 , 使废水进
电解槽 时 p H 在 2左 右 , 两 级 电解 还 原 之 后 废 水 进入 F e +/ F e + 还 原氧 化池 。废 水经 混凝 沉淀 后 测 定其 硝 基 苯 含 量 及 C O D 值 。铁 碳 比为 1: 1 , 反 应停 留时 间为 3小 时 。 从 4月 2 9日开 始 , 将钢屑和活性碳掏 出, 换 用 铸铁 屑与 活性 碳混 合进 行实 验 , 其他 条件 不变 。
第2 期
卢 炎秋 , 程 胜高 , 文传 选 : 酸 析 与微 电解 法预处 理 硝基苯 工 业废 水 的研 究
2 9
酸 析法 适用 于 高浓度 的硝基 化合 物碱 性废 水 的预处 理 , 废 水 中 的杂 酚 以酚钠 的 形式 存 在 于废 水 中 。用 酸 性 废 水 和分 析 纯 硫 酸 调 整 碱 性 废 水 p H在 2 - 3 , 使废 水 中析 出大量 红 色 的酚渣 及 其 它 物质 经 沉淀 后析 出得 以去 除 。
电化学多相催化处理硝基苯废水_贾保军
1.3 试验方法 用去离子水配置初始浓度为 60mg/L 的硝基苯
模拟废水,分别加入不同质量的无水 Na2SO4 调节支 持电解质的浓度,用 1mol/L 的 H2SO4 或 NaOH 调节 溶液的 pH 值。在电解之前,活性炭先用配置的硝基 苯溶液浸泡,使其达到吸附饱和,以消除活性炭对硝 基苯的吸附效果对硝基苯去除率的影响。取 500mL 的硝基苯溶液加入到储液槽中,通过循环水泵使反 应过程中循环进水。通电开始电解,并开始计时,间 隔一定的时间从储液槽中取出样品溶液进行有关的 分析。 1.4 分析方法
法 作 为 一 种 环 境 友 好 技 术(Environment-friendly
technology)[2],在环境污染治理方面越来越受人们
的重视。电化学技术在有机废水尤其是对生物有较
大毒性或难生化降解有机废水的治理方面得到广泛
的应用。
电化学氧化是以外电压为化学反应推动力,迫
使有机物分子在电极上失去电子,改变分子结构而
摘 要 : 采 用 新 型 的 电 化 学 - 多 相 催 化 反 应 器 , 在 有 、无 催 化 剂 的 情 况 下 , 研 究 了 它 对 硝 基 苯 模 拟 废 水 的 处 理
效果。考查了不同填料存在时, 各种因素对电解硝基苯处理效果的影响。试验结果表明, 有催化剂存在时电化
学 - 多相催化反应器对电解硝基苯有较好的处理效果, 尤其是以铁催化剂为填料时, 处理效果最佳, 可以将原
pH 值对硝基苯的去除影响很小,以催化剂为填料时 本试验对中间产物进行分析得到苯胺,和文献所述
pH 值对硝基苯的电解效果有较大影响。从图中可以 一致。试验结果表明,硝基苯在电解过程中,除了直
看出,铜催化剂为填料时,硝基苯在碱性条件下的处 接和间接电氧化过程,还有硝基苯在阴极的电还原
硝基苯类废水的全混态零价铁-芬顿组合预处理工艺优化与工程验证
第34卷第1期2021年2月污染防治技术POLLUTIO N C ONTROL TE C H N OL O GYVol.34,No.1Feb2021硝基苯类废水的全混态零价铁-芬顿组合预处理工艺优化与工程验证李杰,王骏(南京华创环境技术研究院有限公司,江苏南京211100)摘要:针对企业硝基氯苯装置产生的高毒性、难降解的硝基苯类废水,开发出全混态零价铁-芬顿组合预处理工艺,并分别优化了零价铁还原和芬顿氧化的工艺条件。
结果表明,pH为2.0、零价铁投加量为220mg/L时,废水中硝基苯类物质的去除率可达98.5%以上。
出水pH约为3.0,继续投加3000m//L的1。
2,Fe2+投加比按C(Fe2+,m//L):C(1。
2, m//L)=1:10,1h内COD去除率可达90%以上,且B/C由0.08提高到0.45。
可见该组合预处理工艺可大幅削减废水毒性、改善可生化性,且直接运行成本仅为26.28元/吨,具有良好的环境和经济效益。
关键词:硝基苯类;全混态;零价铁还原;芬顿;组合预处理中图分类号:X730文献标识码:AOptimization and Engineering Verification of Full-mixed Zero-valentIron-Fenton Combined Pretreatment Process for Nitrobenzene WastewaterLO Jie,WANG Jun(Nanjing Huachuang Institute of Environmental Technology Co.,Ltd.Nanjing Jiangsu211100,China)Abstract:Based on the highly toxie and Xifficult-to-XegraXe nitrobenzene waste water produced by the nitrochlorobenzene plant of an enterprise,a fully mixed zero-valent iron-Fenton pretreatment procese wae developed,and tOe procese conditione of reduct tion of zero-valent iron and Fenton oxidation wero optimized respectively.The resulte showed that when the pH wae2.0and the amount of zero-valent iron added wae220m/L,the remove.rate of nitrobenzene compounds in wastewateo can reach moro than 98.5%.The pH of the effluent of the last process wae about3.0,and3000m/L HO wae added subsequently,Fe2+wae added with the ratio of C(Fe2+,m/L):C(H O?,mg/L)=1:10,and the COD removat rate can reach more than90%in1houo,B/ C ratio wae sivnificantly improved from0.08te0.45.Ot can be seen that the combined premeatment process can greatly reduce the toxicity of wastewater and iniprove biodearadabiUm,and the direct operatin/cost wae only26.28RMB/ton,which had/ood environmental and economic benefits.Key words:nitrobenzenes;fully mixed;zero-ralent iron reduction;Fenton;combined pretreatment1概述硝基苯类物质具有强烈的致癌致突变性,广泛存在于染料、农药、医药等工业废水中。
电絮凝-气浮法处理高浓度硝基苯废水
第43卷第 10 期2023年10月Vol.43 No.10Oct.,2023 工业水处理Industrial Water TreatmentDOI:10.19965/ki.iwt.2022-1069电絮凝-气浮法处理高浓度硝基苯废水张洋1,2,王宝山1,2,许亚兵1,2,汪光宗1,2,李鹏程1,2,张继成1,2,陈晓杰1,2,赵培宇1,2(1.兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃兰州 730070;2.甘肃省黄河水环境重点实验室,甘肃兰州 730020)[ 摘要]对兰州新区某化工厂高浓度硝基苯(NB)废水进行双铝电极电絮凝-气浮工艺处理,探讨了该工艺处理高浓度硝基苯废水的技术参数及硝基苯类有机物的降解过程。
结果表明,在溶液初始pH为9、电流密度为10 mA/cm2、极板间距为3 cm、反应时间为100 min时,硝基苯和COD的平均去除率分别为60.34%和12.10%。
通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析反应前后废水中特征污染物的降解情况,发现电絮凝-气浮工艺对原水中硝基苯类和苯酚类有机物有着显著的去除效果,主要产物为苯胺类和偶氮苯类。
电絮凝-气浮工艺虽不能实现高浓度硝基苯废水COD的大幅降低,但可实现硝基苯类有机物向可生化性较好的苯胺类有机物的有效转化,改变废水的可生物降解性能,为后续进一步处理提供有利条件。
[关键词]电絮凝-气浮工艺;硝基苯;苯胺;化工废水[中图分类号]X703.1 [文献标识码]A [文章编号]1005-829X(2023)10-0079-09Treatment of high concentration nitrobenzene wastewater byelectrocoagulation-flotationZHANG Yang1,2,WANG Baoshan1,2,XU Yabing1,2,WANG Guangzong1,2,LI Pengcheng1,2,ZHANG Jicheng1,2,CHEN Xiaojie1,2,ZHAO Peiyu1,2(1.School of Environmental and Municipal Engineering,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070,China;2.Key Laboratory of Yellow River Water Environment in Gansu Province,Lanzhou 730020,China)Abstract:The high concentration nitrobenzene (NB) wastewater from a chemical plant in Lanzhou New Area was treated by double aluminum electrocoagulation-flotation process. The technical parameters of the process for treat⁃ing high concentration nitrobenzene wastewater and the degradation mechanism of nitrobenzene organics were dis⁃cussed. The results showed that the average removal rates of nitrobenzene and COD were 60.34% and 12.10% re⁃spectively,with the condition of reaction time 100 min,the initial solution pH 9,the current density 10 mA/cm2 and the plate spacing 3 cm. The degradation of organic pollutants such as nitrobenzene in wastewater before and after the reaction were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS). It was found that the electrocoagulation-flotation process had obvious removal effect on nitrobenzene and phenol organics in raw water,and the main products were anilines and azobenzenes. Although the electrocoagulation-flotation process could not achieve a significant COD reduction of high-concentration nitrobenzene wastewater,it could realize the effective con⁃version of nitrobenzene organics to aniline organics with good biodegradability,change the biodegradability of waste⁃water,and provide favorable conditions for subsequent further treatment.Key words:electrocoagulation-flotation;nitrobenzene;aniline;chemical wastewater硝基苯(NB)是一种由苯环和含氮官能团组成的有机化合物,具有高毒性、致癌性、致突变性等特点〔1〕,已被我国列为重点污染物质。
硝基苯废水处理的微生物及工艺
化学与生物工程2007,Vol.24No.3开发应用 Chemistry &Bioengineering基金项目:国家自然科学基金资助项目(40472127)收稿日期:2006-11-24作者简介:张悦周(1984-),男,陕西西安人,硕士研究生,主要从事特殊工业废水处理的研究;通讯联系人:吴耀国。
电话:029288488018,E 2mail :wuygal @ 。
硝基苯废水处理的微生物及工艺张悦周,吴耀国,李 想,胡思海(西北工业大学应用化学系,陕西西安710072) 摘 要:从降解硝基苯的微生物和以微生物为核心的硝基苯废水生物处理工艺两个方面,综述了目前硝基苯废水微生物降解研究的进展,并对微生物处理硝基苯废水的发展提出了建议。
关键词:硝基苯;生物降解;生物处理工艺;微生物中图分类号:X 703 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2007)03-0063-04 环境中的硝基苯主要来自石油化工厂、染料厂的废水废气等[1],具有高的毒性,被列为优先控制的环境污染物[2]。
目前对硝基苯废水的处理方法包括物化法和生物法[1,2],其中物化法主要有吸附法、化学氧化法及高级化学氧化法等[3~5]。
这些方法普遍存在能耗高、操作条件难以控制及二次污染等方面的问题。
微生物处理法可以在很大程度上解决上述难题,还因微生物具有较强的可变异性及适应性,被认为是处理硝基苯废水的理想方法[1,2]。
因此,关于环境中硝基苯的生物处理的研究一直受到环境保护科学家的关注,并取得了颇多进展。
作者拟从降解硝基苯的微生物和以微生物为核心的生物处理工艺两个方面综述硝基苯废水微生物降解研究的状况,提出一些值得进一步研究的问题,旨在为其研究的深入及应用提供一定借鉴作用。
1 降解硝基苯的微生物国内外学者就硝基苯的微生物降解进行了大量的研究[6~11],已经富集分离到不少能降解硝基苯的微生物,如屎拟杆菌(B acteroi des merd ae )、产气荚膜杆菌(C 1perf ri ngens )、假单胞菌(Pseu domonas sp.)、恶臭假单胞菌(Pseu domonas p uti da )、白腐菌(White rot f ungu )等,并揭示了某些微生物降解硝基苯的途径及机制。
信息检索作业模板
信息检索课作业姓名学号院系环境学院专业环境工程三、文献检索范围及结果(请附上检索结果截图)1.《中国学术期刊网络出版总库》(CNKI中国知网)(1)第一步检索,用专业检索,构建检索式FT=('零价铁'+'ZVI'+'Fe'+'Fe0')*('硝基苯'+’NB’)*'废水'*'厌氧'*('降解'+'处理'+'治理'),检索到3820条信息,检索结果过多。
(2)考虑从全文范围内搜索改为主题搜索,搜索结果为20条。
(3)扩大检索范围,删掉检索式中相对不重要的词'废水'和('降解'+'处理'+'治理'),检索出文献32条。
(4)检索结果,最终检索式为SU=('零价铁'+'ZVI'+'Fe'+'Fe0')*('硝基苯'+’NB’)*'厌氧'[1].叶敏,徐向阳,谢雨生. 氯代硝基苯类生产废水厌氧-好氧序列生物处理研究Ⅱ.铁碳还原-A/ O组合工艺性能[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版),2003,02:86-91.[2]董玲玲,吴锦华,吴海珍,吴超飞,韦朝海. 硝基苯厌氧降解过程中Fe~0的促进作用[J]. 环境化学,2005,06:14-17.[3]陈皓,陈玲,赵建夫,张红,孙娜. 铁元素对有机物厌氧降解的影响研究[J]. 四川环境,2005,06:14-16.[4]吴锦华,韦朝海,李平. 金属离子及盐度对硝基苯厌氧生物降解过程的影响[J]. 环境科学研究,2009,01:99-102.[5]罗春香,戴友芝,史雷,李双双. Fe~0/厌氧微生物联合体系降解硝基苯的研究[J]. 微生物学通报,2009,02:160-164.[6]罗春香,戴友芝,李启武,史雷,汤文琪. 不同还原环境下Fe~0/厌氧微生物联合体系降解硝基苯的研究[J]. 水处理技术,2009,04:31-34.[7]陈玲,刘强,陈皓,赵建夫. 不同价态铁对硝基苯的厌氧降解及影响因素[J]. 同济大学学报(自然科学版),2009,04:510-514.[8]王煜乾,李胜,何媛君. 铁炭还原法预处理难降解有机化工废水[J]. 应用化工,2009,07:1049-1051+1055.[9]陈前. HABR-SBR联合处理硝基苯废水的研究[D].南京理工大学,2009.[10]贾玉红. 菌株Dyella -4降解底物广谱性及其在土壤修复中的应用[D].大连理工大学,2009.[11]罗春香. 零价铁/厌氧微生物联合体系降解硝基苯及机理[D].湘潭大学,2009.[12]查清云. 氯代硝基苯污染地下水的生物修复过程[D].华南理工大学,2011.[13]董玲玲,吴锦华,韦朝海,李平,吴超飞. 厌氧条件下Fe~0-菌体-H_2O体系对硝基苯的降解[A]. 中国化学会、上海交通大学.第二届全国环境化学学术报告会论文集[C].中国化学会、上海交通大学:,2004:4. [14]董玲玲,吴锦华,吴海珍,吴超飞,韦朝海. 硝基苯厌氧降解过程中Fe~0的促进作用[A]. .中国环境保护优秀论文精选[C].:,2006:5.[15]刘川. 零价铁/磁/厌氧微生物联合体系降解硝基苯废水的研究[D].湘潭大学,2011.[16]杨娟,任源,肖凯军,韦朝海. 混凝-Fenton氧化-Fe~0还原预处理高浓度硝基苯生产废水[J]. 环境工程学报,2012,05:1483-1488.[17]赵勇胜,马百文,杨玲,刘莹莹,刘鹏,李敬杰,孙威. 纳米铁还原高浓度硝基苯的实验[J]. 吉林大学学报(地球科学版),2012,S1:386-391.[18]梁俊倩,吴锦华,李平,王向德,杨波. 零价铁与厌氧微生物协同还原地下水中的硝基苯[J]. 环境工程学报,2012,08:2512-2516.[19]叶敏. 氯代硝基苯类生产废水处理工艺技术研究及其工业化应用[D].浙江大学,2002.[20]郑昱. 含氯含硝基芳烃类污染物ZVI还原转化及QSAR的研究[D].浙江大学,2005.[21]项硕. 氯代硝基苯污染物厌氧—好氧序列生物降解的研究[D].浙江大学,2003.[22]蔡哲锋. 催化臭氧化处理难降解制药废水研究[D].浙江大学,2004.[23]林海转. 零价铁与微生物耦合强化含氯含硝基芳烃类污染物转化和降解研究[D].浙江大学,2011.[24]孙威. 地下水中苯类有机污染的原位反应带修复技术研究[D].吉林大学,2012.[25]梁俊倩. 硝基苯污染地下水的零价铁与生物修复[D].华南理工大学,2012.[26]杨娟. 硝基苯废水物化—生物处理及菌群结构分析[D].华南理工大学,2012.[27]林海转,徐向阳,朱亮,戚姣琴. 零价铁与厌氧微生物协同降解氯代硝基苯的特性研究[A]. 中国化学会环境化学专业委员会、中国环境科学学会环境化学分会、中国毒理学会分析毒理专业委员会.第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C].中国化学会环境化学专业委员会、中国环境科学学会环境化学分会、中国毒理学会分析毒理专业委员会:,2011:1.[28]郑昱,徐向阳,蔡文祥,朱亮. ZVI还原转化硝基芳烃特性及QSAR的研究[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版),2006,01:31-35.[29]郭冀峰,陈花果,夏四清,逯延军. 难降解有机化工废水处理中试试验[J]. 工业水处理,2007,02:17-19.[30]朱宜平,张海平,张键. 高浓度硝基苯类生产废水物化-生化处理试验研究[J]. 环境工程,2008,03:35-38+3.[31]安立超. 含硝基苯类化合物工业废水生物降解及处理技术研究[D].南京理工大学,2003.[32]安永磊. 原位生物修复硝基苯污染地下水微生物群落结构及修复效能[D].吉林大学,2012.2.《数字化期刊全文数据库》(万方数据)(1)输入检索式:主题:(零价铁+ZVI+Fe+Fe0)*厌氧*(硝基苯+NB)*废水*(降解+处理+治理),检索结果为13条,检索结果相对过少。
国内硝基苯废水治理研究进展
萃取法
• 利用与水不相溶 的有机溶剂将废水 中 的有机物 取出 ,采用物理或化学手段将 有机溶剂与 目的有机 物分离 ,有机 溶 剂一萃取剂 回收重复使用 。林忠祥 等 利用这一原理,以苯为萃取剂处理硝基 苯废水。
吸附法
• 吸附法的吸附过程是指在定条件下 , 一种物 质的分子 ,原子或离子能 自动 的附着在某种 固体表 面的现象 。吸附 法处理硝基苯类废水是通过吸附剂的表 面对硝基苯的吸附作用 ,将硝基苯从 中 除去 ,然后通 过解析 回收硝基苯 ,吸 附剂重新被使用到下一次 的 吸附过程。
光催化氧化法
• 臭氧,过氧化氢在紫外光的照射下,均可激发 产 生羟基自由基,现已证实将紫外光引入 Fenton 试剂,可大大提高 Fenton试剂的氧化 性能。杨文忠 等利用 Fenton试剂与紫外光联 合作用处理硝基苯废 水 ,发现使用 Uv— Fenton试剂处理废水效果优于单 独使用 Fenton试剂 ,并指 出紫外光 与亚铁离子对过 氧化氢的分解具有协 同作用。
国内硝基苯废水治理研究进 展
• 硝基苯的高毒性、难降解性及其在环境 中的积累性,使得硝基苯污染治理成为 众多科研工作者关注 的课题,本文综述 了国内治理硝基苯污染的方法原理 ,研 究进展及今后深入研究的方向。
• 硝基苯是应用广泛的化工基 础原料,主 要用于染料,医药,农药及炸药等行业, 这 些行业的生产废水中含有大量硝基苯、 苯胺等有机 污染物。硝基苯是高毒性物 质,其毒性一般为其它 化合物的20~ 30倍,且具有弱致突变性。长期接 触, 对人体及动植物危害极大。
生物法
• 在一定条件 下,微生物能使废水 中的硝 基苯得 到有效降解。由于生物处理技术 无二次污染 、费用 低 ,且微生物具有 较强的适应性 和可变异性 ,因此生 物 法处理硝基苯废水成为较理想的方法。
硝基苯废水处理方案带计算
硝基苯废水处理方案带计算硝基苯废水是一种工业废水,因其具有毒性、难以降解和对环境造成的危害大等特点,处理起来十分困难。
本文将介绍一种针对硝基苯废水的处理方案,并附有计算实例。
一、处理方案1. 预处理在硝基苯废水处理前,需进行一定的预处理工作。
首先,进行暴露光氧化和氧化还原反应,将原水中的有机物分子裂解成小分子化合物,以便于后续处理。
其次,进行混凝沉淀,使大分子的有机物聚合成较大的团块,方便于后续处理。
2. 生物降解采用生物处理的方法,将废水中的硝基苯分子通过微生物代谢分解为可降解的物质,随后进行后续的过滤、吸附等处理。
3. 吸附处理采用活性炭吸附的方式,将生物处理过程中分解后的有机物吸附在活性炭上,以减少有机物的含量。
4. 活性污泥技术将有机物质通过活性污泥技术进一步处理,从废水中去除必要的硝基苯分子。
二、计算实例假设废水中硝基苯含量为100ppm(mg/L),预处理后废水流量为5m3/h,采用A/O (甲烷菌-氧化菌)工艺;生物反应器使用SBR(一段式消化)全空隙反应器,反应时间为20小时,用活性炭吸附处理,吸附后的废水流量为3m3/h。
根据上述处理方案的流程,进行如下计算:1. 生物反应器的设计根据容积负荷计算生物反应器(SBR)的体积:可知,处理100ppm硝基苯的生物反应器容积为4.1m3。
2. 活性炭的计算由活性炭吸附等各项处理流程计算得出,处理前后水的流量变化为:水的流量为5m3/h,吸附后的废水流量为3m3/h,则活性炭的水处理能力需达到2m3/h,按照处理10%废水流量计算,此次活性炭的计算用量为:因此,本次废水处理需要使用0.6m3活性炭。
3. 操作时间在SBR反应器内,氧或空气的供应需要足够均匀和充分。
时间分配应根据氧化和生物反应推算。
据此,针对100ppm的硝基苯浓度和纯化到10ppm 的目标,需要的处理时间如下:置于反应器中的水量应该至少为反应器容积的一半。
基于100ppm的硝基苯浓度,本次需要处理的废水总量为5*20=100m3,因此处理的总时间是100m3/ 2m3/h = 50小时。
硝基苯废水处理工艺设计方案
硝基苯废水处理工艺设计方案CATALOGUE目录•概述•预处理阶段•主处理阶段•深度处理阶段•工艺特点与优化建议•工程实例与经济分析•结论与展望CHAPTER概述0102废水处理背景分析不同处理技术的优缺点,选择合适的处理技术,优化工艺流程,提高处理效率。
设计目标与任务任务目标废水处理工艺流程概述预处理化学氧化曝气生物滤池消毒处理沉淀池过滤器CHAPTER预处理阶段调节水质中和反应利用微生物降解废水中的有机物,将其转化为无害的物质或易于处理的物质。
生物吸附利用微生物吸附废水中的重金属离子,将其转化为不易溶于水的物质,以便后续处理。
CHAPTER主处理阶段厌氧生物处理是一种高效、低能耗的废水处理技术,适用于处理高浓度有机废水,如硝基苯废水。
在厌氧生物处理过程中,废水中的有机物在厌氧微生物的作用下,通过发酵、酸化、产氢产乙酸等过程转化为沼气、二氧化碳和乙酸等物质。
厌氧生物处理具有较高的有机物去除率和较低的能耗,同时产生的沼气可以用于发电或供热,实现能源回收。
好氧生物处理是一种常用的废水处理技术,适用于处理低浓度有机废水,如硝基苯废水。
在好氧生物处理过程中,废水中的有机物在好氧微生物的作用下,通过氧化分解转化为二氧化碳和水。
好氧生物处理具有较高的有机物去除率和较低的能耗,同时产生的氧气可以用于供氧或支持其他生物反应。
膜分离技术CHAPTER深度处理阶段Fenton氧化法湿式氧化法臭氧氧化法高级氧化技术活性炭吸附沸石吸附活性炭纤维吸附030201吸附法03活性炭纤维离子交换法01树脂交换法02沸石离子交换法离子交换法CHAPTER工艺特点与优化建议废水中含有多种有机污染物,如硝基苯、苯酚、甲酚等,需要针对不同物质进行不同的处理方法。
处理过程中需要严格控制反应条件,如pH值、温度、反应时间等,以确保达到最佳的处理效果。
硝基苯废水具有高毒性、高有机物含量、高色度等特点,处理难度较大。
工艺特点分析在改进方向上,可采用新型的生物技术,如基因工程、酶工程等,以提高微生物的降解能力,实现加强废水处理过程中的监测与控制,确保出水水质符合国家排放标准。
硝基苯废水处理
硝基氯苯废水的治理化工部给排水设计技术中心站武迎生摘要本文论述了硝基氯苯废水的排污机制,提出了适宜的治理流程。
研究结,该处理流程方法简单,效果好,从废水中可回收一定量的化工原料。
关键词硝基氯苯冷却结晶生物活性炭硝基氯苯包括二硝基氯苯、邻硝基氯苯、对硝基氯苯、间硝基氯苯,是重要的化工原料,广泛应用于农药、染料等行业。
近年来我国硝基氯苯工业发展很快,尤其是邻、对硝基氯苯产量迅速增加,是世界上产量最大的国家之一。
但是在硝基氯苯生产过程中要排出一定量废水,废水中含有硝基氯苯、硝基酚、氯苯、硫酸、硝酸等,以硝基氯苯量最大。
硝基氯苯是毒性较大的有害物质,国家对其制定了严格的排放标准,为5mg/l。
目前国内硝基氯苯生产企业能达到这个排放标准的很少。
本文结合某厂的实例就硝基氯苯废水治理方法的选择,适宜的治理工艺流程进行了探研。
1、硝基氯苯废水的排污机制、水质水量某化工厂硝基氯苯车间共有二个主要工段:2,4-二硝基氯苯工段、邻、对硝基氯苯工段。
各工段的生产工艺、排污机制、水质水量分述如下。
1.1 2,4—二硝基氯苯工段2,4—二硝基氯苯(以下简称二硝)是硝基氯苯车间的主要工段,年产二硝六千吨,占硝基氯苯总产量的三分之二。
二硝的生产是以氯苯为原料,采用硝酸和硫酸的混酸为硝化剂,其中硫酸主要起脱水作用。
硝化第一步用低值酸进行,硝化完毕后,静置分层,排去沉在下部的剩余硫酸,再加入高值酸进行第二步硝化,硝化后得到二硝粗产品。
二硝比重比硝化后剩余的酸轻,浮在硝化罐的上部,将下部的酸排至贮酸罐,而后送至脱硝工段。
由于分层不清及物料夹带,有部分酸残留在二硝中,为了使产品符合质量要求,需用清水和碱液洗涤二硝粗产品。
洗涤水水温65℃,洗涤后水从缸上部虹吸排出,再进行下一遍洗涤,碱洗是用5~7%的Na2CO3液洗涤,其目的是和硝化反应的副产物硝基酚作用,生成硝基酚钠,溶于水而被除去。
水洗一般进行4~6遍,碱洗一般为一遍。
水洗和碱洗时物料和水的体积比为1∶1左右。
含硝基苯废水处理技术之活性炭吸附法
官网地址:含硝基苯废水处理技术之活性炭吸附法硝基苯( nitrobenzene,NB) 为芳烃类化合物,是有机化工中一种重要的精细化工中间体和化工原料,广泛应用于炸药、印染、农药、医药、多聚体及其他化工产品的生产等领域。
随着现代化工的不断发展,对硝基苯的全球需求量正以每年3. 1% 的速率增长,因此进入环境中的量也会增多。
据统计,全球每年排入环境中的硝基苯超过10000吨。
由于硝基苯是一种剧毒化学品,具有排放量大、难生物降解、“三致”作用及环境积累趋势等特点,人类长期摄入会导致血红蛋白变性,从而引发皮肤炎症、贫血、神经衰弱和肝脏损坏等疾病。
因此,硝基苯已被美国国家环境保护局( EPA) 和我国列为优先控制的环境污染物之一。
目前,国内外含硝基苯废水处理技术发展迅速,主要包括物理法、化学法、生物法及复合处理方法等。
吸附法处理含硝基苯废水是利用吸附剂表面对硝基苯的吸附作用,将硝基苯从废水中去除,然后再对吸附剂进行解析并回收硝基苯,吸附剂可循环使用。
官网地址:通过对活性炭HNO3氧化及随后N2气氛中热处理,研究活性炭性质对其吸附硝基苯性能的影响,结果表明改性后活性炭对硝基苯的吸附容量改善明显,吸附容量排序依次为ACNO-T >ACraw>ACNO。
华英杰等研究表明,D301R树脂对水溶液中硝基苯具有较好吸附效果,吸附速率快,室温下其吸附容量为5. 02mg/g。
张继义等研究小麦秸秆生物碳质吸附剂对硝基苯废水的吸附性能,结果表明生物碳质吸附剂对硝基苯去除率可达90%,最大吸附量约为92. 37mg/g。
吸附法优点是吸附剂来源广泛、操作方便、能耗低,同时可使目标污染物得以回收利用,实现废物的资源化。
但由于传统活性炭吸附剂在吸附效率、再生条件、材料机械强度和使用寿命等方面均不太理想,所以今后研究方向应在如何延长使用寿命、寻找适合的吸附剂再生方式和大力开发新型吸附材料等方面。
浅谈硝基苯、苯胺生产废水的处理
浅谈硝基苯、苯胺生产废水的处理作者:谢延等来源:《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2014年第5期谢延1 王苗2 (1.石家庄中冀正元化工有限公司;2.河北正元化工工程设计有限公司)摘要:硝基苯、苯胺生产过程中产生的废水,很难被降解,对环境的污染非常严重,而且很难处理。
因为其污染物成分的特殊性,不能够直接进入污水处理厂处理。
此类废水需要进行单独处理合格后回用到生产循环水或排放至污水处理厂。
关键词:有机废水生化处理1 硝基苯尧苯胺废水处理任务将硝基苯、苯胺废水在酸性条件下与铁销、石墨、焦炭、双氧水发生原电池反应,使硝基苯、苯胺转化为小分子化合物,并经生化处理成能达标排放的废水。
2 硝基苯尧苯胺废水处理原理利用反应器中的铁及二价铁离子在酸性条件下将硝基苯还原成苯胺类物质,使双氧水进行催化氧化,将硝基苯、苯胺的C、H、O 和N 等最终降解为CO2、H2O、N2 等物质。
3 工艺流程简述生产区排放的硝基苯污水进入调节池,调节水质、水量,由污水泵打入1# 混合器,调节至适当的PH 值后,进入预处理器进行还原;污水在预处理器内反应一段时间后,出水与苯胺污水混合,进入2# 混合器,调节至适当的PH 值后,再进入一级催化氧化反应器及二级催化氧化反应器进行处理,污水中的有机物在催化剂的催化作用下,与氧化剂反应,降解成无机物或生化性很好的小分子有机物;废水在3# 混合器中和絮凝,沉淀去除污水中的悬浮物后,进入生化系统进行生物处理,出水经沉淀后排放。
从斜板沉淀器和沉淀池排出的污泥自流进入污泥浓缩池,经浓缩处理后,由板框专用泵打入污泥压滤处理系统。
污泥浓缩池上清液及板框压滤机排出的滤液送回苯胺调节池。
4 工艺指标硝基苯废水进量0-5 m3/h苯胺废水进量0-2.5 m3/h风机压力0.04-0.06 Mpa预处理器进水PH 3-4一级氧化进水PH 3-4二级氧化器东PH 3-4斜板沉淀进水PH 6-9污水排放标准《污水综合排放标准》一级标准:COD ≤ 100 mg/L硝基苯≤ 2.0 mg/L苯胺≤ 1.0 mg/L色度≤ 50°PH 6-95 污水处理岗位化药注意事项及操作要点化药与加药:①氢氧化钙Ca(OH)2 按每1m3 清水投加50kg,即5%的浓度化药,并搅拌均匀。
苯胺、硝基苯废水处理
苯胺是其重要的胺类物质之一,苯胺类化合物更是芳香胺的代表,应用于制造染料、药物、树脂,还可以用作橡胶硫化促进剂亦是作为黑色染料使用等。
因其氧化而带色,具有特殊的气味,毒性很大,对人体具有致癌作用,因此苯胺、硝基苯行业废水的治理也愈加严格,需要治理达标。
那么,苯胺、硝基苯废水要如何处理,下面海普就为大家详细的介绍下,希望对你有所帮助。
硝基苯是易制爆品,也是重要的其本有机中间体。
可作为染料、医药等中间体,硝基苯经氯化得间硝基氯苯,广泛用于农药等的生产。
环境中的硝基苯主要来自化工厂、染料厂的废水废气,尤其是苯胺染料厂排出的污水中含有大量硝基苯。
贮运过程中的意外事故,也会造成硝基苯的严重污染。
硝基苯类化合物废水成分复杂,毒性大,色度高,COD高,生物降解难度大,对生态环境具有较大的危害。
因此行业的废水的治理也愈加严格,要治理达标。
目前我国大部分企业对含苯胺及硝基苯废水通常采用单一的氧化法处理废水,难以取得理想的效果。
需要容阔含苯胺及硝基苯废水的处理方式,将毒性高、难生物降解的污染物尽可能的降解或转化为易降解的物质,经过简单的处理以达到较好的效果。
苯胺及硝基苯废水现状和困局:苯胺及硝基苯, 是一种重要的化工原料, 广泛应用于化工、医药工业、印染及农药生产等行业, 也是一种致癌、致畸、致突变的环境污染物。
其废水水质复杂,含大量不可生化降解物质,具有COD浓度高、毒性高等特点,常规水处理技术难以治理,已成为工业废水处理难点。
近年来,国家对生态环境保护日益重视,对废水排放标准及区域废水排放总量控制日趋严格,为了保证应用苯胺及硝基苯相关行业的可持续发展,含不难及硝基苯废水治理技术也不断呈现出新的思路,近年来处理这类废水的方法主要有光催化氧化、Fenton氧化法、吸附法、微电解法、焚烧法等。
但其这三种苯胺及硝基苯类废水的处理方法中光催化氧化法工业应用的技术还不成熟,Fenton氧化法有机物氧化分解不完全,效果不是最优,焚烧法由于高额的委托费用也不是长久、经济的废水处理方法,吸附法能将废水中的苯胺及硝基苯高效去除,是一个处理此类废水经济、有效的方法。
硝基苯废水处理工艺设计方案
硝基苯废水处理工艺设计方案首先,针对硝基苯废水的特点,我们需要采用物理化学处理工艺来去除废水中的有机物和污染物。
1.预处理阶段:该阶段旨在去除废水中的悬浮物和沉淀物等杂质。
可以采用沉淀、过滤和调节pH值等方法。
首先,通过沉淀使废水中的颗粒物沉淀下来,然后通过过滤将悬浮物去除。
最后,通过添加适量的酸或碱来调节废水的pH值,以便后续步骤的进行。
2.生化处理阶段:该阶段主要利用生物微生物将废水中的有机物降解为无害物质。
此步骤需要建立一套完善的生物处理系统。
首先,选择适宜的生物载体,如活性污泥等。
然后,通过增加反应器的体积和控制反应时间等调节参数来提高生物降解效率。
此外,还可以添加一些接种剂和添加剂来促进微生物生长和代谢。
在生化处理阶段,需要注意废水中有机物的浓度和毒性,以避免杀死微生物。
3.化学处理阶段:该阶段主要是为了去除废水中残留的有机物和重金属等污染物。
可以采用高级氧化技术,如臭氧氧化、Fenton氧化等。
这些技术可以将废水中的有机物分解为水和二氧化碳,并将重金属离子沉淀下来。
此外,还可以采用吸附剂如活性炭来去除废水中的有机物。
4.深度处理阶段:该阶段的目标是进一步净化废水以达到排放标准。
可以采用微滤、逆渗透等技术来去除废水中的微小颗粒和溶解物。
此外,还可以采用紫外线消毒等方法来去除废水中的微生物。
总之,对于硝基苯废水处理,应采用综合性的工艺方案,包括预处理、生化处理、化学处理和深度处理等多个阶段。
通过合理地组合和调节这些工艺步骤,可以有效地去除废水中的有机物和污染物,确保废水处理后达到排放标准。
同时,还需要注意废水处理过程中的安全性和环保性,避免对环境和人体造成二次污染。
含硝基苯废水处理技术研究进展
Research Progresses about Treatment Technology of Wastewater Containing Nitrobenzene
1.2 化学法 化学法诸如单质金属还原法、Fenton 试剂法及多
相催化氧化法等,其最大的特点是反应速率快及效果 明显等,但也存在处理成本高、二次污染等问题。自从 Agrawal 等[8]研究发现 Fe0 可改善硝基芳烃的可生物 降解性之后,利用 Fe0 及其氧化产物降解有机污染物 得到了广泛的研究[9]。Rugge 等[10]发现在被硝基苯污染 的厌氧含水层中,由亚铁-铁氧化物组成的表面结合态 铁反应系统的降解速率较其他还原反应高出 3 个数量 级。Fenton 试剂既能有效的降解水体中的硝基苯,且降 解过程符合拟一级动力学反应规律[11]。以 EDTA 铁为 催化剂构建的改进型 Fenton 试剂,在硝基苯初始含量 15000mg/kg、30%H2O2 和 50mmol/L EDTA 钠铁溶液 投加量分别为 0.3mL/g、0.1mL/g、含水率为 33%的条 件下,反应 60 min 后,硝基苯的去除率达 87%[12]。
Li Tian-peng
(Department of Chemistry and Environment Engineering, Wuhan Bioengineering Institute, Wuhan 430415, China)
Abstract:In this paper, the development in the treatment of wastewater containing nitrobenzene at home and abroad by means of treatment technologies were reviewed, and the development trends were predicted. In recent years, technologies for treating wastewater containing nitrobenzene were researched, such as single and multiple water treatment technology. The mechanisms, limiting factors and potential development of treatment technologies were discussed in detail. It was pointed out that in the coming years the development of treatment technologies for wastewater containing nitrobenzene will be mainly depended on how effective combination of existing water treatment technologies. Key words:nitrobenzene; single water treatment technology; multiple water treatment technology; research process
硝基苯废水处理工艺流程
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铁炭内电解处理硝基苯废水的研究
第 2 2卷第 4 期 20 0 8年 8月
江 苏 科 技 大 学 报( 学 自然科 学版 ) Jun l f in s ie st fS in eadT cnl y N trl c neE io ) or a a gu Unv ri o ce c n eh o g ( a a S i c d i oJ y o u e tn
Vo 2 No 4 1. 2 .
Aug 2 8 . 00
铁炭 内电解 处理硝基苯废水 的研究
商丹 红 ,张志生 , 秦 静
( 江苏科 技 大学 生物与环境工程学院 , 江苏 镇江 2 20 ) 10 3
Байду номын сангаас
摘
要: 硝基苯是一种生物难降解 的有 机 物 , 了提高硝基苯废水的可生化性 , 中用铁炭 内电解法对 硝基苯废 水进行 为 文
d g a ain o i o e z n r c a i n d s g ,t e ee toye c p e uf t o a e a d r a t n t y e r d t fn t b n e e a e s r p r o a e h lcr lt o p r s l e d s g n e ci i b o r o a o me p i r n e o d r r e .An h p i l o d t n r a h o a e o r p r n i 3 t e d s g f r ma y a d s c n a y o d r d teo t ma n i o sa et t ed s g f c a i s 0g, h o a eo c i h t s o
ee toye c p e u ft 2g,r a to i 0 mi l cr lt o p rs lae 0. e c i n tme 6 n. Ke r s:io a b n ee toy i ;nir be z n se t r e r d t n y wo d r n c r o l cr l ss to n e e wa t wae ;d g a ai o
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硝基氯苯废水的治理化工部给排水设计技术中心站武迎生摘要本文论述了硝基氯苯废水的排污机制,提出了适宜的治理流程。
研究结,该处理流程方法简单,效果好,从废水中可回收一定量的化工原料。
关键词硝基氯苯冷却结晶生物活性炭硝基氯苯包括二硝基氯苯、邻硝基氯苯、对硝基氯苯、间硝基氯苯,是重要的化工原料,广泛应用于农药、染料等行业。
近年来我国硝基氯苯工业发展很快,尤其是邻、对硝基氯苯产量迅速增加,是世界上产量最大的国家之一。
但是在硝基氯苯生产过程中要排出一定量废水,废水中含有硝基氯苯、硝基酚、氯苯、硫酸、硝酸等,以硝基氯苯量最大。
硝基氯苯是毒性较大的有害物质,国家对其制定了严格的排放标准,为5mg/l。
目前国内硝基氯苯生产企业能达到这个排放标准的很少。
本文结合某厂的实例就硝基氯苯废水治理方法的选择,适宜的治理工艺流程进行了探研。
1、硝基氯苯废水的排污机制、水质水量某化工厂硝基氯苯车间共有二个主要工段:2,4-二硝基氯苯工段、邻、对硝基氯苯工段。
各工段的生产工艺、排污机制、水质水量分述如下。
1.1 2,4—二硝基氯苯工段2,4—二硝基氯苯(以下简称二硝)是硝基氯苯车间的主要工段,年产二硝六千吨,占硝基氯苯总产量的三分之二。
二硝的生产是以氯苯为原料,采用硝酸和硫酸的混酸为硝化剂,其中硫酸主要起脱水作用。
硝化第一步用低值酸进行,硝化完毕后,静置分层,排去沉在下部的剩余硫酸,再加入高值酸进行第二步硝化,硝化后得到二硝粗产品。
二硝比重比硝化后剩余的酸轻,浮在硝化罐的上部,将下部的酸排至贮酸罐,而后送至脱硝工段。
由于分层不清及物料夹带,有部分酸残留在二硝中,为了使产品符合质量要求,需用清水和碱液洗涤二硝粗产品。
洗涤水水温65℃,洗涤后水从缸上部虹吸排出,再进行下一遍洗涤,碱洗是用5~7%的Na2CO3液洗涤,其目的是和硝化反应的副产物硝基酚作用,生成硝基酚钠,溶于水而被除去。
水洗一般进行4~6遍,碱洗一般为一遍。
水洗和碱洗时物料和水的体积比为1∶1左右。
物料被洗至刚果红试纸不变色后转至结晶工段,然后装入铁桶内作为成品出售。
二硝生产工艺流程简图见图1。
从工艺流程可以看出,二硝工段的污染源主要为水洗和碱洗的洗涤水,二硝工段的日产为30吨,体积20m3。
以水洗加碱洗34遍水洗水分析测定,水中含有较高浓度的有机物等污染物。
分析结果见表1。
从表中可以看出,二硝工段的洗涤排水中,二硝基氯苯含量为1000~1500mg/l,邻、对硝基氯苯含量为200~500mg/l,二项合计硝基氯苯含量的平均值为1700mg/l左右。
由于是洗涤水,因此水中的硝基氯苯只能是来自硝基氯苯在水中的饱和溶解度以及虹吸时被夹带的物料。
由于二硝工段一天排水量150吨,因此每天排至水中的硝基氯苯总量约250Kg。
从分析结果看,水中COD值并不高,在200~400mg/l,远低于硝基氯苯含量。
这是由于硝基氯苯难以被K2Cr2O7氧化。
每毫克硝基氯苯COD的测定值在0.1mg左右。
因此,COD反映的主要是硝化过程中产生的副产物在水中的含量,如酚类等。
1.2邻、对硝基氯苯工段邻、对硝基氯苯(以下简称邻、对硝)的生产也是以氯苯为原料,用混酸硝化。
和二硝生产所不同的是,它仅经过一次硝化,硝基分别进入氯苯的邻、对位。
其中对硝基氯苯占65%,邻硝基氯苯占35%。
然后根据二者沸点的不同,用精馏塔进行分馏,得到对硝基氯苯和邻硝基氯苯。
在进精馏塔前,粗产品邻、对硝同样要经过水洗和碱洗工序。
邻、对硝生产工艺流程简图见图2。
图2邻、对硝生产工艺流程因此邻、对硝工段的污染源主要也是洗涤水,邻、对硝工段日产量为10吨,每日排废水量约50吨。
经分析测定,邻、对硝工段1-4遍水洗水组份见表2。
从表2可以看出,邻、对硝水洗水中硝基氯苯含量比二硝水洗水低,排污机制同样是饱和溶解度和物料夹带。
每升污水中含邻、对硝500~800mg/l。
这是由于邻、对硝在6 5℃时在水中溶解度低于二硝在水中的溶解度。
如果以平均值700mg/l计,则每天排邻、对硝基氯苯约40Kg。
二硝基氯苯水洗水和邻、对硝基氯苯水洗水排放后汇合至废水池,总称水洗水。
二项合计,每日水洗水排放量200吨,硝苯氯苯总量约300Kg,氯苯5Kg以下。
为了进一步核实排污总量,我们从废水池出口处取样分析测定。
结果见表3。
从表3可以看出,硝基氯苯总浓度为1550mg/l,排硝基氯苯总量310Kg。
总排口测定结果与单独测定二硝工段和邻、对硝工段排污量是基本吻合的。
2、洗涤水的预处理洗涤水虽然日排水量只有200吨,但有机物含量高,因此治理难度大,车间现有治理装置一套,采用氯苯萃取———活性炭吸附的处理流程。
即先用氯苯萃取水洗水中的有机物,萃后氯苯作为原料返回硝化工段。
萃后废水进入活性炭吸附塔被活性炭吸附,活性炭饱和后用过热蒸汽再生。
这种处理流程的优点是,废水中的硝基氯苯在氯苯和水中的分配系数高达1000∶1,用新鲜氯苯萃取废水,可使水中硝基氯苯从1550mg/l降至5mg/l,但是由于在硝基氯苯生产中有其它副产物生成,使废水中除了硝基氯苯外还有其它杂质,在萃取时亦被萃取氯苯中,氯苯作为原料返回到生产中,影响产品质量,另一方面,未被氯苯萃取的硝基氯苯及其它杂质进吸附塔被活性炭吸附,由于这部分杂质大都是硝基化合物,沸点高,在用蒸汽吹脱再生活性炭时,吹脱不出来,使活性失去吸附作用,造成活性炭更换频繁,处理费用增加,根据分析测定,活性炭最快仅8天就吸附饱和,一方面是萃后氯苯返回生产系统影响产品质量,生产工段不愿使用,使萃取氯苯循环次数几倍增加,影响萃取效果。
而萃取效果差,萃后水浓度高,必然又影响吸附效果,使活性炭吸附饱和更快,形成恶性循环。
表4列出了车间水洗水治理工段的进出水浓度。
从表中可以看出,萃取后水中硝基氯苯浓度高达300mg/l以上,远未达到分配系数值。
这正是氯苯多次循环造成的。
活性炭采用的是新鲜的,可8天后就基本失去吸附性能,使出水远远高于5mg/l的排放标准。
因此原有的处理流程必须改进。
经过认真的分析研究,我们考虑到,既然废水中主要是二硝基氯苯和邻、对硝基氯苯,我们就应该重点分析这三种物质的性质,找出降低其浓度的途径。
经过查阅资料,我们发现二硝基氯苯和邻、对硝基氯苯有一重要特性,即它们在水中的溶解度随温度变化而变化。
具体数值见下表。
从表中可以看出,硝基氯苯,尤其是二硝基氯苯在水中溶解度随温度降低而急剧降低。
特别是在50℃以下,溶解度随温度变化更大。
而在生产中为了使物料不凝固,水洗进行更完全,水洗水温度均控制在凝固点(二硝凝固点47℃,邻、对硝基氯苯的混合凝固点53℃)以上,一般在65℃左右。
在该温度下二硝基氯苯的溶解度为0.08%,而15℃时只有0.0008%,二者相差约100倍,对硝基氯苯在65℃时的溶解度约为0.013%,而17℃时仅为0.0028%,二者相差近5倍。
因此充分利用硝基氯苯这一重要特性,将水洗水经过适当冷却,就可以大大降低废水中硝基氯苯浓度,为此我们做了冷却试验。
2.1冷却法降低废水中硝基氯苯浓度试验2.1.1试验方法和步骤取废水池中的废水,测温度,并分析此温度下硝基氯苯的浓度。
将该水过滤以去除虹吸时夹带的油状硝基氯苯。
分别取250ml滤后水于三角烧杯中,放至恒温水汽锅内,不断搅拌,记录温度,冷却一定时间后,取出烧杯,观察硝基氯苯结晶析出情况,并分析上层液内硝基氯苯浓度。
对低于室温下的冷却,采用自来水和冰块冷却。
不断更换自来水和添加冰块,以保持恒温。
分别做不同温度的冷却试验。
每个温度的冷却试验做二组平行样。
冷却1h取样分析一次。
2.1.2试验结果在试验中我们观察到,从废水池取的65℃的废水被冷却到50℃时,就有小油珠析出。
这是由于50℃高于硝基氯苯的凝固点,硝基氯苯仍呈液态。
随着温度的降低,硝基氯苯被析出的量越来越多。
在35~50℃,析出的硝基氯苯为半固态状态,在35℃以下,析出的硝基氯苯为晶体。
而且在水被骤然冷却至35℃以下时,水的浊度增加,这是由于在急冷时,有大量小晶体产生所致。
随着晶体的长大、沉降,水又由浊变清,并且水的色度由浅黄变成微黄。
试验结果见表7根据上表,并对每个温度下的二组数据加以平均,在座标纸上分别作二硝基氯苯、邻、对硝基氯苯、硝基氯苯总量的冷却曲线。
冷却曲线见图3。
图3冷却曲线从冷却试验结果可以看出,65℃水洗水被冷却到15℃左右,废水中硝基氯苯浓度从1 500mg/l左右降至350mg/l左右,即有75%以上的硝基氯苯被冷却结晶析出。
从分析数据上看,废水中二硝基氯苯、邻、对硝基氯苯的含量均远高于其在该温度的饱和溶解度。
从理论上讲,水中的硝基氯苯浓度应该更低,由于结晶过程是一个缓慢的过程,在短时间内,很难达到平衡,加上搅拌,水中其它杂质等因素的影响,使部分溶解物在降到饱和温度时没有被结晶出来。
即使是这样,经过冷却后的出水硝基氯苯含量已经低于表4中该厂萃取出水的硝基氯苯含量。
而采用冷却结晶在操作上比萃取方便,工艺上更简便,运行成本和一次性投资更低。
硝基氯苯废水经过冷却结晶,不仅降低了废水浓度,而且回收了硝基氯苯,经过结晶出来的硝基氯苯纯净,完全可以作为低等级的产品出售。
也可以转入二硝工段再硝化一次,便全部成为二硝。
以每天排水200吨计,则一天可回收硝基氯苯200Kg,一年可回收60余吨,按低等级的产品价格计算,价值30万元,可以抵消处理费用并有盈余。
因此可以认为采用冷却法对硝基氯苯进行预处理,是最佳的选择。
3、生物氧化法处理硝基氯苯废水试验废水经冷却结晶处理后,硝基氯苯浓度大大降低,但仍高达350mg/l,需进一步处理。
硝基氯苯难以被生物降解,但如能将硝基氯苯的结构改变成容易被生物降解的物质,问题即可解决。
分析硝基氯苯的结构:由于硝基的吸电子作用,其邻位和对位碳原子显正电性容易被亲质子的胺基或羟基所取代从化学键的结合上看,也是硝基与苯环的结合更牢,而氯原子与苯环的结合相对较弱,在一定条件下,首先被取代或脱去。
如果能生成硝基酚或硝基苯胺,就相对容易被生物降解。
对于硝基氯苯浓度高达350~400mg/l的废水,采用一般生物氧化法,即使去除率在90%,也难以到5mg/l的国家排放标准。
如果能与活性炭结合起来,才有可能使出水浓度达标。
据介绍活性炭还有脱氯作用。
基于这一些,我们决定采用以活性炭为填料的生物接触氧化法,利用接触氧化法兼有好氧菌和膜内部厌氧菌,而厌氧菌水解能力更强的特点,以及活性炭具有一定催化氧化活性、富集生物酶的特长,在曝气回流条件下,来处理硝基氯苯废水,在这几种功能的作用下,有可能使硝基氯苯结构发生改变,然后被生物降解。
由于微生物对活性炭的再生作用,使活性炭保持一定吸附功能,使出水达标。
3.1试验水质试验所用废水为经冷却并中和后的洗涤水,水质如下:二硝250~300mg/l邻对硝70~120mg/l氯苯<10mg/lCODcr150~250mg/lBOD5<10mg/l3.2污泥驯化与挂膜取厂后小清河底泥若干,加入稀释一倍的废水及少量有机碳源,在常温下进行曝气驯化,12h间歇进出水,并逐步增加废水浓度至试验废水浓度,驯化一周后,水呈黄色,经生物相观察,已有滴虫等出现,说明污泥已有了一定的适应性。