炸药废水处理的高级氧化技术
污水处理中的高级氧化技术及其应用
污水处理中的高级氧化技术及其应用污水处理一直以来都是环境保护的重要领域之一。
随着工业化的快速发展，环境污染问题日益凸显，传统的污水处理技术已经难以满足庞大的需求。
高级氧化技术作为一种新兴的污水处理技术，因其高效、低成本等优势，逐渐受到人们的重视和应用。
高级氧化技术是一种利用高能化学活性氧自由基来降解有机污染物的一种方法。
它通过氧化剂的投加和激发剂的加入来产生高能氧自由基，使得有机污染物发生脱除和降解的化学反应。
下面将从高级氧化技术的原理和应用领域两方面来探讨这一技术的发展。
一、高级氧化技术的原理高级氧化技术的核心原理就是利用高希尔茨活性氧自由基来对有机污染物进行氧化降解。
高希尔茨活性氧自由基具有较高的氧化能力，能够迅速、高效地将有机物分解成低分子化合物和水。
高级氧化技术主要包括光催化氧化、臭氧氧化和超声波氧化等多种形式。
1. 光催化氧化光催化氧化是指通过将光能转化为化学能来产生高能氧自由基的过程。
这种方法一般利用可见光或紫外光照射携带光催化剂的反应体系，使催化剂吸收光能，激发产生高希尔茨活性氧自由基，从而对有机污染物进行氧化降解。
2. 臭氧氧化臭氧氧化是指利用臭氧气体和有机污染物发生反应来实现氧化降解的过程。
臭氧具有强氧化性，能迅速分解有机物分子，将其转化为无害的物质。
臭氧氧化技术无需外加催化剂，具有操作简单、成本低廉等优点。
3. 超声波氧化超声波氧化是指利用高频超声波在水中产生空化现象，形成空化气泡，并且因空化气泡快速坍塌产生大量能量释放，从而引起水中的化学反应，降解有机污染物。
超声波氧化技术具有能量强、溶液混合效果好的特点，对水中的有机污染物具有有效去除作用。
二、高级氧化技术的应用领域高级氧化技术在污水处理领域具有广泛的应用前景。
以下将针对污水处理过程中的几个重要环节来探讨其应用。
1. 预处理阶段在污水处理过程中，往往存在大量的有机污染物，这些有机污染物会对后续的处理过程产生影响。
高级氧化技术可以应用于预处理阶段，通过对原始废水进行氧化降解，降低有机物浓度，提高后续处理过程的效果。
火炸药废水处理方法综述_钱江枰
1火炸药废水特性火炸药是一种重要的含能材料，具有能量密度高、瞬间功率大等优点，能够形成一定的机械破坏效应和抛掷效应，广泛应用于国防军事和民用建设生产中。
目前世界上最主要的火炸药有TNT（2,4,6-三硝基甲苯）、RDX（1,3,5-三硝基-1,3,5-三氮杂环己烷，又称黑索金）、HMX（1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷，又称奥克托今），其中TNT应用最广、产量最高。
在合成、加工以及废弃弹药销毁过程中产生大量污染物，其中废水的排放量最大，约占各种污染物的75%以上[1]。
火炸药工业排放的废水主要包括TNT、RDX、HMX 部分生产原料，如NC（硝化纤维素）、NG（硝化甘油）、NGu（硝基胍）等[2]。
这些物质以及它们在环境迁移转化过程中的产物均有毒，属于“三致”污染物。
TNT可通过皮肤或呼吸作用被人和哺乳动物吸收，造成急性和慢性中毒，损害肝脏、肾、眼睛等器官，严重时危及生命；常温下，TNT在水中的溶解度为130mg/L，微量溶于水就会对水生动植物产生极大的危害。
RDX可对人体中枢神经系统造成危害。
因火炸药工业废水含有上述有毒物质，美国环保署1979年起就将其划分为第一类危害物质。
我国也针对该工业制订了严格的一级废水排放标准，分别为：SS70mg/L，COD Cr100mg/L，BOD5 30mg/L，TNT2.0mg/L，RDX1.0mg/L[3]。
2火炸药废水治理研究现状火炸药废水成分复杂、毒性强，排放量大，若不经处理直接排放，轻则污染土壤和水体，重则威胁动植物生存环境。
目前，对火炸药废水降解机理的探究已成为一项重要课题，探索成本低、处理效率高、二次污染小的火炸药废水处理工艺成为该领域的主要研究方向。
近年来，国内外火炸药废水处理方法可分为物理法、化学法、生物法及组合方法。
2.1物理法物理法因其具有回收率高、耗能低、净化效率高等优点被广泛运用于火炸药废水治理中。
2.1.1混凝沉淀法混凝沉淀法是将废水中的TNT、RDX等与大火炸药废水处理方法综述钱江枰1，杜静2（1.浙江省天正设计工程有限公司，浙江杭州310012；2.浙江省化工研究院有限公司，浙江杭州310023）摘要：火炸药废水因浓度高、毒性强、排放量大等特性成为目前亟待解决的环境问题之一。
废液处理中的高级氧化技术研究进展及应用实践
废液处理中的高级氧化技术研究进展及应用实践引言：废液处理是当前环境保护领域的重要课题之一，废液通常含有大量的有机物、重金属以及其他有害物质，对环境和人类健康造成严重威胁。
高级氧化技术被广泛应用于废液处理中，具有高效、可控、环境友好等优点。
本文将就废液处理中的高级氧化技术研究进展及应用实践进行探讨。
一、高级氧化技术简介高级氧化技术是一组基于氧化剂的化学过程，可通过产生强氧化性自由基对有机物进行氧化降解。
常用的高级氧化技术包括臭氧氧化、紫外光解技术、过氧化氢氧化、电化学氧化等。
这些技术能够有效降解有机污染物，并在环境中生成较为稳定的无毒产物。
二、高级氧化技术研究进展1. 臭氧氧化技术臭氧氧化技术是一种常见的高级氧化技术，通过臭氧的强氧化性实现对废液中有机物的降解。
近年来，前沿研究主要集中在提高臭氧生成效率、臭氧反应器的设计优化以及臭氧与其他氧化剂的协同作用等方面。
进一步研究发现，调节臭氧生成与反应器设计可以有效提高效率和经济性。
2. 紫外光解技术紫外光解技术是利用紫外光的辐射产生的自由基进行氧化降解。
研究表明，合理选择紫外辐射波长和光源功率可以显著提高反应速率。
此外，开展了对光催化和光光催化的深入研究，提高了紫外光解技术的效率和降解效果。
3. 过氧化氢氧化技术过氧化氢氧化技术是指通过过氧化氢进行氧化降解有机物。
近年来，研究人员主要关注的是寻找高效催化剂和反应条件的优化。
高效催化剂的应用可以加速过氧化氢的分解和生成氢氧自由基的速率，从而提高废液处理的效率。
4. 电化学氧化技术电化学氧化技术运用电流作为氧化剂直接氧化有机物。
研究证明，电极催化剂的开发以及运行参数的优化对电化学氧化技术的效果具有重要意义。
此外，采用电化学氧化与其他高级氧化技术相结合或与其他技术协同作用，能够进一步提高处理效率。
三、高级氧化技术的应用实践高级氧化技术在废液处理中的应用实践日益广泛。
以下是几个应用实践案例的介绍：1. 废水处理厂中的高级氧化技术废水处理厂面临着处理大量有机物和污染物的挑战。
炸药废水处理的高级氧化技术_吴耀国
第11卷 第3期2003年9月 含 能 材 料ENERGETIC MATERIALS Vol .11,No .3September ,2003文章编号:1006-9941(2003)03-0166-04炸药废水处理的高级氧化技术吴耀国,焦 剑,赵大为,范晓东(西北工业大学化学工程系,陕西西安,710072)摘要:综述了高级氧化技术方法在炸药废水处理方面的应用研究进展。
从废水处理的效果及经济性等方面,对有关研究方法进行了分析和对比。
结果表明高级氧化技术对炸药废水处理有一定的效果,其中H 2O 2+O 3法与Fento n 法更为有效,可在较短时间内将目标污染物氧化,但存在有副产物产生、效率不很高等问题。
关键词:环境化学;高级氧化技术;综述;炸药废水;TN T ;RDX ;HM X 中图分类号:X789 文献标识码:A收稿日期:2003-03-10;修回日期:2003-05-21基金项目:西北工业大学“英才计划”资助项目(2002)作者简介:吴耀国(1967-),男,博士(后)研究生,副教授,主要从事水环境科学与工程的教学与科研工作。
1 引 言炸药废水中含有的梯恩梯(TN T )、黑索今(RDX )及奥克托今(HMX )等污染物,主要来源于炸药及其制造所用原料及中间产物[1]。
这些污染物多有急性毒性,化学性质稳定,很难为一般微生物所降解。
因而,一般工程应用与研究中多采用活性炭吸附等物化技术[2～5],但存在工艺复杂、流程长、效率低、费用高等不足[2～5]。
目前,国内外在对有毒、难降解有机废水的处理中,越来越关注高级氧化技术(Advanced Ox i -dation Processes ,AOPs )的研究及应用[6～9]。
本文对高级氧化技术处理炸药废水的研究成果进行了综述,指出了应用中存在的问题,并结合废水水质特点及有关学科发展,提出了今后的研究方向。
2 高级氧化技术的概念及其特点1894年Fenton [10]发现Fe 2+和H 2O 2混合产生氢氧自由基(·OH )后,高级氧化技术开始引起人们的注意。
高级氧化技术处理TNT废水的研究进展
高级氧化技术处理TNT废水的研究进展【摘要】该研究旨在探讨高级氧化技术对处理TNT废水的研究进展。
文章首先介绍了TNT废水的特性，指出其对环境和人体健康的危害。
随后介绍了高级氧化技术的原理和处理TNT废水的方法，包括光催化、臭氧氧化等。
研究进展部分总结了目前各种高级氧化技术在TNT废水处理方面的应用情况。
实验结果部分展示了高级氧化技术在实际处理中的效果。
结论部分指出高级氧化技术对TNT废水的处理效果显著，同时提出了未来研究方向。
本研究有助于加深对高级氧化技术在处理TNT废水中的应用和优势的理解，为环境保护和废水治理提供了重要参考。
【关键词】高级氧化技术、TNT废水、研究背景、研究目的、研究意义、TNT废水特性、高级氧化技术原理、高级氧化技术处理方法、研究进展、实验结果、处理效果、未来研究方向、总结。
1. 引言1.1 研究背景TNT是一种具有强烈破坏性的炸药，其废水含有大量的有毒有害物质，对环境和人类健康造成极大危害。
随着工业化进程的加快，TNT废水的排放量不断增加，急需寻找高效的处理技术。
我国在高级氧化技术方面取得了显著进展，该技术通过氧化剂产生自由基，能有效降解TNT废水中的有机污染物。
对于利用高级氧化技术处理TNT废水的研究具有重要意义。
通过深入研究TNT废水的特性以及高级氧化技术的原理和方法，可以为解决TNT废水处理难题提供科学依据和技术支持。
本文旨在探讨高级氧化技术处理TNT废水的研究进展，为进一步推动该领域的研究和应用提供参考。
1.2 研究目的研究的目的是通过探索高级氧化技术处理TNT废水的方法，改善TNT废水处理效率，降低处理成本，减少对环境的污染。
具体来说，研究的目的包括：1. 研究高级氧化技术如何有效地降解TNT废水中的有毒有害物质，减少废水对水体和土壤的污染；2. 探讨高级氧化技术处理TNT废水的适用性和可行性，在实际应用中提供技术支持和指导；3. 通过实验验证，评估高级氧化技术在TNT废水处理中的效果和效率，为相关领域的研究和应用提供参考依据；4. 推动高级氧化技术在TNT 废水处理领域的发展和应用，促进环境保护和可持续发展。
炸药废水处理技术综述
炸药废水处理技术综述炸药废水中主要含有TNT(2,4,6-三硝基甲苯)、RDX(1,3,5-三硝基-1,3,5-三氮杂环己烷，又称环三亚甲基三硝胺，黑索今)、HMX(1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷，又称环四亚甲基四硝胺，奥克托今)三种主要有毒有害物质及其生产过程产物。
主要来源于炸药及其制造所用原料及中间产物。
这些污染物多有急性毒性，化学性质稳定，很难为一般微生物所降解，另外还具有爆炸性能。
目前国内外处理炸药废水的方法主要有以下几类：一、物理法利用活性炭、合成树脂等多孔性物质的吸附作用来去除TNT，它是目前处理TNT废水最为有效的物理方法。
但是热分解被吸附TNT会有爆炸危险，饱和炭再生则疏松、易碎。
萃取法是利用物质在不同溶剂中的溶解度不同来处理污水的，但萃取法对高浓度硝基苯处理较难彻底。
另外，其他物理法还有蒸发法、反渗透法、膜分离法等。
二、化学法(1)Fenton法及类Fenton法Fenton法及类Fenton法的实质是利用Fe2+或紫外光、氧气等与H202之间发生链式反应，催化生成·OH，利用·OH氧化分解炸药废水中的污染物。
紫外辐射可以分解废水中RDX、TNT、硝胺类等。
但该过程中可产生大量副产物，溶液的化学好氧量(COD)还比较高，而且其中污染物种类及其毒性还难以估计，并且工艺处理效率低。
(2)臭氧法及组合处理方法臭氧的氧化能力在天然元素中仅次于氟，理论上讲，对TNT、RDX等具有一定的氧化能力。
实验结果证实臭氧氧化处理炸药废水，反应速度快，可有效降解TNT。
但是研究发现，此法耗电量大、成本较高并且仅用臭氧法不容易满足废水排放的有关标准，而且臭氧气体有毒，利用率不高。
利用紫外光助臭氧氧化法可以处理炸药废水，但紫外线（UV）仅在反应初期作用显著，此法COD降解率低，且TNT降解率低。
(3)半导体光催化法半导体光催化法基本原理是，Ti02、ZnO、CdS等半导体材料受到能量大于其禁带的光照射时，发生电子跃迁，在半导体材料的表面形成电子空穴对。
最新-火炸药废水处理研究 精品
火炸药废水处理研究摘要火炸药废水中含有大量有毒有害物质，如果直接排放会造成严重的环境污染，因此，火炸药废水是国家重点整治的污染源。
介绍了几种主要的火炸药废水处理技术，讨论各种不同方法的优缺点和目前这类方法存在的问题和解决途径。
关键词火炸药，废水处理，光催化，环境保护火炸药作为一种重要的化学能源物质，因其具有能量密度高、瞬间功率大等特点，不仅广泛用于军事领域，而且在工农业的建设以及生产上也有着广泛的用途。
火炸药为有毒有害物质，不论是新型火炸药的合成与试制过程，还是定型火炸药的批量生产过程都会产生相应的火炸药废水污染物，其中含有大量的有毒有害物质，包括硝化甘油以及叠氮硝铵等污染物质，其含能高、爆炸性强、化学性质稳定，很难被一般微生物所降解，如果直接排入环境会严重的威胁生态平衡以及人类的健康和生存［１］。
在过去的火炸药生产及使用过程中，许多国际及地区遭受到火炸药工业废水污染造成巨大损失。
就在第一次世界大战期间，梯恩梯ＴＮＴ生产以及装药过程中，中毒人数达２．４万人左右，死亡数百人。
所以对火炸药废水进行有效的处理是军民各界必须重点考虑的问题之一，也是火炸药生产与应用的必要前提之一［２］。
２０世纪以来，世界上应用与研究最为广泛的火炸药物质主要有梯恩梯ＴＮＴ、地恩梯ＤＮＴ、黑索金ＲＤＸ、奥克托今ＨＭＸ和ＣＬ－２０等。
现阶段，火炸药废水根据所用的火炸药原料的不同可以分为ＴＮＴ生产废水、ＴＮＴ包装装药废水、ＲＤＸ废水、ＨＭＸ废水、太安废水、ＤＮＴ废水以及混和火炸药废水等，其主要成分如表１所示。
本研究就近些年国内外火炸药废水处理的现状进行综述，为今后火炸药废水的处理提供一定参考。
１火炸药废水处理方法１．１物理方法火炸药废水的物理处理方法主要有物理吸附法、焚烧法、萃取法、蒸发法膜分离法以及反渗透法。
１．１．１物理吸附法该方法原理是利用多孔性物质，例如活性炭、黄油煤、分子筛以及吸附树脂等吸附性材料将火炸药废水中的有毒物质吸附到材料表面，并将吸附材料与废水进行分离从而实现去除废水中的有毒物质［６－８］。
炸药废水处理工艺
几种炸药废水处理工艺炸药废水中含有的梯恩梯、黑索今等污染物，主要来源于炸药及其制造所用原料及中间产物。
这些污染物绝大部分含硝基，都有急性毒性；化学性质稳定，污染物量虽不多，但若不采取适当措施可造成严重的局部环境污染。
查阅既有文献，现归纳出以下几种炸药废水处理工艺：1、物理吸附法步骤如下：a、将膨润土投加到KCL溶液中，搅拌0.5-2h，合成膨润土吸附剂；b、将膨润土吸附剂投加到含有硝基化合物的炸药废水中，膨润土吸附剂与含有硝基化合物的炸药废水的质量体积比为1:100~1:20000，搅拌0.5-2h，吸附去除废水中硝基化合物，经沉淀后，废水达标排放；c、沉淀后的污泥经脱水，用CaCl2溶液洗脱，回收硝基化合物和膨润土；d、回收的膨润土经多次循环使用后，与300~500℃温度下活化，再用于废水处理。
2、物化综合法a、格栅，废水首先经过粗、细两道格栅，截留大块的颗粒杂质、悬浮物和漂浮物，减少后续处理的难度。
b、pH调节池，将原水的pH值用酸或碱调至4.5~5之间。
c、调节池，用硫酸将废水的pH值进一步调节至2.5~3.5，同时投加双氧水约3~3.5L/m3，以氧化废水中的硫化物，经砂滤罐去除，保证后续催化氧化的顺利进行。
d、石英砂过滤罐进一步去除废水中细小的悬浮物，以减轻后续催化氧化反应负荷。
e、微电解反应器反应器内填装铁刨花、活性炭，两者形成原电池，对废水中有机物进行电解反应，尤其是对COD Cr、色度进行高效降解。
f、混凝沉淀池用NaOH溶液将废水的pH调制8~9左右，使铁炭床出水中Fe2+、Fe3+沉淀出来，投加浓度为0.5‰~1‰阴离子PAM0.8~1L/m3进行混凝反应，将水中悬浮杂质通过混合沉淀除去，从而大大降低了水中的COD Cr以及色度。
g、生化反应系统生化反应系统由水解酸化池、接触氧化池、斜管沉淀池组成。
h、集水池、活性炭滤罐斜管沉淀池出水自流入集水井、经过提升泵提升加压进入活性炭过滤罐。
高级氧化技术处理TNT废水的研究进展
高级氧化技术处理TNT废水的研究进展引言在军事和炸药生产领域，三硝基甲苯（TNT）是一种常见的爆炸物质。
TNT的生产和使用会产生大量废水，其中包含大量的有毒物质和难以降解的化合物。
这些废水对环境和人类健康造成严重威胁。
寻找一种高效、低成本的废水处理技术成为了一个迫切的课题。
高级氧化技术（AOPs）是一类广泛应用于废水处理的技术，其基本原理是将氧化剂引入废水中，产生高度活性的氧化剂自由基，通过与废水中的有机污染物发生氧化反应，将其转化为无害的物质。
本文将就高级氧化技术处理TNT废水的研究进展进行综述和分析，以期为相关领域的研究和工程实践提供参考。
一、UV/H2O2技术UV/H2O2技术是一种常用的高级氧化技术，其原理是通过紫外光照射废水中的过氧化氢（H2O2），产生羟基自由基，进而氧化分解废水中的有机物。
研究表明，UV/H2O2技术对TNT废水具有一定的处理效果，但是存在反应速率慢、需求大量紫外光的缺点。
一些研究者提出了改进方案，如利用可见光催化剂代替紫外光、结合其他氧化剂等方式，以提高UV/H2O2技术的效率。
二、Fenton氧化技术Fenton氧化技术是利用Fe2+和H2O2生成的羟基自由基进行氧化反应的一种高级氧化技术。
该技术对TNT废水中的有机物有较好的氧化效果，且反应条件温和、操作简单。
Fenton氧化技术也存在着Fe2+回收困难、产生大量沉淀物等问题，限制了其在工程实践中的应用。
三、光催化氧化技术光催化氧化技术利用光催化剂在光照条件下产生的活性自由基进行氧化反应，对TNT废水中的有机物也具有较好的处理效果。
在光催化技术中，TiO2是一种常用的光催化剂，其在紫外光照射下能产生大量的羟基自由基，对TNT废水有较好的降解效果。
光催化氧化技术也存在着光照条件限制、光催化剂回收困难等问题。
四、非热等离子体技术非热等离子体技术是一种新型的高级氧化技术，通过产生非热等离子体，在等离子体和废水接触的过程中产生大量的活性自由基，对废水中的有机物进行氧化反应。
高级氧化法是如何处理农药废水
高级氧化法是如何处理农药废水
高级氧化方法作为废水预处理方法的研究已经成为一大热点，尤其是对高浓度有机废水的预处理。
高级氧化方法的共同特点是能生成具有强氧化性的羟基自由基（•OH），•OH氧化降解有机物，最终降解产物为H2O和CO2。
这种方法有诸多优点：
（1）反应中可产生大量活泼•OH以及其他自由基，氧化能力很强，且可作为中间产物诱发后面的链式反应；（2）•OH与废水中的污染物直接反应，无二次污染；（3）该方法便于操作，可氧化处理某些微量有机物，以达到不同的处理目标；
（4）能独自降解废水，也能联合其他高级氧化方法或生物工艺使用，降低处理成本。
但由于农药废水自身的特殊性质，高级氧化法在应用上仍有许多缺陷，如费用高、规模小等。
目前主要的高级氧化方法有：空气氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法、电催化氧化法和臭氧氧化法等。
近年来，微波和超声在环境领域中的应用受到研究者的关注，并且已
成功应用于废水、废气、固废的处理方面。
关于微波或超声方法与高级氧化方法联用处理农药废水的研究也越来越多。
笔者介绍了几种高级氧化方法的工作原理和研究现状，以及它们与微波和超声方法联用的新进展，并对未来如何更好地处理农药废水提出了建议。
最新-火炸药废水处理研究 精品
火炸药废水处理研究摘要火炸药废水中含有大量有毒有害物质，如果直接排放会造成严重的环境污染，因此，火炸药废水是国家重点整治的污染源。
介绍了几种主要的火炸药废水处理技术，讨论各种不同方法的优缺点和目前这类方法存在的问题和解决途径。
关键词火炸药，废水处理，光催化，环境保护火炸药作为一种重要的化学能源物质，因其具有能量密度高、瞬间功率大等特点，不仅广泛用于军事领域，而且在工农业的建设以及生产上也有着广泛的用途。
火炸药为有毒有害物质，不论是新型火炸药的合成与试制过程，还是定型火炸药的批量生产过程都会产生相应的火炸药废水污染物，其中含有大量的有毒有害物质，包括硝化甘油以及叠氮硝铵等污染物质，其含能高、爆炸性强、化学性质稳定，很难被一般微生物所降解，如果直接排入环境会严重的威胁生态平衡以及人类的健康和生存［１］。
在过去的火炸药生产及使用过程中，许多国际及地区遭受到火炸药工业废水污染造成巨大损失。
就在第一次世界大战期间，梯恩梯ＴＮＴ生产以及装药过程中，中毒人数达２．４万人左右，死亡数百人。
所以对火炸药废水进行有效的处理是军民各界必须重点考虑的问题之一，也是火炸药生产与应用的必要前提之一［２］。
２０世纪以来，世界上应用与研究最为广泛的火炸药物质主要有梯恩梯ＴＮＴ、地恩梯ＤＮＴ、黑索金ＲＤＸ、奥克托今ＨＭＸ和ＣＬ－２０等。
现阶段，火炸药废水根据所用的火炸药原料的不同可以分为ＴＮＴ生产废水、ＴＮＴ包装装药废水、ＲＤＸ废水、ＨＭＸ废水、太安废水、ＤＮＴ废水以及混和火炸药废水等，其主要成分如表１所示。
本研究就近些年国内外火炸药废水处理的现状进行综述，为今后火炸药废水的处理提供一定参考。
１火炸药废水处理方法１．１物理方法火炸药废水的物理处理方法主要有物理吸附法、焚烧法、萃取法、蒸发法膜分离法以及反渗透法。
１．１．１物理吸附法该方法原理是利用多孔性物质，例如活性炭、黄油煤、分子筛以及吸附树脂等吸附性材料将火炸药废水中的有毒物质吸附到材料表面，并将吸附材料与废水进行分离从而实现去除废水中的有毒物质［６－８］。
多金属氧酸盐及其光催化降解炸药废水新方法共3篇
多金属氧酸盐及其光催化降解炸药废水新方法共3篇多金属氧酸盐及其光催化降解炸药废水新方法1随着现代化的发展，炸药的使用越来越广泛，同时也产生了大量的炸药废水。
而这些废水中又含有大量的有毒有害物质，给环境带来极大的压力。
因此，炸药废水的处理一直是一个亟待解决的难题。
而近年来，多金属氧酸盐的光催化降解技术被广泛应用于炸药废水的处理中，效果十分显著。
多金属氧酸盐是由多种金属离子和氧气通过氧化还原反应形成的化合物。
它们具有优良的光学和电学性质，能够发挥良好的光催化降解效果。
而其光催化性能的提高，主要是由于金属离子之间存在协同效应，加强了其对废水中有机物的吸附、分解和氧化能力。
多金属氧酸盐的制备方法主要有溶剂热法、水热法、共沉淀法等，其中溶剂热法是目前制备多金属氧酸盐最为常用的方法之一。
溶剂热法不仅制备出的产物具有相对比表面积大、晶粒小、结晶度高等特点，同时也提高了多金属氧酸盐的光催化效果。
以含有TNT和RDX等高浓度炸药废水为例，经过多金属氧酸盐的光催化降解处理后，炸药废水中TNT的去除率可达到97%以上，而RDX的去除率也可以达到90%以上。
同时，该方法对废水中的COD、氨氮、总氮、总磷也有明显的去除效果。
与传统的化学法处理炸药废水相比，多金属氧酸盐的光催化降解技术具有环保、高效、低成本等优点。
同时，多金属氧酸盐的制备方法简单，易于规模化生产，未来有望成为炸药废水处理的主流技术之一。
当然，多金属氧酸盐的光催化降解技术也面临着一些挑战。
如何进一步提高多金属氧酸盐的光催化效果、降低其在工业应用中的成本、增加其对污染物的选择性等问题都需要进一步研究。
但无疑，多金属氧酸盐的光催化降解技术是一种十分有前途的炸药废水处理新方法，为打造清洁环境做出了积极贡献多金属氧酸盐的光催化降解技术是一种环保、高效、低成本的炸药废水处理新方法。
该方法在处理高浓度炸药废水时具有极高的去除率，可达到97%以上。
此外，多金属氧酸盐的制备方法简单，易于规模化生产。
炸药废水处理工艺
几种炸药废水处理工艺炸药废水中含有的梯恩梯、黑索今等污染物，主要来源于炸药及其制造所用原料及中间产物。
这些污染物绝大部分含硝基，都有急性毒性；化学性质稳定，污染物量虽不多，但若不采取适当措施可造成严重的局部环境污染。
查阅既有文献，现归纳出以下几种炸药废水处理工艺：1、物理吸附法步骤如下：a、将膨润土投加到KCL溶液中，搅拌0.5-2h，合成膨润土吸附剂；b、将膨润土吸附剂投加到含有硝基化合物的炸药废水中，膨润土吸附剂与含有硝基化合物的炸药废水的质量体积比为1:100~1:20000，搅拌0.5-2h，吸附去除废水中硝基化合物，经沉淀后，废水达标排放；c、沉淀后的污泥经脱水，用CaCl2溶液洗脱，回收硝基化合物和膨润土；d、回收的膨润土经多次循环使用后，与300~500℃温度下活化，再用于废水处理。
2、物化综合法a、格栅，废水首先经过粗、细两道格栅，截留大块的颗粒杂质、悬浮物和漂浮物，减少后续处理的难度。
b、pH调节池，将原水的pH值用酸或碱调至4.5~5之间。
c、调节池，用硫酸将废水的pH值进一步调节至2.5~3.5，同时投加双氧水约3~3.5L/m3，以氧化废水中的硫化物，经砂滤罐去除，保证后续催化氧化的顺利进行。
d、石英砂过滤罐进一步去除废水中细小的悬浮物，以减轻后续催化氧化反应负荷。
e、微电解反应器反应器内填装铁刨花、活性炭，两者形成原电池，对废水中有机物进行电解反应，尤其是对COD Cr、色度进行高效降解。
f、混凝沉淀池用NaOH溶液将废水的pH调制8~9左右，使铁炭床出水中Fe2+、Fe3+沉淀出来，投加浓度为0.5‰~1‰阴离子PAM0.8~1L/m3进行混凝反应，将水中悬浮杂质通过混合沉淀除去，从而大大降低了水中的COD Cr以及色度。
g、生化反应系统生化反应系统由水解酸化池、接触氧化池、斜管沉淀池组成。
h、集水池、活性炭滤罐斜管沉淀池出水自流入集水井、经过提升泵提升加压进入活性炭过滤罐。
US-Fenton法处理炸药废水的试验研究
US-Fenton法处理炸药废水的试验研究炸药废水是与炸药有关的产品在工业和军事生产、运输以及销毁过程中产生的废水，其成分复杂，所含污染物具有毒性，对人体和环境具有极大的危害。
传统的水处理方法很难将污染物有效降解，近些年来未处理达标的炸药废水直接排放，引发各种环境问题，也引起了世界各国的广泛关注。
寻求一种高效可行的处理方法是目前有效解决炸药废水污染问题的关键所在。
US-Fenton法作为一种新兴的复合高级氧化技术，在水处理领域展现出广阔的发展前景。
超声的空化作用、高温热解作用以及超临界水氧化作用对Fenton反应具有良好的促进作用，二者在有机物降解过程中相互协同，能有效降解传统方法难以降解的有机物。
本文在对实际炸药废水中有机污染物全面鉴定分析的基础上，选取TNT和DNAN为代表性污染物，将US-Fenton法引入炸药废水处理中，以实际炸药废水、TNT模拟废水和DNAN模拟废水为三种试验对象，通过室内试验对其处理效果及影响因素进行研究，并利用Batch和Semi-batch试验对TNT和DNAN 的降解反应动力学进行了分析，通过GC-MS对中间产物进行了测定，明晰了TNT 和DNAN的降解路径。
论文的主要结论如下：（1）以TOC去除率为主要参考指标，选取US-Fenton法为处理方法，并通过试验研究了反应条件对三种试验对象（实际炸药废水、TNT模拟废水和DNAN模拟废水）处理效果的影响，确定了三种废水的最佳处理条件，即：在pH=2，超声强度为300w/cm2，H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>与Fe<sup>2+</sup>摩尔浓度比为500：1，TOC初始浓度为42mg/L，处理时间为120min，温度为25时，实际炸药废水的处理效果相对较好，色度、TOC和COD的去除率分别达到86%、65%和84%；在pH=3，超声强度为300w/cm<sup>2</sup>， H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>与Fe<sup><sup>2+</sup></sup>摩尔浓度比为10：1，TNT初始浓度为30mg/L，处理时间为300min，温度为25时，TNT模拟废水的处理效果相对较好，TNT、TOC 和COD的去除率分别为99.9%、66.9%和81.2%；在pH=6，超声强度为300w/cm2，H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>与Fe<sup>2+</sup>摩尔浓度比为100：1，DNAN 初始浓度为100mg/L，处理时间为300min，温度为25时，DNAN模拟废水的处理效果相对较好，DNAN、TOC和COD的去除率分别达到100%，73.8%和87.6%。
1048.生物处理技术用于炸药废水处理
生物处理技术用于炸药废水处理生物处理技术是利用微生物的代谢作用，在有氧或缺氧的条件下，使废水中有机污染物氧化分解，转化为稳定、无害物质的处理方法。
细菌好氧法20世纪末科学家提出微生物可用于TNT，RDX等火炸药物质的生物降解，随后，微生物降解火炸药物质的文章相继出现。
Simon筛选出菌株在45d的培养时间内降解TNT76%(8196～1997μg/L)和RDX94%(10629～679μg/L)，说明了生物法处理火炸药废水的可行性。
在pH值为7，温度30℃的好氧条件下，以玉米浸泡汁(1%)作为共代谢碳源，假单胞菌KP-T10215h可将100mg/L的TNT几乎完全矿化，其中间产物为22氨基-4，62二硝基甲苯、42氨基-2，62二硝基甲苯、2，42二硝基甲苯和2，62二硝基甲苯。
Jacqueline研究发现了TNT降解新途径，微生物群体以TNT作为唯一碳源和能源，通过脱除硝基，氧化芳烃环和矿化为CO2实现TNT的降解，其中间产物为32甲基-4，62二硝基邻苯二酚。
活性污泥法利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用去除废水中的有机污染物质。
BeLL等用半连续式的活性污泥系统对TNT进行处理，结果接近完全除尽;Janes等运用完全混合的活性污泥系统来处理弹药厂的生产废水，也取得了较好效果。
氧化塘法废水在氧化塘中停留时间较长，通过异养微生物和藻类的活动使污水净化。
氧化塘中起主要降解作用的是好氧菌，氧化塘中的活性污泥可以降解TNT废水直至矿化。
氧化塘具有基建费用和运行费小，维护简便的优点，且对水量、水质变动和毒物冲击有缓冲能力，缺点是占地面积大。
堆肥法利用静置生化法处理铵梯炸药生产废水，将废水和粪便在生化池内静置处理，在不搅拌、不曝气又隔绝空气的条件下，利用粪便中的微生物作用，使废水中TNT转化。
Cupta等利用家禽粪便渗滤液处理DNT废水(10～50mg/L)，2d后完全生物降解并未检测到任何中间产物。
炸药工业所排放的废水中含有梯恩梯
炸药工业所排放的废水中含有梯恩梯（TNT）和黑索令（RDX）等多种毒性物质，若不采取适当措施处理，将造成环境污染。
炸药废水中的污染物大都性质稳定，难分解，这在一定程度上限制了许多处理方法的使用。
目前采用的炸药废水的处理方法主要有物理法、化学法和生化法三种。
1 物理处理法1.1 吸附法吸附法是目前炸药废水处理中广泛使用的一种处理方法。
它利用具有高比表面积的多孔物质，如活性炭、分子筛、磺化煤、树脂等，对废水中TNT和RDX 等的吸附作用，将TNT等吸附到其表面，再将吸附剂与废水进行分离，达到去除水中有毒成分的目的。
用这种方法处理的废水可达到国家一级排放标准，但存在的问题是：吸附剂再生困难，再生后吸附剂疏松、易碎，难以回收；吸附的TNT热分解有爆炸危险；难以进行连续化生产处理。
1.2 混凝沉淀法向炸药废水中投入大分子的阳离子表面活性剂，与TNT、RDX等形成沉淀物去除。
N-牛脂基-1,3-二胺丙烷是常用混凝剂，产生的沉淀可以很快过滤，固体干燥后及燃烧时不易发生爆炸，所处理的污水可以达到国家一级排放标准。
缺点是表面活性剂较贵，处理成本偏高。
1.3 萃取法向废水中加入适合萃取剂，利用污染物在谁和萃取剂中的溶解度不同进行去除。
常用的萃取剂有苯、汽油、醋酸丁酯和乙腈等。
这一方法适用于处理含污染物浓度高的废水，污染物去除率通常可达95%，处理周期短、耗费低，且易于连续处理，但是处理叫难彻底，难于达到国家排放标准。
此外，采用这种方法，易在废水中带入污染物——萃取剂。
1.4 焚烧法将炸药废水与重油在焚烧炉中燃烧，可将炸药废水中的污染物转化成CO、CO2、NOx、N2等进行排放。
这种处理方法治理费用少，方法简单，但危险性大，且易造成大气污染。
2 化学处理法化学处理法主要是利用各种氧化剂，将炸药废水中的在害成分氧化成无害的物质进行排放，他不需要将污染物与水的主题进行分离，是目前研究的最多的方法。
2.1 光催化氧化法在紫外光/过氧化氢（UV/H2O2）的联合作用下，废水中的污染物TNT和RDX 等能被完全迅速破坏，有机中间产物也能被破坏，变成NO3-、NH3、CO2等，是废水得到净化。
0951.焚烧法用于炸药废水处理
焚烧法用于炸药废水处理焚烧法主要用于高浓度有机废水的处理，其实质是对废水进行高温空气氧化，使有机物转化为无害的H2O、CO2等小分子。
焚烧法一般用于高浓度有机废水的处理，一般要求大于100g/L，且需要蒸发浓缩设施以及焚烧炉，污染物经焚烧处理后可转化为无害的二氧化碳和水，实际是利用高温进行有机物的深度氧化。
当含酚废水中除酚外，还含有多种其他高浓度有机污染物、组成复杂，使酚的回收困难或不经济时，可考虑采用焚烧法进行高温燃烧氧化，实现无害化。
但是由于实际废水组成复杂，焚烧后可能产生有毒气体，导致二次污染。
配备废热回收和二次污染控制装置的先进焚烧系统，可降低能耗和消除二次污染，有利于该技术的推广应用。
热值较低的废水由于和燃物比例小，不足以维持焚烧温度所以往往要先浓缩(如用蒸发和蒸馏法)再焚烧或领先辅助燃料进行焚烧。
废液中有机物的质量分数一般在10%以上或CODCR>300g/L时，用焚烧法处理比用其他方法有利。
国外使用焚烧法较多，在国际上焚烧技术排领先位置的有欧洲的芬兰、德国等几个国家，在美洲有加拿大、美国和亚洲的日本。
我国尽管起步较迟，但在国内建有代表性、成功的焚烧处理项目据资料统计有板有38项样板工程。
在国内众多的焚烧装置介绍资料中发现有几个共性特点：凡是焚烧高浓度有机废液、有机废气或混烧废液、废气的焚烧炉型极大多数采用立式炉。
这与焚烧的介质是液体特别有关系。
尤其是有机废液焚烧介质的化学组分与焚烧工况有直接的关系。
由于化学工业生产中产生的废液种类极其繁多，按其化学组成可以分列为三类：1不含卤素有机废液，这类废液中的有机化合物仅含有C、H、O，有时还含有S。
这类有机废液含水率低，自身可自燃，(如废弃的有机溶剂)，燃烧产物为CO2、H2O和SO2，燃烧产生的热量可以通过余热回收。
2含卤素有机废液，有机化合物包括CCL4、氯乙烯、溴甲烷等。
这类废液的热值取决于卤素的含量，焚烧处理时根据卤素的含量、热值来取决是否需要添加辅助燃料。
Fenton试剂氧化处理TNT炸药废水的研究
Fenton试剂氧化处理TNT炸药废水的研究摘要：实验使用Fenton试剂对炸药废水进行处理。
通过考察反应时间、双氧水用量、硫酸亚铁用量、pH以及反应温度对炸药废水TOC去除率的影响，同时应用正交实验设计确定Fenton试剂处理炸药废水的最佳操作条件。
结果表明,随着反应时间的延长，TOC的去除率增大，最佳反应时间为120 min,之后趋于平衡；当双氧水（30%）用量60 mL/L、FeSO4用量为400 mg/L、pH为3、反应温度25℃时去除率最高，达到93.44%。
关键词：炸药废水Fenton试剂氧化TOCTreatment of TNT explosive wastewater by Fenton reagent Sun Xiaoxia, Wang Jianxin. Lanzhou Water Supply Company, Lanzhou Gansu 730050Abstract: Fenton reagent was employed to treat TNT wastewater in this experiment. The effects of reaction time, H2O2 dosage, FeSO4 dosage, pH and temperature on TOC removal efficiency of the wastewater were investigated. The optimum condition was determined via orthogonal experiment. The results show that the removal efficiency of TOC increases with the rising of reaction time, H2O2 dosage. The optimum reaction time is 120 min and the H2O2 dosage is 60 mL/L. The other optimum reaction conditions that FeSO4 dosage at 400 mg/L; pH at 3 and the reaction temperature at 25℃can reach the best removal efficiency of TOC as 93.44%。
高级氧化技术及其在废水处理中的应用
高级氧化技术及其在废水处理中的应用高级氧化技术及其在废水处理中的应用一、引言随着工业化和城市化的快速发展，废水污染问题日益严重。
废水中的有机物、重金属、臭氧等污染物对环境和人类的健康造成了威胁。
传统的废水处理方法存在着效果不理想、耗能高、产生二次污染等问题，因此，研究高级氧化技术成为解决废水治理问题的重要途径。
高级氧化技术以氧化剂为核心，在废水处理中展现了广泛的应用前景。
本文将系统介绍高级氧化技术的原理、主要方法及在废水处理中的应用。
二、高级氧化技术的原理高级氧化技术是指通过产生活性氧化物来分解和氧化废水中的有机物和其他污染物。
这些活性氧化物如氢氧自由基（•OH）、羟基离子（OH-）、臭氧（O3）等具有极强的氧化能力，可以迅速降解废水中的有机物，并转化为低毒或无毒的物质。
高级氧化技术的基本原理是利用这些活性氧化物通过非选择性氧化反应来去除废水中的污染物。
三、高级氧化技术的主要方法1. 光催化氧化法光催化氧化法利用半导体材料（如二氧化钛、氧化锌等）在紫外光的照射下产生电子空穴对。
这些电子空穴对在粒子表面上发生反应，产生活性氧化物。
光催化氧化法具有原理简单、处理效果好、操作易控制等优点，适用于废水中有机物的降解和颜色的去除。
2. 电化学氧化法电化学氧化法通过外加电压，在电解液中产生活性氧化物。
这些活性氧化物通过电极与废水中的有机物发生反应，达到废水处理的效果。
电化学氧化法具有操作简单、易于控制、可循环使用电极等优点，适用于处理含有有毒有机物的废水。
3. 臭氧氧化法臭氧是一种强氧化剂，在废水处理中常用于消除难降解有机物和颜色，以及杀灭细菌和病毒。
臭氧氧化法通过将臭氧与废水直接接触，使废水中的有机物被氧化分解。
臭氧氧化法具有快速高效、无二次污染、适用于多种水质等优点，是目前应用最广泛的高级氧化技术之一。
四、高级氧化技术在废水处理中的应用高级氧化技术在废水处理中已经得到了广泛的应用。
1. 废水中有机物的去除高级氧化技术通过产生活性氧化物，可以迅速降解废水中的有机物，将其转化为低毒或无毒的物质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第11卷 第3期2003年9月 含 能 材 料ENERGET IC MAT ERIALSVol.11,No.3September,2003文章编号:1006 9941(2003)03 0166 04炸药废水处理的高级氧化技术吴耀国,焦 剑,赵大为,范晓东(西北工业大学化学工程系,陕西西安,710072)摘要:综述了高级氧化技术方法在炸药废水处理方面的应用研究进展。
从废水处理的效果及经济性等方面,对有关研究方法进行了分析和对比。
结果表明高级氧化技术对炸药废水处理有一定的效果,其中H 2O 2+O 3法与Fento n 法更为有效,可在较短时间内将目标污染物氧化,但存在有副产物产生、效率不很高等问题。
关键词:环境化学;高级氧化技术;综述;炸药废水;T N T ;R DX;HM X 中图分类号:X789文献标识码:A收稿日期:2003 03 10;修回日期:2003 05 21基金项目:西北工业大学 英才计划 资助项目(2002)作者简介:吴耀国(1967-),男,博士(后)研究生,副教授,主要从事水环境科学与工程的教学与科研工作。
1 引 言炸药废水中含有的梯恩梯(TNT )、黑索今(RDX)及奥克托今(HMX)等污染物,主要来源于炸药及其制造所用原料及中间产物[1]。
这些污染物多有急性毒性,化学性质稳定,很难为一般微生物所降解。
因而,一般工程应用与研究中多采用活性炭吸附等物化技术[2~5],但存在工艺复杂、流程长、效率低、费用高等不足[2~5]。
目前,国内外在对有毒、难降解有机废水的处理中,越来越关注高级氧化技术(Advanced Ox i dation Processes,AOPs)的研究及应用[6~9]。
本文对高级氧化技术处理炸药废水的研究成果进行了综述,指出了应用中存在的问题,并结合废水水质特点及有关学科发展,提出了今后的研究方向。
2 高级氧化技术的概念及其特点1894年Fenton [10]发现Fe 2+和H 2O 2混合产生氢氧自由基(!OH )后,高级氧化技术开始引起人们的注意。
它是以!OH 的产生为标志,采用各种手段产生!OH ,并利用其较强氧化能力(氧化还原电位为2.80V),使污染物完全矿化或部分分解[11~13]。
与通常的氧化技术相比,AOPs 的特点在于[6~9,13~14]:(1)产生大量的!OH,并可诱发系列的链反应;(2)对任何废水处理都有一定的效果;(3)反应速度快,多数有机物的AOPs 氧化速率常数可达106~109mol !s -1,如对含C ∀H 或者C ∀C 键有机物质的反应速率常数一般都很大,甚至可以接近扩散速率控制的极限,表明此时氧化反应速度是由!OH 的产生速度来决定的,在短时间内便可以达到处理要求;(4)反应条件温和,AOPs 可在常温常压下进行,而且对环境的酸碱性也无特殊要求,反应容易控制;(5)既可以作为单独的处理单元,也可以作为预处理,与其他处理过程进行匹配。
根据所用的氧化剂与催化条件的不同,目前AOPs 主要分为三类:(1)Fenton 法及类Fenton 法;(2)臭氧法及组合臭氧法;(3)半导体光催化法。
3 高级氧化技术在炸药废水处理中的应用研究现状3.1 Fenton 法及类Fenton 法Fenton 法及类Fenton 法的实质是利用Fe 2+或紫外光(U V)、氧气等与H 2O 2之间发生链式反应,催化生成!OH,利用!OH 氧化分解水中的污染物。
Li 等[15]在利用Fenton 法处理TNT 污染土壤时发现,增加土壤含水量利于Fenton 法效率的提高,这就意味着Fenton 法对处理TNT 等炸药废水有效。
Bin 等[16]对几种AOPs (O 3,O 3+H 2O 2,O 3+UV,与Fenton 反应)进行比较研究发现,对于含有硝基苯、二硝基甲苯(DNT )与TNT 混合废水进行AOPs 处理,O 3与Fenton 法最为有效。
Bier 等[17]利用Fenton 法对RDX 废水进行了处理研究,并借助14C 同位素技术发现,当Fenton 反应进行12h,RDX 中有76%的碳被氧化,其中68%转变为CO 2,另一部分转化为甲酸、亚甲基二硝胺等;当反应进行24h,RDX完全降解。
Zoh等[18]对Fenton法处理炸药废水进行研究发现,在pH=3.0、温度为20~50 #的条件下,当H2O2、Fe2+与RDX(HMX)的摩尔比为5178 48 1时,利用Fenton法可使RDX(10mg!L-1)与HM X(4.5m g!L-1)迅速分解,反应在1~2h内可使污染物完全降解,使氮转化为硝酸根与氮气,37%碳转变为CO2。
提高反应体系温度利于RDX、HMX的去除:在25#时,反应70min,RDX可以降解90%,当温度升为50#,反应30m in就可以使RDX完全氧化。
同时发现,在研究的整个温度范围内,甲酸等中间产物很快消失,反应满足准一级动力学特征。
相反,反应速率对H2O2 Fe2+摩尔比变化并不像对温度变化那样敏感,但提高该比值也利于反应速率的提高。
大量研究资料表明[16~21],紫外辐射可以分解废水中RDX、TNT、硝胺类等,使80%~90%的氮成分转为化为NO-3∀N、NO-2∀N。
Andrews[22]于1980年报道了利用H2O2+UV可成功处理TNT废水。
Bose 等[20]在254nm波长光照射下,利用UV、H2O2+U V 技术对RDX废水进行处理研究的结果显示,UV、H2O2+U V均可氧化RDX,更加证实了U V对H2O2氧化能力具有促进作用。
含有TNT和其它硝基化合物的废水,常呈粉红色,为减少因色度吸收紫外光而导致的能量损失,对其进行稀释,可以提高系统的效率。
对稀释后T NT和其它硝基化合物混合废水,在375 nm波长光照射下,H2O2+UV技术只能部分氧化T NT;在254nm波长光照射下,H2O2+UV技术也只能部分氧化TNT,但废水的总有机碳含量(TOC)可降低90%。
当改变反应体系中H2O2浓度到0.5~1.5g! L-1,仍在254nm光照射下,T NT、RDX与H MX(不论是单一成分还是混合成分)都能被迅速完全破坏,有机中间产物也被破坏,最终产物是NO-3、NH3与CO2,出水pH=3,在!OH大量生成条件下RDX的氧化可以得到强化[2]。
综上,Fenton法及类Fenton法对炸药废水的处理是有效的,但该过程中可产生大量副产物[17~21],Zoh 等[18]在研究中发现,RDX和HMX中碳最多只有37%转化为CO2,仍有63%甚至更多的有机碳残留,溶液的化学好氧量(COD)可能还比较高,而且其中污染物种类及其毒性还难以估计。
因而,为使废水中TNT、RDX等与COD能同时降解到一个比较理想水平,需增加反应时间,但这会使该工艺处理效率与经济性受损。
另外,该类方法的处理效果与反应时间受废水水质的影响较大,因此在炸药废水处理的研究与应用中,必须针对具体的原水水质选择合适的技术及参数。
3.2 臭氧法及组合臭氧法臭氧的氧化能力在天然元素中仅次于氟,理论上讲,对TNT、RDX等具有一定的氧化能力。
实验结果证实臭氧氧化处理TNT等炸药废水,反应速度快,可有效降解TNT[2~4,16,23,24]。
目前已有许多应用实例,如我国的某单位日排混合炸药废水180m3,废水中含有TNT、RDX、HMX、石油类和有机溶剂等,总硝基化合物最大在16~25mg!L-1左右。
采用 活性炭吸附-臭氧氧化组合工艺现已建立了废水处理站,设计处理量200m3/d,工程总投资107万元。
经过一段时间的试运行,废水经处理后,达到了国家有关排放标准,目前已通过相关环境监测中心等单位的共同验收。
但实践与研究发现,仅用臭氧法不容易满足废水排放的有关标准[2~4],而且臭氧气体有毒,利用率不高。
采用此法耗电量大、成本较高。
因此,寻找提高臭氧处理效率的途径,是研究的重点之一。
研究最多的是利用紫外光助臭氧氧化法。
Andrews[24]采用光氧化法处理TNT废水也取得了良好的效果,表明光氧化法对TNT 废水处理有效。
因此,美国某军队工程公司[22]十分重视UV+O3法处理RDX与HMX等炸药废水。
薛向东等[25]以纯品TNT配制饱和浓度的模拟废水,开展UV、O3以及UV+O3法处理TNT废水的实验研究,结果表明,选用的AOPs对废水中TNT的降解有一定的功效,但U V仅在反应初始1h内作用显著,使TNT、COD分别降解45%与10%,之后趋于稳定;O3的去除效果与反应时间有关,而且作用速度缓慢,反应12h后TNT、COD的去除率分别为50%、35%。
三者相比,UV+O3法效果最佳,反应12h后T NT、COD的去除率可分别至73%与70%,而且还避免了其它两种方法反应时副产物出现,因此考察TNT 废水治理效果时,不仅应考虑TNT浓度指标,更应考虑复杂中间产物的毒性和难降解性。
欧阳吉庭等[26]的研究也得到了相同的结论。
但为确保出水水质,废水中TNT与COD同时除去,势必需要UV+O3反应时间较长,因此,从经济角度考虑,UV+O3法并不适合于TNT废水的深度处理。
因而可见,寻找提高U V +O3氧化能力的措施,是该技术能否走向实际应用的关键。
众多的研究与实践证实,H2O2+O3法是臭氧法及组合臭氧法中难降解有机物处理中最有效的方法[6,27]。
Bose等[20,21]开展AOPs处理RDX废水研究中,选择利用UV、UV+H2O2、O3、O3+H2O2以及U V167第3期 吴耀国等:炸药废水处理的高级氧化技术+O3技术,结果表明,这些AOPs技术对RDX废水的处理都有一定的功效,并证实紫外光(UV)、H2O2的确能提高臭氧的氧化能力,而且紫外光的效果不及H2O2的效果好:UV+O3反应25m in使RDX全部降解,而O3+H2O2反应仅12m in即可实现。
但也同时发现, H2O2+O3法与其它AOPs技术一样,在处理RDX的过程中也产生1,3 二硝基 1,3,5 三氮环己 5烯和1 硝基 1,3,5 三氮环己 3,5 烯等副产物。
显然,关于炸药废水的处理,Bose等[20~21]研究认为H2O2+O3法有效,与Bin等[16]认为Fenton法最有效的结论是不同的,这说明废水污染组分的组成及其浓度等可能影响AOPs的处理功效。
因此,对H2O2+ O3法处理炸药废水的有效性,以及废水的物质组成等对其效率的影响有待深入研究。
3.3 半导体光催化法半导体光催化法基本原理是,T iO2、ZnO、CdS等半导体材料受到能量大于其禁带的光照射时,发生电子跃迁,在半导体材料的表面形成电子/空穴对。