含硝基苯、苯胺污染物废水的处理方法

Posted 2023-01-12 硝基苯

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含硝基苯、苯胺污染物废水的处理方法
适用范围
主要适用于含硝基苯、苯胺类污染物废水的处理、也可应用于TDI、硝基苯、苯胺等化工装置的工业化生产中。
基本原理
还原反应的催化剂采用含金属铁的CHA-2X型催化剂，并控制废水的酸碱度为3～4，通入空气进行搅拌，发生如下电化学反应：Fe-2e→Fe2+，2H+2e-→H，新生态的H可与废水中的硝基苯类物质发生加氢反应生成苯胺类物质，以易于进行催化氧化反应。
催化氧化反应加入的H2O2在一定条件下可产生很强的·OH自由基，·OH自由基能将有机污染物直接氧化成无机物，或将其转化为易生物降解的中间产物。H2O2再与催化剂构成氧化体系，会产生更高浓度的·OH自由基，对有机物的降解更加彻底。使硝基苯、苯胺最终降解为CO2，H2O，N2等物质。
在中和絮凝沉淀工序中，中和剂采用氢氧化钠，废水的酸碱度为pH7～9，并加入絮凝剂聚丙烯酰胺等阴离子絮凝剂，使还原反应产生的Fe2+已被氧化成Fe3+，Fe3+又是良好的絮凝剂，能形成具有较高表面能的以Fe3+水解产物为凝胶中心的胶粒或微絮体，进一步吸附废水中的污染物以降低其表面能，最终聚结成较大的絮体沉淀，实现固液分离。
工艺流程
1.调节酸碱度：将生产装置产生的含硝基苯、苯胺类污染物的废水先用硫酸调节酸碱度到pH=3～4；2、还原反应：将调节酸碱度后的废水由污水泵送入填充有含铁、铜、锌组分的催化剂和焦炭的还原处理器进行还原处理，同时吹入适量空气进行搅拌；3、催化氧化：还原处理后的废水再用硫酸调节酸碱度至pH=3～4后，再将废水送入填充有含铁、铜、锌组分CHA-1型催化剂和焦炭的催化氧化处理器进行催化氧化处理，同时加入一定浓度和定量的H2O2，吹入空气进行搅拌；4、中和絮凝沉淀：经催化氧化处理后的废水用氢氧化钙中和剂和絮凝剂进行中和絮凝沉淀后固液分离；5、固液分离：分离的清液检测后直接排放或二次利用、污泥经脱水后外运处置。

关键技术或设计特征
用含金属铁的CHA-2X型催化剂，并控制废水的酸碱度为3～4，以易于进行催化氧化反应。
催化氧化反应加入的H2O2在一定条件下可产生强氧化能力的·OH自由基，可将有机污染物直接氧化成无机物，或将其转化为易生物降解的中间产物，从而提高了氧化能力，对有机物的降解更加彻底。
采用氢氧化钠作为中和剂，并加入絮凝剂聚丙烯酰胺等阴离子絮凝剂，可形成具有较高表面能的胶粒或微絮体，可吸附污染物结成絮体沉淀，实现固液分离。
典型规模
沧州丰源环保科技有限公司年处理100万吨高浓度有机废水项目。
推广情况
该技术已经应用于沧州丰源环保科技有限公司年处理100万吨高浓度有机废水项目中。
典型案例
(一)项目概况
沧州丰源环保科技有限公司年处理100万吨高浓度有机废水处理项目，设计3300t日处理水量，污水来源于沧州临港化工园区沧州大化集团15万t/aTDI生产装置、两个年产6万吨二硝基甲苯项目、沧州港化工园区天一化工及聚氯乙烯生产企业的废水。2008年3月开工建设，于2009年8月完成调试并建成投产。该项目于2012年12月获国家重点环境保护实用技术示范工程。
(二)技术指标
根据沧州市环保局出具的监测报告，该项目可催化氧化和生物降解废水处理设施出水满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准和《城市污水再生利用·工业用水水质》(GB/T19923-2005)标准要求，同时也满足沧州市临港化工园区污水处理厂进水水质要求。该项目控制的主要污染物及排放指标为COD80-120mg/L、氨氮、硝基苯0.3-1.2mg/L、苯胺0.3-0.9mg/L四种。
(三)投资费用
该项目总投资约5000万元，设备投资2600万元，基建投资1800万元，其他投资600万元，吨水投资费用约为1.5万元。
(四)运行费用
根据2014年1月-2014年12月实际运行情况，年处理污水35万吨，年运行费用2021万元，吨水运行费用58元。