申請日2015.11.04

　　公開(公告)日2016.01.06

　　IPC分類號C02F9/10; C02F101/38; C02F101/34; C02F103/36

　　摘要

　　本發(fā)明公開一種合成二硝基重氮酚時產(chǎn)生的工藝廢水的處理方法及其應用。所述處理方法包括以下步驟：a)調(diào)節(jié)所述合成二硝基重氮酚的工藝廢水的酸堿度為堿性;b)將雙氧水和多孔材料與所述步驟a)調(diào)節(jié)酸堿度后的廢水混合，并向所述混合后的廢水中通入臭氧進行曝氣處理;c)將過硫酸鹽與所述經(jīng)步驟b)曝氣后的廢水混合，并加熱;d)將步驟c)加熱后的廢水調(diào)節(jié)酸堿度至中性。該處理方法的運行成本低、處理效果好，處理過程連續(xù)簡單并且不會產(chǎn)生二次污染物-污泥。

　　權利要求書

　　1.一種合成二硝基重氮酚的工藝廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　a)調(diào)節(jié)所述合成二硝基重氮酚的工藝廢水的酸堿度為堿性;

　　b)將雙氧水和多孔材料與所述步驟a)調(diào)節(jié)酸堿度后的廢水混合，并向所述混 合后的廢水中通入臭氧進行曝氣處理;

　　c)將過硫酸鹽與所述經(jīng)步驟b)曝氣后的廢水混合，并加熱;

　　d)將步驟c)加熱后的廢水調(diào)節(jié)酸堿度至中性。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于，還包括：

　　e)將焙燒水滑石與步驟d)所述的中性廢水混合，再通過離子交換去除陰離子。

　　3.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于：步驟b)中所述雙氧水與 所述廢水的重量比為(0.2-2):100。

　　4.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于：步驟b)中所述多孔吸附 材料的重量與廢水體積的比為(25-55)：1。

　　5.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于：步驟b)中所述臭氧的流 量與所述廢水體積比為(2-50)：1。

　　6.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于：步驟c)過硫酸鹽為過硫 酸鉀和/或過硫酸鈉。

　　7.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于：步驟c)中過硫酸鹽于所述 廢水重量比為(0.1-10)：100。

　　8.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于：步驟c)具體為：將過硫酸 鹽與所述經(jīng)步驟b)曝氣后的廢水混合，加熱至60℃-100℃，保溫1h～3h。

　　9.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于：步驟b)中所述雙氧水和所 述廢水的重量比為(0.5-1.5):100;所述多孔吸附材料與廢水的重量體積比為(35-45)： 1;所述臭氧的流量與所述廢水的體積比為(5-40)：1。

　　10.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述多孔吸附材料為活性 炭、泡沫金屬和多孔陶瓷中的一種或多種。

　　說明書

　　合成二硝基重氮酚的工藝廢水的處理方法及其應用

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及化學合成領域中產(chǎn)生的工藝廢水的處理方法及其應用，具體涉及化 學合成二硝基重氮酚時產(chǎn)生的工藝廢水的處理方法及其應用。

　　背景技術

　　二硝基重氮酚，簡稱DDNP，是苯酚的硝基衍生物，分子式C6H2(NO2)2N2O。 DDNP目前被國內(nèi)外廣泛重視，主要是因為它是一個不含重金屬的有機化合物，既 具有猛炸藥的威力，同時又具有良好的起爆藥性能。其沖擊感度和摩擦感度均比雷 汞低，而接近于糊精氮化鉛，但火焰感度比糊精氮化鉛好，而與雷汞相近。DDNP 的起爆力約比雷汞高一倍，與氮化鉛相近，而且具有良好的化學安定性，以及具有 原料來源廣泛，生產(chǎn)工藝簡單等優(yōu)點。

　　目前DDNP主要采用化學合成法進行生產(chǎn)，其生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的廢水通常來自化 學合成中的還原、重氮化或洗滌工序等。并且在DDNP的生產(chǎn)過程中每生產(chǎn)1kg該 產(chǎn)品約能產(chǎn)生200-300kg的廢水，該廢水中通常含有大量的重氮基、硝基等生物難 降解化合物，其成分復雜，色度高，毒性大，通常會有致癌、致畸、致突變危害。

　　現(xiàn)有合成DDNP生產(chǎn)工藝廢水的處理方式通常采用以下方式：蒸發(fā)法、減壓蒸 餾法、回收法、吸附法、電解還原法、混凝沉淀—吸附法、半透膜分子過濾反滲透 法等，也有研究者提出：Fenton法、白腐真菌-泥炭、粉煤灰基混凝劑法、微電解 +Fenton法、絮凝—微電解法等。雖然目前有上述較多的處理方法，但其實際處理 效果并不是特別理想，總體上講，上述方法均存在不同的處理費用高、耗能大、存 在二次污染等缺點，并且上述方法在實際使用過程中均會產(chǎn)生污泥，其污泥含有大 量的DDNP和重金屬，屬于危險廢棄物，該污泥的處置成本較高，不利于大規(guī)模使 用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　有鑒于此，本發(fā)明提供一種合成二硝基重氮酚的工藝廢水的處理方法，該處理 方法的運行成本低、處理效果好，處理過程連續(xù)簡單并且不會產(chǎn)生二次污染物-污泥。

　　為解決以上技術問題，本申請?zhí)峁┑牡谝环矫娴募夹g方案為采用一種合成二硝 基重氮酚的工藝廢水的處理方法，所述處理方法包括以下步驟：

　　a)調(diào)節(jié)所述合成二硝基重氮酚的工藝廢水的酸堿度為堿性;

　　b)將雙氧水和多孔材料與所述步驟a)調(diào)節(jié)酸堿度后的廢水混合，并向所述混 合后的廢水中通入臭氧進行曝氣處理;

　　c)將過硫酸鹽與所述經(jīng)步驟b)曝氣后的廢水混合，并加熱;

　　d)將步驟c)加熱后的廢水調(diào)節(jié)酸堿度至中性。

　　優(yōu)選的，還包括：

　　e)將焙燒水滑石與步驟d)所述的中性廢水混合，再通過離子交換去除陰離子。

　　優(yōu)選的，步驟b)中所述雙氧水與所述廢水的重量比為(0.2-2):100。

　　優(yōu)選的，步驟b)中所述多孔吸附材料的重量與廢水體積的比為(25-55)：1。

　　優(yōu)選的，步驟b)中所述臭氧的流量與所述廢水體積比為(1-50)：1。

　　優(yōu)選的，步驟c)過硫酸鹽為過硫酸鉀和/或過硫酸鈉。

　　優(yōu)選的，步驟c)中過硫酸鹽于所述廢水重量比為(0.1-10)：100。

　　優(yōu)選的，步驟c)具體為：將過硫酸鹽與所述經(jīng)步驟b)曝氣后的廢水混合，加 熱至60℃-100℃，保溫1h～3h。

　　優(yōu)選的，步驟b)中所述雙氧水和所述廢水的重量比為(0.5-1.5):100;所述多孔 吸附材料與廢水的重量體積比為(35-45)：1;所述臭氧的流量與所述廢水的體積 比為(5-40)：1。

　　優(yōu)選的，所述多孔吸附材料為活性炭、泡沫金屬和多孔陶瓷中的一種或多種。

　　本發(fā)明提供了一種DDNP廢水的處理方法，使用臭氧+過硫酸鹽作為主要的氧 化介質(zhì)，通過雙氧水以及多孔吸附材料的促進作用，由于臭氧(O3)的分子結(jié)構(gòu)呈 三角形，中心氧原子與其它兩個氧原子間的距離相等，在分子中有一個離域π鍵， O3的特殊結(jié)構(gòu)使得它可以與二硝基重氮酚廢水中各種有機污染物發(fā)生偶極環(huán)加成 反應、親電反應和親核反應。同時，生成的羥基自由基可以無選擇性的氧化二硝基 重氮酚廢水中各種有機污染物。而H2O2協(xié)同臭氧能使體系產(chǎn)生更多的羥基自由基， 起到強化氧化的作用。因此，O3/H2O2體系降解有機污染物的機理主要是O3分子自 身和生成的羥基自由基的共同氧化作用。另外，臭氧不穩(wěn)定，易分解，而多孔吸附 材料比較面積大，多孔吸附材料因為具有較大的比表面積和良好的吸附性能，而且 有研究表明，水溶液中活性炭可促進臭氧分解產(chǎn)生羥基自由基，具有一定的催化活 性。故添加活性炭能連續(xù)的提高羥基自由基的產(chǎn)量，從而達到更好的處理效果。最 后，由于臭氧的選擇氧化性，經(jīng)臭氧處理后的廢水不能完全達標，所以臭氧僅作為 預處理。過硫酸鹽在高溫下能分解出硫酸根自由基，硫酸根自由基的氧化還原電位 強于羥基自由基，能無選擇性氧化臭氧出水中的有機污染物。綜上所述本發(fā)明二硝 基重氮酚廢水的處理方法，工藝簡單，采用了獨特的“臭氧+過硫酸鹽”深度氧化技術， 能避免二硝基重氮酚的污泥產(chǎn)生，降低處置成本的同時，使得有害物質(zhì)得以完全去 除。采用本發(fā)明的廢水處理方法，COD去除率達99%，色度去除率、硝基酚類去 除率、硫化物去除率均接近100%，技術經(jīng)濟可行。并且本方法處理周期短，效率 高。