張海峰+張硯軍+馮海明
摘 要:二硝基重氮酚是苯酚的硝基衍生物,作為主要的起爆藥之一。該文通過對DDNP生產(chǎn)廢水的各種方法進(jìn)行論述評價,并對廣東靈捷制造化工有限公司的靈捷微電處理方法的可行性及優(yōu)越性進(jìn)行論證,確定該方法處理DDNP生產(chǎn)廢水,能顯著降低廢水的生物毒性,提高可生化性,從而保證出水達(dá)標(biāo),并且從經(jīng)濟(jì)效益上闡述了該方法的優(yōu)越性能。
關(guān)鍵詞:DDNP廢水 污水 起爆藥 靈捷微電 可生化性
中圖分類號:X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)07(b)-0112-02
DDNP(Diazodinitrophene1)是二硝基重氮酚的英文縮寫 。由于二硝基重氮酚爆炸性能優(yōu)良、原料豐富、生產(chǎn)操作相對來說較為安全,成為國內(nèi)產(chǎn)量最大,應(yīng)用最廣的起爆藥,在工業(yè)雷管中,可代替含迭氮化鉛或雷汞的起爆藥而成為單一組分的裝藥,性能優(yōu)良,使用量大。但是,DDNP生產(chǎn)廢水是業(yè)界公認(rèn)的極難處廢水,廢水成分復(fù)雜,具有強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性,含有較多有毒有害的污染物,若不加處理直接排放,將會嚴(yán)重污染水環(huán)境,危害動植物生存,甚至影響附近居民的身體健康。
目前,我國生產(chǎn)DDNP的火工企業(yè)分布在全國各地,其廢水產(chǎn)生的污染也就成了多區(qū)域的環(huán)境問題。國家專門為該廢水制訂了排放標(biāo)準(zhǔn)GB4278—84,其中詳細(xì)規(guī)定了對相關(guān)污染物的排放要求。為了達(dá)標(biāo)排放,更為了保護(hù)環(huán)境,維護(hù)人體健康,二硝基重氮酚生產(chǎn)廠家為此花費(fèi)了大量的人力和財(cái)力。但是,對于DDNP廢水的治理,現(xiàn)有方法各有其弊端,急需技術(shù)領(lǐng)先、工藝可靠、經(jīng)濟(jì)可行的處理方法。
1 幾種常規(guī)的廢水處理技術(shù)對DDNP廢水的作用
1.1 吸附法
吸附法處理廢水是通過活性炭、磺化煤等吸附劑和吸附質(zhì)(溶質(zhì))間的物理吸附、化學(xué)吸附以及交換吸附的綜合作用來達(dá)到除去污染物的目的。但所排出的混合型廢水,COD濃度普遍在2 000 mg/L以上,利用吸附法處理廢水而不將吸附劑再生,則運(yùn)行成本會很高,沒有實(shí)際應(yīng)用價值。由此看來,活性炭吸附法,活性炭材料消耗量大、成本高、再生困難,再生后吸附能力急劇下降,實(shí)際應(yīng)用可行性差。
1.2 電解法
用電解法處理DDNP廢水,有一定效果。但因采用該方法耗電量較大,工作時水體溫度上升至80 ℃以上,最終的處理成本很高,設(shè)備投入費(fèi)用大,無法滿足實(shí)際需要。
1.3 生化法
生化法處理有機(jī)廢水是利用微生物的新陳代謝作用,對廢水中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、穩(wěn)定及使之無害化的處理方法。但是,到現(xiàn)在為止,還未篩選到能夠降解DDNP的菌種,故生化處理,完全不能運(yùn)行。
1.4 微電解法
鐵屑、粉煤灰微電解法處理DDNP廢水,在一定的處理?xiàng)l件下,能達(dá)到較好的處理效果,但該法存在易結(jié)塊、堵塞和短路現(xiàn)象,很短的時間內(nèi)就失去效果,設(shè)備難以連續(xù)運(yùn)行,工業(yè)可行性差。
1.5 其他處理方法
其他處理方法,做鍋爐用水、氧化還原法、重油焚燒法、加硫還原法、光催化處理、沸石處理等。對DDNP廢水處理均有一定效果,但普遍存在工藝復(fù)雜、工程投資大、處理成本高昂、處理效果不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生二次污染,缺乏應(yīng)用價值。
1.6 有關(guān)已發(fā)表專利簡介
此外,還有幾種已獲專利的有關(guān)二硝基重氮酚廢水的處理方法:
(1)專利介紹的“二硝基重氮酚廢水處理的方法及設(shè)備”,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這種方法要使高濃度的DDNP混合廢水處理達(dá)標(biāo),需要高昂的處理成本。(2)四川省遂寧市環(huán)保實(shí)業(yè)公司采用的“化學(xué)絮凝與氧化還原法”,以廢治廢,該方法工藝復(fù)雜,處理單元繁多,在運(yùn)行過程中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,整套系統(tǒng)的作用將大幅下降,系統(tǒng)可靠性差,未見有工程應(yīng)用的實(shí)例。(3)安徽省淮北礦務(wù)局九一0廠:以沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)作為凈化分離的化學(xué)基礎(chǔ),該方法對高濃DDNP廢水處理難以完全達(dá)標(biāo),而且處理藥劑費(fèi)用過高。(4) 廣東省三0九廠:該發(fā)明公開了一種二硝基重氮酚廢水處理方法,整套工藝復(fù)雜,常規(guī)微電解工藝出現(xiàn)的堵塞等問題導(dǎo)致系統(tǒng)短時間運(yùn)行即崩潰。
環(huán)保的壓力迫使一些DDNP生產(chǎn)企業(yè)改用KBG等其他污染較小的起爆藥。但由于新型起爆藥性能不如DDNP,產(chǎn)品質(zhì)量有所下降。因此,只要能夠有效地解決DDNP生產(chǎn)廢水的處理難題,DDNP仍然有良好的發(fā)展前景。
2 靈捷微電解處理系統(tǒng)
2.1 系統(tǒng)目標(biāo)
清遠(yuǎn)市中捷環(huán)保有限公司發(fā)明的靈捷處理系統(tǒng)是具有可靠性高、運(yùn)行成本低、一次性投資小的DDNP生產(chǎn)廢水處理應(yīng)用系統(tǒng)。中捷環(huán)保公司采用清遠(yuǎn)市靈捷制造化工有限公司專利專有技術(shù):靈捷微電解+生化處理組合工藝,取得了突破性成果。DDNP廢水處理的關(guān)鍵在于通過預(yù)處理消除生物毒性,進(jìn)而以生化組合工藝使之達(dá)標(biāo)排放。
2.2 系統(tǒng)原理
靈捷微電解是靈捷廢水處理系統(tǒng)的核心技術(shù)。靈捷微電極在靈捷催進(jìn)劑的作用下,促使廢水中的有機(jī)分子與靈捷微電極間的氧化還原反應(yīng)進(jìn)入自催化過程,形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng),使得氧化還原瞬間達(dá)到最大強(qiáng)度。通過這種高強(qiáng)度的自催化氧化還原反應(yīng),將有機(jī)分子、毒性基團(tuán)迅速、充分、循環(huán)地降解為低分子化合物和易降解的有機(jī)分子。大幅降低廢水的生化毒性,使廢水可進(jìn)行常規(guī)的生化處理。
2.3 系統(tǒng)關(guān)鍵
清遠(yuǎn)市靈捷制造化工有限公司發(fā)明的靈捷微電極,能夠產(chǎn)生超高效率的微電解作用,長期運(yùn)行(一年以上)不產(chǎn)生任何結(jié)塊、堵塞和短路現(xiàn)象,具有極強(qiáng)的工業(yè)可行性。經(jīng)過針對性研究,挑選各種材料,通過長期實(shí)驗(yàn)對材料進(jìn)行篩選,研制出該公司專利技術(shù)中的靈捷微電解材料,在具有高效率微電解作用的情況下,不會結(jié)塊、堵塞和短路,處理效果好,系統(tǒng)運(yùn)行長期穩(wěn)定。
2.4 系統(tǒng)特點(diǎn)
2.4.1 微電解新工藝的結(jié)合
經(jīng)過常規(guī)微電解工藝處理后,DDNP廢水中的難降解物質(zhì)含量仍然偏高,不利于下一步的后續(xù)處理,該公司專利技術(shù)在微電解常規(guī)處理工藝中結(jié)合新型的動態(tài)處理工藝,全面促使廢水與電解材料的充分混合反應(yīng),大幅提高去除率和降低廢水的生化毒性,提高廢水的可生化性。
2.4.2 普通活性污泥的馴化
該公司項(xiàng)目中即以印染廠活性污泥進(jìn)行培養(yǎng)馴化后,對DDNP廢水進(jìn)行處理,其中各級生化污泥生長良好,污泥濃度高,對水中有機(jī)物降解能力突出,去除效果明顯。
2.4.3 水解酸化結(jié)合好氧生化的靈捷生化處理技術(shù)
經(jīng)過該技術(shù)處理后,廢水中個污染物均能被完全去除,工藝效果顯著。
2.5 系統(tǒng)成果
工業(yè)化運(yùn)行穩(wěn)定良好,成本低廉。該系統(tǒng)運(yùn)行時間將近一年,整套裝置操作簡單,維護(hù)方便,運(yùn)行成本低廉,是國內(nèi)唯一能達(dá)標(biāo)運(yùn)行的DDNP廢水處理系統(tǒng)。
3 產(chǎn)品優(yōu)勢
(1)靈捷處理系統(tǒng)采用的靈捷微電極具有高效率,消除了板結(jié)現(xiàn)象,能夠長時間連續(xù)運(yùn)行。
(2)靈捷微電解對高濃度DDNP廢水的COD去除率高達(dá)可到70%,對硝基苯的去除率也在70%左右,對色度的去除率在95%以上。對低濃度的DDNP酸性廢水,靈捷微電解方法能夠一次處理達(dá)標(biāo)。
(3)經(jīng)過靈捷微電解后的DDNP廢水,具有比較高的可生化性,生化池污泥生長正常。
(4)靈捷處理系統(tǒng)與其他的廢水處理方法相比具有很大的成本優(yōu)勢。
(5)靈捷系統(tǒng)的可靠性和可操作性。生化系統(tǒng)和最后的沙濾池通過高差的設(shè)計(jì),在過程不需要人為控制。
靈捷微電解處理系統(tǒng)中沒有可靠性脆弱的單元或環(huán)節(jié),能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。靈捷處理系統(tǒng)完全徹底解決了DDNP生產(chǎn)廢水處理世界性難題。
參考文獻(xiàn)
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