[发明专利]一种DNT生产废水复合处理系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种DNT生产废水复合处理系统及其处理方法，属于废水处理领域。 

背景技术

二硝基甲苯(dinitrotoluene，简称DNT)，是重要的化工中间体，广泛的应用于医药、染料、炸药以及高分子材料工业中。在二硝基甲苯的合成和精制洗涤过程中会产生大量有机废水。该废水呈碱性，污染物含量高，成分复杂，环境危害非常大。废水中的DNT等硝基化合物性质稳定，具有生物毒性，几乎不能通过单纯的生化处理工艺降解。因此，必须对DNT生产废水进行预处理，降低其生物毒性，提高可生化性。 

目前，国内DNT生产废水处理工艺主要有焚烧法、活性炭吸附法、微电解法等。 

焚烧法的原理是：先将废水加热浓缩，再将浓缩后的废水与燃料油(重油)一起在高温下燃烧，废水中的有机物在高温下燃烧，产生由二氧化碳、二氧化硫、氮气、一氧化氮以及二氧化氮等气体组成的高温混合气体，该高温气体再用于废水浓缩，回收热量。不可燃的无机盐则呈熔融态积聚于炉底，形成炉渣，主要成分是硫酸钠、硫化钠和碳酸钠。焚烧法工艺较为简单，投资费用低，并已实现工业化，是我国军工企业普遍采用的处理工艺。但焚烧法运行费用高，需要消耗大量燃料，焚烧过程产生的含硫和含硝气体以及粉尘会对大气造成污染，这在很大程度上限制了焚烧法的应用。 

活性炭吸附法利用活性炭吸附去除DNT生产废水中的污染物。活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温缺氧条件下活化制成，它具有巨大的比表面积，通过物理或化学作用可将废水中的有机物牢固地吸附，从而使废水得到净化。活性炭吸附处理DNT废水只是将污染物从液相转移到了固相，活性炭吸附饱和后必须进行再生或重新更换活性炭。必须对再生过程脱附的污染物或废弃的活性炭作进一步处理，以免造成二次污染。根据已有的工程实例，用活性炭 吸附处理DNT生产废水时，由于废水中污染物的含量高，活性炭用量非常大，而且只能进行有限次数的再生(1-3次)，导致运行费用高昂，而且废弃的活性炭属于危险废物，处置费用也很高。 

微电解法利用金属腐蚀原理，利用铁屑在水溶液中与碳形成的微小原电池，通过电极反应来处理废水中的有机物。该法能将大部分的硝基化合物胺化，并使部分苯环打开，对DNT的降解虽不彻底，但可有效提高废水的可生化性。为了加快反应的进行，需要将废水pH先加酸调至酸性，等反应完成后再加碱调回中性，操作过程较为烦琐。另外，微电解法需要与其他处理方法结合方能达到较好的处理效果。 

发明内容

本发明的目的是为了解决传统DNT生产废水的处理中存在的处理工艺复杂、处理费用高、处理效果差、容易造成二次污染等缺点，而提供一种DNT生产废水复合处理系统，采用电化学+厌氧+接触氧化的复合工艺处理DNT生产废水，处理效果好，运行费用低，操作简单，无二次污染。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

本发明的一种DNT生产废水复合处理系统，该系统包括：调节池、电化学池、中和絮凝池、沉淀池1、厌氧池、好氧池、沉淀池2、砂滤池和活性炭过滤器。 

调节池用来调节废水pH和污染物浓度的反应池。调节池内设置pH实时监测装置、酸碱调节剂投放装置及曝气搅拌装置；其中，酸碱调节剂投放装置根据pH实时监测装置设置的pH预定范围自动投放酸碱调节剂，将待处理废水的pH调整至pH预定范围。 

电化学池用于对废水进行电化学处理，电化学池内设置电化学设备，电化学池底部安装曝气搅拌装置。电化学设备中阳极采用高析氧电位型钛基二氧化锡电极(Ti/SnO₂)，该电极采用刷涂热氧化法制备，阴极采用不锈钢板，在两个极板间填充表面负载有Sn-Sb-Ag的陶瓷粒子和铁屑。 

中和絮凝池内设置pH实时监测装置、酸碱调节剂投放装置、絮凝剂投放装置、曝气装置；其中，酸碱调节剂投放装置根据pH监测装置设置的调节范围自 动投放酸碱调节剂，将待处理废水的pH调整至调节范围。 

厌氧池为封闭池体，外部设置保温层，内部设置厌氧填料、加热装置和温度实时监控装置，加热装置根据温度实时监控装置设置的温度调节范围自动对厌氧池废水进行温度调节；厌氧池顶设沼气放空管。 

好氧池内部设置好氧填料和曝气装置，好氧填料与曝气装置分区放置，以减小曝气对填料的扰动，减少生物膜脱落；曝气装置采用旋混曝气器。 

砂滤池为双层滤料，上层为厚0.4-0.5m，粒径0.8-1.8mm的无烟煤；下层为厚0.4-0.5m，粒径0.5-1.2mm的石英砂；进水口设置在砂滤池双层滤料的上端，出水口设置在砂滤池双层滤料的下端。