申请日2014.11.25
公开(公告)日2015.01.28
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开了一种TNT炸药废水的处理方法及其应用，目的在于解决国家对于弹药装药行业水污染物排放标准的提高，现有处理方法无法满足处理要求的问题。该方法包括如下步骤：将含有TNT炸药颗粒的废水进行固液分离，得到固体颗粒和分离废水，再将分离废水进行油质隔离，得到油质隔出后的隔油废水，将隔油废水送入曝气调节池均质处理等。本发明通过对处理流程的改进，提供一种全新的处理工艺，其对TNT炸药废水具有较好的处理效果和良好的去除效能。本发明具有良好的效果，处理后的水质能达到《弹药装药行业水污染物排放标准》GB14470.3-2011要求，处理后的水可用于景观绿化。本发明对于处理弹药装药行业水污染物，保护环境，具有重要的社会效益。
权利要求书
1.一种TNT炸药废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将含有TNT炸药颗粒的废水进行固液分离，再将分离废水进行油质隔离，将隔油废水送入曝气调节池中进行均质处理，经均质处理后的废水送入斜管沉淀池内进行SS的去除，沉淀后的废水送入高位池内，高位池内的废水调节pH值至10～13后，进入氧化塔组中;
(2)氧化塔组由若干个氧化塔串联而成，氧化塔的中部设置有活性炭层，臭氧与高位池流入的废水分别从氧化塔的底部流入，臭氧和废水经布气布水后采用从下至上的方式将废水中的TNT氧化，再以从下至上的方式与活性炭层接触后，从氧化塔流出，臭氧反应后产生的尾气则从氧化塔的顶部排出，经分解后排空;
(3)经臭氧处理后的废水调pH值至6~9后，进入二次沉淀池进行沉淀，二次沉淀后的废水送入吸附池内进行吸附处理达标后，即可。
2.根据权利要求1所述TNT炸药废水的处理方法，其特征在于，所述吸附池为活性炭纤维吸附池。
3.根据权利要求1所述TNT炸药废水的处理方法，其特征在于，所述步骤1中，将含有炸药颗粒的废水送入捕集池内进行固液分离，分别得到固体颗粒和分离废水，固体颗粒截留于捕集池的过滤袋内。
4.根据权利要求1所述TNT炸药废水的处理方法，其特征在于，所述步骤1中，将分离废水送入隔油池中进行油质隔离，得到油质隔出后的隔油废水。
5.根据权利要求1所述TNT炸药废水的处理方法，其特征在于，所述氧化塔组由至少两个氧化塔串联而成。
6.根据权利要求1所述TNT炸药废水的处理方法，其特征在于，所述步骤2中，活性炭层的高度为0.1~5m。
7.根据权利要求1所述TNT炸药废水的处理方法，其特征在于，所述步骤2中，氧化塔的底部设置有用于臭氧布气的布气器和用于布水的布水器。
8.根据权利要求1所述TNT炸药废水的处理方法，其特征在于，所述步骤2中，从氧化塔的顶部排出的臭氧反应后产生的尾气进入尾气分解塔内，分解后，排入空气中。
9.根据权利要求1所述TNT炸药废水的处理方法，其特征在于，将步骤1中分离废水进行油质隔离得到的沉淀物、步骤1中沉淀得到的沉淀物、步骤2中二次沉淀池得到的沉淀物分别送入污泥干化池内处理后，得到干污泥。
10.根据权利要求1-9任一项所述TNT炸药废水的处理方法的应用，其特征在于，将该方法用于TNT炸药废水的处理。
说明书
一种TNT炸药废水的处理方法及其应用
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其是一种TNT炸药废水的处理方法及其应用，其能够用于火 炸药废水的处理，具有较好的效果。
背景技术
近年来，随着国家对于环境保护力度的加大，尤其是“环境保护部、国家质量监督检 验检疫总局”《弹药装药行业水污染物排放标准(GB 14470.3-2011)》的发布实施，对弹药 装药行业水污染物排放标准要求的提高，各种污染物的排放要求越来越严格。由于在火炸 药工业生产产生污染物中，废水占了污染物的80%以上，因此，如何有效处理火炸药废水， 成为人们研究的重点。
《弹药装药行业水污染物排放标准(GB 14470.3-2011)》与《梯恩梯工业水污染物排放 标准(GB 4274-84)》、《弹药装药行业水污染物排放标准(GB 14470.3-2002)》的区别是： 1)新标准中增加了“总磷、总氮、氨氮、阴离子表面活性剂”监测项;2)新标准中增加了 基准排水量的规定，超过基准排水量，污染因子浓度将更低。同时，《弹药装药行业水污染 物排放标准(GB 14470.3-2011)》中，TNT由3.0mg/L变为0.5mg/L，RDX由2.0mg/L变 为0.2mg/L，并且基准排水量也有规定，超过基准排水量，污染因子浓度将更低。
一方面，相应的废水处理企业需要满足相应的污染物排放标准;另一方面，提高炸药 废水的处理效果，能够降低环境污染，也有利于环境的保护。因此，目前迫切需要一种新 的、高效的炸药废水处理方法，以满足炸药废水的处理需要。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对国家对于弹药装药行业水污染物排放标准的提高，现有 处理方法无法满足处理要求的问题，提供一种TNT炸药废水的处理方法及其应用。本发明 通过对处理流程的改进，提供一种全新的处理工艺，其对TNT炸药废水具有较好的处理效 果和良好的去除效能。本发明具有良好的处理效果，处理后的水质能达到《弹药装药行业 水污染物排放标准》GB14470.3-2011要求，处理后的水可用于景观绿化。本发明对于处理 弹药装药行业水污染物，保护环境，具有重要的社会效益。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种TNT炸药废水的处理方法，包括如下步骤：
(1)将含有TNT炸药颗粒的废水进行固液分离，再将分离废水进行油质隔离，将隔 油废水送入曝气调节池中进行均质处理，经均质处理后的废水送入斜管沉淀池内进行SS的 去除，沉淀后的废水送入高位池内，高位池内的废水调节pH值至10～13后，进入氧化塔 组中;
(2)氧化塔组由若干个氧化塔串联而成，氧化塔的中部设置有活性炭层，臭氧与高位 池流入的废水分别从氧化塔的底部流入，臭氧和废水经布气布水后采用从下至上的方式将 废水中的TNT氧化，再以从下至上的方式与活性炭层接触后，从氧化塔流出，臭氧反应后 产生的尾气则从氧化塔的顶部排出，经分解后排空;
(3)经臭氧处理后的废水调pH值至6～9后，进入二次沉淀池进行沉淀，二次沉淀后 的废水送入吸附池内进行吸附处理达标后，即可。
所述吸附池为活性炭纤维吸附池。所述活性炭纤维吸附池内设置有活性炭纤维。
所述步骤1中，将含有TNT炸药颗粒的废水送入捕集池内进行固液分离，分别得到固 体颗粒和分离废水，固体颗粒截留于捕集池的过滤袋内。
所述步骤1中，将分离废水送入隔油池中进行油质隔离，得到油质隔出后的隔油废水。
所述步骤1中，斜管沉淀池的一侧设置有除油区，通过除油区再进行除油处理。
所述除油区内设置有吸油毡，通过除油区内的吸油毡进行除油处理。
所述步骤1中，向高位池内的废水中加入碱，调节废水pH值至10～13后，进入氧化 塔中。
所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
所述氧化塔组由至少两个氧化塔串联而成。
所述氧化塔组由三个氧化塔串联而成。
所述步骤2中，活性炭层的高度为0.1～5m。
所述步骤2中，活性炭层的高度为0.5～3m。
所述步骤2中，活性炭层的高度为1～1.2m。
所述步骤2中，氧化塔的底部设置有用于臭氧布气的布气器和用于布水的布水器。
所述步骤2中，布气器为烧结Ti板。
所述步骤2中，布水器为孔板波纹规整填料。
所述步骤2中，从氧化塔的顶部排出的臭氧反应后产生的尾气进入尾气分解塔内，分 解为氧气后，排入空气中。
所述二次沉淀池为折流式沉淀池。
所述步骤2中，氧化塔的底部设置有用于臭氧布气的布气器和用于布水的布水器。
所述步骤2中，布气器为烧结Ti板。
所述步骤2中，布水器为孔板波纹规整填料。
所述步骤2中，从氧化塔的顶部排出的臭氧反应后产生的尾气进入尾气分解塔内，分 解后，排入空气中。
吸附池中活性炭层采用活性炭纤维(Activated Carbon Fiber，简称ACF)制成。
将步骤1中分离废水进行油质隔离得到的沉淀物、步骤1中沉淀得到的沉淀物、步骤2 中二次沉淀池得到的沉淀物分别送入污泥干化池内处理后，得到干污泥。
前述TNT炸药废水的处理方法的应用，将该方法用于TNT炸药废水的处理。
现有弹药装药行业水污染物处理方法主要有物理方法、生化方法。其中，物理方法有 吸附法、焚烧法、萃取法、蒸发法、反渗透法和膜分离法等，但单独的物理方法存在着许 多不足，如活性炭吸附法的活性炭再生和热解被吸附炸药存在爆炸危险，利用焚烧法又存 在安全隐患和尾气净化等问题，利用反渗透法存在耗费较高等等问题。而生化法处理炸药 废水的效果目前仍不理想。
相对于物理方法和生化法处理炸药废水，本发明采用化学氧法和ACF吸附处理TNT 炸药废水，其取得了较好的效果，最为有效。
本发明中，含有炸药颗粒的废水首先经过捕集池进行固液分离，将炸药颗粒与水初步 分离，别得到固体颗粒和分离废水，固体大颗粒截留于捕集池的过滤袋内。分离废水送入 隔油池中进行油质隔离后，再流入曝气调节池内，在曝气调节池中均质后，送入沉淀池内 进行一次沉淀。一次沉淀的沉淀池可采用斜管沉淀池，作为优选，斜管沉淀池的一侧设置 有除油区，通过除油区再进行除油处理。SS是英语(Suspended Substance)的缩写，即水 质中的悬浮物。经一次沉淀后的废水送入高位池内，高位池内的废水调节pH值至10～13 后，进入氧化塔组中。氧化塔组由若干个氧化塔串联而成。氧化塔的中部设置有活性炭层。 活性炭层的高度为0.1～5m，进一步为0.5～3m，优选为1～1.2m。同时，氧化塔的底部在初 始状态设置有用于吸收臭氧、缓冲的水层。臭氧与高位池流入的废水分别从氧化塔的底部 流入，臭氧和废水经布气布水后，采用从下至上的方式将废水中的TNT氧化，采用从下至 上的方式与活性炭层接触后，从氧化塔流出，臭氧反应后产生的尾气则从氧化塔的顶部排 出。在氧化塔的下部，废水首先和臭氧接触，污染物的分子可被臭氧进行一定程度的破坏。 然后，废水与臭氧进入炭床，废水中的污染物分子被活性炭层吸附富集，再遇臭氧，在活 性炭层进行吸附-氧化反应。根据化学反应动力学原理，化学反应速率与参加反应的物质 的浓度采集成正比。因此，本发明中在活性炭孔隙内被吸附富集的污染物与臭氧反应的速 度将显著增加，污染物质被氧化成小分子而脱离孔隙，起到了再生活性炭的作用，从而延 长活性炭的使用寿命。同时，从化工原理来看，活性炭又是氧化塔内的一种填料。在气- 液传质的化学反应中，由于小颗粒炭层的存在，使臭氧分子与活性炭上污染物分子充分接 触，增加了气-液传质速率，必将增加反应速率，从而提高臭氧的利用率。同时，申请人 发现，臭氧在碱性条件下，羟基自由基反应占主导地位，对污染物的去除效率最高。·OH 自由基(氧化还原电位2.80V)，其氧化性强于O3，对污染物不具有选择性，同时反应速率及 反应的彻底性也优于O3。因此，本发明中在氧化塔处理废水前，提高废水的pH值，能够 极大提高O3氧化的处理效率。臭氧与活性炭层处理后的废水调pH值至6～9后，进入二次 沉淀池进行沉淀，二次沉淀后的废水送入吸附池内进行吸附处理达标后，即可。其中，吸 附池为活性炭纤维吸附池，活性炭纤维吸附池内设置有活性炭纤维。二次沉淀池采用折流 式沉淀池，有利于提高沉淀效果;活性炭纤维吸附池能够对二次沉淀后的废水进行吸附处 理，达标后排放。
将步骤1中分离废水进行油质隔离得到的沉淀物、步骤1中沉淀得到的沉淀物、步骤2 中二次沉淀池得到的沉淀物分别送入污泥干化池内处理后，得到干污泥。这三种沉淀物表 现为泥渣形式，定期排出。
采用本发明对TNT炸药废水具有较好的处理效果，尤其对TNT炸药工业生产废水有 良好的去除效能。以TNT炸药工业生产废水为例，当废水的pH值达到10～13左右时，经 本发明中氧化塔内的臭氧氧化处理90min后，TNT含量由13.31mg/L～43.46mg/L已能降到 0.7mg/L以下;后经活性炭纤维45min吸附后，TNT浓度很低，甚至达到检不出，处理效 果良好，水质可达到《弹药装药行业水污染物排放标准》GB14470.3-2011要求，处理后的 水可用于景观绿化。