DDNP生產廢水靈捷微電解處理系統技術研究報告

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生產廢水的各種方法進行論述評價，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越性進行論證，確定該方法處理DDNP生產廢水，能顯著降低廢水的生物毒性，提高可生化性，從而保證出水達標，并且從經濟效益上闡述了該方法的優越性能。

關鍵詞：DDNP廢水 污水 起爆藥 靈捷微電 可生化性

中圖分類號：X703 文獻標識碼：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良、原料豐富、生產操作相對來說較為安全，成為國內產量最大，應用最廣的起爆藥，在工業雷管中，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，性能優良，使用量大。但是，DDNP生產廢水是業界公認的極難處廢水，廢水成分復雜，具有強酸性或強堿性，含有較多有毒有害的污染物，若不加處理直接排放，將會嚴重污染水環境，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DDNP的火工企業分布在全國各地，其廢水產生的污染也就成了多區域的環境問題。國家專門為該廢水制訂了排放標準GB4278—84，其中詳細規定了對相關污染物的排放要求。為了達標排放，更為了保護環境，維護人體健康，二硝基重氮酚生產廠家為此花費了大量的人力和財力。但是，對于DDNP廢水的治理，現有方法各有其弊端，急需技術領先、工藝可靠、經濟可行的處理方法。

1 幾種常規的廢水處理技術對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（溶質）間的物理吸附、化學吸附以及交換吸附的綜合作用來達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，則運行成本會很高，沒有實際應用價值。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，實際應用可行性差。

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，設備投入費用大，無法滿足實際需要。

1.3 生化法

生化法處理有機廢水是利用微生物的新陳代謝作用，對廢水中的污染物質進行轉換、穩定及使之無害化的處理方法。但是，到現在為止，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，在一定的處理條件下，能達到較好的處理效果，但該法存在易結塊、堵塞和短路現象，很短的時間內就失去效果，設備難以連續運行，工業可行性差。

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，但普遍存在工藝復雜、工程投資大、處理成本高昂、處理效果不穩定，容易產生二次污染，缺乏應用價值。

1.6 有關已發表專利簡介

此外，還有幾種已獲專利的有關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備”，根據實驗結果，這種方法要使高濃度的DDNP混合廢水處理達標，需要高昂的處理成本。（2）四川省遂寧市環保實業公司采用的“化學絮凝與氧化還原法”，以廢治廢，該方法工藝復雜，處理單元繁多，在運行過程中任何一個環節出現問題，整套系統的作用將大幅下降，系統可靠性差，未見有工程應用的實例。（3）安徽省淮北礦務局九一0廠：以沉淀轉化反應作為凈化分離的化學基礎，該方法對高濃DDNP廢水處理難以完全達標，而且處理藥劑費用過高。（4） 廣東省三0九廠：該發明公開了一種二硝基重氮酚廢水處理方法，整套工藝復雜，常規微電解工藝出現的堵塞等問題導致系統短時間運行即崩潰。

環保的壓力迫使一些DDNP生產企業改用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，產品質量有所下降。因此，只要能夠有效地解決DDNP生產廢水的處理難題，DDNP仍然有良好的發展前景。

2 靈捷微電解處理系統

2.1 系統目標

清遠市中捷環保有限公司發明的靈捷處理系統是具有可靠性高、運行成本低、一次性投資小的DDNP生產廢水處理應用系統。中捷環保公司采用清遠市靈捷制造化工有限公司專利專有技術：靈捷微電解+生化處理組合工藝，取得了突破性成果。DDNP廢水處理的關鍵在于通過預處理消除生物毒性，進而以生化組合工藝使之達標排放。

2.2 系統原理

靈捷微電解是靈捷廢水處理系統的核心技術。靈捷微電極在靈捷催進劑的作用下，促使廢水中的有機分子與靈捷微電極間的氧化還原反應進入自催化過程，形成鏈式反應，使得氧化還原瞬間達到最大強度。通過這種高強度的自催化氧化還原反應，將有機分子、毒性基團迅速、充分、循環地降解為低分子化合物和易降解的有機分子。大幅降低廢水的生化毒性，使廢水可進行常規的生化處理。

2.3 系統關鍵

清遠市靈捷制造化工有限公司發明的靈捷微電極，能夠產生超高效率的微電解作用，長期運行（一年以上）不產生任何結塊、堵塞和短路現象，具有極強的工業可行性。經過針對性研究，挑選各種材料，通過長期實驗對材料進行篩選，研制出該公司專利技術中的靈捷微電解材料，在具有高效率微電解作用的情況下，不會結塊、堵塞和短路，處理效果好，系統運行長期穩定。

2.4 系統特點

2.4.1 微電解新工藝的結合

經過常規微電解工藝處理后，DDNP廢水中的難降解物質含量仍然偏高，不利于下一步的后續處理，該公司專利技術在微電解常規處理工藝中結合新型的動態處理工藝，全面促使廢水與電解材料的充分混合反應，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

該公司項目中即以印染廠活性污泥進行培養馴化后，對DDNP廢水進行處理，其中各級生化污泥生長良好，污泥濃度高，對水中有機物降解能力突出，去除效果明顯。

2.4.3 水解酸化結合好氧生化的靈捷生化處理技術

經過該技術處理后，廢水中個污染物均能被完全去除，工藝效果顯著。

2.5 系統成果

工業化運行穩定良好，成本低廉。該系統運行時間將近一年，整套裝置操作簡單，維護方便，運行成本低廉，是國內唯一能達標運行的DDNP廢水處理系統。

3 產品優勢

（1）靈捷處理系統采用的靈捷微電極具有高效率，消除了板結現象，能夠長時間連續運行。

（2）靈捷微電解對高濃度DDNP廢水的COD去除率高達可到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標。

（3）經過靈捷微電解后的DDNP廢水，具有比較高的可生化性，生化池污泥生長正常。

（4）靈捷處理系統與其他的廢水處理方法相比具有很大的成本優勢。

（5）靈捷系統的可靠性和可操作性。生化系統和最后的沙濾池通過高差的設計，在過程不需要人為控制。

靈捷微電解處理系統中沒有可靠性脆弱的單元或環節，能夠長期穩定運行。靈捷處理系統完全徹底解決了DDNP生產廢水處理世界性難題。

參考文獻

[1] 蘭淑澄.活性炭水處理技術[M].北京：中國環境科學出版社，1992.

[2] 唐受印，戴友芝，汪大翚，等.廢水處理工程[M].北京：化學工業出版社，1999.