組合工藝處理TNT生產廢水研究

顏培龍

（南京誠志清潔能源有限公司，江蘇南京 210044）

組合工藝處理TNT生產廢水研究

顏培龍

（南京誠志清潔能源有限公司，江蘇南京 210044）

介紹了一種TNT生產產生廢水綜合處理工藝，包括酸性廢水和堿性廢水混合、固液分離、CO2加壓鐵碳微電解、厭氧、好氧和生物濾塔處理等工序，處理后的廢水可連續達標排放，具有二次污染小、運行穩定的特點。

TNT生產廢水；硝基苯；鐵碳微電解；生物濾塔

Abstract：This paper introduces a TNT production wastewater treatment process，including acid waste water and alkaline wastewater mixing，solid-liquid separation，CO2pressurized iron carbon micro-electrolysis，anaerobic，aerobic and biological filter treatment process，treatment After the wastewater can be discharged continuously，with secondary pollution，stable operation characteristics.

Key words：TNT production wastewater；nitrobenzene；iron carbon microelectrolysis；biological filter tower TNT是一種炸藥，是軍民兩用產品。其產生的有機廢水中污染物COD濃度高，成分復雜。該廢水若不處理直接排入環境將對環境造成嚴重污染。TNT生產產生兩種廢水，一種是酸性廢水，另一種是堿性廢水。目前酸性廢水的處理方法主要是生物處理，由于廢水中含有硝基苯類化合物，對微生物的毒性很大，影響生物處理效果，廢水難以穩定達標排放。

目前堿性廢水的處理方法主要是焚燒法，由于廢水中含有大量硝基苯類化合物，焚燒時產生大量NOx，嚴重污染大氣環境。

因此開發一種二次污染小、能穩定達標排放的TNT生產廢水的處理方法具有較大實用價值[1]。

1 工藝流程及反應機理

1.1 工藝流程介紹

圖1 廢水處理工藝流程圖

（1）TNT生產產生的酸性廢水和堿性廢水混合，混合后的廢水進入沉淀池，沉淀池兼有調節功能。沉淀時間為1～3h。不定期從沉淀池中抽出污泥進行過濾。濾餅作危險固體廢棄物處置。濾液返回沉淀池。

（2）沉淀池的上清廢水送入耐壓鐵碳微電解（又稱內電解）塔，并通入工業CO2進行微電解處理。鐵碳微電解塔中鐵∶碳的比例為（8∶1）～（1∶4）。廢水在鐵碳微電解塔中的停留時間2.0～4.0h，反應溫度為25～60℃，CO2的壓力為0.3～1.0MPa。微電解處理后的廢水用石灰乳或其他堿性物質調節其pH值到6.8～8.5，然后進入沉淀池沉淀1～3h，不定期從沉淀池中抽出污泥進行過濾，濾餅作危險固體廢棄物處置，濾液返回沉淀池。

（3）沉淀池的上清液送厭氧反應器。廢水在厭氧反應器停留24～120h。厭氧溫度為25～55℃。厭氧后的廢水進入生物好氧池常溫處理，好氧處理時間為6～16h。好氧處理后的廢水進入沉淀池，不定期從沉淀池中抽出污泥進行過濾，濾餅作危險固體廢棄物處置，濾液返回好氧池。

（4）沉淀池的上清廢水送多層生物濾塔處理。生物濾塔的填料為活性炭或多孔陶粒，每層厚度為1.0～2.0m，總厚度為2～6m。生物濾塔的優勢菌種為光合細菌中的紅假單胞菌（Rhodopseudomonas）。生物濾塔的水力負荷為30～90m3/（m2·d）。生物濾塔的出水達標排放或回用。

1.2 反應機理

TNT生產產生的酸性廢水和堿性廢水混合后，廢水會發生酸析反應。為了避免酸析反應產生的沉淀物和廢水中本身含有的固態物質對鐵碳微電解產生不利影響，因此對其進行固液分離。廢水進入微電解塔后，廢水中的大分子有機物，特別是硝基苯類物質通過微電解產生的強還原自由基的作用而破壞，大大降低廢水對微生物的毒性，為后續生化處理創造有利條件。通入壓力CO2的目的是維持鐵碳微電解還原合適的pH值（2.0～5.0）。還原后的廢水用石灰乳或其他堿性物質調節其pH值，以滿足后續厭氧和好氧過程的要求。經前述處理的廢水在厭氧過程中，通過微生物的作用，大分子有機物進一步變成小分子有機物，為后續生物氧化創造更有利條件。通過生物氧化處理，剩余的大多數有機物被去除，同時去除氮等污染物。廢水最后進入活性炭或多孔陶粒生物濾塔，在微生物，特別是紅假單胞菌的作用下，進一步去除有機物和氮等污染物，保證處理后的廢水穩定達標排放。

2 應用介紹

1）中試研究：每天處理0.2m3TNT混合生產廢水（水質指標：CODCr7 250mg/L、硝基苯類物質935mg/L、pH值為6.2），經固液分離、經鐵碳微電解（3h、25℃、CO2壓力0.3MPa、鐵∶碳的比例為8∶1）、厭氧（pH值為8.5、96h、25～35℃）、好氧（12h）和生物濾塔[多孔陶粒填料層總厚度4m、水力負荷90m3/（m2.d）]處理后出水的CODCr為46mg/L、硝基苯類0.75mg/L、BOD56.8mg/L、pH值為7.1、色度8。

2）生產應用實例研究：每天處理25m3混合生產廢水（水質指標：CODCr6 800mg/L、硝基苯類物質725mg/L、pH值為6.4），經鐵碳微電解（1h、40℃、CO2壓力0.6MPa、鐵∶碳的比例為1∶4）、厭氧（pH值為7.0、24h、35～55℃）、好氧（6h）和生物濾塔[活性碳填料層總厚度2m、水力負荷40m3/（m2.d）]處理后出水的CODCr為96mg/L、硝基苯類1.8mg/L、BOD514mg/L、pH值為7.1、色度26。

3 小結

1）采用鐵碳微電解破壞硝基苯類物質，大大降低了廢水對微生物的毒性，并提高了廢水的可生化性能。

2）針對目前廣泛使用的破壞硝基苯類物質的方法（鐵碳微電解、金屬粉還原、Fenton法等），采用CO2代替目前廣泛使用的硫酸作酸化劑，不引入SO42-，大大削弱了產生H2S的物質基礎（TNT生產廢水含S），從而大大減輕了H2S的污染，同時也減輕了SO42-對厭氧和好氧過程中微生物的抑制作用，大幅提高了生物處理的效率，保證處理后的廢水能穩定達標排放。

3）TNT生產廠都建有鍋爐，燃料燃燒產生的CO2廢氣可充分利用，不僅可降低處理成本，而且可以減少碳排放，具有明顯的經濟效益和環境效益。

[1] 付丹，張以河.TNT廢水處理技術研究進展[J].能源環境保護，2014，（2）：5-7.

Study on TNT Production Wastewater by Combined Process

Yan Pei-long

X783.2

B

1003–6490（2017）09–0212–01

2017–06–16

顏培龍（1988—），男，山東曲阜人，助理工程師，主要從事工業水處理方面的工作。