公布日：2024.12.27
申請日：2024.09.25
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F5/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F1/
44(2023.01)I;C02F1/32(2023.01)I;C02F1/461(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本申請公開了一種硝基廢水的處理方法及系統(tǒng)。一方面，本申請?zhí)幚矸椒òǎ?/span>S1、對硝基廢水進(jìn)行預(yù)處理；S2、調(diào)節(jié)預(yù)處理后的硝基廢水的pH值至適宜范圍，電解；S3、氧化經(jīng)電解的硝基廢水，得到預(yù)處理廢水；S4、深度凈化的預(yù)處理廢水，得到處理后的廢水。另一方面，本申請的方法通過預(yù)處理裝置、電解裝置、氧化反應(yīng)裝置、反滲透膜裝置和紫外線消毒裝置來予以實(shí)施。本發(fā)明硝基廢水的處理方法，通過多個(gè)步驟的逐級處理，顯著提高了硝基廢水的處理效率，使得最終處理后的廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)本發(fā)明處理得到的硝基廢水，其化學(xué)需氧量(COD)不超過50mg/L，生物需氧量(BOD)不超過20mg/L，懸浮固體(SS)不超過12mg/L，硝基化合物濃度不超過10mg/L，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求書
1.一種硝基廢水的處理方法，其特征在于，所述方法，包括以下步驟：S1、對硝基廢水進(jìn)行預(yù)處理；S2、調(diào)節(jié)步驟S1預(yù)處理后的硝基廢水的pH值至適宜范圍，電解；S3、氧化步驟S2經(jīng)電解的硝基廢水，得到預(yù)處理廢水；S4、深度凈化步驟S3的預(yù)處理廢水，得到處理后的廢水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝基廢水的處理方法，其特征在于，步驟S1中，所述預(yù)處理選自過濾、沉淀、軟化或絮凝中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝基廢水的處理方法，其特征在于，步驟S2中，所述pH值調(diào)節(jié)至2～5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝基廢水的處理方法，其特征在于，步驟S2中，所述電解條件包括：采用高壓脈沖直流電源，設(shè)定電解時(shí)間為8～15min，工作電壓為400～450V，電極材料選自鉑、鈦或石墨中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝基廢水的處理方法，其特征在于，步驟S3中，所述氧化條件包括：氧化劑選自Fenton試劑或高錳酸鉀，氧化溫度為20～40℃，氧化時(shí)間為1～3h；若所述氧化劑為Fenton試劑，則過氧化氫的濃度為300～500mg/L，Fe2+的濃度為4～6mg/L；若所述氧化劑為高錳酸鉀，則所述高錳酸鉀的濃度為20～30mg/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝基廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟S3，還包括：所述預(yù)處理廢水還經(jīng)活性炭吸附處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硝基廢水的處理方法，其特征在于，所述活性炭的孔徑為2～50nm，投加量為0.1～1g/L；所述吸附時(shí)間為15～30min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝基廢水的處理方法，其特征在于，步驟S4中，所述深度凈化采用反滲透技術(shù)，所述反滲透的操作壓力為1～3MPa；所述反滲透膜為聚酰胺復(fù)合膜或芳香族聚酰胺復(fù)合膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝基廢水的處理方法，其特征在于，所述方法還包括：S5、調(diào)節(jié)S4的廢水的pH值至中性后，采用紫外光照處理；所述紫外光選用波長為250～280nm的UVC波段。
10.一種用于實(shí)施如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的硝基廢水處理方法的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括預(yù)處理裝置、電解裝置、氧化反應(yīng)裝置、反滲透膜裝置和紫外線消毒裝置；將所述硝基廢水通入所述預(yù)處理裝置中，用于去除所述硝基廢水中的懸浮物和顆粒物，得到所述預(yù)處理后的硝基廢水；所述預(yù)處理后的硝基廢水通入所述電解裝置中，用于降解部分硝基化合物，得到所述經(jīng)電解的硝基廢水；將所述經(jīng)電解的硝基廢水通入所述氧化反應(yīng)裝置中，用于進(jìn)一步降解硝基化合物，得到所述預(yù)處理廢水；將所述預(yù)處理廢水通入所述反滲透膜裝置中，用于去除廢水中的溶解性有機(jī)物和殘留污染物，得到所述處理后的廢水；將所述處理后的廢水通入紫外線消毒裝置中，用于去除廢水中的病原微生物，得到符合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述至少一種技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高效、低成本的硝基廢水處理方法，通過預(yù)處理、電解處理、化學(xué)氧化和深度凈化等多個(gè)步驟，實(shí)現(xiàn)硝基廢水的有效處理，確保處理后的廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
一方面，本申請?zhí)峁┮环N硝基廢水的處理方法，所述方法，包括以下步驟：
S1、對硝基廢水進(jìn)行預(yù)處理；
S2、調(diào)節(jié)步驟S1預(yù)處理后的硝基廢水的pH值至適宜范圍，電解；
S3、氧化步驟S2經(jīng)電解的硝基廢水，得到預(yù)處理廢水；
S4、深度凈化步驟S3的預(yù)處理廢水，得到處理后的廢水。
通過采用上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了硝基廢水的有效處理。該方法不僅可以提高處理效率，還能確保處理后的廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
可選的，步驟S1中，所述預(yù)處理選自過濾、沉淀、軟化或絮凝中的一種或多種。
通過采用上述技術(shù)方案，可以去除廢水中的懸浮物、膠體物質(zhì)等，為后續(xù)處理步驟創(chuàng)造有利條件。
可選的，步驟S2中，所述pH值調(diào)節(jié)至2～5。
通過采用上述技術(shù)方案，可以提高電解和化學(xué)氧化的效率。酸性條件有助于生成更多的自由基，從而提高降解效果。
可選的，步驟S2中，所述電解條件包括：采用高壓脈沖直流電源，設(shè)定電解時(shí)間為8～15min，工作電壓為400～450V，電極材料選自鉑、鈦或石墨中的一種。
通過采用上述技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)高效的降解效果。電解處理不僅能夠去除部分硝基化合物，還可以生成具有強(qiáng)氧化性的自由基(如羥基自由基-OH)，進(jìn)一步提高處理效果。此外，電解處理不會產(chǎn)生額外的化學(xué)副產(chǎn)物，降低了后續(xù)處理的復(fù)雜性。
可選的，步驟S3中，所述氧化條件包括：氧化劑選自Fenton試劑或高錳酸鉀，氧化溫度為20～40℃，氧化時(shí)間為1～3h；
若所述氧化劑為Fenton試劑，則過氧化氫的濃度為300～500mg/L，Fe2+的濃度為4～6mg/L；
若所述氧化劑為高錳酸鉀，則所述高錳酸鉀的濃度為20～30mg/L。
通過采用上述技術(shù)方案，可以在酸性條件下進(jìn)一步氧化廢水中的殘留有機(jī)物，確保處理效果。復(fù)配使用化學(xué)氧化不僅可以進(jìn)一步去除硝基化合物，還可以處理電解過程中未能完全降解的物質(zhì)。此外，化學(xué)氧化可以生成更多的自由基，提高處理效率。
基于本發(fā)明電解和化學(xué)氧化相結(jié)合的方式，可以更徹底地降解硝基化合物。電解處理可以將大分子的硝基化合物分解成小分子，而化學(xué)氧化則可以進(jìn)一步氧化這些小分子，從而確保硝基廢水處理效果，使得廢水達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，具有更高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保優(yōu)勢。
可選的，所述步驟S3，還包括：所述預(yù)處理廢水還經(jīng)活性炭吸附處理。
在此方案上作進(jìn)一步優(yōu)選，所述活性炭的孔徑為2～50nm，投加量為0.1～1g/L；所述吸附時(shí)間為15～30min。
通過采用上述技術(shù)方案，能夠去除廢水中的有機(jī)污染物、色素、異味和微量重金屬等�；钚蕴恳蚱渚哂写蟮谋缺砻娣e和發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，能夠有效地吸附各種污染物，從而實(shí)現(xiàn)高效的污染物去除效果。
可選的，步驟S4中，所述深度凈化采用反滲透技術(shù)，所述反滲透的操作壓力為1～3MPa；所述反滲透膜為聚酰胺復(fù)合膜或芳香族聚酰胺復(fù)合膜。
通過采用上技術(shù)方案，可以去除廢水中的溶解性有機(jī)物和其他殘留污染物，進(jìn)一步提高廢水的純凈度。
可選的，所述方法還包括：S5、調(diào)節(jié)S4的廢水的pH值至中性后，采用紫外光照處理；所述紫外光選用波長為250～280nm的UVC波段。
通過采用上技術(shù)方案，可以徹底殺死廢水中的病原微生物，確保廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
另一方面，本申請?zhí)峁⿲?shí)施上述硝基廢水處理方法的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括預(yù)處理裝置、電解裝置、氧化反應(yīng)裝置、反滲透膜裝置和紫外線消毒裝置；
將所述硝基廢水通入所述預(yù)處理裝置中，用于去除所述硝基廢水中的懸浮物和顆粒物，得到所述預(yù)處理后的硝基廢水；
所述預(yù)處理后的硝基廢水通入所述電解裝置中，用于降解部分硝基化合物，得到所述經(jīng)電解的硝基廢水；
將所述經(jīng)電解的硝基廢水通入所述氧化反應(yīng)裝置中，用于進(jìn)一步降解硝基化合物，得到所述預(yù)處理廢水；
將所述預(yù)處理廢水通入所述反滲透膜裝置中，用于去除廢水中的溶解性有機(jī)物和殘留污染物，得到所述處理后的廢水；
將所述處理后的廢水通入紫外線消毒裝置中，用于去除廢水中的病原微生物，得到符合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水。
通過采用上述技術(shù)方案，可以確保硝基廢水得到有效處理，并達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。這種方法不僅解決了傳統(tǒng)處理方法中存在的問題，還提高了處理效率和效果。
綜上所述，本發(fā)明包括以下至少一種有益技術(shù)效果：
本發(fā)明硝基廢水的處理方法，通過多個(gè)步驟的逐級處理，可以顯著提高硝基廢水的處理效率，且每個(gè)步驟都有明確的目標(biāo)和效果，確保最終處理后的廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明基于電解和化學(xué)氧化相結(jié)合的方式，可以更徹底地降解硝基化合物。電解處理可以將大分子的硝基化合物分解成小分子，而化學(xué)氧化則可以進(jìn)一步氧化這些小分子，從而確保硝基廢水處理效果，使得廢水達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，具有更高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保優(yōu)勢。
本發(fā)明硝基廢水的處理方法，首先通過預(yù)處理去除懸浮物和顆粒物，不僅減少了后續(xù)處理步驟的壓力，還可以避免對后續(xù)處理設(shè)備的磨損和堵塞，延長設(shè)備使用壽命。其次，電解處理可以有效地降解部分硝基化合物，特別是那些不易被生物降解的物質(zhì)，電解過程中產(chǎn)生的活性物質(zhì)(如自由基)能夠破壞硝基化合物的結(jié)構(gòu)，將其轉(zhuǎn)化為更易處理的形式；復(fù)配化學(xué)氧化處理進(jìn)一步強(qiáng)化了對硝基化合物及其他有機(jī)物的去除效果，可以更有效地降解中間產(chǎn)物。再者，反滲透技術(shù)可以去除廢水中的溶解性有機(jī)物和其他殘留污染物，進(jìn)一步提高廢水的純凈度。最后，紫外線消毒可以徹底殺死廢水中的病原微生物，確保處理后的廢水安全無害。
采用本發(fā)明的處理方法和系統(tǒng)得到的硝基廢水，符合排放標(biāo)準(zhǔn)，其化學(xué)需氧量(COD)不超過50mg/L，生物需氧量(BOD)不超過20mg/L，懸浮固體(SS)不超過12mg/L，硝基化合物濃度不超過10mg/L。
（發(fā)明人：徐根松;王燕）
