[發明專利]一種二硝基重氮酚生產過程中重氮母液預處理方法

無效

• 申請號: 201210488368.8
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103011496A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 張文藝;戴如娟;李仁霞;占明飛;鄭澤鑫
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F11/12;C02F11/00;F23G7/00;C02F1/72
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明屬于二硝基重氮酚生產過程的“三廢”治理技術領域，具體涉及一種二硝基重氮酚生產過程重氮母液預處理方法。

背景技術

二硝基重氮酚因具有機械感度低、火焰感度好、起爆性能優良、化學安全性高、原料來源廣和成本低等優點，已成為我國民用領域應用最為廣泛的工業雷管起爆藥。目前市場上的二硝基重氮酚大多采用鈉鹽法生產工藝，但這種生產方法廢水產生量較大，每生產1kg二硝基重氮酚產品大約產生200kg～300kg含有毒有害物質的高色度母液。二硝基重氮酚生產母液成分復雜，來源于第二級生產過程中氨基苦味酸鈉重氮化流程的重氮母液，含有大量的重氮基、硝基、亞硝基、鹽酸、氯化鈉等有毒有害污染物，COD較高、可生化性差，加之母液本身呈強酸性，色度較大，若不有效處理，其對環境的危害較大。

目前，國內外二硝基重氮酚重氮母液大多采用稀釋法進行預處理，即向母液中加入大量工業用水，將其稀釋10-50倍，使重氮母液的COD稀釋至500-1000mg/L左右、色度稀釋至3000-5000倍左右，稱之為重氮廢水。對這些重氮廢水主要采取包括物理化學法、生物法、高級氧化法等技術進行處理。這些處理方法均存在工藝復雜，處理效果不佳，難以達標排放以及投資成本較高、處理費用較大等不足，使生產企業難以承受。同時在處理過程中，廢水中的二硝基重氮酚常常因沉積、結晶而具備爆炸特性（二硝基重氮酚即使在水中也極易發生爆炸），致使不少企業在處理此類母液的過程中發生過意外爆炸事故，造成一定的人員傷亡和經濟損失。因此尋求高效、經濟、合理的二硝基重氮酚重氮母液處理技術意義重大。

Fenton法作為一種高級氧化工藝，可有效處理酚類、芳胺類、芳烴類、農藥及核廢料等難生物降解和一般物理化學方法難以處理的有機廢水。Fenton試劑雖處理費用高，但作為預處理，可以提高廢水的可生化性，其出水可再經適當處理直接排入市政污水管道，統一進行二級綜合處理，這樣可為企業節省土建和其他運行費用。因此，利用Fenton試劑處理該類母液在一定條件范圍內具有一定的實際應用前景。

發明內容

本發明的目的是為有效解決二硝基重氮酚生產過程中產生的酸性重氮母液COD和色度同步降解而提出的一種預處理方法，在實現硝基化合物去除的同時有效去除母液中的COD和色度，實現二硝基重氮酚生產過程重氮母液的高效、安全處理。

本發明的技術方案是依次按如下步驟：先將二硝基重氮酚生產過程中產生的重氮母液經酸堿調節池收集并均質、均量，使用電石渣調節母液pH為3-4；再由污水泵注入反應池中，在反應池中加入FeSO₄·7H₂O和質量濃度為30%的H₂O₂，H₂O₂與FeSO₄·7H₂O摩爾比為20:1，溫度保持在15-35℃，停留時間為2h；隨后母液分別進入中和池，再加電石渣調節pH至7-8，停留時間為5-7min；最后進入沉淀池，沉淀時間20-35min，該池中上清液進入后續生化處理單元。沉淀物則分別進入沉淀濃縮池；濃縮池中濃縮液回流至酸堿調節池，濃縮污泥進入臥螺式離心機進行脫水，脫水后的污泥摻入煤中進行燃燒處理，分離液回流至酸堿調節池。經該方法處理后的重氮母液出水COD達到《兵器工業水污染物排放標準彈藥裝藥》（GB14470.3-2002）排放要求。

本發明主要原理是利用H₂O₂與FeSO₄·7H₂O在酸性條件下形成Fenton試劑，將NO₂^-基轉化為NO₃^-，同時NO₃^-發生還原反應生成H₂O和NO，化學方程式：

H₂O₂→O₂+2H⁺+2e^-

F_e²⁺→F_e³⁺+_e^-

NO₃^-的還原反應：

NO₃^-+4H⁺+3e^-→2H₂O+NO