絮凝沉淀－臭氧氧化法处理DDNP生产废水(图文)

论文导读：本研究拟采用絮凝沉淀－臭氧氧化法对DDNP生产废水里的有机物进行处理。因此，在前期进行了絮凝预处理实验。取絮凝过后的上清液，在pH值为5，温度为20℃，臭氧浓度为1.32mg/L,臭氧流速为400mL/min的条件下试验，结果如图2所示。
关键词：废水处理，DDNP，絮凝，臭氧

 

引 言

二硝基重氮酚(DDNP)，是火工行业中一种重要的起爆药。因其具有良好的起爆性能、原料来源广泛且化学稳定性好等优点，因而成为我国起爆药中的主导品种[1]。但是，在DDNP的生产过程中，会产生大量有机废水，其色度高，化学需氧量大，且所含污染物的毒性大，多年来一直困扰着生产企业。发表论文。对于此种废水已经采用过浓缩蒸发法、吸附法、电解还原法、混凝沉淀－吸附法等进行处理[2,3]。然而，或因工艺复杂投资大、或因治理费用高，均未被企业广泛采用。

本研究拟采用絮凝沉淀－臭氧氧化法对DDNP生产废水里的有机物进行处理。水中部分有机物以悬浮态存在，且含量很高，为了充分发挥氧化的功能、节约运行费用，须尽可能除去悬浮物。因此，在前期进行了絮凝预处理实验。本研究采用絮凝预处理后的DDNP废水，取清液进行氧化降解，着重考察影响氧化工艺的因素。

1 实验材料和方法

1.1 水样的采集

表1 原水样水质

Table 1 The wastewater quality

表2 絮凝后水样水质

Table 1 The wastewater quality after coagulation

实验水样取自某军工厂，经消爆，原水样水质如表1所示。絮凝后水样水质如表2所示。

1.2 实验设备及试剂

设备：30W调速搅拌器；臭氧发生器（OZ-15G型）；紫外分光光度计（TU-1900型）

试剂：重铬酸钾（工业基准试剂），硫酸亚铁铵，硫酸银，硫酸亚铁铵，碘化钾，均为分析纯。

1.3 废水处理流程及臭氧氧化反应装置

图1 实验流程

Fig.1 Eexperiment flow chart

DDNP废水中的污染物部分呈胶体态存在，因此原水预处理中加入絮凝剂，使细小悬浮物和胶体颗粒聚成为较大的颗粒沉淀后分离，残余下来的有机污染物采用臭氧作为强氧化剂，臭氧可使有毒、难生物降解的有机物环状分子或长链分子部分断裂，达到进一步的处理效果[4]。具体工艺流程如图1所示。

2结果与讨论

2.1 臭氧氧化时间对CODcr去除的影响

取絮凝过后的上清液，在pH值为5，温度为20℃，臭氧浓度为1.32mg/L,臭氧流速为400mL/min的条件下试验，结果如图2所示。

图2 反应时间对CODcr去除的影响

Fig.2 Effect ofreation time on CODcr removal

可以看出，在反应时间为8min时，CODcr值增大。臭氧在氧化一些有机物的时候，将产生一系列的中间产物，这些中间产物的CODcr比原反应物还高。所以需要足够的氧化时间和投入足够的臭氧才能使有机物彻底的氧化，。8min以后随着氧化时间的增加CODcr值降低。臭氧在水中会分解成具有强氧化力的OH，随着反应的进行，一部分有机物被氧化成小分子有机酸或醛之类物质，一部分有机物被彻底氧化成CO2，CO2在水中形成CO32-或HCO31-，而CO32-和HCO31-都是较强的OH清除剂，随着氧化时间的增加，pH值降低，也降低了臭氧的分解速率，故随着反应时间的继续增加，CODcr的下降趋势趋于平和。发表论文。

2.2 废水初始pH对COD去除的影响

取絮凝过后的上清液，在温度为20℃，臭氧浓度为1.32mg/L,臭氧流速为400mL/min，氧化40min的条件下，采用盐酸、氢氧化钠调解废水的初始酸碱度，分别调节pH进行氧化处理，分析试样CODcr，结果如图3所示。

图3 pH值对废水CODCr去除的影响

Fig3 Effect of pH value on CODcrremoval

由图可知，CODcr值随pH值的增加而减小，由臭氧氧化机理可知：在低pH值下，臭氧反应以直接氧化为主，溶解在水中的臭氧本身为主要氧化剂；而在高pH值下，则以间接氧化为主，臭氧氧化过程中产生的羟基自由基为主要氧化剂。而且OH很活泼，氧化能力强，选择性差，与废水中大多数有机物快速反应。碱性介质中，O3可与OH-反应，产生自由基的速度很快：

O3＋OH- → HO2＋O2-

O3＋HO2 → HO＋2O2

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