[发明专利]一种二硝基重氮酚生产过程中重氮母液预处理方法

说明书

技术领域

本发明属于二硝基重氮酚生产过程的“三废”治理技术领域，具体涉及一种二硝基重氮酚生产过程重氮母液预处理方法。

背景技术

二硝基重氮酚因具有机械感度低、火焰感度好、起爆性能优良、化学安全性高、原料来源广和成本低等优点，已成为我国民用领域应用最为广泛的工业雷管起爆药。目前市场上的二硝基重氮酚大多采用钠盐法生产工艺，但这种生产方法废水产生量较大，每生产1kg二硝基重氮酚产品大约产生200kg～300kg含有毒有害物质的高色度母液。二硝基重氮酚生产母液成分复杂，来源于第二级生产过程中氨基苦味酸钠重氮化流程的重氮母液，含有大量的重氮基、硝基、亚硝基、盐酸、氯化钠等有毒有害污染物，COD较高、可生化性差，加之母液本身呈强酸性，色度较大，若不有效处理，其对环境的危害较大。

目前，国内外二硝基重氮酚重氮母液大多采用稀释法进行预处理，即向母液中加入大量工业用水，将其稀释10-50倍，使重氮母液的COD稀释至500-1000mg/L左右、色度稀释至3000-5000倍左右，称之为重氮废水。对这些重氮废水主要采取包括物理化学法、生物法、高级氧化法等技术进行处理。这些处理方法均存在工艺复杂，处理效果不佳，难以达标排放以及投资成本较高、处理费用较大等不足，使生产企业难以承受。同时在处理过程中，废水中的二硝基重氮酚常常因沉积、结晶而具备爆炸特性（二硝基重氮酚即使在水中也极易发生爆炸），致使不少企业在处理此类母液的过程中发生过意外爆炸事故，造成一定的人员伤亡和经济损失。因此寻求高效、经济、合理的二硝基重氮酚重氮母液处理技术意义重大。

Fenton法作为一种高级氧化工艺，可有效处理酚类、芳胺类、芳烃类、农药及核废料等难生物降解和一般物理化学方法难以处理的有机废水。Fenton试剂虽处理费用高，但作为预处理，可以提高废水的可生化性，其出水可再经适当处理直接排入市政污水管道，统一进行二级综合处理，这样可为企业节省土建和其他运行费用。因此，利用Fenton试剂处理该类母液在一定条件范围内具有一定的实际应用前景。

发明内容

本发明的目的是为有效解决二硝基重氮酚生产过程中产生的酸性重氮母液COD和色度同步降解而提出的一种预处理方法，在实现硝基化合物去除的同时有效去除母液中的COD和色度，实现二硝基重氮酚生产过程重氮母液的高效、安全处理。

本发明的技术方案是依次按如下步骤：先将二硝基重氮酚生产过程中产生的重氮母液经酸碱调节池收集并均质、均量，使用电石渣调节母液pH为3-4；再由污水泵注入反应池中，在反应池中加入FeSO₄·7H₂O和质量浓度为30%的H₂O₂，H₂O₂与FeSO₄·7H₂O摩尔比为20:1，温度保持在15-35℃，停留时间为2h；随后母液分别进入中和池，再加电石渣调节pH至7-8，停留时间为5-7min；最后进入沉淀池，沉淀时间20-35min，该池中上清液进入后续生化处理单元。沉淀物则分别进入沉淀浓缩池；浓缩池中浓缩液回流至酸碱调节池，浓缩污泥进入卧螺式离心机进行脱水，脱水后的污泥掺入煤中进行燃烧处理，分离液回流至酸碱调节池。经该方法处理后的重氮母液出水COD达到《兵器工业水污染物排放标准弹药装药》（GB14470.3-2002）排放要求。

本发明主要原理是利用H₂O₂与FeSO₄·7H₂O在酸性条件下形成Fenton试剂，将NO₂^-基转化为NO₃^-，同时NO₃^-发生还原反应生成H₂O和NO，化学方程式：

H₂O₂→O₂+2H⁺+2e^-

F_e²⁺→F_e³⁺+_e^-

NO₃^-的还原反应：

NO₃^-+4H⁺+3e^-→2H₂O+NO