[发明专利]六硝基六氮杂异伍兹烷生产废水的内电解-碱解-生物集成处理工艺

说明书

本发明公开了一种六硝基六氮杂异伍兹烷生产废水的内电解‑碱解‑生物集成处理工艺。所述工艺先将HNIW生产废水泵入内电解工段，在零价铁还原作用下，对废水中硝基化合物进行有效降解，再进入碱性水解工段，对废水中高浓度乙酸乙酯和氯仿进行水解，然后进入混凝沉淀工段，去除废水中不溶性杂质和少量有机物，之后进入厌氧反应池，进行反硝化反应脱除COD，最后泵入曝气生物滤池处理工段，对残留的污染物进一步降解。采用本发明工艺处理HNIW生产废水后，HNIW、乙酸乙酯、氯仿全部去除，COD和TOC去除率分别为99.3％和98.9％，出水水质达到排放标准。

技术领域

本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)生产废水的内电解-碱解-生物集成处理工艺。

背景技术

传统火炸药废水的处理主要使用物理化学法，但是物化法处理工艺复杂、成本费用较高且二次污染严重，无法满足环保要求。同时由于火炸药成分复杂、毒性大等特点，生物处理技术无法真正发挥作用。针对单一处理工艺的不足，当前火炸药废水处理行业主要采用组合工艺进行处理，火炸药废水先通过物化预处理提高可生化性，再经后续的生物处理技术使废水达标排放。例如文献1(凌定勋.物化-生化组合工艺处理火炸药废水中试研究.环境工程学报,2012(2):761-771.)采用铁屑内电解-生物组合工艺处理火炸药废水，该废水含有的硝基化合物、COD浓度高，经过组合工艺处理后，在进水初始浓度COD为5330mg/L、硝基化合物为300mg/L情况下，COD去除率达到96.9％且能高效去除硝基化合物。但是长期运行组合工艺，内电解工段产生的铁离子会进入到生物处理工段，影响有机物的去除效率。文献2(顾炳林.铁炭微电解-Fenton组合工艺处理炸药废水.水处理技术,2009(9):104-113.)采用铁碳微电解-芬顿组合工艺处理TNT火炸药废水。该工艺先利用铁碳床形成原电池，初步处理水中污染物，出水再加入芬顿试剂，进一步降解有毒有害物质，最终COD去除率能达95％左右。虽然该组合工艺能稳定处理TNT火炸药废水，然而在芬顿氧化阶段会产生大量铁泥，增加后续废水的处理成本。

HNIW作为火炸药，是一种新型的高能密度环状硝酸铵，已广泛应用于科学研究和民用工农业领域。HNIW生产废水的主要污染物包括HNIW、乙酸乙酯、氯仿等有机溶剂，并且COD、pH值等指标严重超标。HNIW为含氮杂环硝基类化合物，具有较强的抗氧化能力，属于难生物降解有机物。HNIW废水中COD的主要贡献者是乙酸乙酯、氯仿等有机溶剂，高浓度的有机溶剂会对微生物产生毒性作用。因此使用传统的生物工艺处理该废水时，污染物在微生物体系内很难降解，需要进行预处理工艺分解这些污染物，提高HNIW生产废水的可生化性。目前针对HNIW单一污染物的处理方法主要有零价铁还原法、光催化法、碱性水解法等，而HNIW生产废水含HNIW、乙酸乙酯和氯仿等多种复杂污染物，目前尚未出现HNIW生产废水的可行性处理工艺方面的报道。

发明内容

针对现有的高浓度火炸药废水处理工艺中存在的污染物矿化率低、生物降解稳定性差等问题，本发明提供一种处理效果稳定、可操作性强、经济性好且无污染的六硝基六氮杂异伍兹烷生产废水的内电解-碱解-生物集成处理工艺。

本发明的技术方案如下：

HNIW生产废水的内电解-碱解-生物集成处理工艺，具体步骤如下：

步骤1，将HNIW生产废水泵入内电解工段，调节pH在1.0～2.0之间，在零价铁还原作用下，对废水中硝基化合物进行有效降解；

步骤2，内电解出水进入碱性水解工段，投加NaOH溶液调节pH在11.0～12.0之间，对废水中高浓度乙酸乙酯和氯仿进行水解；

步骤3，碱性水解出水进入混凝沉淀工段，投加NaHCO₃调节pH在7.0～9.0之间，投加助凝剂聚丙烯酰胺，去除废水中不溶性杂质和少量有机物，沉淀池污泥采用板框压滤机进行脱水处理；