DDNP生產(chǎn)廢水靈捷微電解處理系統(tǒng)技術(shù)研究報(bào)告

張海峰+張硯軍+馮海明

摘 要：二硝基重氮酚是苯酚的硝基衍生物，作為主要的起爆藥之一。該文通過對(duì)DDNP生產(chǎn)廢水的各種方法進(jìn)行論述評(píng)價(jià)，并對(duì)廣東靈捷制造化工有限公司的靈捷微電處理方法的可行性及優(yōu)越性進(jìn)行論證，確定該方法處理DDNP生產(chǎn)廢水，能顯著降低廢水的生物毒性，提高可生化性，從而保證出水達(dá)標(biāo)，并且從經(jīng)濟(jì)效益上闡述了該方法的優(yōu)越性能。

關(guān)鍵詞：DDNP廢水 污水 起爆藥 靈捷微電 可生化性

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）07（b）-0112-02

DDNP（Diazodinitrophene1）是二硝基重氮酚的英文縮寫 。由于二硝基重氮酚爆炸性能優(yōu)良、原料豐富、生產(chǎn)操作相對(duì)來說較為安全，成為國內(nèi)產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣的起爆藥，在工業(yè)雷管中，可代替含迭氮化鉛或雷汞的起爆藥而成為單一組分的裝藥，性能優(yōu)良，使用量大。但是，DDNP生產(chǎn)廢水是業(yè)界公認(rèn)的極難處廢水，廢水成分復(fù)雜，具有強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性，含有較多有毒有害的污染物，若不加處理直接排放，將會(huì)嚴(yán)重污染水環(huán)境，危害動(dòng)植物生存，甚至影響附近居民的身體健康。

目前，我國生產(chǎn)DDNP的火工企業(yè)分布在全國各地，其廢水產(chǎn)生的污染也就成了多區(qū)域的環(huán)境問題。國家專門為該廢水制訂了排放標(biāo)準(zhǔn)GB4278—84，其中詳細(xì)規(guī)定了對(duì)相關(guān)污染物的排放要求。為了達(dá)標(biāo)排放，更為了保護(hù)環(huán)境，維護(hù)人體健康，二硝基重氮酚生產(chǎn)廠家為此花費(fèi)了大量的人力和財(cái)力。但是，對(duì)于DDNP廢水的治理，現(xiàn)有方法各有其弊端，急需技術(shù)領(lǐng)先、工藝可靠、經(jīng)濟(jì)可行的處理方法。

1 幾種常規(guī)的廢水處理技術(shù)對(duì)DDNP廢水的作用

1.1 吸附法

吸附法處理廢水是通過活性炭、磺化煤等吸附劑和吸附質(zhì)（溶質(zhì)）間的物理吸附、化學(xué)吸附以及交換吸附的綜合作用來達(dá)到除去污染物的目的。但所排出的混合型廢水，COD濃度普遍在2 000 mg/L以上，利用吸附法處理廢水而不將吸附劑再生，則運(yùn)行成本會(huì)很高，沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。由此看來，活性炭吸附法，活性炭材料消耗量大、成本高、再生困難，再生后吸附能力急劇下降，實(shí)際應(yīng)用可行性差。

1.2 電解法

用電解法處理DDNP廢水，有一定效果。但因采用該方法耗電量較大，工作時(shí)水體溫度上升至80 ℃以上，最終的處理成本很高，設(shè)備投入費(fèi)用大，無法滿足實(shí)際需要。

1.3 生化法

生化法處理有機(jī)廢水是利用微生物的新陳代謝作用，對(duì)廢水中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、穩(wěn)定及使之無害化的處理方法。但是，到現(xiàn)在為止，還未篩選到能夠降解DDNP的菌種，故生化處理，完全不能運(yùn)行。

1.4 微電解法

鐵屑、粉煤灰微電解法處理DDNP廢水，在一定的處理?xiàng)l件下，能達(dá)到較好的處理效果，但該法存在易結(jié)塊、堵塞和短路現(xiàn)象，很短的時(shí)間內(nèi)就失去效果，設(shè)備難以連續(xù)運(yùn)行，工業(yè)可行性差。

1.5 其他處理方法

其他處理方法，做鍋爐用水、氧化還原法、重油焚燒法、加硫還原法、光催化處理、沸石處理等。對(duì)DDNP廢水處理均有一定效果，但普遍存在工藝復(fù)雜、工程投資大、處理成本高昂、處理效果不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生二次污染，缺乏應(yīng)用價(jià)值。

1.6 有關(guān)已發(fā)表專利簡(jiǎn)介

此外，還有幾種已獲專利的有關(guān)二硝基重氮酚廢水的處理方法：

（1）專利介紹的“二硝基重氮酚廢水處理的方法及設(shè)備”，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種方法要使高濃度的DDNP混合廢水處理達(dá)標(biāo)，需要高昂的處理成本。（2）四川省遂寧市環(huán)保實(shí)業(yè)公司采用的“化學(xué)絮凝與氧化還原法”，以廢治廢，該方法工藝復(fù)雜，處理單元繁多，在運(yùn)行過程中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，整套系統(tǒng)的作用將大幅下降，系統(tǒng)可靠性差，未見有工程應(yīng)用的實(shí)例。（3）安徽省淮北礦務(wù)局九一0廠：以沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)作為凈化分離的化學(xué)基礎(chǔ)，該方法對(duì)高濃DDNP廢水處理難以完全達(dá)標(biāo)，而且處理藥劑費(fèi)用過高。（4） 廣東省三0九廠：該發(fā)明公開了一種二硝基重氮酚廢水處理方法，整套工藝復(fù)雜，常規(guī)微電解工藝出現(xiàn)的堵塞等問題導(dǎo)致系統(tǒng)短時(shí)間運(yùn)行即崩潰。

環(huán)保的壓力迫使一些DDNP生產(chǎn)企業(yè)改用KBG等其他污染較小的起爆藥。但由于新型起爆藥性能不如DDNP，產(chǎn)品質(zhì)量有所下降。因此，只要能夠有效地解決DDNP生產(chǎn)廢水的處理難題，DDNP仍然有良好的發(fā)展前景。

2 靈捷微電解處理系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)目標(biāo)

清遠(yuǎn)市中捷環(huán)保有限公司發(fā)明的靈捷處理系統(tǒng)是具有可靠性高、運(yùn)行成本低、一次性投資小的DDNP生產(chǎn)廢水處理應(yīng)用系統(tǒng)。中捷環(huán)保公司采用清遠(yuǎn)市靈捷制造化工有限公司專利專有技術(shù)：靈捷微電解+生化處理組合工藝，取得了突破性成果。DDNP廢水處理的關(guān)鍵在于通過預(yù)處理消除生物毒性，進(jìn)而以生化組合工藝使之達(dá)標(biāo)排放。

2.2 系統(tǒng)原理

靈捷微電解是靈捷廢水處理系統(tǒng)的核心技術(shù)。靈捷微電極在靈捷催進(jìn)劑的作用下，促使廢水中的有機(jī)分子與靈捷微電極間的氧化還原反應(yīng)進(jìn)入自催化過程，形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使得氧化還原瞬間達(dá)到最大強(qiáng)度。通過這種高強(qiáng)度的自催化氧化還原反應(yīng)，將有機(jī)分子、毒性基團(tuán)迅速、充分、循環(huán)地降解為低分子化合物和易降解的有機(jī)分子。大幅降低廢水的生化毒性，使廢水可進(jìn)行常規(guī)的生化處理。

2.3 系統(tǒng)關(guān)鍵

清遠(yuǎn)市靈捷制造化工有限公司發(fā)明的靈捷微電極，能夠產(chǎn)生超高效率的微電解作用，長期運(yùn)行（一年以上）不產(chǎn)生任何結(jié)塊、堵塞和短路現(xiàn)象，具有極強(qiáng)的工業(yè)可行性。經(jīng)過針對(duì)性研究，挑選各種材料，通過長期實(shí)驗(yàn)對(duì)材料進(jìn)行篩選，研制出該公司專利技術(shù)中的靈捷微電解材料，在具有高效率微電解作用的情況下，不會(huì)結(jié)塊、堵塞和短路，處理效果好，系統(tǒng)運(yùn)行長期穩(wěn)定。

2.4 系統(tǒng)特點(diǎn)

2.4.1 微電解新工藝的結(jié)合

經(jīng)過常規(guī)微電解工藝處理后，DDNP廢水中的難降解物質(zhì)含量仍然偏高，不利于下一步的后續(xù)處理，該公司專利技術(shù)在微電解常規(guī)處理工藝中結(jié)合新型的動(dòng)態(tài)處理工藝，全面促使廢水與電解材料的充分混合反應(yīng)，大幅提高去除率和降低廢水的生化毒性，提高廢水的可生化性。

2.4.2 普通活性污泥的馴化

該公司項(xiàng)目中即以印染廠活性污泥進(jìn)行培養(yǎng)馴化后，對(duì)DDNP廢水進(jìn)行處理，其中各級(jí)生化污泥生長良好，污泥濃度高，對(duì)水中有機(jī)物降解能力突出，去除效果明顯。

2.4.3 水解酸化結(jié)合好氧生化的靈捷生化處理技術(shù)

經(jīng)過該技術(shù)處理后，廢水中個(gè)污染物均能被完全去除，工藝效果顯著。

2.5 系統(tǒng)成果

工業(yè)化運(yùn)行穩(wěn)定良好，成本低廉。該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間將近一年，整套裝置操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，運(yùn)行成本低廉，是國內(nèi)唯一能達(dá)標(biāo)運(yùn)行的DDNP廢水處理系統(tǒng)。

3 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

（1）靈捷處理系統(tǒng)采用的靈捷微電極具有高效率，消除了板結(jié)現(xiàn)象，能夠長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。

（2）靈捷微電解對(duì)高濃度DDNP廢水的COD去除率高達(dá)可到70%，對(duì)硝基苯的去除率也在70%左右，對(duì)色度的去除率在95%以上。對(duì)低濃度的DDNP酸性廢水，靈捷微電解方法能夠一次處理達(dá)標(biāo)。

（3）經(jīng)過靈捷微電解后的DDNP廢水，具有比較高的可生化性，生化池污泥生長正常。

（4）靈捷處理系統(tǒng)與其他的廢水處理方法相比具有很大的成本優(yōu)勢(shì)。

（5）靈捷系統(tǒng)的可靠性和可操作性。生化系統(tǒng)和最后的沙濾池通過高差的設(shè)計(jì)，在過程不需要人為控制。

靈捷微電解處理系統(tǒng)中沒有可靠性脆弱的單元或環(huán)節(jié)，能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。靈捷處理系統(tǒng)完全徹底解決了DDNP生產(chǎn)廢水處理世界性難題。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘭淑澄.活性炭水處理技術(shù)[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1992.

[2] 唐受印，戴友芝，汪大翚，等.廢水處理工程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.