b0化法深度处理硝基氯苯类化工废水研究

浙江大学硕士学位论文臭氧氧化法深度处理硝基氯苯类化工废水研究姓名：许恒韬申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：徐向阳20060501浙江大学硕士学位论文摘要摘要氯代硝基苯是重要的基础有机原料，广泛应用于染料、颜料、医药、农药、橡胶助剂、工程塑料等领域，其化学性质稳定，具有三致效应和遗传毒性，是美I雪EPA、欧共体及我国优先控制的持久性有毒污染物(PTS)。我国是全球氯代硝基苯的主要生产与供应国，国内大型氯代硝基苯生产厂家的生产废水大多采用采用“预处理一生化”的处理工艺。本论文以常山化工有限公司废水处理系统为对象，调查评估该废水处理系统2004～2005年为期二年的性能；针对废水处理系统尾水色度较高的问题，研究了臭氧降解废水中主要污染物氯代硝基苯、对硝基苯酚的影响因素与机理，以及对废水处理系统尾水的深度处理性能，以期为臭氧深度处理此类废水的工业化应用提供技术依据。主要研究结果如下：1．常山化工有限公司废水处理工程采用以Fe／C—A／O为主体的工艺流程，设计处理能力1200t／d。二年来运行结果表明，铁碳还原、好氧与生物炭处理单元对污染物有较好的处理效果，处理系统整体性能稳定，抗冲击负荷能力强。废水处理系统表现出良好的处理效果。2004～2005年整个废水处理系统污染指标平均去除率为CODc，9135％、硝基苯类9639％、苯胺类98．75％，出水基本达到二级排放标准，目前存在的主要问题是废水处理系统尾水色度较深。2．对硝基苯酚的臭氧降解遵循一级反应动力学，反应速率常数随反应体系pH与臭氧投加量的增加而增加，随污染物初始浓度的增加而降低，其氧化过程主要以直接氧化为主，羟基自由基间接氧化贡献相对较小。对氯硝基苯的臭氧降解速率同样随反应体系pH与臭氧投加量的增加而增加，随污染物初始浓度的增加而降低，但对氯硝基苯氧化过程主要以羟基自由基间接氧化为主，臭氧直接氧化的贡献相对较小。对硝基苯酚与对氯硝基苯的臭氧反应机理差异主要与物质化学性质及该物质与臭氧、羟基自由基反应速率差异有关。3．氯代硝基苯生产废水Fe／C—A／O处理系统尾水色度较高是多种污染物共同作用的结果，臭氧通过氧化分解水中有机污染物可有效脱除废水色度。提高投加量可强化脱色效果：反应器连续运行时，延长水力停留时间可提高出水水质；填料反应器的脱色性能与鼓泡反应器基本相当，但运行方式对脱色效果影响显著，浙江大学硕士学位论文摘要逆流操作效果优于顺流操作。在臭氧投加量100mg／min、水力停留时问4min的条件下，逆流填料反应器的废水脱色率为89．3％，色度基本被完全去除，处理成本为0．6～O．8元／吨废水，仅占现有处理系统运行成本的20％左右，应用臭氧深度处理氯代硝基苯类生产废水有较好的工业化应用潜力。关键词：臭氧，化工废水，对氯硝基摹，对硝基苯酚，脱色，鼓泡反应器，填料反应器浙江大学硕士学位论文AbstractChloronitrobenzenes，asimportantbuildingblocksforsynthesisofindustrialchemicals，arequiterecalcitrantandtoxic．Theyhavebeendeclaredtobetheprioritypersistenttoxicsubstances(PTS)bytheEPAofUSA，EECandChina，andgreatinterestistakenintheremediationtechniqueChloronitrobenzenesaremainlyproducedinChinaandthensupplidtotheworldChloronitrobenzenemanufacturewastewaterisgenerallytreatedbyapretreatmentcombinedwithbiologicaltreatmentprocess．PerformancesofwastewatertreatmentsystemofChangshanChemicalPlant，oneofthemainchloronitrobenzenemanufacturers，duringtheyear2004and2005wereevaluated．InordertOdecolorizetheeffluentofthewasterwatertreatmentsystem，ozonewasappliedforapost—treatmentoftheindustrialeffluent，Besides，removalofp-chloronitrobenzeneandp-nitrophenol，themainpollutantsofthewastewaterbyozonewasalsoinvestiga