含硝基苯_苯胺废水处理的工程实践

含硝基苯类废水处理工艺改善发布时间：2021-07-01T16:08:08.827Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷7期作者：魏国兴[导读] 硝基苯(NB)是聚氨酯材料的基本原料和精细化工的重要中间体,其生产废水中主要的污染物为NB等。

魏国兴新浦化学（泰兴）有限公司江苏泰兴 225400 [摘要] 硝基苯(NB)是聚氨酯材料的基本原料和精细化工的重要中间体,其生产废水中主要的污染物为NB等。

NB为生物难降解化合物,我国要求工业排放废水中NB类物质的质量浓度≤2mg/L,因而NB废水处理技术的研究很受关注。

目前NB废水处理方法主要有化学氧化法、生物降解法及物理法,近年来外对这3种处理方法的研究都有了新进展。

新浦公司现有一套污水处理装置，处理有机废水，处理能力为20m3/h，处理流程为微电解——混凝沉淀——水解酸化——曝气。

现有的污水采用铁碳微电解法处理硝基苯废水，处理效果良好。

考虑到公司的扩建和发展，现有污水处理设施已无法满足扩建后的要求，对现有污水处理厂进行改造。

考虑到对原有设备的充分运用，且从经济角度出发，将原由污水处理厂改为物化处理部分，在厂区南侧新建一套生化部分。

[关键词] 硝基苯;化学氧化;生物降解;吸附;萃取;废水处理1．污水处理工艺流程方案的提出硝基苯是重要的化工原料，被广泛应用于医药、化工等行业。

此类化合物对人体及微生物的毒害性很大，生物可降解性差。

长期与该类物质接触可引起肝癌或膀胱癌，还可导致人体急性中毒，甚至窒息死亡等症状。

由于该类废水较难生化降解,目前尚无行之有效的处理方法。

本章主要介绍了两种降解硝基苯类废水的方案，并作比较，具体如下：1.1方案一：铁屑微电解法+厌氧水解、生物接触氧化法处理硝基苯、苯胺类化工废水1.1.1 工艺流程、废水处理工艺流程见图：1.1.2 主要处理构筑物：1.1.2.1 铁—碳微电解反应器采用微电解技术将硝基苯废水转化为苯胺废水，利用铁—碳粒料在电解质溶液中腐蚀形成的微电解过程，来处理废水的一种电化学技术。

硝基苯生产废水处理工程设计及运行本文来源于(论文网) 原文链接：/ligong/0I1D2B2010.html本文作者(吉勇,邱立伟,夏红),请您在阅读本文时尊重作者版权。

硝基苯生产废水处理工程设计及运行摘要:江苏南京某硝基苯生产企业生产废水处理工程设计规模100吨/天,采用fenton-铁碳微电解-水解酸化-UASB-缺氧-接触氧化工艺进行二级处理,进水CODcr、硝基苯、苯胺浓度分别为12000～13000 mg/L、1200 mg/L、60 mg/L;出水CODcr、硝基苯、苯胺浓度分别为420 mg/L、4 mg/L、4 mg/L,去除率分别为96.8%、96.7%、93.3%,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准。

关键词:硝基苯;苯胺;fenton;铁碳微电解;废水处理文章编号:1009-2374 #8197;(2010)21-0106-021工程概况硝基苯类化合物广泛存在于染料、农药、医药等工业废水中。

这类化合物化学性能稳定,处理难度较大,实际工程中一般采用物化预处理一生化处理的方法。

目前,关于硝基苯类废水的预处理方法已有很多报道,如超临界水氧化(SCWO)法、uV、Fenton法、萃取法、微电解法等,但对于高含量硝基苯类废水,采用氧化法、uV—Fenton法等进行预处理成本较高,而微电解法预处理时生成的苯胺含量太高,抑制了后续生物降解。

本文介绍了江苏南京某年产1.5万吨硝基苯企业的废水处理工程。

该工程的废水主要是生产废水和生活废水组成,废水的水质水量见表1,出水执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准。

由于生产废水和厂区生活废水的差异很大,因此厂区管路将两部分水进行风流,分别流入废水处理站。

由于生产废水有机物中有毒因子较多,应进行预处理降低废水中有毒因子对后级生化处理系统的影响。

而生活废水浓度较低,如果与生产废水混合进行预处理,会导致运行费用的增加。

国内含硝基苯废水处理技术研究进展摘要：硝基苯废水毒性大、稳定性高、生化性差，含硝基苯废水的处理受到越来越多的关注。

本文综述了国内含硝基苯废水的物理、生物及化学处理方法，评述了各种方法的特点，并阐述了今后研究的重点和发展方向。

关键词：硝基苯废水处理硝基苯类化合物广泛存在于染料、农药、医药、石油化工等工业废水中。

这类化合物具有高毒性和难降解性，可在环境中长期存在和积累，对环境和人体健康危害极大。

因此，我国对工业排放废水中的硝基苯类物质有严格的标准。

许多学者对硝基苯废水的治理做了大量研究，目前其治理方法主要有物理法、生物法和化学法等。

近几年来国内对这3种方法的研究都有颇多进展。

1 物理法1.1萃取法萃取法是利用硝基苯在水和萃取剂中不同的分配比来分离和提取硝基苯，从而净化废水。

于凤文[1]等以生物柴油为萃取剂，采用正交实验设计研究了生物柴油处理硝基苯废水的条件。

在20℃、pH=5.4条件下，V(生物柴油)：V(硝基苯废水)=1：1进行五级错流萃取后，硝基苯质量浓度降至6.43 mg/L，萃余相中硝基苯脱除率达到99.68%。

崔榕[2]等自制的YH-4络合萃取剂，可在酸性或中性条件下含硝基苯废水，并可通过蒸汽气提实现萃取剂再生。

陆嘉昂[3]等用20%三烷基胺+80%加氢煤油作为萃取剂，对苯胺-硝基苯废水进行四级萃取，废水COD去除率达到了96%以上。

萃取法的优点是处理周期短，处理水量大。

但目前可用于废水中硝基苯类物质萃取的有机溶剂种类有限，且硝基苯类化合物在两相内有一定分配比例。

因此利用萃取法彻底去除废水中硝基苯目前难以实现，辅以其他工艺条件的萃取过程，可作为今后的研究方向。

1.2吸附法吸附法是利用多孔性固体吸附剂的高比表面积对硝基苯的吸附作用，将硝基苯从废水中除去，然后通过解析回收硝基苯，吸附剂可循环利用。

李登勇[4]等在600℃的条件下用柚子皮制备生物碳质吸附剂，结果表明生物炭质对硝基苯有很好的吸附作用。

3科技资讯科技资讯S I N &T NOLO GY I NFORM TI ON2008N O.07SCI EN CE &TECHN OLOG Y I NFOR M A TI O N学术论坛1工程概况对硝基氯苯胺是一种重要的化工原料,具有用途广,用量大,生产工艺成熟等特点,国内需求量达5万吨左右。

产品的原料主要为硝基氯化苯、氨。

在产品的生产过程中将产生含硝基苯类、苯胺类、氯化铵母液、冲洗水等高浓度废水,废水水量100t /d 。

该类废水氯化铵浓度为12％左右,苯胺类1.16×103m g/l ,TDS 约15%,COD5.16×103m g/l ,SS564m g/l ,pH9-10。

处理难度大,不能采用常规的生化法处理,达标排放有较大的难度。

选用缩合－铁碳－电催化氧化－多效蒸发－回收氯化铵处理工艺成功地处理了该类废水,实现了废水的零排放。

该工艺在中小规模废水处理工程中有一定的推广价值。

现将该工程的有关设计与实际运行情况介绍如下。

2废水处理工艺与流程处理工艺详见图13主要构筑物与设备3.1调节池尺寸为:10m ×8m ×2m,一座,钢砼结构,有效容积100m 3,水力停留时间为24h 。

3.2缩合反应釜与压滤搪瓷反应釜,容积3000L ,2座;加入37％甲醛发生胺醛缩合反应。

鼓气0.5h,沉淀1h 。

由于原水碱度度较大,需加硫酸调pH 至3左右。

3.3微电解塔尺寸为:φ2m ×5m ,2座,钢结构(内衬玻璃钢防腐),水力停留时间为2h 。

加入刨花铁产生电化学反应。

铁屑单耗为0.3kg/t 水。

3.4电催化氧化二套,每套处理能力为50t /d,装机功率为5k W 。

反应条件:pH3-5,脉冲电流,加入一定的双氧水(约2g/l )。

主要去除废水中的苯胺类物质。

3.5中和混凝沉淀池中和池容积为10m 3左右,加入液碱(加石灰会影响氯化铵质量,且蒸发器易结垢)鼓入空气搅拌,中和后的废水加入适量的P AC 后用泵送入斜管沉淀池内沉淀。

一、实习背景苯胺是一种重要的有机化工原料，广泛应用于农药、染料、橡胶、塑料、医药等领域。

为了深入了解苯胺的生产工艺，提高自身的专业素养，我于XX年XX月XX日至XX年XX月XX日在XX化工股份有限公司进行了为期一个月的实习。

在此期间，我深入了解了苯胺的生产工艺、设备操作、安全管理等方面的知识。

二、实习内容1. 苯胺生产工艺简介苯胺的生产方法主要有硝基苯铁粉还原法、苯酚氨化法、硝基苯催化加氢法等。

本次实习主要针对硝基苯催化加氢法进行深入了解。

硝基苯催化加氢法是一种以硝基苯为原料，通过催化加氢反应制得苯胺的方法。

该法具有反应条件温和、投资费用低、污染相对较少等优点，是目前苯胺生产的主要方法。

2. 工艺流程（1）原料准备：将硝基苯和氢气按照一定比例混合，作为反应原料。

（2）催化剂准备：将催化剂（如Cu/浮石、Pd/Al2O3等）进行活化处理，提高其催化活性。

（3）反应：将活化后的催化剂与混合原料送入反应器，在一定的温度、压力和氢气过量条件下进行催化加氢反应，生成苯胺。

（4）分离：反应后的混合物进入分离塔，通过冷却、降压等操作，将苯胺从反应液中分离出来。

（5）精制：将分离出的苯胺进行精制，去除杂质，得到合格的苯胺产品。

3. 设备操作在实习过程中，我了解了苯胺生产过程中的主要设备，如反应器、分离塔、冷却器、压缩机等。

同时，学习了设备操作规程，掌握了设备的启动、运行、维护和故障处理等技能。

4. 安全管理苯胺生产过程中存在一定的安全隐患，如爆炸、中毒、火灾等。

因此，实习期间，我重点学习了安全管理知识，包括安全操作规程、应急预案、个人防护等。

三、实习体会1. 理论与实践相结合通过本次实习，我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。

在课堂上学习的理论知识，在实际操作过程中得到了验证和应用，使我对苯胺生产工艺有了更加全面、深入的了解。

2. 培养团队协作能力实习期间，我与其他实习生共同完成了一系列任务，如设备操作、数据记录、问题分析等。

硝基苯废水处理工艺设计方案首先，针对硝基苯废水的特点，我们需要采用物理化学处理工艺来去除废水中的有机物和污染物。

1.预处理阶段：该阶段旨在去除废水中的悬浮物和沉淀物等杂质。

可以采用沉淀、过滤和调节pH值等方法。

首先，通过沉淀使废水中的颗粒物沉淀下来，然后通过过滤将悬浮物去除。

最后，通过添加适量的酸或碱来调节废水的pH值，以便后续步骤的进行。

2.生化处理阶段：该阶段主要利用生物微生物将废水中的有机物降解为无害物质。

此步骤需要建立一套完善的生物处理系统。

首先，选择适宜的生物载体，如活性污泥等。

然后，通过增加反应器的体积和控制反应时间等调节参数来提高生物降解效率。

此外，还可以添加一些接种剂和添加剂来促进微生物生长和代谢。

在生化处理阶段，需要注意废水中有机物的浓度和毒性，以避免杀死微生物。

3.化学处理阶段：该阶段主要是为了去除废水中残留的有机物和重金属等污染物。

可以采用高级氧化技术，如臭氧氧化、Fenton氧化等。

这些技术可以将废水中的有机物分解为水和二氧化碳，并将重金属离子沉淀下来。

此外，还可以采用吸附剂如活性炭来去除废水中的有机物。

4.深度处理阶段：该阶段的目标是进一步净化废水以达到排放标准。

可以采用微滤、逆渗透等技术来去除废水中的微小颗粒和溶解物。

此外，还可以采用紫外线消毒等方法来去除废水中的微生物。

总之，对于硝基苯废水处理，应采用综合性的工艺方案，包括预处理、生化处理、化学处理和深度处理等多个阶段。

通过合理地组合和调节这些工艺步骤，可以有效地去除废水中的有机物和污染物，确保废水处理后达到排放标准。

同时，还需要注意废水处理过程中的安全性和环保性，避免对环境和人体造成二次污染。

刘新铭等采用NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂处理苯胺废水。

废水取自某化工厂苯胺生产废水，主要污染物为苯胺、少量的硝基苯及盐类，棕褐色，pH 值7.0~8.0之间，COD为8705 mg·L-1，苯胺含量为4100mg·L-1。

取干燥至恒重的NKA-Ⅱ吸附树脂分别加入一定体积和质量浓度的苯胺废水，在30 ℃下置于恒温振荡器中，恒温振荡24 h 以上，使吸附达到平衡。

计算出大孔吸附树脂的平衡吸附量。

经过NKA-Ⅱ大孔吸附树脂处理后，出水苯胺质量浓度＜40 mg·L-1，苯胺去除率＞99％；COD出水质量浓度＜100 mg·L-1，去除率＞98％；脱附率平均值接近99.7％，并且树脂吸附稳定，机械强度高，反复使用未有破碎现象。

重复性批次实验表明，树脂的脱附率平均值接近99.7％，工艺简单，操作也比较方便，操作费用也比较低，苯胺废水经过树脂处理后出水质量浓度和COD质量浓度都比较低，很容易进行后续处理，宜于推广马毅等采用生物降解的方法，研究将共代谢作用应用于苯胺废水的好氧处理中原水取自济南某化工厂产生的废水，废水中含苯胺的浓度为500mg/L。

接种污泥为济南某水处理厂曝气池中的回流污泥,取污水处理厂曝气池中的回流污泥于反应器中，进行连续曝气，用化工厂产生的废水逐渐驯化微生物，使反应器达到稳定运行；出水的采用重铬酸钾法测定，苯胺含量采用液相色谱法测定。

驯化期间，逐渐增加染料厂废水的浓度。

经过一段时间的驯化后,其中的微生物能够去除大部分的苯胺,全部降到100mg/L以下，苯胺得到了有效降解。

本工艺与其它工艺相比，具有收率高、成本低、能耗低、操作简便的特点，更有利于工业化生产。

张欣等，在催化超临界水氧化体系中苯胺废水的处理（催化剂采用MnO2/CeO2）采用的是MnO2/CeO2 催化剂，并与MnO2催化剂进行了对比，考察了温度、压力等因素对苯胺去除率的影响。

实验采用的是空气做氧化剂的连续超临界水氧化反应装置，考察了温度、压力、停留时间、氧气过量倍数等因素对苯胺去除率的影响，发现它们都能提高苯胺的去除率。

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硝基苯废水处理工艺设计方案(DOC 31页)目录第一章处理工艺的文献综述 31.1含硝基苯废水对环境的危害 31.2处理硝基苯的技术方法现状 31.2.1 物理法 31.2.2 化学法 31.2.3 生物法 4第二章工程设计资料与依据 52.1 废水水量 52.2 设计进水水质 52.3 设计出水水质 52.4 设计依据 62.5 设计原则与指导思想 6第三章工艺流程的确定 63.1 废水的处理工艺流程 63.2 工艺流程说明73.3 工艺各构筑物去除率说明8第四章构筑物设计计算84.1 设计水量的确定84.2 调节池 84.3 微电解塔94.4 FENTON氧化池114.5 中和反应池124.6 沉淀池 134.7 生活污水格栅154.8 生活污水调节池174.9 生化处理系统184.10 二沉池194.11 污泥浓缩池21第五章构筑物及设备一览表235.1 主要构筑物一览表235.2 主要设备一览表24第六章管道水力计算及高程布置246.1 平面布置及管道的水力计算246.2 泵的水力计算及选型266.3 高程布置和计算28第七章参考文献32第一章处理工艺的文献综述1.1含硝基苯废水对环境的危害硝基苯，分子式为C5H6NO2，相对分子量为123，相对密度(水=1)1.20，熔点在5.7℃，沸点是210.9℃。

硝基苯是淡黄色透明油状液体，有苦杏仁味，不溶于水，溶于乙醉、乙醚、苯等多数有机溶剂。

用于溶剂，制造苯胺、染料等。

环境中的硝基苯主要来自化工厂、染料厂的废水废气，尤其是苯胺染料厂排出的污水中含有大量硝基苯。

硝基苯在水中具有极高的稳定性，由于其密度大于水，进入水体后会沉入水底，长时间保持不变。

又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水体污染会持续相当长的时间。

硝基苯类化合物化学性能稳定，苯环较难开环降解，常规的废水处理方法很难使之净化。

因此，研究硝基苯类污染物的治理方法和技术十分必要。

1.2处理硝基苯的技术方法现状1.2.1 物理法对含高浓度硝基苯的工业废水，采用物理手段处理既可降低硝基苯的浓度，改善废水的可生化性，又可以回收部分硝基苯，实现资源利用最大化。