俸志荣， 焦纬洲， 刘有智， 郭 亮， 许承骋， 余丽胜, 王永红

(1. 中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心, 山西 太原 030051; 2. 超重力化工过程山西省重点实验室, 山西 太原 030051)

1 引 言

火炸药废水主要来源于火炸药及其制备过程中的原料和中间产物,其成分多为硝基苯类化合物,如梯恩梯(TNT)、地恩梯(DNT)、硝基苯(NB)等[1-2]。这类污染物往往化学性质稳定,且不易被生物降解,具有强烈的致癌致突变性,已被多国列为优先控制污染物[3-4]。

O3/H2O2高级氧化法由于不受废水种类、成分、浓度的限制,且不会造成二次污染,已成为废水处理领域研究的热点[5-8]。对于含高浓度硝基苯类化合物废水而言,O3/H2O2法具有很好的处理效果,但经济成本偏高,不适于工业化应用推广。而空气吹脱法在含高浓度挥发性有机废水预处理阶段有着广泛的应用[9-11],处理高浓度时推动力大,污染物脱除量大。由于空气吹脱法和O3/H2O2高级氧化法中都存在传质过程[12-13],所以强化气液传质速率可大大提高硝基苯吹脱率和O3吸收速率[14],进而提高硝基苯去除率。旋转填料床(Rotating Packed Bed,RPB)通过旋转模拟超重力场,是一种新型过程强化设备[15-17]。在超重力场中液体被高速旋转的填料切割成细小的液滴、液丝和液膜,气液相接触面积大幅提高[18]; 并且液体被旋转的填料高频撞击,气液相界面迅速更新,有效地提高了气液传质速率[19]。

基于此,结合上述两种工艺自身特点,并在吹脱-O3/H2O2氧化耦合工艺中结合超重力技术进行过程强化,以硝基苯为模型污染物,首次构建超重力吹脱-O3/H2O2氧化处理工艺,探索工艺最佳耦合条件,以为处理含高浓度硝基苯类化合物废水提供一种经济、高效的处理方法。……