颜培龙

（南京诚志清洁能源有限公司，江苏南京 210044）

组合工艺处理TNT生产废水研究

颜培龙

（南京诚志清洁能源有限公司，江苏南京 210044）

介绍了一种TNT生产产生废水综合处理工艺，包括酸性废水和碱性废水混合、固液分离、CO2加压铁碳微电解、厌氧、好氧和生物滤塔处理等工序，处理后的废水可连续达标排放，具有二次污染小、运行稳定的特点。

TNT生产废水；硝基苯；铁碳微电解；生物滤塔

Abstract：This paper introduces a TNT production wastewater treatment process，including acid waste water and alkaline wastewater mixing，solid-liquid separation，CO2pressurized iron carbon micro-electrolysis，anaerobic，aerobic and biological filter treatment process，treatment After the wastewater can be discharged continuously，with secondary pollution，stable operation characteristics.

Key words：TNT production wastewater；nitrobenzene；iron carbon microelectrolysis；biological filter tower TNT是一种炸药，是军民两用产品。其产生的有机废水中污染物COD浓度高，成分复杂。该废水若不处理直接排入环境将对环境造成严重污染。TNT生产产生两种废水，一种是酸性废水，另一种是碱性废水。目前酸性废水的处理方法主要是生物处理，由于废水中含有硝基苯类化合物，对微生物的毒性很大，影响生物处理效果，废水难以稳定达标排放。

目前碱性废水的处理方法主要是焚烧法，由于废水中含有大量硝基苯类化合物，焚烧时产生大量NOx，严重污染大气环境。

因此开发一种二次污染小、能稳定达标排放的TNT生产废水的处理方法具有较大实用价值[1]。

1 工艺流程及反应机理

1.1 工艺流程介绍

图1 废水处理工艺流程图

（1）TNT生产产生的酸性废水和碱性废水混合，混合后的废水进入沉淀池，沉淀池兼有调节功能。沉淀时间为1～3h。不定期从沉淀池中抽出污泥进行过滤。滤饼作危险固体废弃物处置。滤液返回沉淀池。

（2）沉淀池的上清废水送入耐压铁碳微电解（又称内电解）塔，并通入工业CO2进行微电解处理。铁碳微电解塔中铁∶碳的比例为（8∶1）～（1∶4）。废水在铁碳微电解塔中的停留时间2.0～4.0h，反应温度为25～60℃，CO2的压力为0.3～1.0MPa。微电解处理后的废水用石灰乳或其他碱性物质调节其pH值到6.8～8.5，然后进入沉淀池沉淀1～3h，不定期从沉淀池中抽出污泥进行过滤，滤饼作危险固体废弃物处置，滤液返回沉淀池。

（3）沉淀池的上清液送厌氧反应器。废水在厌氧反应器停留24～120h。厌氧温度为25～55℃。厌氧后的废水进入生物好氧池常温处理，好氧处理时间为6～16h。好氧处理后的废水进入沉淀池，不定期从沉淀池中抽出污泥进行过滤，滤饼作危险固体废弃物处置，滤液返回好氧池。

（4）沉淀池的上清废水送多层生物滤塔处理。生物滤塔的填料为活性炭或多孔陶粒，每层厚度为1.0～2.0m，总厚度为2～6m。生物滤塔的优势菌种为光合细菌中的红假单胞菌（Rhodopseudomonas）。生物滤塔的水力负荷为30～90m3/（m2·d）。生物滤塔的出水达标排放或回用。

1.2 反应机理

TNT生产产生的酸性废水和碱性废水混合后，废水会发生酸析反应。为了避免酸析反应产生的沉淀物和废水中本身含有的固态物质对铁碳微电解产生不利影响，因此对其进行固液分离。废水进入微电解塔后，废水中的大分子有机物，特别是硝基苯类物质通过微电解产生的强还原自由基的作用而破坏，大大降低废水对微生物的毒性，为后续生化处理创造有利条件。通入压力CO2的目的是维持铁碳微电解还原合适的pH值（2.0～5.0）。还原后的废水用石灰乳或其他碱性物质调节其pH值，以满足后续厌氧和好氧过程的要求。经前述处理的废水在厌氧过程中，通过微生物的作用，大分子有机物进一步变成小分子有机物，为后续生物氧化创造更有利条件。通过生物氧化处理，剩余的大多数有机物被去除，同时去除氮等污染物。废水最后进入活性炭或多孔陶粒生物滤塔，在微生物，特别是红假单胞菌的作用下，进一步去除有机物和氮等污染物，保证处理后的废水稳定达标排放。

2 应用介绍

1）中试研究：每天处理0.2m3TNT混合生产废水（水质指标：CODCr7 250mg/L、硝基苯类物质935mg/L、pH值为6.2），经固液分离、经铁碳微电解（3h、25℃、CO2压力0.3MPa、铁∶碳的比例为8∶1）、厌氧（pH值为8.5、96h、25～35℃）、好氧（12h）和生物滤塔[多孔陶粒填料层总厚度4m、水力负荷90m3/（m2.d）]处理后出水的CODCr为46mg/L、硝基苯类0.75mg/L、BOD56.8mg/L、pH值为7.1、色度8。

2）生产应用实例研究：每天处理25m3混合生产废水（水质指标：CODCr6 800mg/L、硝基苯类物质725mg/L、pH值为6.4），经铁碳微电解（1h、40℃、CO2压力0.6MPa、铁∶碳的比例为1∶4）、厌氧（pH值为7.0、24h、35～55℃）、好氧（6h）和生物滤塔[活性碳填料层总厚度2m、水力负荷40m3/（m2.d）]处理后出水的CODCr为96mg/L、硝基苯类1.8mg/L、BOD514mg/L、pH值为7.1、色度26。

3 小结

1）采用铁碳微电解破坏硝基苯类物质，大大降低了废水对微生物的毒性，并提高了废水的可生化性能。

2）针对目前广泛使用的破坏硝基苯类物质的方法（铁碳微电解、金属粉还原、Fenton法等），采用CO2代替目前广泛使用的硫酸作酸化剂，不引入SO42-，大大削弱了产生H2S的物质基础（TNT生产废水含S），从而大大减轻了H2S的污染，同时也减轻了SO42-对厌氧和好氧过程中微生物的抑制作用，大幅提高了生物处理的效率，保证处理后的废水能稳定达标排放。

3）TNT生产厂都建有锅炉，燃料燃烧产生的CO2废气可充分利用，不仅可降低处理成本，而且可以减少碳排放，具有明显的经济效益和环境效益。

[1] 付丹，张以河.TNT废水处理技术研究进展[J].能源环境保护，2014，（2）：5-7.

Study on TNT Production Wastewater by Combined Process

Yan Pei-long

X783.2

B

1003–6490（2017）09–0212–01

2017–06–16

颜培龙（1988—），男，山东曲阜人，助理工程师，主要从事工业水处理方面的工作。