專利名稱：利用復(fù)合膜改性煤矸石燒結(jié)陶粒處理洗滌廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于炸藥工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用Ti02/Si02復(fù)合膜處理二硝基重氮酚洗滌廢水的方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的進(jìn)步,炸藥的應(yīng)用也越來越廣泛，而起爆藥是引爆炸藥必不可少的物質(zhì)，起爆藥種類眾多，其中二硝基重氮酚作為一種起爆藥，憑借其機械感度低、火焰感度好、起爆性能優(yōu)、化學(xué)安全性高、原料來源廣和成本低等優(yōu)點，作為工業(yè)雷管的起爆藥獲得了廣 泛的應(yīng)用，同時民爆行業(yè)基本上也均采用二硝基重氮酚作為雷管起爆藥，但是在洗滌二硝基重氮酚的生產(chǎn)反應(yīng)器及沖洗車間設(shè)備、管道的過程中會產(chǎn)生大量的棕紅色、含有毒有害物質(zhì)的污染廢水，這類廢水成分復(fù)雜，呈酸性，色度高(3000倍 4000倍)，COD大(300mg/L 350mg/L)，含有較多有毒有害的污染物，廢水中的主要污染物質(zhì)為硝基化合物，還含有硫化鈉、碳酸鈉、硫代硫酸鈉、氯化鈉等。這些廢水若處理不好或不加處理直接排放，不僅在廢水所到之處留下爆炸或燃燒的潛在危險，而且流散出去還污染農(nóng)田、水庫，時間一長，甚至遠(yuǎn)離污水源上千米的深水井也會受到污染，威脅人民的身體健康，危害動植物生存。目前國內(nèi)工業(yè)雷管生產(chǎn)廠對二硝基重氮酚洗滌廢水的處理方法多樣，主要包括物理化學(xué)法、生物法、氧化法，由于二硝基重氮酚洗滌廢水具有生物毒性，不宜用生物法，同時二硝基重氮酚洗滌廢水極度易爆，即使少量的二硝基重氮酚沉淀污泥存在于水中，受輕微沖擊亦會引起爆炸，造成人員傷亡，而且物化法因工藝流程較復(fù)雜，處理費用高等缺點使得廣泛使用受到限制，催化氧化法適合于處理這類難降解且具有生物毒性的廢水，但是傳統(tǒng)的催化氧化法均存在著各樣的問題，例如Fenton法和微電解/H2O2法處理二硝基重氮酚洗滌廢水時需要消耗大量的H2O2、鐵刨花和活性炭等，并且調(diào)節(jié)pH值需要消耗大量的酸堿，出水溶液中存在Fe3+，影響出水色度，特別是二硝基重氮酚洗滌廢水出水色度去除效果不佳，而起爆藥生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的重氮洗滌廢水，色度較高，治理難度很大，因此，尋求一種經(jīng)濟高效的處理二硝基重氮酚洗滌廢水的治理技術(shù)顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了有效解決傳統(tǒng)催化法在處理二硝基重氮酚洗滌廢水時存在原料用量大，色度去除效果不佳等問題而提出的一種利用Ti02/Si02復(fù)合膜改性的煤矸石燒結(jié)陶粒作為填充物質(zhì)，以紫外光為潛在的輻射源，激發(fā)催化劑產(chǎn)生空穴和電子對，利用其很強的氧化還原作用來對二硝基重氮酚生產(chǎn)過程中的洗滌廢水進(jìn)行處理。本發(fā)明中Ti02/Si02復(fù)合膜改性煤矸石燒結(jié)陶粒對二硝基重氮酚洗滌廢水具有較高的處理效果，其主要原理在于TiO2受紫外光照射，吸收能量，發(fā)生了電子躍遷，激發(fā)催化劑產(chǎn)生空穴和電子對，對二硝基重氮酚洗滌廢水中的污染物直接進(jìn)行氧化，或者氧化吸附的羥基，生成強氧化性的羥基自由基，進(jìn)而將二硝基重氮酚洗滌廢水中的污染物氧化，同時SiO2能提高其光催化活性，其反應(yīng)方程式為
權(quán)利要求
1.Ti02/Si02復(fù)合膜改性煤矸石燒結(jié)陶粒處理二硝基重氮酚洗滌廢水的方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行 (1)以煤矸石燒結(jié)陶粒作為載體的Ti02/Si02復(fù)合膜制備將(NH4)2TiF6,(NH4)2SiF6均配成O. lmol/L的水溶液，H3BO3配成O. 2mol/L的水溶液，各取一定體積溶液在鍍膜反應(yīng)器中混合攪拌均勻得到反應(yīng)液，使得摩爾比 η[ (NH4)2TiF6] n[ (NH4)2SiF6] =59:1 ；摩爾濃度比[C(H3BO3)] :[c (NH4)2TiFfc(NH4)2SiF6] =2:1 ； (2)將上述裝有一定體積反應(yīng)液的鍍膜反應(yīng)器放置于80°C的恒溫水浴中，投入一定量經(jīng)燒制的煤矸石陶粒，在攪拌條件下，恒溫沉積5h后將陶粒取出，用蒸餾水洗滌干凈后置入烘箱內(nèi)，于120°C烘干，然后在馬弗爐中于500°C下恒溫焙燒Ih后取出，自然冷卻至室溫即得Ti02/Si02復(fù)合膜改性煤矸石燒結(jié)陶粒； (3)利用Ti02/Si02復(fù)合膜處理二硝基重氮酚洗滌廢水將上述制得的Ti02/Si02復(fù)合膜改性煤矸石燒結(jié)陶粒按照體積填充比為50%填充于光催化裝置內(nèi)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的硫酸調(diào)節(jié)二硝基重氮酚洗滌廢水的PH=I，按照7. OL/m3的量加入質(zhì)量濃度為30%的H2O2,同時由底部向光催化裝置內(nèi)曝氣，對二硝基重氮酚洗滌廢水按照水力停留時間進(jìn)行氧化處理Ih,即可達(dá)到處理二硝基重氮酚洗滌廢水的目的。
2.Ti02/Si02復(fù)合膜改性煤矸石燒結(jié)陶粒處理二硝基重氮酚洗滌廢水的方法，其特征在于其中步驟(2)中投入一定量經(jīng)燒制的煤矸石陶粒是按照250ml反應(yīng)液投加IOOg粒徑為3mnT6mm陶粒的比例投加。
全文摘要
本發(fā)明利用復(fù)合膜改性煤矸石燒結(jié)陶粒處理洗滌廢水的方法，屬于炸藥工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。利用TiO2/SiO2復(fù)合膜改性的煤矸石燒結(jié)陶粒作為填充物質(zhì)，以紫外光為潛在的輻射源，激發(fā)催化劑產(chǎn)生空穴和電子對，利用其很強的氧化還原作用來對二硝基重氮酚生產(chǎn)過程中的洗滌廢水進(jìn)行處理。不僅克服了單純TiO2改性陶粒處理二硝基重氮酚洗滌廢水所需光催化氧化時間長的問題，而且相比較傳統(tǒng)的催化氧化法而言原料用量小，色度與COD等去除效果好，出水水質(zhì)能達(dá)到《兵器工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)彈藥裝藥》(GB14470.3-2002)排放要求，且操作較簡便，反應(yīng)過程中無有色離子產(chǎn)生，也降低了出水色度。
文檔編號C02F1/72GK102923836SQ20121045772
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者張文藝, 占明飛, 李仁霞, 鄭澤鑫, 戴如娟 申請人:常州大學(xué)