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北斗智库环保管家网讯：硝基苯废水水质特性
硝基苯类化合物（如硝基苯胺、硝基苯、硝基氯苯及多硝基芳香烃类等）是重要的基础化工原料之一，在染料、医药、化工、炸药、农药和有机合成等工业生产上具有广泛的应用，堪称化学工业之最，因此大量的硝基苯类化合物进入人们的生活中。它们结构稳定，不易分解、转化，种类多而复杂，而且对生物的毒性很大，通常该类化合物都是高毒性、强致癌性物质，毒性一般为其他化合物的 20~30 倍。
硝基苯类化合物（如硝基苯胺、硝基苯、硝基氯苯及多硝基芳香烃类等）是重要的基础化工原料之一，在染料、医药、化工、炸药、农药和有机合成等工业生产上具有广泛的应用，堪称化学工业之最，因此大量的硝基苯类化合物进入人们的生活中。它们结构稳定，不易分解、转化，种类多而复杂，而且对生物的毒性很大，通常该类化合物都是高毒性、强致癌性物质，毒性一般为其他化合物的 20~30 倍。
由于它们的品种多，产量大小不等，到目前为止，大多数生产工艺较落后，产率不高，副反应复杂，尤其是其排放的生产废水严重污染环境。硝基苯类废水直接排放将导致该类化合物广泛存在于水体和土壤中，造成严重的环境污染问题。因此，国家对硝基苯类化合物在废水中的浓度有严格的控制标准，规定其最高允许排放浓度为：一级标准为2.0 mg/L、二级标准为2.5mg/L 、三级标准为 3.0 mg/L 。
据统计，全球每年排入环境中的硝基苯类化合物约 30000吨 ，而且随着现代化学工业的不断发展，对该类化合物的需求呈明显上升趋势，其中硝基苯的全球需求量正在以每年 3.1% 的速率增长。通过各种途径进入环境中的该类化合物种类和数量也会越来越多，对环境的污染将日益严重，直接威胁着人类的健康。
硝基苯是一种淡黄色、有毒、具有苦杏仁味的透明油状液体，分子式为 C6H5NO2，密度为 1.2 g/cm3 ，沸点为 210.8 ℃，溶点为 -5.7℃，难榕于水，易溶于苯、乙醚、乙醇等绝大多数有机溶剂。在高温高热的条件下会发生燃烧和爆炸，与 HNO3 可以发生剧烈反应。硝基苯中硝基具有强吸电子能力，使得苯环上的电子云密度下降，从而使硝基苯具有极强的稳定性。
硝基苯废水的特点
硝基苯类化合物（硝基苯酚、硝基苯、硝基氯苯及多硝基芳香烃类），在化工合成工艺中是极其重要的基本有机中间体。它们被广泛用于精细化工、纺织、印染等工业中。
硝基苯废水的特点是：硝基苯不溶于水且密度比水大，进入水体后会沉入水底长时间保持不变，所以造成的水体污染会持续相当长的时间；大部分硝基苯废水呈间歇性排放，不同生产工序排放的硝基苯浓度也不同。
同时，废水量也因生产规模的大小而存在差异， 由几吨到几千吨不等；在硝基苯 的生产过程中，由于操作条件的波动如温度、压力、酸碱度和投料量的偏离，会产生二硝基苯等副产品并进入硝基苯废水中， 使硝基苯废水处理难度加大；硝基苯和苯胺生产过程中，需要投加大量的HCl、H2SO4、NaOH和Cu、Fe、Al 等金属催化剂及有机助剂。
由于反应的不完全和产品的带出，使硝基苯废水中含有重金属离子以及一些结构复杂的有机物。同时由于酸碱用的偏差，造成废水 pH 在较大范围内无规律波动，从而使得废水处理难度加大。
TNT、DNT废水水质情况
TNT 属于烈性炸药， 呈黄色粉末或 鳞片状，难溶于水，可用于水下爆破。由于威力大，常用来做副起爆药。 TNT是由甲苯经硝酸、硫酸混酸硝化精制而得，在甲苯硝化后排出大量废酸和酸性水（也称黄水），而精制后产生碱性废水（也称红水）。
TNT 废水的特点是：成分复杂，化学性质稳定，所含物质一般都属于高浓度难降解有机物，具有很大的危害性；污染物多有急性毒性，能够造成人体及哺乳动物急性或慢性中毒，并且能够渗入土壤和水体，很难被一般微生物所降解，DNT作为多种化工产品的重要中间体，也是制造TNT 炸药的必要中间体。
DNT 废水是在DNT 的制备和精制洗涤过程中产生的碱性有机废水。 DNT 废水的特点是：成分异常复杂，废水含有的硝基化合物结构稳定，具有致癌性、生物毒性，且在降解过程中很易产生他毒性更大的中间物。
常规废水处理工艺
从原理上看，目前处理硝基苯类废水的技术可以分为分离工艺和转化工艺。
分离工艺即通过重力、向心力等的作用使污染物从废水中分离出来， 一般分离过程中对污染物的化学性质不做任何改变；常用的分离工艺有吸附法、汽提法、萃取法、混凝沉淀法，膜分离法以蒸馏法等；
转化工艺则是通过化学或是微生物作用改变污染物的化学本性，将其转化为 无毒害的物质或降低其毒性从而达到排放标准。常用的转化工艺有： 微电机氧化法、Fenton 氧化法、光催化氧化法、生物法、电化学催化氧化法等。
DNT废水处理案例
项目概述：
江苏某公司是国内大型化工生产企业，生产DNT(二硝基甲苯）、TDI F等50 多种产品，产品和所使用的原材料多属于化学工业中的强腐蚀、有毒有害物质。在生产过程中，还会产生大量的含硝基苯类化合物、苯胺、石油类、丙酣、强酸及化工副产物等废水。生产废水原来用活性炭吸附和石灰中和等工艺进行处理，存在活性炭吸附周期短、成本高的缺点，同时还存在出水中 COD、SS 、石油类等无法达标的情况。
设计依据：
( 1 ）设计废水处理能力
根据企业提供的相关资料，污水处理厂设计废水处能力为1800 m3/d ，其中硝基苯类化合物废水为 800 m3/d ，其他低浓度废水为1000 m3/d。
(2 ）原水水质情况
污水处理厂设计的水质情况：
DNT生产废水：COD＜3000mg/L；
硝基苯类＜160mg/L；pH：1~2；
其他车间排水：COD＜200mg/L；
（3）废水处理后出水水质
该硝基苯类废水经处理后，根据环保部门的要求，除 COD 和硝基苯类以外，其他指标需要满足《污水综合排放标准》（ GB 8978—1996 ）的一级标准。其中硝基苯类物质含量≤2.0mg/L。
废水处理设计方案
DNT 生产废水中构成 COD 的有机物主要是二硝基甲苯、一硝基间二甲苯，以及甲苯、间二甲苯等。生物处理法处理有机废水虽然运行费用低，但由于硝基苯类化合物为难生物降解有机物，仅靠生化处理不能达到排放标准；采用特殊菌种处理，长期运行的可靠性得不到保证。该废水处理工程在建设前进行了多次的中试研究，最终确定采用“两级微电解催化＋UASB＋接触氧化＋BAF ”的组合处理工艺。由于对该企业排放废水的标准要求很高，在常规生化处理后来用“生物炭”作为把关手段，以确保废水处理工艺的稳定达标运行。
废水处理的工艺流程如下：
运行成本分析
污水处理厂投入运行后，根 验收前1个月的监测数据统计，实际运行效果与设计值的对照具体如下表。
（仅供参考）
案例总结
本工程针对硝基苯类化合物毒性强、难生化的特点，采用两级催化微电解工艺进行处理，此过程易控、运行平稳；生化系统厌氧采用 UASB 工艺，配合大水量回流稀释，有效分散了进水硝基苯类化合物的浓度，使得厌氧—好氧系统能够稳定运行；后续采用 BAF 工艺，提高了生化系统对难降解有机物和氨氮的处理能力；末端深度处理采用生物炭工艺，提高了系统的抗冲击能力。
截止文章发稿前，该项目经过3年多的连续运行，处理后的废水优于《污水综合排放标准》（GB 8978—1996 ）的一级标准。
