本發(fā)明涉及一種DNT生產(chǎn)廢水復(fù)合處理系統(tǒng)及其處理方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
二硝基甲苯(dinitrotoluene，簡稱DNT)，是重要的化工中間體，廣泛的應(yīng)用于醫(yī)藥、染料、炸藥以及高分子材料工業(yè)中。在二硝基甲苯的合成和精制洗滌過程中會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)廢水。該廢水呈堿性，污染物含量高，成分復(fù)雜，環(huán)境危害非常大。廢水中的DNT等硝基化合物性質(zhì)穩(wěn)定，具有生物毒性，幾乎不能通過單純的生化處理工藝降解。因此，必須對DNT生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理，降低其生物毒性，提高可生化性。目前，國內(nèi)DNT生產(chǎn)廢水處理工藝主要有焚燒法、活性炭吸附法、微電解法等。焚燒法的原理是：先將廢水加熱濃縮，再將濃縮后的廢水與燃料油(重油)一起在高溫下燃燒，廢水中的有機(jī)物在高溫下燃燒，產(chǎn)生由二氧化碳、二氧化硫、氮?dú)?、一氧化氮以及二氧化氮等氣體組成的高溫混合氣體，該高溫氣體再用于廢水濃縮，回收熱量。不可燃的無機(jī)鹽則呈熔融態(tài)積聚于爐底，形成爐渣，主要成分是硫酸鈉、硫化鈉和碳酸鈉。焚燒法工藝較為簡單，投資費(fèi)用低，并已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，是我國軍工企業(yè)普遍采用的處理工藝。但焚燒法運(yùn)行費(fèi)用高，需要消耗大量燃料，焚燒過程產(chǎn)生的含硫和含硝氣體以及粉塵會(huì)對大氣造成污染，這在很大程度上限制了焚燒法的應(yīng)用?；钚蕴课椒ɡ没钚蕴课饺コ鼶NT生產(chǎn)廢水中的污染物?；钚蕴渴怯媚静?、煤、果殼等含碳物質(zhì)在高溫缺氧條件下活化制成，它具有巨大的比表面積，通過物理或化學(xué)作用可將廢水中的有機(jī)物牢固地吸附，從而使廢水得到凈化。活性炭吸附處理DNT廢水只是將污染物從液相轉(zhuǎn)移到了固相，活性炭吸附飽和后必須進(jìn)行再生或重新更換活性炭。必須對再生過程脫附的污染物或廢棄的活性炭作進(jìn)一步處理，以免造成二次污染。根據(jù)已有的工程實(shí)例，用活性炭吸附處理DNT生產(chǎn)廢水時(shí)，由于廢水中污染物的含量高，活性炭用量非常大，而且只能進(jìn)行有限次數(shù)的再生(1-3次)，導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用高昂，而且廢棄的活性炭屬于危險(xiǎn)廢物，處置費(fèi)用也很高。微電解法利用金屬腐蝕原理，利用鐵屑在水溶液中與碳形成的微小原電池，通過電極反應(yīng)來處理廢水中的有機(jī)物。該法能將大部分的硝基化合物胺化，并使部分苯環(huán)打開，對DNT的降解雖不徹底，但可有效提高廢水的可生化性。為了加快反應(yīng)的進(jìn)行，需要將廢水pH先加酸調(diào)至酸性，等反應(yīng)完成后再加堿調(diào)回中性，操作過程較為煩瑣。另外，微電解法需要與其他處理方法結(jié)合方能達(dá)到較好的處理效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)DNT生產(chǎn)廢水的處理中存在的處理工藝復(fù)雜、處理費(fèi)用高、處理效果差、容易造成二次污染等缺點(diǎn)，而提供一種DNT生產(chǎn)廢水復(fù)合處理系統(tǒng)，采用電化學(xué)+厭氧+接觸氧化的復(fù)合工藝處理DNT生產(chǎn)廢水，處理效果好，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡單，無二次污染。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明的一種DNT生產(chǎn)廢水復(fù)合處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：調(diào)節(jié)池、電化學(xué)池、中和絮凝池、沉淀池1、厭氧池、好氧池、沉淀池2、砂濾池和活性炭過濾器。調(diào)節(jié)池用來調(diào)節(jié)廢水pH和污染物濃度的反應(yīng)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置pH實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置、酸堿調(diào)節(jié)劑投放裝置及曝氣攪拌裝置；其中，酸堿調(diào)節(jié)劑投放裝置根據(jù)pH實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置設(shè)置的pH預(yù)定范圍自動(dòng)投放酸堿調(diào)節(jié)劑，將待處理廢水的pH調(diào)整至pH預(yù)定范圍。電化學(xué)池用于對廢水進(jìn)行電化學(xué)處理，電化學(xué)池內(nèi)設(shè)置電化學(xué)設(shè)備，電化學(xué)池底部安裝曝氣攪拌裝置。電化學(xué)設(shè)備中陽極采用高析氧電位型鈦基二氧化錫電極(Ti/SnO2)，該電極采用刷涂熱氧化法制備，陰極采用不銹鋼板，在兩個(gè)極板間填充表面負(fù)載有Sn-Sb-Ag的陶瓷粒子和鐵屑。中和絮凝池內(nèi)設(shè)置pH實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置、酸堿調(diào)節(jié)劑投放裝置、絮凝劑投放裝置、曝氣裝置；其中，酸堿調(diào)節(jié)劑投放裝置根據(jù)pH監(jiān)測裝置設(shè)置的調(diào)節(jié)范圍自動(dòng)投放酸堿調(diào)節(jié)劑，將待處理廢水的pH調(diào)整至調(diào)節(jié)范圍。厭氧池為封閉池體，外部設(shè)置保溫層，內(nèi)部設(shè)置厭氧填料、加熱裝置和溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置，加熱裝置根據(jù)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置設(shè)置的溫度調(diào)節(jié)范圍自動(dòng)對厭氧池廢水進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)；厭氧池頂設(shè)沼氣放空管。好氧池內(nèi)部設(shè)置好氧填料和曝氣裝置，好氧填料與曝氣裝置分區(qū)放置，以減小曝氣對填料的擾動(dòng)，減少生物膜脫落；曝氣裝置采用旋混曝氣器。砂濾池為雙層濾料，上層為厚0.4-0.5m，粒徑0.8-1.8mm的無煙煤；下層為厚0.4-0.5m，粒徑0.5-1.2mm的石英砂；進(jìn)水口設(shè)置在砂濾池雙層濾料的上端，出水口設(shè)置在砂濾池雙層濾料的下端?；钚蕴窟^濾器采用木質(zhì)顆粒活性炭，粒徑2-5mm。沉淀池1的進(jìn)水口設(shè)置在池體底部中心，出水口設(shè)置池體的側(cè)面，沉淀池的底部還設(shè)置有排泥通道。沉淀池2的進(jìn)水口設(shè)置在池體底部中心，出水口設(shè)置池體的側(cè)面，沉淀池的底部還設(shè)置有排泥通道和污泥回流通道。調(diào)節(jié)池、電化學(xué)池、中和絮凝池、沉淀池1、厭氧池、好氧池、沉淀池2、和砂濾池之間的進(jìn)出水口依次通過管路連接，砂濾池的出水口連接活性炭過濾器；沉淀池1和沉淀池2的排泥通道均通過排泥泵管路連接污泥濃縮池的進(jìn)水口，污泥濃縮池的出泥口連接帶式壓濾機(jī)；沉淀池2的污泥回流通道通過回流泵與厭氧池的進(jìn)水口相連。本發(fā)明的一種DNT生產(chǎn)廢水復(fù)合處理方法，具體處理步驟如下：1)通過加入酸性或堿性調(diào)節(jié)劑將DNT生產(chǎn)廢水的pH值調(diào)整至3～4，同時(shí)進(jìn)行曝氣攪拌，曝氣攪拌的氣水比為2∶1。2)將經(jīng)第1)步pH值調(diào)節(jié)處理后的DNT生產(chǎn)廢水進(jìn)行電化學(xué)處理，電化學(xué)處理中的電流密度為10mA/cm2，停留時(shí)間為2h，在電化學(xué)處理的同時(shí)進(jìn)行曝氣攪拌，使廢水混合均勻。3)將經(jīng)過第2)步電化學(xué)處理后DNT生產(chǎn)廢水通過加入酸性或堿性調(diào)節(jié)劑將DNT生產(chǎn)廢水的pH值調(diào)整至中性，并在調(diào)節(jié)pH后加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰氨，投加量分別為聚合氯化鋁10mg/L、聚丙烯酰氨2mg/L，再曝氣攪拌5min后沉淀1h，去除廢水中的懸浮物。4)將經(jīng)過第3)步沉淀處理后的DNT生產(chǎn)廢水中的下層污泥抽出，依次進(jìn)行濃縮、脫水處理；然后將經(jīng)過第3)步沉淀處理后的DNT生產(chǎn)廢水中的上層清液排入?yún)捬醐h(huán)境中厭氧處理96h，厭氧處理的環(huán)境溫度為35±2℃；再將該上層清液置于好氧環(huán)境中好氧處理72h，再次沉淀1h，去除廢水中的懸浮物。5)將經(jīng)過第4)步再次沉淀處理后的DNT生產(chǎn)廢水中的下層污泥抽出，依次進(jìn)行濃縮、脫水處理；然后將經(jīng)過第4)步沉淀處理后的DNT生產(chǎn)廢水中的上層清液依次經(jīng)過雙層濾料和活性炭過濾。其中，將步驟5)中的下層污泥40％回流至厭氧池，可提高廢水處理效果，降低后續(xù)濃縮、脫水處理的難度。有益效果本發(fā)明將物化與生化工藝結(jié)合，通過電化學(xué)處理單元提高廢水可生化性，然后通過生化處理單元去除大部分污染物，最后通過活性炭吸附工藝進(jìn)行把關(guān)，保證出水達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明充分發(fā)揮了物化工藝處理效果好生化工藝成本低的優(yōu)點(diǎn)，在保證處理效果的同時(shí)有效降低了運(yùn)行費(fèi)用。采用本發(fā)明的裝置及方法處理DNT生產(chǎn)廢水后的各項(xiàng)指標(biāo)，COD(化學(xué)需氧量)可降至80mg/L以下，DNT小于3mg/L，符合《兵器工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)火炸藥》(GB14470.1-2002)的要求，其中COD指標(biāo)可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。附圖說明圖1為本發(fā)明DNT生產(chǎn)廢水復(fù)合處理系統(tǒng)的處理過程示意圖；具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步描述：實(shí)施例以某工廠排出的DNT生產(chǎn)廢水為處理對象，其各項(xiàng)參數(shù)為：COD＝3000±300mg/L，DNT＝300～400mg/L，BOD＝27～48mg/L，B/C＝0.09～0.12，pH＝7.6～9.5。采用本發(fā)明裝置及方法對上述DNT生產(chǎn)廢水進(jìn)行復(fù)合處理；具體處理過程如下：1)將DNT廢水通過調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口排入調(diào)節(jié)池內(nèi)，設(shè)定調(diào)節(jié)池內(nèi)pH實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置的pH調(diào)節(jié)范圍為3～4，當(dāng)調(diào)節(jié)池內(nèi)的DNT廢水在該預(yù)設(shè)的pH調(diào)節(jié)范圍之外，pH實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置控制酸堿調(diào)節(jié)劑投放裝置投放酸堿調(diào)節(jié)劑，直至將該DNT廢水pH達(dá)到該預(yù)設(shè)的pH調(diào)節(jié)范圍，酸堿調(diào)節(jié)劑投放裝置停止投放，并曝氣攪拌10min；再將經(jīng)過pH值調(diào)節(jié)處理后的DNT廢水通過提升泵從調(diào)節(jié)池排入電化學(xué)池；2)將經(jīng)第1)步pH值調(diào)節(jié)處理后的DNT廢水在電化學(xué)池中進(jìn)行電化學(xué)處理，同時(shí)曝氣攪拌，處理2h，其中，電化學(xué)處理中的電流密度為10mA/cm2，曝氣攪拌的氣水比為2∶1，再將經(jīng)過電化學(xué)處理后的DNT廢水通過重力從電化學(xué)池排入絮凝池。3)中和絮凝池中的pH實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置控制酸堿調(diào)節(jié)劑投放裝置投放酸堿調(diào)節(jié)劑，將經(jīng)第2)步電化學(xué)處理后的DNT廢水在中和絮凝池中pH值調(diào)整至中性；再通過絮凝劑投放裝置向中和絮凝池內(nèi)投放絮凝劑，并曝氣攪拌10min；絮凝劑為聚合氯化鋁和聚丙烯酰氨投加量分別為10mg/L和2mg/L；最后將經(jīng)過中和絮凝處理后的DNT廢水通過重力從中和絮凝池的出水口經(jīng)沉淀池1底部的進(jìn)水口排入沉淀池1。4)將經(jīng)過第3)步中和絮凝處理后DNT廢水在沉淀池1內(nèi)沉淀1h，通過沉淀分離去除水中的懸浮物，然后采用排泥泵將沉淀池1內(nèi)DNT廢水中的下層污泥從沉淀池1底部的排泥通道打至污泥濃縮池；再將沉淀處理后的DNT廢水中的上層清液通過重力從沉淀池1側(cè)面的出水口排入?yún)捬醭兀?)將經(jīng)過第4)步沉淀處理后DNT廢水在厭氧池內(nèi)厭氧處理96h，厭氧處理的環(huán)境溫度為35±2℃；然后將厭氧處理后DNT廢水排入好氧池，在好氧池內(nèi)好氧處理72h，好氧填料與曝氣裝置分區(qū)放置，曝氣裝置采用旋混曝氣器。6)將經(jīng)過第5)步好氧處理后DNT廢水通過重力從好氧池的出水口經(jīng)沉淀池2底部的進(jìn)水口排入沉淀池2，在沉淀池2內(nèi)再次沉淀1h，通過沉淀分離去除廢水中的懸浮物；然后采用污泥回流泵將沉淀池2內(nèi)DNT廢水中的下層污泥的40％，從沉淀池2底部的污泥回流通道打回至厭氧池；并采用排泥泵將沉淀池2內(nèi)DNT廢水中的下層污泥的60％，從沉淀池2底部的排泥通道打至污泥濃縮池；再將沉淀處理后的DNT廢水中的上層清液通過重力從沉淀池2側(cè)面的出水口排入砂濾池。7)污泥濃縮池對第4)步沉淀池1底部的排泥通道排入的污泥和第6)步沉淀池2底部的排泥通道排入的污泥進(jìn)行濃縮處理，再將濃縮處理后的污泥從污泥濃縮池的出泥口排入帶式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。8)經(jīng)第6)步再次沉淀處理后的DNT廢水上層清液在砂濾池內(nèi)經(jīng)過雙層濾料過濾，進(jìn)一步去除懸浮物；雙層濾料分別為上層為厚0.5m，粒徑0.8-1.8mm的無煙煤；下層為厚0.5m，粒徑0.5-1.2mm的石英砂。9)經(jīng)第8)步砂濾池過濾后的DNT廢水，從砂濾池的出水口經(jīng)過粒徑為2-5mm的木質(zhì)顆?；钚蕴窟^濾器再次過濾吸附，去除廢水中殘余的污染物，廢水處理完成，其中廢水經(jīng)過活性炭過濾器的濾速為10m/h。采用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法處理DNT廢水的前后對比效果如下表：