[发明专利]吸附法处理硝基苯类化合物工业废水的工艺

说明书

本发明涉及的是以活性炭纤维为吸附剂，处理硝基苯类化合物工业废水的一种新方法。硝基苯类化合物废水是制药、印染、炸药等行业排放的一种工业废水。硝基苯类化合物具有特殊的气味，且有较大的毒性。它们大都具有很高的化学稳定性。目前对高浓度硝基苯类化合物工业废水处理的主要方法有化学氧化还原法、萃取法、蒸发-焚烧法、生化处理法、吸附法等。但是这些方法在治理效果和运行费用及操作的简单方便方面还不令人满意。在现有的这些方法中，吸附法的工艺流程和操作比较简单。目前常用的吸附材料有活性炭、硅胶、酸性白土、活性氧化铝和沸石分子筛等。已经有用颗粒状或粉状活性炭、有机膨润土和树脂等吸附剂处理硝基苯类化合物废水的研究工作报道。但是由于这些材料的吸附性能(包括吸附容量、吸附和再生速率、使用寿命等)不够理想，操作性能(包括机械强度、吸附剂的后处理、材料流失等)较差，加上吸附材料的体积密度大、吸附容量小，因而吸附剂用量大、水处理设备体积庞大、投资和运行费用较高。尤其当污染物浓度较高、吸附—再生操作频繁时，常会导致运行费用太高而难以实际应用。因此目前国内对于硝基苯类化合物废水的处理尚未有很好的工业应用技术。

针对目前硝基苯类化合物废水处理还没有有效的方法，本发明的目的是提出一个高效的吸附处理硝基苯类化合物废水，且经一次处理能够达到标准排放的工艺和设备。

本发明是一种基于吸附法原理，采用活性炭纤维为吸附剂的硝基苯类化合物废水处理的工艺和相关设备。根据国内外有关文献的查新报告可知，本发明所涉及的以活性炭纤维为吸附剂的硝基苯类化合物废水处理工艺和设备均未见报道。

本发明所涉及的硝基苯类化合物废水处理工艺的过程为：由两个结构相同的内装4～8层活性炭纤维吸附剂和内置加热系统的不锈钢材料制作的吸附塔交替进行对废水的吸附处理和吸附剂再生操作。吸附操作在常温下进行。如附图1.所示，经过预处理除去机械杂质的硝基苯类化合物废水由水泵3送入第一个吸附塔1，废水流经吸附层5进行吸附处理，经过处理的水由出水管9流出。当第一个吸附塔的吸附剂达到饱和吸附时，第二吸附塔2对硝基苯类化合物废水进行吸附操作，废水由水泵3送入第二个吸附塔2，废水流经吸附层7进行吸附处理，经过处理的水由出水管10流出。与此同时，第一塔对吸附剂进行再生操作，吸附剂进行再生操作时，由吸附塔内置的加热系统6对吸附剂进行加热再生和温度控制。吸附塔内再生温度为250～350℃。再生时，吸附剂上的硝基苯类化合物气化挥发，并被引入一个高温炉4内焚烧处理。当第二个吸附塔吸附剂达到饱和吸附时，第二塔对吸附剂进行再生操作，吸附剂进行再生操作时，由吸附塔内置的加热系统8对吸附剂进行加热再生和温度控制。吸附塔内再生温度为250-350℃。再生时，吸附剂上的硝基苯类化合物气化挥发，并被引入一个高温炉4内焚烧处理。就这样硝基苯类化合物废水和吸附剂由两个吸附塔交替进行处理。

与目前常用的各种水处理吸附材料相比，活性炭纤维具有吸附容量大、吸附和再生速率快、使用寿命长、再生方法简单经济、材料的机械强度好、不易粉化流失、操作性能优良等优点。此外，由于本发明中所使用的活性炭纤维表面特有的化学结构，使它对含苯环、氯、氮的有机化合物有更好的选择性吸附能力，因此对于硝基苯类化合物有着特殊优良的吸附性能。因此本发明适用于吸附和解吸操作较频繁的硝基苯类化合物废水处理工程，处理后的出水浓度可达到国家综合污水排放一级标准(≤2mg/L)，可直接排放。本发明的水处理对象主要是制药、印染、炸药等行业产生的硝基苯类化合物废水，还适用于其它含芳环、氯、氮等有机物的废水。一级标准(≤2mg/L)。对于不同浓度的硝基苯类化合物废水的实验结果为：

      原水浓度(ppm)            处理后出口浓度(ppm)实例1     638.0                    1.20实例1     54.8                     0.06附图1.吸附法处理硝基苯类化合物工业废水的工艺流程