一、引言
迄今為止,銨梯炸藥廢水處理,國(guó)內(nèi)尚無(wú)一種比較完善的處理方法,許多工廠過(guò)去采用活化無(wú)煙煤燃燒后的煤渣、活性炭進(jìn)行吸附處理。其中,粒狀活性炭處理效果比較好,但采用粒狀活性炭吸附裝置按常用的“吸附柱”,其裝置需要?jiǎng)恿�、專用機(jī)械設(shè)備、專人管理和控制,整個(gè)設(shè)施投資大,維修復(fù)雜,不利于工廠降低成本。80年代初有工廠采用“重力自流式活性炭吸附”處理廢水,與其它方法比較,有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。通過(guò)幾年的工作運(yùn)行,其處理效果達(dá)到了預(yù)期日的。
二、銨梯炸藥廢水所含物質(zhì)
目前,我國(guó)的工業(yè)銨梯炸藥的成分是由硝酸銨、梯恩梯、木粉經(jīng)物理混合制成產(chǎn)品。生產(chǎn)過(guò)程為物理操作,無(wú)工藝用水,僅有沖洗設(shè)備、工房所產(chǎn)生含炸藥成分廢水。銨梯炸藥廢水中的硝酸銨含量在0.6%左右,pH值為6~7。廢水中pH值與硝酸銨濃度成反比,因硝酸銨溶液略呈酸性,硝酸銨濃度增加,pH值下降。
三、銨梯炸藥廢水的處理過(guò)程
1、廢水的集中
廢水中的炸藥來(lái)自炸藥球磨、炸藥混合、裝藥、包裝四道工序,如何把四道工序中的廢水收集在一起,進(jìn)行集中處理是首先要注意到的問(wèn)題,在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)作重要考慮。
下面,以某炸藥廠生產(chǎn)線為例來(lái)說(shuō)明炸藥廢水如何來(lái)集中。
有炸藥廠將銨梯炸藥生產(chǎn)線設(shè)置在一個(gè)山坡地帶,生產(chǎn)線按工序先后順序,由高到低布局,廢水處理設(shè)在生產(chǎn)線較低位置,利用地形高差,使廢水靠重力作用由高向低流動(dòng),用管道接至含炸藥廢水的四個(gè)工房廢水出口,通過(guò)管道聯(lián)接使各個(gè)工房廢水流入廢水沉淀池。為了防止硝酸銨對(duì)管道的腐蝕,采用耐酸陶瓷管道作為廢水管道。為防止廢水中不可溶解的雜物堵塞管道,在鋪設(shè)廢水流通管道時(shí),每隔35m設(shè)置一個(gè)檢查井,檢查井底部低于管底0.5m,其作用是截留廢水中所攜帶的雜物,檢查并定期清除截留的雜物。
2、廢水的處理(沉淀處理)
廢水進(jìn)入活性炭吸附處理前,廢水中的懸浮物濃度不宜太高,否則不僅增加活性炭吸附阻力,而且會(huì)影響吸附效果。有關(guān)資料介紹和試驗(yàn)結(jié)果表明,進(jìn)入活性炭吸附水中的懸浮物濃度在70mg·L-1以下為宜,而我們的廢水中懸浮物濃度在1000mg·L-1以上。這些懸浮物主要是炸藥中的木粉和未溶解的TNT以及泥沙等雜物。因此,要保證吸附效果,首先要對(duì)廢水中的懸浮物進(jìn)行預(yù)處理,控制懸浮物濃度在70mg·L-1以下。
對(duì)懸浮物的預(yù)處理采用沉淀方法把懸浮物沉淀下來(lái),沉淀分為自然沉淀和投加藥劑混凝沉淀。后者要增設(shè)投加藥劑裝置,要人員控制與管理,而且藥劑投入量不宜控制,增加工作復(fù)雜性。自然沉淀就可以避免上述問(wèn)題。自然沉淀需要時(shí)間,沉淀時(shí)間是一個(gè)重要參數(shù),為摸索自然沉淀時(shí)間對(duì)廢水中三種不同濃度的懸浮物進(jìn)行自然沉淀,每隔一定時(shí)間測(cè)定其濃度并記錄。由記錄數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn),自然沉淀在1h以前,廢水中懸浮物沉淀下降急劇,1h后比較緩慢,2h后開始處于平衡狀態(tài),3h后其濃度變化很小。自然沉淀2h后,廢水中懸浮物濃度可降至60mg·L-1以下。因此,采用2.5h~3h沉淀時(shí)間,濃度可降至40mg·L-1以下,對(duì)活性炭吸附是有利的。沉淀池一般設(shè)置為40m3,為了不影響自然沉淀效果,采用兩個(gè)沉淀池交替使用。廢水在沉淀過(guò)程中,一些油質(zhì)物漂浮在水面,應(yīng)及時(shí)清除,沉淀池底部的沉淀物在一定時(shí)間內(nèi)應(yīng)定期清除,以保證廢水的沉淀效果。
3、活性炭吸附處理
通過(guò)預(yù)處理沉淀后的廢水流入重力自流式活性炭吸附池,重力自流式吸附池主要作用是,靠廢水由高到低重力流動(dòng),通過(guò)活性炭層把廢水中的TNT吸附到活性炭表面,達(dá)到除去廢水中TNT的目的。通常,吸附池共分為5格,每格底部依次有一定的位差,造成水流產(chǎn)生重力流動(dòng)。
第一格放入爐渣,主要起過(guò)濾作用,其它四格放入粒狀活性炭。水流過(guò)程是:廢水由沉淀池流經(jīng)調(diào)節(jié)閥(起調(diào)節(jié)水量作用)進(jìn)入第一格進(jìn)水槽,經(jīng)進(jìn)水孔流入池底部,然后向上水孔楹和爐渣層浸透流動(dòng),通過(guò)爐渣過(guò)濾,使廢水中的懸浮物濃度更進(jìn)一步降低,確�;钚蕴繉�(duì)懸浮物沉淀要求。廢水通過(guò)第一格過(guò)濾后,進(jìn)入第二格進(jìn)水槽,按第一格的流動(dòng)方式流動(dòng)。整個(gè)5格水流為上下翻騰式流動(dòng),通過(guò)活性炭吸附后,廢水中TNT含量小于0.50mg·L-1,達(dá)到或低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),廢水由出水孔向外排放。
活性炭吸附廢水中的TNT,其吸附效果是評(píng)價(jià)整個(gè)處理工程的技術(shù)先進(jìn)或落后的標(biāo)志,影響活性炭吸附效果除與廢水中懸浮物濃度有關(guān)外,還與活性炭的吸附容量、吸附池的工作帶以及廢水中硝酸銨濃度有關(guān)。
(1)吸附容量:吸附容量取決于活性炭比表面積的大小,比表面積大則吸附容量大。
(2)工作帶:工作帶是指吸附池在運(yùn)行時(shí)其飽和點(diǎn)。工作帶是吸附池中起吸附作用的主要區(qū)域,其目的是根據(jù)工作帶的距離來(lái)決定吸附池在一定時(shí)間內(nèi)需要的距離(即吸附池的格數(shù)),以便活性炭發(fā)揮較大的吸附效果。根據(jù)有關(guān)資料介紹和測(cè)試結(jié)果認(rèn)為,流量增加,則活性炭的工作帶加長(zhǎng)。
廢水中的TNT由于日光的照射產(chǎn)生光介產(chǎn)物使廢水變粉紅褐色,會(huì)影響活性炭吸附效果。因此,在未處理以前的廢水應(yīng)防止光照射。處理后的廢水中TNT濃度小于0.5mg·L-1,日光照射廢水不會(huì)產(chǎn)生變色,可以排出廠外。
四、總結(jié)
活性炭處理銨梯炸藥廢水是通過(guò),重力自流式活性炭吸附法來(lái)進(jìn)行處理,能夠適用工廠的廢水處理工程,處理后的廢水TNT含量低于0.5mg·L-1,符合國(guó)家地面排放標(biāo)準(zhǔn),整個(gè)工程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以獲得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,并且活性炭吸附TNT飽和后可再生利用。