Anvendelse til nitrobenzen-TNT/DNT spildevandsbehandling

Nitrobenzenforbindelser (såsom nitroanilin, nitrobenzen, nitrochlorbenzen og polynitroaromatiske kulbrinter osv.) er et af de vigtige grundlæggende kemiske råmaterialer. De er meget udbredt i industriel produktion som farvestoffer, medicin, kemikalier, sprængstoffer, pesticider og organisk syntese, og er de bedste i den kemiske industri. Derfor er en lang række nitrobenzenforbindelser kommet ind i folks liv. De har stabile strukturer, er ikke lette at nedbryde og transformere, er talrige og komplekse og er meget giftige for organismer. Sædvanligvis er sådanne forbindelser meget giftige og stærkt kræftfremkaldende stoffer, og deres toksicitet er generelt 20 til 30 gange større end andre forbindelser.

På grund af deres mange varianter og varierende produktionsstørrelser er de fleste produktionsprocesser indtil videre relativt tilbagestående, udbyttet er ikke højt, bireaktionerne er komplekse, og især det udledte produktionsspildevand forurener miljøet alvorligt. Direkte udledning af nitrobenzenspildevand vil medføre, at sådanne forbindelser er udbredt til stede i vand og jord, hvilket forårsager alvorlige miljøforureningsproblemer. Derfor har staten strenge kontrolstandarder for koncentrationen af ​​nitrobenzenforbindelser i spildevand, som foreskriver, at den maksimalt tilladte udledningskoncentration er: 2.0 mg/L for det første niveau, 2,5 mg/L for det andet niveau, og 3.0 mg/L for det tredje niveau.

Ifølge statistikker udledes omkring 30,000 tons nitrobenzenforbindelser til miljøet hvert år på verdensplan. Med den fortsatte udvikling af den moderne kemiske industri viser efterspørgslen efter sådanne forbindelser en klar opadgående tendens, blandt hvilke den globale efterspørgsel efter nitrobenzen vokser med en årlig hastighed på 3,1%. Typerne og mængderne af sådanne forbindelser, der kommer ind i miljøet gennem forskellige kanaler, vil også stige, og forureningen af ​​miljøet vil blive stadig mere alvorlig og direkte truer menneskers sundhed.

Nitrobenzen er en lysegul, giftig, gennemsigtig olieagtig væske med en bitter mandelsmag. Dens molekylære formel er C6H5NO2, dens massefylde er 1,2 g/cm3, dens kogepunkt er 210,8 grader, dens smeltepunkt er -5,7 grader, den er svær at opløse i vand, men den er letopløselig i de fleste organiske opløsningsmidler såsom benzen, ether og ethanol. Under høje temperaturer og høje varmeforhold vil der opstå forbrænding og eksplosion, og det kan reagere voldsomt med HNO3. Nitrogruppen i nitrobenzen har en stærk evne til at absorbere elektroner, hvilket reducerer elektronskydensiteten på benzenringen, hvilket gør nitrobenzen ekstremt stabilt.

Nitrobenzenforbindelser (nitrophenol, nitrobenzen, nitrobenzen chlorbenzen og polynitroaromatiske kulbrinter) er ekstremt vigtige basiske organiske mellemprodukter i kemiske synteseprocesser. De er meget udbredt i finkemikalier, tekstiler, trykkerier og farvningsindustrier.

Karakteristika for nitrobenzen spildevand er: nitrobenzen er uopløseligt i vand og har en større densitet end vand. Efter at være kommet ind i vandmassen, vil det synke til bunden af ​​vandet og forblive uændret i lang tid, så den forårsagede vandforurening vil vare i betydelig tid; det meste nitrobenzenspildevand udledes med mellemrum, og koncentrationen af ​​nitrobenzen, der udledes fra forskellige produktionsprocesser, er også forskellig.

Samtidig varierer mængden af ​​spildevand også afhængigt af produktionens omfang, fra nogle få tons til flere tusinde tons; i produktionsprocessen af ​​nitrobenzen, på grund af udsving i driftsbetingelser såsom temperatur, tryk, pH og afvigelse i fodermængde, vil der blive produceret biprodukter såsom dinitrobenzen og komme ind i nitrobenzen spildevandet, hvilket gør behandlingen af ​​nitrobenzen spildevand vanskeligere; i produktionsprocessen af ​​nitrobenzen og anilin skal der tilsættes en stor mængde HCl, H2SO4, NaOH og metalkatalysatorer som Cu, Fe, Al og organiske tilsætningsstoffer.

På grund af ufuldstændig reaktion og produktoverførsel indeholder nitrobenzenspildevand tungmetalioner og noget komplekst organisk materiale. Samtidig, på grund af afvigelsen af ​​syre og alkali, svinger spildevandets pH uregelmæssigt i et stort område, hvilket gør behandlingen af ​​spildevand vanskeligere.

TNT er et højeksplosivt, gult pulver eller flaget, svært at opløse i vand og kan bruges til undervandssprængning. På grund af sin store kraft bruges den ofte som sekundær detonator. TNT opnås ved nitrering og raffinering af toluen med salpetersyre og svovlsyre. Efter nitrering af toluen udledes en stor mængde spildsyre og surt vand (også kendt som gult vand), og alkalisk spildevand (også kendt som rødt vand) produceres efter raffinering.

TNT-spildevandets karakteristika er: kompleks sammensætning, stabile kemiske egenskaber, og de indeholdte stoffer er generelt højkoncentreret svært nedbrydeligt organisk stof, som er meget skadeligt; de fleste forurenende stoffer er akut giftige, hvilket kan forårsage akut eller kronisk forgiftning af mennesker og pattedyr, og kan trænge ind i jord og vandområder og er svære at nedbryde af almindelige mikroorganismer.

DNT er et vigtigt mellemprodukt for mange kemiske produkter og et nødvendigt mellemprodukt til fremstilling af TNT-sprængstoffer. DNT-spildevand er alkalisk organisk spildevand, der produceres under klargøring og raffinering og vask af DNT. DNT-spildevandets karakteristika er: ekstremt kompleks sammensætning, nitroforbindelserne i spildevandet har stabile strukturer, er kræftfremkaldende og biologisk toksiske og er nemme at fremstille andre mere giftige mellemprodukter under nedbrydningsprocessen.

I princippet kan den nuværende teknologi til behandling af nitrobenzenspildevand opdeles i separationsproces og konverteringsproces.

Separationsprocessen er at adskille forurenende stoffer fra spildevandet gennem tyngdekraften, centripetalkraften osv. Generelt ændres de kemiske egenskaber af forurenende stoffer ikke under separationsprocessen; almindeligt anvendte separationsprocesser omfatter adsorption, stripning, ekstraktion, koagulering og udfældning, membranseparation og destillation;

Konverteringsprocessen er at ændre den kemiske natur af forurenende stoffer gennem kemisk eller mikrobiel virkning, omdanne dem til ikke-toksiske stoffer eller reducere deres toksicitet for at opfylde emissionsstandarder. Almindelige konverteringsprocesser omfatter: mikromotorisk oxidation, Fenton-oxidation, fotokatalytisk oxidation, biologisk metode, elektrokemisk katalytisk oxidation osv.