DDNP生产废水灵捷微电解处理系统技术研究报告

张海峰+张砚军+冯海明

摘 要：二硝基重氮酚是苯酚的硝基衍生物，作为主要的起爆药之一。该文通过对DDNP生产废水的各种方法进行论述评价，并对广东灵捷制造化工有限公司的灵捷微电处理方法的可行性及优越性进行论证，确定该方法处理DDNP生产废水，能显著降低废水的生物毒性，提高可生化性，从而保证出水达标，并且从经济效益上阐述了该方法的优越性能。

关键词：DDNP废水 污水 起爆药 灵捷微电 可生化性

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（b）-0112-02

DDNP（Diazodinitrophene1）是二硝基重氮酚的英文缩写 。由于二硝基重氮酚爆炸性能优良、原料丰富、生产操作相对来说较为安全，成为国内产量最大，应用最广的起爆药，在工业雷管中，可代替含迭氮化铅或雷汞的起爆药而成为单一组分的装药，性能优良，使用量大。但是，DDNP生产废水是业界公认的极难处废水，废水成分复杂，具有强酸性或强碱性，含有较多有毒有害的污染物，若不加处理直接排放，将会严重污染水环境，危害动植物生存，甚至影响附近居民的身体健康。

目前，我国生产DDNP的火工企業分布在全国各地，其废水产生的污染也就成了多区域的环境问题。国家专门为该废水制订了排放标准GB4278—84，其中详细规定了对相关污染物的排放要求。为了达标排放，更为了保护环境，维护人体健康，二硝基重氮酚生产厂家为此花费了大量的人力和财力。但是，对于DDNP废水的治理，现有方法各有其弊端，急需技术领先、工艺可靠、经济可行的处理方法。

1 几种常规的废水处理技术对DDNP废水的作用

1.1 吸附法

吸附法处理废水是通过活性炭、磺化煤等吸附剂和吸附质（溶质）间的物理吸附、化学吸附以及交换吸附的综合作用来达到除去污染物的目的。但所排出的混合型废水，COD浓度普遍在2 000 mg/L以上，利用吸附法处理废水而不将吸附剂再生，则运行成本会很高，没有实际应用价值。由此看来，活性炭吸附法，活性炭材料消耗量大、成本高、再生困难，再生后吸附能力急剧下降，实际应用可行性差。

1.2 电解法

用电解法处理DDNP废水，有一定效果。但因采用该方法耗电量较大，工作时水体温度上升至80 ℃以上，最终的处理成本很高，设备投入费用大，无法满足实际需要。

1.3 生化法

生化法处理有机废水是利用微生物的新陈代谢作用，对废水中的污染物质进行转换、稳定及使之无害化的处理方法。但是，到现在为止，还未筛选到能够降解DDNP的菌种，故生化处理，完全不能运行。

1.4 微电解法

铁屑、粉煤灰微电解法处理DDNP废水，在一定的处理条件下，能达到较好的处理效果，但该法存在易结块、堵塞和短路现象，很短的时间内就失去效果，设备难以连续运行，工业可行性差。

1.5 其他处理方法

其他处理方法，做锅炉用水、氧化还原法、重油焚烧法、加硫还原法、光催化处理、沸石处理等。对DDNP废水处理均有一定效果，但普遍存在工艺复杂、工程投资大、处理成本高昂、处理效果不稳定，容易产生二次污染，缺乏应用价值。

1.6 有关已发表专利简介

此外，还有几种已获专利的有关二硝基重氮酚废水的处理方法：

（1）专利介绍的“二硝基重氮酚废水处理的方法及设备”，根据实验结果，这种方法要使高浓度的DDNP混合废水处理达标，需要高昂的处理成本。（2）四川省遂宁市环保实业公司采用的“化学絮凝与氧化还原法”，以废治废，该方法工艺复杂，处理单元繁多，在运行过程中任何一个环节出现问题，整套系统的作用将大幅下降，系统可靠性差，未见有工程应用的实例。（3）安徽省淮北矿务局九一0厂：以沉淀转化反应作为净化分离的化学基础，该方法对高浓DDNP废水处理难以完全达标，而且处理药剂费用过高。（4） 广东省三0九厂：该发明公开了一种二硝基重氮酚废水处理方法，整套工艺复杂，常规微电解工艺出现的堵塞等问题导致系统短时间运行即崩溃。

环保的压力迫使一些DDNP生产企业改用KBG等其他污染较小的起爆药。但由于新型起爆药性能不如DDNP，产品质量有所下降。因此，只要能够有效地解决DDNP生产废水的处理难题，DDNP仍然有良好的发展前景。

2 灵捷微电解处理系统

2.1 系统目标

清远市中捷环保有限公司发明的灵捷处理系统是具有可靠性高、运行成本低、一次性投资小的DDNP生产废水处理应用系统。中捷环保公司采用清远市灵捷制造化工有限公司专利专有技术：灵捷微电解+生化处理组合工艺，取得了突破性成果。DDNP废水处理的关键在于通过预处理消除生物毒性，进而以生化组合工艺使之达标排放。

2.2 系统原理

灵捷微电解是灵捷废水处理系统的核心技术。灵捷微电极在灵捷催进剂的作用下，促使废水中的有机分子与灵捷微电极间的氧化还原反应进入自催化过程，形成链式反应，使得氧化还原瞬间达到最大强度。通过这种高强度的自催化氧化还原反应，将有机分子、毒性基团迅速、充分、循环地降解为低分子化合物和易降解的有机分子。大幅降低废水的生化毒性，使废水可进行常规的生化处理。

2.3 系统关键

清远市灵捷制造化工有限公司发明的灵捷微电极，能够产生超高效率的微电解作用，长期运行（一年以上）不产生任何结块、堵塞和短路现象，具有极强的工业可行性。经过针对性研究，挑选各种材料，通过长期实验对材料进行筛选，研制出该公司专利技术中的灵捷微电解材料，在具有高效率微电解作用的情况下，不会结块、堵塞和短路，处理效果好，系统运行长期稳定。

2.4 系统特点

2.4.1 微电解新工艺的结合

经过常规微电解工艺处理后，DDNP废水中的难降解物质含量仍然偏高，不利于下一步的后续处理，该公司专利技术在微电解常规处理工艺中结合新型的动态处理工艺，全面促使废水与电解材料的充分混合反应，大幅提高去除率和降低废水的生化毒性，提高废水的可生化性。

2.4.2 普通活性污泥的驯化

该公司项目中即以印染厂活性污泥进行培养驯化后，对DDNP废水进行处理，其中各级生化污泥生长良好，污泥浓度高，对水中有机物降解能力突出，去除效果明显。

2.4.3 水解酸化结合好氧生化的灵捷生化处理技术

经过该技术处理后，废水中个污染物均能被完全去除，工艺效果显著。

2.5 系统成果

工业化运行稳定良好，成本低廉。该系统运行时间将近一年，整套装置操作简单，维护方便，运行成本低廉，是国内唯一能达标运行的DDNP废水处理系统。

3 产品优势

（1）灵捷处理系统采用的灵捷微电极具有高效率，消除了板结现象，能够长时间连续运行。

（2）灵捷微电解对高浓度DDNP废水的COD去除率高达可到70%，对硝基苯的去除率也在70%左右，对色度的去除率在95%以上。对低浓度的DDNP酸性废水，灵捷微电解方法能够一次处理达标。

（3）经过灵捷微电解后的DDNP废水，具有比较高的可生化性，生化池污泥生长正常。

（4）灵捷处理系统与其他的废水处理方法相比具有很大的成本优势。

（5）灵捷系统的可靠性和可操作性。生化系统和最后的沙滤池通过高差的设计，在过程不需要人为控制。

灵捷微电解处理系统中没有可靠性脆弱的单元或环节，能够长期稳定运行。灵捷处理系统完全彻底解决了DDNP生产废水处理世界性难题。

参考文献

[1] 兰淑澄.活性炭水处理技术[M].北京：中国环境科学出版社，1992.

[2] 唐受印，戴友芝，汪大翚，等.废水处理工程[M].北京：化学工业出版社，1999.