超临界水氧化处理二硝基甲苯废水研究
摘要：在间歇式反应器中研究了二硝基甲苯(DNT)废水的非催化超临界水氧化,考察了有机物在超临界水中的氧化降解效率。对处理后的水样进行COD测定及液相色谱检测,对气体样品进行定性显色分析。发现在温度600℃、压力25MPa、停留时间30s左右时,DNT在超临界水中有很好的氧化去除效果(处理后的水样化学需氧量CODCr达28mgöL左右且无有害气体产生)。研究了含DNT废水COD的去除率与反应温度、时间和压力的关系,确定了氧化降解的影响因素和最佳降解条件。结果表明:超临界水氧化法几乎可完全去除DNT;在超临界和氧量充足的条件下,反应温度、停留时间是影响COD去除率的重要因素。
关键词：物理化学;超临界水;二硝基甲苯;氧化;化学需氧量;废水处理
目前,火炸药生产的工业废水中含有TNT,DNT,RDX,HMX,NG,NC,主要采取混凝沉淀、活性炭吸附、化学氧化、萃取、蒸发、焚烧等处理方法。由于传统的处理方法效率较低,很难达到国家一级排放标准,尤其是处理后的残留物仍为污染物或危险物,还需进一步处理。超临界水氧化是20世纪以来最受关注的废水处理新技术之一,该技术利用超临界水是有机物和气体的最佳溶剂的特点,在超临界水中,氧化剂能使各种有机物被破坏或降解。水作为溶剂具有清洁、廉价易得的优点,最终产物N2、CO2和H2O可直接排放,处理效率达99.99%以上,完全可以达到国家一级排放标准,氧化反应时间短(约1min),处理后水中无污染残留物。国外将此技术应用于销毁化学武器和库存弹药,处理各种有机废水、城市垃圾和海军舰艇用水等。1990年以后,欧美、日本等发达国家对此技术的研究达到高峰,近年来国内也开展了一些相关的研究,但还处于实验室研究阶段。
本研究采用超临界水氧化法处理含DNT炸药的有机废水,验证了反应温度、停留时间是影响COD去除率的重要因素,提出一些超临界水氧化法处理有机废水需解决的问题。
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