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本文通过对DNT的性质、生产工艺以及 DNT废水的产生过程进行分析,确定了DNT废水的主要成分。综述了国内外DNT废水治理技术的研究现状,并对其进行分析比较,确定臭氧氧化技术是DNT废水预处理行之有效的方法,指出该技术目前仍存在的两个问题:一是传统气液反应设备的传质效率低,使得臭氧的利用率低,臭氧消耗量大,成本较高;二是单独臭氧氧化无法将结构稳定的硝基化合物降解掉,处理效果不佳,处理时间较长。 本文针对这两个问题提出了将酸析工艺与超重力/超声波-臭氧氧化工艺相结合的DNT废水处理新方法。通过酸析将一部分污染物从 DNT废水中析出,可以有效降低DNT废水的污染物浓度以及处理难度,缩短处理时间;对臭氧氧化DNT废水过程的传质及氧化机理进行了分析,对超重力技术及超声波的强化原理进行分析。超重力/超声波技术的使用可提高臭氧的利用率,强化臭氧的氧化能力,进一步减少臭氧用量,降低DNT废水处理的成本。 本文在酸析工艺中,通过对DNT废水酸析出的污染物进行测定,对酸析工艺的作用机理进行分析,提出了DNT废水的酸析机理。并测定了DNT废水的pH-污染物析出量曲线,发现当pH为1.26时,废水中析出污染物量最多为0.926g·L-1,有利于进一步的臭氧氧化。 本文以DNT废水COD去除率与硝基化合物去除率为考察指标,主要考察了超重力因子β、液体流量、气体流量、pH值、臭氧浓度、超声波功率、反应时间等因素对DNT废水氧化降解效果的影响。实验表明,较佳的工艺参数是:超重力因子为β为130,液体流量为140L/h,气体流量为75L/h,pH值为12,臭氧进口浓度为40mg/L,超声波功率为900W;在该工艺条件下,对酸析后DNT废水处理5h后,COD去除率为94%,COD降为300mg/L,硝基化合物的去除率为98%,硝基化合物降为11mg/L,BOD/COD达到0.64,可直接使用一般的生化法进行后续处理。 本文采用酸析与超重力/超声波-臭氧组合工艺对DNT废水进行预处理,达到同样的处理效果所用时间比不加酸析工艺减少3h,降低了废水处理难度,缩短处理时间;超重力/超声波-臭氧氧化工艺通过几种技术耦合,既可同时提高臭氧的利用率与氧化能力,使 DNT废水里的有机物彻底矿化,达到可生化的处理目标,又能大大减小水处理设施的占地面积,降低基建投资,节约水处理成本。