Nitrobenzeen-TNT/DNT-toepassing voor afvalwaterzuivering

Nitrobenzeenverbindingen (zoals nitroaniline, nitrobenzeen, nitrochloorbenzeen en polynitroaromatische koolwaterstoffen etc.) vormen een van de belangrijke chemische basisgrondstoffen. Ze worden veel gebruikt in de industriële productie, zoals kleurstoffen, medicijnen, chemicaliën, explosieven, pesticiden en organische synthese, en zijn de beste in de chemische industrie. Daarom is een groot aantal nitrobenzeenverbindingen in het leven van mensen terechtgekomen. Ze hebben stabiele structuren, zijn niet gemakkelijk af te breken en te transformeren, zijn talrijk en complex en zijn zeer giftig voor organismen. Meestal zijn dergelijke verbindingen zeer giftige en zeer kankerverwekkende stoffen, en hun toxiciteit is doorgaans 20 tot 30 keer zo groot als die van andere verbindingen.

Vanwege hun vele variëteiten en variërende productiegroottes verlopen de meeste productieprocessen tot nu toe relatief achterlijk, is de opbrengst niet hoog, zijn de nevenreacties complex en vooral het geloosde productieafvalwater vervuilt het milieu ernstig. Directe lozing van nitrobenzeenafvalwater zal ervoor zorgen dat dergelijke verbindingen op grote schaal aanwezig zijn in water en bodem, wat ernstige problemen met de milieuvervuiling veroorzaakt. Daarom heeft de staat strikte controlenormen voor de concentratie van nitrobenzeenverbindingen in afvalwater, waarbij wordt bepaald dat de maximaal toegestane lozingsconcentratie is: 2.0 mg/l voor het eerste niveau, 2,5 mg/l voor het tweede niveau, en 3.0 mg/l voor het derde niveau.

Volgens statistieken wordt wereldwijd jaarlijks ongeveer 30,000 ton nitrobenzeenverbindingen in het milieu geloosd. Bovendien vertoont de vraag naar dergelijke verbindingen, met de voortdurende ontwikkeling van de moderne chemische industrie, een duidelijk opwaartse trend, waarbij de mondiale vraag naar nitrobenzeen jaarlijks met 3,1% groeit. De soorten en hoeveelheden van dergelijke verbindingen die via verschillende kanalen in het milieu terechtkomen, zullen ook toenemen, en de vervuiling van het milieu zal steeds ernstiger worden, waardoor de menselijke gezondheid rechtstreeks wordt bedreigd.

Nitrobenzeen is een lichtgele, giftige, transparante olieachtige vloeistof met een bittere amandelsmaak. De molecuulformule is C6H5NO2, de dichtheid is 1,2 g/cm3, het kookpunt is 210,8 graden, het smeltpunt is -5.7 graden, het is moeilijk op te lossen in water, maar het is gemakkelijk oplosbaar in de meeste organische stoffen. oplosmiddelen zoals benzeen, ether en ethanol. Bij hoge temperaturen en hoge temperaturen zullen verbranding en explosie optreden en kan het heftig reageren met HNO3. De nitrogroep in nitrobenzeen heeft een sterk vermogen om elektronen te absorberen, waardoor de dichtheid van de elektronenwolk op de benzeenring afneemt, waardoor nitrobenzeen extreem stabiel wordt.

Nitrobenzeenverbindingen (nitrofenol, nitrobenzeen, nitrobenzeen, chloorbenzeen en polynitroaromatische koolwaterstoffen) zijn uiterst belangrijke organische basistussenproducten in chemische syntheseprocessen. Ze worden veel gebruikt in de fijne chemicaliën-, textiel-, druk- en verfindustrie.

De kenmerken van nitrobenzeen afvalwater zijn: nitrobenzeen is onoplosbaar in water en heeft een grotere dichtheid dan water. Nadat het het waterlichaam is binnengedrongen, zal het naar de bodem van het water zinken en lange tijd onveranderd blijven, zodat de veroorzaakte watervervuiling nog geruime tijd zal aanhouden; Het meeste nitrobenzeenafvalwater wordt met tussenpozen geloosd, en ook de concentratie nitrobenzeen die bij verschillende productieprocessen wordt geloosd, is verschillend.

Tegelijkertijd varieert de hoeveelheid afvalwater ook afhankelijk van de productieschaal, variërend van enkele tonnen tot enkele duizenden tonnen; in het productieproces van nitrobenzeen zullen, als gevolg van schommelingen in de bedrijfsomstandigheden zoals temperatuur, druk, pH en afwijkingen in de hoeveelheid toevoer, bijproducten zoals dinitrobenzeen worden geproduceerd en in het nitrobenzeenafvalwater terechtkomen, waardoor de behandeling van nitrobenzeenafvalwater moeilijker wordt; in het productieproces van nitrobenzeen en aniline moeten een grote hoeveelheid HCl, H2SO4, NaOH en metaalkatalysatoren zoals Cu, Fe, Al en organische additieven worden toegevoegd.

Als gevolg van onvolledige reactie en productoverdracht bevat nitrobenzeenafvalwater zware metaalionen en een aantal complexe organische stoffen. Tegelijkertijd fluctueert de pH van het afvalwater, als gevolg van de afwijking van zuur en alkali, onregelmatig over een groot bereik, waardoor de behandeling van afvalwater moeilijker wordt.

TNT is een hoog explosief, geel poeder of schilferig, moeilijk oplosbaar in water, en kan worden gebruikt voor onderwaterexplosie. Vanwege zijn grote kracht wordt hij vaak gebruikt als secundaire ontsteker. TNT wordt verkregen door nitrering en raffinage van tolueen met salpeterzuur en zwavelzuur. Na nitrering van tolueen wordt een grote hoeveelheid afvalzuur en zuur water (ook wel geel water genoemd) geloosd en ontstaat na raffinage alkalisch afvalwater (ook wel rood water genoemd).

De kenmerken van het afvalwater van TNT zijn: complexe samenstelling, stabiele chemische eigenschappen en de daarin aanwezige stoffen bestaan ​​over het algemeen uit een hoge concentratie moeilijk afbreekbaar organisch materiaal, wat zeer schadelijk is; De meeste verontreinigende stoffen zijn acuut giftig, wat acute of chronische vergiftiging van mensen en zoogdieren kan veroorzaken, en kan in de bodem en waterlichamen doordringen, en kan moeilijk worden afgebroken door algemene micro-organismen.

DNT is een belangrijk tussenproduct voor veel chemische producten en een noodzakelijk tussenproduct voor de vervaardiging van TNT-explosieven. DNT-afvalwater is alkalisch organisch afvalwater dat ontstaat tijdens de bereiding, raffinage en wassen van DNT. De kenmerken van DNT-afvalwater zijn: extreem complexe samenstelling, de nitroverbindingen in het afvalwater hebben stabiele structuren, zijn kankerverwekkend en biologisch giftig, en tijdens het afbraakproces kunnen gemakkelijk andere, meer giftige tussenproducten worden geproduceerd.

In principe kan de huidige technologie voor de behandeling van nitrobenzeenafvalwater worden onderverdeeld in scheidingsproces en conversieproces.

Bij het scheidingsproces worden verontreinigende stoffen uit afvalwater gescheiden door zwaartekracht, middelpuntzoekende kracht, enz. Over het algemeen veranderen de chemische eigenschappen van verontreinigende stoffen niet tijdens het scheidingsproces; algemeen gebruikte scheidingsprocessen omvatten adsorptie, strippen, extractie, coagulatie en precipitatie, membraanscheiding en destillatie;

Het conversieproces bestaat uit het veranderen van de chemische aard van verontreinigende stoffen door chemische of microbiële actie, het omzetten ervan in niet-giftige stoffen of het verminderen van hun toxiciteit om aan de emissienormen te voldoen. Veel voorkomende conversieprocessen zijn onder meer: ​​oxidatie van micromotoren, Fenton-oxidatie, fotokatalytische oxidatie, biologische methode, elektrochemische katalytische oxidatie, enz.