Nitrobenzol-TNT/DNT Szennyvíztisztító Alkalmazás

A nitrobenzolvegyületek (mint például a nitroanilin, nitrobenzol, nitroklór-benzol és polinitroaromás szénhidrogének stb.) az egyik fontos alapvető vegyi alapanyag. Széles körben használják az ipari termelésben, például festékekben, gyógyszerekben, vegyszerekben, robbanóanyagokban, peszticidekben és szerves szintézisekben, és a vegyiparban a legjobbak. Ezért nagyszámú nitrobenzolvegyület került be az emberek életébe. Stabil szerkezetűek, nem könnyen lebomlanak és átalakulnak, számosak és összetettek, és nagyon mérgezőek a szervezetekre. Általában az ilyen vegyületek erősen mérgező és erősen rákkeltő anyagok, és toxicitásuk általában 20-30-szor nagyobb, mint más vegyületek.

Sokféle fajtájuk és változó termelési méretük miatt eddig a legtöbb termelési folyamat viszonylag elmaradott, nem magas a hozam, összetettek a mellékreakciók, és különösen a kibocsátott termelési szennyvíz súlyosan szennyezi a környezetet. A nitrobenzol szennyvíz közvetlen kibocsátása miatt ezek a vegyületek széles körben jelen lesznek a vízben és a talajban, ami komoly környezetszennyezési problémákat okoz. Ezért az állam szigorú ellenőrzési előírásokat ír elő a szennyvízben lévő nitrobenzolvegyületek koncentrációjára vonatkozóan, amely előírja, hogy a megengedett legnagyobb kibocsátási koncentráció: 2.0 mg/L az első szintre, 2,5 mg/L a második szintre, és 3.0 mg/L a harmadik szintre.

A statisztikák szerint évente körülbelül 30,000 tonna nitrobenzolvegyület kerül a környezetbe világszerte. Ráadásul a modern vegyipar folyamatos fejlődésével az ilyen vegyületek iránti kereslet egyértelműen emelkedő tendenciát mutat, amelyek közül a nitrobenzol iránti globális kereslet éves szinten 3,1%-kal nő. A különböző csatornákon a környezetbe kerülő ilyen vegyületek fajtái és mennyisége is növekedni fog, a környezetszennyezés pedig egyre súlyosabb, az emberi egészséget közvetlenül veszélyeztetővé válik.

A nitrobenzol világossárga, mérgező, átlátszó olajos folyadék, keserűmandula ízzel. Molekulaképlete C6H5NO2, sűrűsége 1,2 g/cm3, forráspontja 210,8 fok, olvadáspontja -5,7 fok, vízben nehezen oldódik, de a legtöbb szerves anyagban jól oldódik oldószerek, például benzol, éter és etanol. Magas hőmérsékleten és magas hőviszonyok között égés és robbanás lép fel, és heves reakcióba léphet a HNO3-mal. A nitrobenzolban lévő nitrocsoport erős elektronelnyelő képességgel rendelkezik, ami csökkenti az elektronfelhősűrűséget a benzolgyűrűn, így a nitrobenzol rendkívül stabil.

A nitrobenzolvegyületek (nitro-fenol, nitrobenzol, nitrobenzol-klór-benzol és polinitroaromás szénhidrogének) rendkívül fontos alapvető szerves intermedierek a kémiai szintézis folyamatokban. Széles körben használják a finomvegyiparban, a textiliparban, a nyomda- és festőiparban.

A nitrobenzolos szennyvíz jellemzői: a nitrobenzol vízben oldhatatlan, sűrűsége nagyobb, mint a víz. A víztestbe kerülve lesüllyed a víz fenekére, és hosszú ideig változatlan marad, így az okozott vízszennyezés jelentős ideig fennmarad; a legtöbb nitrobenzolos szennyvizet szakaszosan bocsátják ki, és a különböző gyártási folyamatokból kibocsátott nitrobenzol koncentrációja is eltérő.

Ugyanakkor a szennyvíz mennyisége is a termelés mértékétől függően változik, néhány tonnától több ezer tonnáig terjed; a nitrobenzol gyártási folyamatában az üzemi körülmények ingadozása, például hőmérséklet, nyomás, pH és a betáplált mennyiség eltérése miatt olyan melléktermékek képződnek, mint a dinitrobenzol, amelyek bejutnak a nitrobenzol szennyvízbe, ami megnehezíti a nitrobenzolos szennyvíz kezelését; a nitrobenzol és anilin gyártási folyamatában nagy mennyiségű HCl, H2SO4, NaOH és fémkatalizátorok, például réz, vas, alumínium és szerves adalékok hozzáadása szükséges.

A nitro-benzolos szennyvíz a reakció és a termék átvitelének hiánya miatt nehézfém-ionokat és néhány összetett szerves anyagot tartalmaz. Ugyanakkor a sav és lúg eltérése miatt a szennyvíz pH-ja nagy tartományban szabálytalanul ingadozik, ami megnehezíti a szennyvíz kezelését.

A TNT erősen robbanékony, sárga por vagy pelyhes, vízben nehezen oldódik, és víz alatti robbantáshoz használható. Nagy ereje miatt gyakran használják másodlagos detonátorként. A TNT-t a toluol nitrálásával és salétromsavval és kénsavval történő finomításával nyerik. A toluol nitrálása után nagy mennyiségű hulladék sav és savas víz (más néven sárga víz) távozik, és a finomítás után lúgos szennyvíz (más néven vörös víz) keletkezik.

A TNT szennyvíz jellemzői: összetett összetétel, stabil kémiai tulajdonságok, a benne lévő anyagok általában nagy koncentrációjú, nehezen lebomló szerves anyagok, ami nagyon káros; a legtöbb szennyezőanyag akut mérgező, ami az emberek és emlősök akut vagy krónikus mérgezését okozhatja, behatolhat a talajba és a víztestekbe, és az általános mikroorganizmusok nehezen bontják le.

A DNT számos vegyi termék fontos intermedierje, és szükséges köztes termék a TNT robbanóanyagok gyártásához. A DNT szennyvíz a DNT előkészítése, finomítása és mosása során keletkező lúgos szerves szennyvíz. A DNT szennyvíz jellemzői: rendkívül összetett összetételű, a szennyvízben lévő nitrovegyületek stabil szerkezetűek, rákkeltőek és biológiailag mérgezőek, és a lebomlási folyamat során könnyen előállíthatók más mérgezőbb köztitermékek.

A nitrobenzolos szennyvíz kezelésének jelenlegi technológiája elvileg szétválasztási és átalakítási folyamatra osztható.

Az elválasztási folyamat során a szennyező anyagokat gravitációval, centripetális erővel stb. választják el a szennyvíztől. Általában a szennyező anyagok kémiai tulajdonságai nem változnak az elválasztási folyamat során; az általánosan használt elválasztási eljárások közé tartozik az adszorpció, sztrippelés, extrakció, koagulálás és kicsapás, membránelválasztás és desztilláció;

Az átalakítási folyamat célja a szennyező anyagok kémiai természetének megváltoztatása kémiai vagy mikrobiális hatás révén, nem mérgező anyagokká alakítva azokat, vagy csökkentve toxicitásukat, hogy megfeleljenek a kibocsátási szabványoknak. A gyakori átalakítási folyamatok közé tartozik: mikromotoros oxidáció, Fenton oxidáció, fotokatalitikus oxidáció, biológiai módszer, elektrokémiai katalitikus oxidáció stb.