Caractéristiques de la qualité des eaux usées nitrobenzéniques
Les composés nitrobenzéniques (tels que la nitroaniline, le nitrobenzène, le nitrochlorobenzène et les hydrocarbures polynitroaromatiques, etc.) sont l'une des matières premières chimiques de base importantes. Ils sont largement utilisés dans la production industrielle comme les colorants, les médicaments, les produits chimiques, les explosifs, les pesticides et la synthèse organique, et sont les meilleurs de l'industrie chimique. Par conséquent, un grand nombre de composés nitrobenzéniques sont entrés dans la vie des gens. Ils ont des structures stables, ne sont pas faciles à décomposer et à transformer, sont nombreux et complexes et sont très toxiques pour les organismes. Habituellement, ces composés sont des substances hautement toxiques et hautement cancérigènes, et leur toxicité est généralement 20 à 30 fois supérieure à celle des autres composés.
En raison de leurs nombreuses variétés et de leurs tailles de production variables, jusqu'à présent, la plupart des processus de production sont relativement arriérés, le rendement n'est pas élevé, les réactions secondaires sont complexes et, en particulier, les eaux usées de production rejetées polluent gravement l'environnement. Le rejet direct des eaux usées nitrobenzéniques entraînera une large présence de ces composés dans l’eau et le sol, provoquant de graves problèmes de pollution environnementale. Par conséquent, l'État a des normes de contrôle strictes pour la concentration de composés nitrobenzéniques dans les eaux usées, stipulant que la concentration de rejet maximale autorisée est : 2,0 mg/L pour le premier niveau, 2,5 mg/L pour le deuxième niveau, et 3,0 mg/L pour le troisième niveau.
Selon les statistiques, environ 30 000 tonnes de composés nitrobenzéniques sont rejetées dans l'environnement chaque année dans le monde. De plus, avec le développement continu de l'industrie chimique moderne, la demande de tels composés montre une nette tendance à la hausse, parmi laquelle la demande mondiale de nitrobenzène augmente à un taux annuel de 3,1 %. Les types et les quantités de ces composés pénétrant dans l'environnement par divers canaux augmenteront également, et la pollution de l'environnement deviendra de plus en plus grave, menaçant directement la santé humaine.
Le nitrobenzène est un liquide huileux jaune clair, toxique et transparent avec une saveur d'amande amère. Sa formule moléculaire est C6H5NO2, sa densité est de 1,2 g/cm3, son point d'ébullition est de 210,8 degrés, son point de fusion est de -5,7 degrés, il est difficile à dissoudre dans l'eau, mais il est facilement soluble dans la plupart des matières organiques. des solvants tels que le benzène, l’éther et l’éthanol. Dans des conditions de température et de chaleur élevées, une combustion et une explosion se produiront et peuvent réagir violemment avec le HNO3. Le groupe nitro du nitrobenzène a une forte capacité à absorber les électrons, ce qui réduit la densité du nuage électronique sur le cycle benzénique, rendant le nitrobenzène extrêmement stable.
Caractéristiques des eaux usées nitrobenzéniques
Les composés nitrobenzéniques (nitrophénol, nitrobenzène, nitrobenzène chlorobenzène et hydrocarbures polynitroaromatiques) sont des intermédiaires organiques basiques extrêmement importants dans les processus de synthèse chimique. Ils sont largement utilisés dans les industries de la chimie fine, du textile, de l’imprimerie et de la teinture.
Les caractéristiques des eaux usées nitrobenzènes sont les suivantes : le nitrobenzène est insoluble dans l’eau et a une densité supérieure à celle de l’eau. Après avoir pénétré dans le plan d'eau, il coulera au fond de l'eau et restera inchangé pendant longtemps, de sorte que la pollution de l'eau causée durera un temps considérable ; la plupart des eaux usées de nitrobenzène sont rejetées par intermittence et la concentration de nitrobenzène rejetée par différents processus de production est également différente.
Dans le même temps, la quantité d'eaux usées varie également en fonction de l'échelle de production, allant de quelques tonnes à plusieurs milliers de tonnes ; dans le processus de production du nitrobenzène, en raison des fluctuations des conditions de fonctionnement telles que la température, la pression, le pH et l'écart dans la quantité d'alimentation, des sous-produits tels que le dinitrobenzène seront produits et entreront dans les eaux usées du nitrobenzène, rendant le traitement des eaux usées du nitrobenzène plus difficile ; dans le processus de production du nitrobenzène et de l'aniline, une grande quantité de HCl, H2SO4, NaOH et des catalyseurs métalliques tels que Cu, Fe, Al et des additifs organiques doivent être ajoutés.
En raison d'une réaction incomplète et d'un entraînement du produit, les eaux usées nitrobenzènes contiennent des ions de métaux lourds et des matières organiques complexes. Dans le même temps, en raison de la déviation des acides et des alcalis, le pH des eaux usées fluctue irrégulièrement dans une large plage, ce qui rend le traitement des eaux usées plus difficile.
Qualité des eaux usées TNT et DNT
Le TNT est une poudre jaune ou feuilletée hautement explosive, difficile à dissoudre dans l'eau et peut être utilisée pour le dynamitage sous-marin. En raison de sa grande puissance, il est souvent utilisé comme détonateur secondaire. Le TNT est obtenu par nitration et raffinage du toluène avec de l'acide nitrique et de l'acide sulfurique. Après nitration du toluène, une grande quantité d'acide usé et d'eau acide (également connue sous le nom d'eau jaune) est rejetée et des eaux usées alcalines (également connues sous le nom d'eau rouge) sont produites après le raffinage.
Les caractéristiques des eaux usées de TNT sont : une composition complexe, des propriétés chimiques stables et les substances contenues sont généralement des matières organiques à haute concentration, difficiles à dégrader, ce qui est très nocif ; la plupart des polluants sont extrêmement toxiques, ce qui peut provoquer un empoisonnement aigu ou chronique chez les humains et les mammifères, et peuvent pénétrer dans le sol et les plans d'eau, et sont difficiles à dégrader par les micro-organismes en général.
Le DNT est un intermédiaire important pour de nombreux produits chimiques et un intermédiaire nécessaire à la fabrication d'explosifs TNT. Les eaux usées du DNT sont des eaux usées organiques alcalines produites lors de la préparation, du raffinage et du lavage du DNT. Les caractéristiques des eaux usées DNT sont les suivantes : de composition extrêmement complexe, les composés nitrés contenus dans les eaux usées ont des structures stables, sont cancérigènes et biologiquement toxiques, et sont faciles à produire d'autres intermédiaires plus toxiques au cours du processus de dégradation.
Processus conventionnel de traitement des eaux usées
En principe, la technologie actuelle de traitement des eaux usées nitrobenzéniques peut être divisée en processus de séparation et processus de conversion.
Le processus de séparation consiste à séparer les polluants des eaux usées par gravité, force centripète, etc. Généralement, les propriétés chimiques des polluants ne sont pas modifiées pendant le processus de séparation ; les procédés de séparation couramment utilisés comprennent l'adsorption, le stripping, l'extraction, la coagulation et la précipitation, la séparation par membrane et la distillation ;
Le processus de conversion consiste à modifier la nature chimique des polluants par une action chimique ou microbienne, en les convertissant en substances non toxiques ou en réduisant leur toxicité pour répondre aux normes d'émission. Les processus de conversion courants comprennent : l'oxydation micromoteur, l'oxydation Fenton, l'oxydation photocatalytique, la méthode biologique, l'oxydation catalytique électrochimique, etc.