本發(fā)明總體涉及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，具體涉及硝基苯廢水中回收DNT(二硝基甲苯)的裝置及方法。
背景技術(shù)：
硝基苯是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于染料、藥物及有機(jī)溶劑的生產(chǎn)等領(lǐng)域。由于硝基苯具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、高毒性、“三致”作用、難生物降解及環(huán)境積累趨勢(shì)等特點(diǎn)，硝基苯已被列為嚴(yán)格控制的環(huán)境污染物。
硝基苯廢水常見的處理方法包括物理法、化學(xué)法和生物法。物理法主要包括吸附法、萃取法及膜分離技術(shù)等，其最大的優(yōu)點(diǎn)是可達(dá)到目標(biāo)污染物的回收再利用，實(shí)現(xiàn)廢物的資源化。但該法存在處理周期長(zhǎng)、工作量大及萃取劑穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)?；瘜W(xué)法諸如單質(zhì)金屬還原法、Fenton試劑法及多相催化氧化法等，其最大的特點(diǎn)是反應(yīng)速率快及效果明顯等，但也存在處理成本高、二次污染等問(wèn)題。生物法降解途徑主要有兩種：其一是氧化途徑，以釋放亞硝酸(鹽)為特征；其二是還原途徑，以釋放氨為特征。由于生物法的處理成本低廉，且微生物具有較強(qiáng)的可變異性及適應(yīng)性，因此生物法已成為處理有機(jī)污染物的理想方法。但微生物菌株的馴化和純化的技術(shù)及如何提高菌種來(lái)源是限制生物法應(yīng)用與推廣的主要因素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種硝基苯廢水中回收DNT的裝置及方法。
本發(fā)明的原理是基于DNT凝固點(diǎn)為65～75℃之間，DNT的密度為1.528g/m2，遠(yuǎn)大于水的密度，因此設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的冷卻結(jié)晶分離裝置來(lái)回收硝基苯廢水中的DNT。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種硝基苯廢水中回收DNT的裝置，包括豎向設(shè)置的殼體，殼體上部設(shè)置有廢水入口，殼體下部設(shè)置有DNT出口；殼體中央豎向設(shè)置有導(dǎo)流筒，圍繞導(dǎo)流筒設(shè)置有冷卻盤管，殼體上部設(shè)置有溢流池，在溢流池對(duì)應(yīng)的殼體側(cè)壁上設(shè)有廢水出口；殼體下部為錐形，錐形部設(shè)置有加熱元件。
優(yōu)選情況下，導(dǎo)流筒下端可以設(shè)置有反射環(huán)。反射環(huán)的反射面優(yōu)選設(shè)置成傘面形，使得廢水沿傘面?zhèn)认蛄魅氲綒んw中，反射環(huán)起緩沖作用，防止廢水直接沖擊錐形部的DNT溶液。
具體情況下，溢流池包括溢流堰，溢流堰上端口一周均勻間隔設(shè)置有溢流槽。通過(guò)溢流槽使處理后的廢水均勻地收集到溢流池中，再?gòu)膹U水出口排出。
具體情況下，錐形部的加熱元件為圍繞錐形部設(shè)置的加熱盤管。冷卻盤管和加熱盤管中的介質(zhì)都優(yōu)選采用水，由于水的熱容較小，從而易于控制溫度，保證工藝穩(wěn)定。
優(yōu)選情況下，錐形部設(shè)置有透明觀察窗。通過(guò)透明觀察窗來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控錐形部的DNT體積，適時(shí)開啟加熱元件，排出DNT液體。
優(yōu)選情況下，殼體和導(dǎo)流筒的主體都為圓筒形。
優(yōu)選情況下，殼體上的不同部位可以設(shè)置有測(cè)溫計(jì)，用來(lái)監(jiān)測(cè)廢水溫度以及錐形部DNT液體溫度。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種硝基苯廢水中回收DNT的方法，包括以下步驟：
(1)提供上文中所述的硝基苯廢水中回收DNT的裝置；
(2)將含DNT廢水用泵輸送至導(dǎo)流筒上端，由導(dǎo)流筒流入到殼體中，然后廢水沿殼體緩慢上升，廢水在上升過(guò)程中與冷卻盤管中的冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換，使廢水溫度降至60℃以下，DNT不斷從廢水中析出下落到錐形部，處理后的廢水通過(guò)上部溢流池收集后排出，進(jìn)入后道工序處理；
(3)當(dāng)DNT達(dá)到錐形體積的70～80％，開啟錐形部的加熱元件，通過(guò)換熱使DNT變成液體，由殼體下部的DNT出口排出。
優(yōu)選情況下，冷卻盤管中冷卻介質(zhì)的溫度控制在25～35℃之間。錐形部的加熱溫度控制在75～100℃之間。在上述溫度區(qū)間中，能夠穩(wěn)定地控制廢水中DNT的析出和排出。
本發(fā)明中的硝基苯廢水中回收DNT的裝置既可以單套獨(dú)立運(yùn)行，也可以將多套裝置串聯(lián)后，對(duì)硝基苯廢水進(jìn)行多級(jí)處理，進(jìn)一步提高DNT的回收率。
本發(fā)明的硝基苯廢水中回收DNT的裝置構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，DNT收集率大于90％，大大降低了后續(xù)廢水的處理成本。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的硝基苯廢水中回收DNT的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各標(biāo)號(hào)分別代表：1、殼體，2、導(dǎo)流筒，3、溢流池，4、冷卻盤管，5、冷卻水入口，6、冷卻水出口，7、廢水出口，8、熱水進(jìn)口，9、熱水出口，10、DNT出口，11、測(cè)溫計(jì)，12、反射環(huán)，13、廢水入口；14、錐形部，15、溢流堰，16、溢流槽，17、加熱盤管。
具體實(shí)施方式
為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。
參見圖1，根據(jù)本發(fā)明的硝基苯廢水中回收DNT的裝置包括豎向設(shè)置的殼體1，殼體1上部主體呈圓筒形，下部為錐形。殼體1上部設(shè)置有廢水入口13，殼體1下部設(shè)置有DNT出口10。導(dǎo)流筒2豎直設(shè)置在殼體1中央，導(dǎo)流筒2的主體也為圓筒形，導(dǎo)流筒2的上端與廢水入口13固定連接。圍繞導(dǎo)流筒2設(shè)置有冷卻盤管4。冷卻盤管4下端為冷卻水入口5，上端為冷卻水出口6。殼體1上部設(shè)置有溢流池3，在溢流池3對(duì)應(yīng)的殼體1側(cè)壁上設(shè)有廢水出口7。殼體1下部為錐形，圍繞錐形部14設(shè)置有加熱盤管17，加熱盤管17的下端為熱水入口8，上端為熱水出口9。導(dǎo)流筒2下端設(shè)置有反射環(huán)12，反射環(huán)12的反射面呈傘面形。溢流池3包括圓周形的溢流堰15，溢流堰15上端口一周均勻間隔設(shè)置有多個(gè)溢流槽16。在錐形部14上可以設(shè)置有透明觀察窗(圖中未示出)。在殼體1的側(cè)壁上不同位置可以設(shè)置有測(cè)溫計(jì)11。
上述裝置中的殼體1、導(dǎo)流筒2、溢流堰15以及冷卻盤管4都優(yōu)選采用304或316L等不銹鋼材質(zhì)制成，從而防腐耐用，相互間連接可以通過(guò)焊接固定。
下面具體介紹采用上述裝置來(lái)從硝基苯廢水中回收DNT的方法。
將硝基苯生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的具有較高溫度的含DNT廢水用泵輸送，從廢水入口13進(jìn)入到導(dǎo)流筒2中，經(jīng)導(dǎo)流筒2的反射環(huán)12流入到殼體1中，反射環(huán)起緩沖作用，防止廢水直接沖擊錐形部14的DNT溶液。然后廢水沿殼體1緩慢上升，以上升過(guò)程中不影響DNT自然沉降為準(zhǔn)。廢水在上升過(guò)程中與冷卻盤管4中的冷卻水進(jìn)行熱交換，使廢水溫度降至60℃以下。DNT不斷從廢水中析出下落到錐形部14，處理后的廢水上升到溢流堰15后，通過(guò)溢流槽16沿圓周向均勻地流入到溢流池3中，溢流池3收集后的廢水經(jīng)廢水出口7排出，進(jìn)入后道工序處理。
從觀察窗查看DNT的沉積體積，當(dāng)DNT達(dá)到錐形部14體積的70～80％，開啟錐形部14的加熱盤管17中的熱水循環(huán)，通過(guò)換熱使DNT變成液體，打開DNT出口10的閥門，排出DNT液體。
其中，冷卻盤管4中冷卻水的溫度控制在25～35℃之間，加熱盤管17中的熱水溫度控制在75～100℃之間。在上述溫度區(qū)間中，能夠穩(wěn)定地控制廢水中DNT的析出和排出。
此外，還可以將多套上述裝置串聯(lián)后，對(duì)硝基苯廢水進(jìn)行多級(jí)處理，進(jìn)一步提高DNT的回收率。
本發(fā)明的硝基苯廢水中回收DNT的裝置已在申請(qǐng)人的工廠穩(wěn)定運(yùn)行兩年多，DNT收集率大于90％，大大降低了后續(xù)廢水的處理成本。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明的說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。