一种偏二甲肼废水的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废水处理领域，具体涉及一种偏二甲肼废水的处理方法。
【背景技术】
[0002]偏二甲肼(1，1- 二甲基肼，UDMH)是一种性能良好的液体火箭燃料，在国防和航天科技领域都有着广泛的应用，但易挥发且有毒。
[0003]偏二甲肼污水排入环境后，废水中不仅含有偏二甲肼，还会氧化分解产生亚硝基二甲胺、偏腙、二甲胺、氢氰酸、甲醛等组份，而有的组分的毒性超过偏二甲肼，因此对偏二甲肼废水的治理具有重要的意义。
[0004]目前，偏二甲肼废水的治理方法主要有:化学处理法、物理处理法、生物处理法。
[0005]化学处理法如臭氧氧化法、光催化氧化法、氯化法等，这些方法理论上可以将偏二甲肼分解为无害的小分子，但分解反应往往不能完全进行，或多或少的产生有毒的中间分解产物。当废水中偏二甲肼的浓度较大时处理效果更差，处理时间长。生物处理法如水生植物降解法、细菌降解法等，但由于生物处理环境较难控制，使用具有很大的局限性。物理处理法主要有活性炭吸附法和离子交换法，但活性炭吸附法存在处理不彻底的问题，而离子交换法存在树脂再生及再生物二次污染的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是对现有偏二甲肼废水处理方法特别是物理吸附法进行改进，提供一种通过改变废水中偏二甲肼的极性提高处理效果的方法。
[0007]一种偏二甲肼废水的处理方法，包括如下步骤:
(1)向偏二甲肼废水中加入缩合剂，混合反应，所述缩合剂为醛、酮和/或糖；
(2)经步骤(1)混合反应后，向废水中加入吸附剂进行吸附处理。
[0008]进一步，所述醛为碳数为1-12个的脂肪醛、糠醛、苯甲醛和/或苯甲醛衍生物。
[0009]进一步，所述苯甲醛衍生物为对硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛、对羟基苯甲醛、邻羟基苯甲醛、对羧基苯甲醛、卤代苯甲醛、2-氰基苯甲醛、4-氰基苯甲醛、对二甲胺基苯甲醛、对醛基苯甲酸甲酯和/或对醛基苯甲酸乙酯。
[0010]进一步，所述脂肪醛为甲醛、聚合度为3-10的低聚甲醛、乙醛、三聚乙醛和/或巴豆醛等。
[0011]进一步，所述酮为碳数为3-12个的脂肪酮、环己酮和/或苯乙酮。
[0012]进一步，所述脂肪酮为丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、3-己酮、甲基异丁基酮、2-庚酮和/或4-庚酮等。
[0013]进一步，所述糖为易水解、水溶性好的单糖或/和低聚糖，优选葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖。
[0014]部分缩合剂与废水中的偏二甲肼反应会产生沉淀，此时，可以先对废水进行固液分离，例如:过滤、离心，以除去产生的沉淀，再用吸附剂进行吸附，从而提高效率。若混合反应不产生沉淀，也可先使用有机溶剂萃取，再加入吸附剂进行吸附处理，以减少吸附剂的使用量。萃取所用的有机溶剂可以为二氯甲烷、氯仿和/或乙酸乙酯。
[0015]所用缩合剂的用量根据该缩合剂所含醛羰基或酮羰基官能团数调整，优选所述缩合剂与偏二甲肼的摩尔比为(0.1-10):1。
[0016]根据所用缩合剂的不同，混合反应所需时间一般在5分钟至5小时，反应在5_50°C下进行。
[0017]所述的吸附剂只要能使偏二甲肼及与所述缩合剂反应生成的产物含量降低即可，并无特殊限制，例如:活性炭、分子筛、硅胶，优选活性炭。
[0018]本发明的有益效果:
本发明发现，在偏二甲肼废水中加入酮、醛、糖后，能显著提高偏二甲肼被吸附剂吸附的能力，使废水中偏二甲肼处理的更彻底。又能适当使用萃取及过滤的方法，减少活性炭的使用量。
【具体实施方式】
[0019]以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]实施例1
取偏二甲肼水溶液50mL (质量浓度为0.6%)，加入质量浓度为40%的甲醛lmL，在35°C反应lh后，再向溶液中加入10g煤质常规粉状活性炭(市售)，吸附lh，过滤，经检测滤液中偏二甲肼含量为19mg/L。
[0021]对照实验:取偏二甲肼水溶液50mL (质量浓度0.6%)，用10g煤质常规粉状活性炭吸附2h，过滤，经检测滤液中偏二甲肼的质量浓度为0.1%。由对比实验可以看出，单纯通过活性炭吸附的效果明显较差。
[0022]实施例2
取偏二甲肼水溶液50mL(质量浓度为0.1% )，加入糠醛lmL，在20°C反应lh，溶液中析出棕黄色固体，离心，再向溶液中加入2g煤质常规粉状活性炭吸附0.5h，过滤，得无色澄清滤液，经检测滤液中偏二甲肼含量为7.5mg/L0
[0023]对照实验:取偏二甲肼水溶液50mL (质量浓度0.1%)，用2g煤质常规粉状活性炭吸附0.5h，过滤，经检测滤液中偏二甲肼的质量浓度为0.03%。
[0024]实施例3
用0.2mL质量浓度为40%的乙醛水溶液替代实施例2中的糖醛，其他同实施例2，最终滤液中偏二甲肼含量为20mg/L。
[0025]实施例4
取偏二甲肼水溶液50mL(质量浓度为0.1% )，加入苯甲醛0.2mL，并加入lmL乙醇增加苯甲醛的水溶性，在20°C反应4h，再用二氯甲烷萃取三次(3X10mL)，然后向萃取后的水溶液中加入2g煤质常规粉状活性炭吸附lh，过滤，得无色澄清滤液，经检测滤液中偏二甲肼含量为17mg/L。
[0026]对照实验:取偏二甲肼水溶液50mL (质量浓度0.1%)，用二氯甲烷萃取三次(3X10mL)，萃取后的水溶液用2g煤质常规粉状活性炭吸附lh，过滤，经检测滤液中偏二甲肼的质量浓度为0.02%。
[0027]实施例5
用0.2mL邻羟基苯甲醛替代实施例4中的苯甲醛，其他同实施例4，最终滤液中偏二甲肼含量为15mg/L。
[0028]实施例6
用0.12g 4-氯苯甲醛替代实施例4中的苯甲醛，其他同实施例4，最终滤液中偏二甲肼含量为17mg/L。
[0029]实施例7
用0.lmL丙酮替代实施例4中的苯甲醛，其他同实施例4，最终滤液中偏二甲肼含量为25mg/L。
[0030]实施例8
用0.lmL苯乙酮替代实施例4中的苯甲醛，其他同实施例4，最终滤液中偏二甲肼含量为 26mg/L0
[0031]实施例9
用0.2mL 2-庚酮替代实施例4中的苯甲醛，其他同实施例4，最终滤液中偏二甲肼含量为 22mg/L0
[0032]实施例10
取偏二甲肼水溶液50mL (质量浓度为0.1%)，加入对硝基苯甲醛0.12g，在25°C反应0.5h后，有桔黄色沉淀产生，减压过滤。向滤液中再加入0.06g对硝基苯甲醛，于11°C反应0.5h，再减压过滤，所得滤液用2g煤质常规粉状活性炭吸附2h，过滤。经检测最终滤液中偏二甲肼含量为2.5mg/Lo
[0033]实施例11
取含有质量浓度3%的偏二甲肼水溶液100ml，加入对硝基苯甲醛7.5g，在30°C反应0.5h后，有桔黄色沉淀产生，减压过滤。滤液中再加入5g对硝基苯甲醛，于同样温度反应0.5h，再减压过滤，滤液用乙酸乙酯萃取三次(3X30mL)，萃取后水溶液用20g煤质常规粉状活性炭吸附2h，过滤后再用20g煤质常规粉状活性炭吸附2h，过滤，滤液中经检测偏二甲肼含量为8.0mg/Lo
[0034]实施例12
取偏二甲肼水溶液50mL(质量浓度为0.6%)，加入三聚甲醛0.3g，在40°C反应2h，再用氯仿萃取三次(3X10mL)，萃取后的水溶液用10g煤质常规粉状活性炭吸附2h，过滤，经检测滤液中偏二甲肼含量为5.3mg/L0
[0035]实施例13
取偏二甲肼水溶液50mL(质量浓度为0.6%)，加入葡萄糖0.5g，在40°C反应2h，再用二氯甲烷萃取三次(3X10mL)，萃取后的水溶液用10g煤质常规粉状活性炭吸附2h，过滤，经检测滤液中偏二甲肼含量为12mg/L。
[0036]实施例14
用0.5g蔗糖替代实施例13的葡萄糖，其他同实施例13，最终滤液中偏二甲肼含量为17mg/L。
[0037]活性炭再生:将吸附饱和的煤质常规粉状活性炭于300°C再生2h，产生的烟气用水吸收塔吸收。
[0038]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种偏二甲肼废水的处理方法，包括如下步骤: (1)向偏二甲肼废水中加入缩合剂，混合反应，所述缩合剂为醛、酮和/或糖； (2)经步骤(1)混合反应后，向废水中加入吸附剂进行吸附处理。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述醛为碳数为1-12个的脂肪醛、糠醛、苯甲醛和/或苯甲醛衍生物。3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述苯甲醛衍生物为对硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛、对羟基苯甲醛、邻羟基苯甲醛、对羧基苯甲醛、齒代苯甲醛、2-氰基苯甲醛、4-氰基苯甲醛、对二甲胺基苯甲醛、对醛基苯甲酸甲酯和/或对醛基苯甲酸乙酯。4.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述脂肪醛为甲醛、聚合度为3-10的低聚甲醛、乙醛、三聚乙醛和/或巴豆醛。5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述酮为碳数为3-12个的脂肪酮、环己酮和/或苯乙酮。6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述脂肪酮为丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、3-己酮、甲基异丁基酮、2-庚酮和/或4-庚酮。7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述糖为单糖或/和低聚糖，优选为葡萄糖、蔗糖、果糖和/或麦芽糖。8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，混合反应时间为5分钟至5小时，温度为5-50°C，缩合剂与偏二甲肼的摩尔比为(0.1-10):1。9.根据权利要求1-8任一所述的处理方法，其特征在于，经步骤(1)混合反应后的废水先过滤、离心和/或有机溶剂萃取，再加入吸附剂进行吸附处理，优选地，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿和/或乙酸乙酯。10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的吸附剂为活性炭、分子筛或硅胶，优选为活性炭。
【专利摘要】本发明公开一种偏二甲肼废水的处理方法，包括如下步骤：（1）向偏二甲肼废水中加入缩合剂，混合反应，所述缩合剂为醛、酮和/或糖；（2）经步骤（1）混合反应后，向废水中加入吸附剂进行吸附处理。与现有偏二甲肼的活性炭吸附法相比，本发明方法在偏二甲肼废水中加入酮、醛和糖后，既能显著提高偏二甲肼被吸附剂吸附的能力，使废水中偏二甲肼处理的更彻底，又能适当使用萃取及过滤的方法，减少吸附剂的使用量。
【IPC分类】C02F101/38, C02F9/04
【公开号】CN105314767
【申请号】CN201510735192
【发明人】裴奔, 张海军, 常彦龙, 郭跃萍, 田靖, 覃文武
【申请人】兰州大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年11月3日