一种ADN生产废水的处理方法与流程

文档序号:19495639发布日期:2019-12-24 14:54阅读:1864来源:国知局

本发明涉及一种adn生产废水的处理方法,属于纳米材料及纳米材料技术领域。



背景技术:

二硝酰胺铵(adn)的分子式为nh4n(no2)2,分子中不含碳和氯,能量密度高,高温稳定性好,作为推进剂,燃烧不产生烟,是复合推进剂中最有希望的替代氧化剂之一。但adn生产过程会产生大量废水。废水主要以硝酸铵、硫酸铵等高浓度无机盐类和较低浓度的有机污染物,其中adn为毒性物质,若不采取适当的防治措施,将对局部环境造成严重污染。

现有的adn生产废水处理技术主要包括物理处理技术、化学处理技术及生物处理技术。吸附、絮凝等物理处理技术虽然简单易行,费用较低,但对adn等含能化合物脱除效果较差;均相fenton化学氧化法对废水中有机物具有较好的脱除效率,但对adn氧化降解效果差且存在铁泥二次污染问题;生物处理技术操作安全,运行成本低,能实现污染物完全矿化,但存在微生物对adn耐受程度较低,当残存adn浓度超过2mg/l时,adn对微生物的毒性抑制较大,微生物降解速率慢,不能满足实际工业需求。因此,提供一种工艺简单、易于操作的adn生产废水处理方法是十分必要的。



技术实现要素:

本发明为了解决上述处理adn生产废水方法的缺陷,提供一种adn生产废水的处理方法。

本发明的技术方案:

一种adn生产废水的处理方法,该方法的操作步骤为:

步骤一、将adn生产废水置于光催化反应器中,进行光化预处理;

步骤二、然后向光催化反应器内加入非均相fenton催化剂和双氧水进行氧化处理;

步骤三、氧化处理完成后,向光催化反应器中加入ca(no3)2),得到硝酸铵盐水;

步骤四、对步骤三得到的硝酸铵盐水进行蒸馏浓缩,得到液体铵盐或者硝酸铵固体。

优选的:所述的步骤一的具体操作过程如下:将adn生产废水置于光催化反应器中,其中废水液体总量不超过光催化反应器体积的60%;然后,使用紫外光灯照射,对催化反应器中的废水进行光化预处理。

优选的:所述的紫外灯功率为10w~1000w。

优选的:所述的紫外灯光照时间为0.5h~24h。

优选的:所述的紫外灯波长低于365nm。

优选的:所述的步骤二的具体操作过程如下:向完成步骤一的光化预处理后的光催化反应器中加入硫酸溶液调节ph范围至3~5,然后加入质量分数10%的非均相fenton催化剂;然后在30min内滴加质量浓度30%的双氧水,完成滴加双氧水后继续反应24h。

最优选的:所述的1ladn生产废水中加入双氧水的量与adn生产废水的cod值的比为(0.5~3):1。

优选的:所述的非均相fenton催化剂为fe2o3、fe3o4、feooh中的一种或几种。

本发明具有以下有益效果:本发明的方法根据adn生产废水的水质特点,进行精准治理,通过紫外光化和非均相fenton技术联用,在大幅度降低废水中有机污染物的同时,可将废水中含能材料浓度完全脱除,处理效果大于单纯使用紫外光化法、非均相fenton氧化法效果,消除了含能材料对后续处理过程的安全性影响;最后采用蒸发浓缩实现盐类的资源化回收。该工艺流程适用于高含能、高硝酸铵盐含量的adn生产废水处理,具有工艺简单、操作方便、高效、绿色、安全等优点。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。

本发明的实施例中adn生产废水取自西安近代化学研究所,废水指标为:ph7-9.24;色度5倍;cod179mg/l;bod556.1mg/l;adn浓度228mg/l。

具体实施方式1:本发明的工艺方法处理adn生产废水

首先,将adn生产废水加入光催化反应容器内,废水总量200ml,使用波长365nm的600w紫外灯照射6h,得到光化预处理后的废水,该废水中adn含量为1.28mg/l;

然后,向光化预处理后的废水中加入稀硫酸溶液调节ph至3,然后向光催化反应容器中投加质量分数10%的非均相fenton催化剂fe2o3,然后缓连续滴加质量-体积浓度30%的双氧水,1l的adn生产废水中的双氧水投入量与cod的值比为1:1,即1l的adn生产废水中加入179mg的双氧水,完成滴加双氧水后继续反应24h,完成废水的非均相fenton氧化处理

然后,向光催化反应器内加入10gca(no3)2以去除废水中的so42-,将水中so42-转化为caso4沉淀除去,得到精制硝酸铵盐水和硫酸钙固体沉淀,硫酸钙固体纯度达到99.01%;

最后,对精制硝酸铵盐水进行蒸馏浓缩,蒸出水作为回收水可用于生产,同时可得到高浓度液体铵盐。

adn生产废水经过上述工艺处理后,蒸出水的ph为7.1,cod:66mg/l,bod5:46mg/l,悬浮物:0mg/l,色度:0倍,总磷:0mg/l,达到了废水排放标准(gb14470.1-2002)。

具体实施方式2:仅使用紫外光催化处理adn生产废水

将adn生产废水加入光催化反应容器内,废水总量200ml,共6组,每组依次分别使用波长为365nm的100w、200w、400w、600w、800w、1000w紫外灯照射6h,分别得到6组使用不同功率紫外灯光化预处理后的废水,该6组废水的水质情况如下表:

由上表可知,仅使用紫外光化法只能显著降低adn浓度,而对与废水中有机污染物的降解效果较差。

具体实施方式3:仅使用非均相fenton催化处理adn生产废水

将adn生产废水加入光催化反应容器内,废水总量200ml,共3组,每组均调节废水ph值至3,每组分别加入10%的非均相fenton催化剂fe2o3、fe3o4和feooh,然后每组均缓慢连续滴加质量-体积浓度30%的双氧水,即1l的adn生产废水中的双氧水投入量与cod的值比为1:1,即1l的adn生产废水中加入179mg的双氧水,完成滴加双氧水后继续反应24h,分别得到3组使用不同种类非均相fenton催化剂处理后的废水,水质情况如下表:

由上表可知,仅使用非均相fenton催化剂氧化法只能显著降低废水中有机物浓度,而对与废水中adn的降解效果较差。

综上,对比具体实施1、2和3可知,本发明的工艺方法根据adn生产废水的水质特点,进行精准治理,通过紫外光化和非均相fenton技术联用,在大幅度降低废水中有机污染物的同时,可将废水中含能材料浓度完全脱除,处理效果大于单纯使用紫外光化法、非均相fenton氧化法效果,消除了含能材料对后续处理过程的安全性影响。

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