一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明創(chuàng)造提供一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法，它包括下列步驟；（1）預(yù)處理：根據(jù)活潑金屬?gòu)U料情況，直接進(jìn)行下一步；或者用有機(jī)低碳醇進(jìn)行浸泡去除油污后進(jìn)行下一步；或者用無(wú)機(jī)酸浸去除氧化物后進(jìn)行下一步；或者用有機(jī)低碳醇進(jìn)行浸泡去除油污，然后用無(wú)機(jī)酸浸泡去除氧化物后進(jìn)行下一步；（2）處理硝酸：將預(yù)處理后的活潑金屬?gòu)U料加入裝有硝酸廢水的容器中并向容器中加入添加劑，在20-50℃的環(huán)境下反應(yīng)4-10小時(shí)。廢水中的硝酸在含活潑金屬的廢料和添加劑的共同作用下，被還原為對(duì)環(huán)境無(wú)害化的氮?dú)膺M(jìn)行排放，從根本上解決了硝酸濃度過(guò)高對(duì)后續(xù)處理的限制，滿足了生化處理的需求。
【專利說(shuō)明】一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及本發(fā)明涉及一種己二酸生產(chǎn)工藝廢水的處理方法，具體說(shuō)是一種利用化學(xué)反硝化原理，將己二酸工業(yè)生產(chǎn)廢水中的硝酸根、亞硝酸根利用活潑金屬的廢料和添加劑進(jìn)行還原，最終將硝酸的氮還原為氮?dú)獾姆椒ā?br>
【背景技術(shù)】
[0002]己二酸是一種重要的有機(jī)二元酸，主要用于制造尼龍66纖維和尼龍66樹脂，在有機(jī)合成工業(yè)中，為己二腈、己二胺的基礎(chǔ)原料，同時(shí)還可用于生產(chǎn)潤(rùn)滑劑，也可用于醫(yī)藥等方面，用途十分廣泛。己二酸在生產(chǎn)過(guò)程中主要產(chǎn)生高濃度硝酸廢水，硝酸根濃度可達(dá)到3365mg/L。通過(guò)對(duì)其水質(zhì)的分析可知己二酸生產(chǎn)廢水生化性較好，可采用生物法處理，但是己二酸裝置的含硝酸廢水因硝酸含量過(guò)高(硝酸根濃度高于150mg/L)將在生物處理時(shí)對(duì)反硝化細(xì)菌產(chǎn)生毒性抑制。因此，該廢水極大的限制了常規(guī)生物處理的可能性，提高了廢水治理的成本，影響了國(guó)內(nèi)己二酸生產(chǎn)工藝的環(huán)保品質(zhì)，并在一定程度上限制了國(guó)內(nèi)己二酸工藝包在環(huán)境容量低、土地緊缺地區(qū)的推廣應(yīng)用。[0003]CN102815833A公開了一種含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水的膜法處理回用工藝，采用組合式工藝，包括預(yù)處理、一級(jí)連續(xù)卷式反滲透、高壓平板反滲透、超高壓平板反滲透、蒸發(fā)結(jié)晶以及二級(jí)反滲透等工藝過(guò)程。經(jīng)過(guò)該組合工藝處理，含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水可被完全處理達(dá)標(biāo)回用，實(shí)現(xiàn)含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水的零排放，并能回收廢水中的硝酸。但是采用反滲透的膜分離法在后續(xù)處理中能耗很高，運(yùn)行費(fèi)用過(guò)大不適合用于大量工業(yè)廢水的處理。
[0004]此外，CN102515420A公開了一種己二酸生產(chǎn)廢水的厭氧+A/0耦合生物處理方法，經(jīng)過(guò)預(yù)處理、厭氧處理、A/0處理等步驟，可使廢水達(dá)標(biāo)出水。但是該工藝在預(yù)處理時(shí)采用了混凝劑和助凝劑，對(duì)廢水中的大顆粒污染物進(jìn)行混凝沉淀，然后進(jìn)行生物處理，只是完成了污染物的轉(zhuǎn)移或濃縮，造成二次污染，處理高濃度的硝酸污泥同樣需要較高的費(fèi)用，也不適合大量工業(yè)廢水的治理。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明創(chuàng)造要解決的問(wèn)題是本發(fā)明利用化學(xué)反硝化原理，用活潑金屬的廢料和添加劑和己二酸生產(chǎn)廢水中的硝酸根、亞硝酸進(jìn)行反應(yīng)，將硝酸的氮還原為對(duì)環(huán)境無(wú)害化的氮?dú)膺M(jìn)行排放。提供一種投資成本低，運(yùn)行簡(jiǎn)單，特別適用于己二酸生產(chǎn)的硝酸廢水及其他含有硝酸廢水的處理方法，從根本上解決了己二酸生產(chǎn)廢水因?yàn)橄跛岣鶟舛冗^(guò)高而抑制生物處理的困難。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是:一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法，其特征在于，它包括下列步驟；
[0007](I)預(yù)處理:根據(jù)活潑金屬?gòu)U料情況，直接進(jìn)行下一步；或者用有機(jī)低碳醇進(jìn)行浸泡去除油污后進(jìn)行下一步；或者用無(wú)機(jī)酸浸去除氧化物后進(jìn)行下一步；或者用有機(jī)低碳醇進(jìn)行浸泡去除油污，然后用無(wú)機(jī)酸浸泡去除氧化物后進(jìn)行下一步；
[0008](2)處理硝酸:將預(yù)處理后的活潑金屬?gòu)U料加入裝有硝酸廢水的容器中并向容器中加入添加劑，在20-50°C的環(huán)境下反應(yīng)4-10小時(shí)。
[0009]進(jìn)一步，所述的有機(jī)低碳醇為甲醇、乙醇中一種。
[0010]進(jìn)一步，所述的無(wú)機(jī)酸為硫酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸中的一種。
[0011]進(jìn)一步，所述的添加劑為尿素、氯化銨、氨基磺酸中的一種。
[0012]進(jìn)一步，所述的添加劑質(zhì)量為廢水中硝酸根質(zhì)量的2-10倍。
[0013]進(jìn)一步，所述的活潑金屬?gòu)U料為機(jī)床加工下來(lái)的鐵屑、鐵刨花、銅屑，熔煉時(shí)產(chǎn)生的鋁渣中的一種。
[0014]進(jìn)一步，所述的經(jīng)過(guò)無(wú)機(jī)酸預(yù)處理的活潑金屬?gòu)U料的質(zhì)量為廢水中硝酸根質(zhì)量的5-30 倍。
[0015]進(jìn)一步，所述的預(yù)處理中有機(jī)低碳醇的浸泡時(shí)間為10分鐘，無(wú)機(jī)酸浸泡的時(shí)間為10-30分鐘；所用無(wú)機(jī)酸濃度為0.05-0.5mol/L。
[0016]有機(jī)低碳醇浸泡洗去活潑金屬?gòu)U料上的油污及其他污染物，減少給后面的反應(yīng)帶來(lái)的影響，有機(jī)低碳醇為甲醇、乙醇；也可以用工業(yè)上回收的甲醇、乙醇及其混合物，能滿足活潑金屬?gòu)U料清理的需要即可。
[0017]無(wú)機(jī)酸浸泡用來(lái)除去活潑金屬?gòu)U料表面的氧化物，金屬氧化物能延長(zhǎng)后面的反應(yīng)時(shí)間，甚至使反應(yīng)停止；無(wú)機(jī)酸能很好的去除這些活潑金屬?gòu)U料的表面氧化物；無(wú)機(jī)酸選用的是硫酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸中的一種；這些酸都能滿足去除氧化物的要求，也可以用一些廢酸，降低處理成本；也可以用它們的混合廢酸，如果濃度太高將它們的濃度降低，防止它們對(duì)金屬表面鈍化，也不能稀釋的濃度太低，這樣處理活潑金屬?gòu)U料的效率就會(huì)降低。
[0018]活潑金屬?gòu)U料是鐵屑、鐵刨花、銅屑，熔煉時(shí)產(chǎn)生的鋁渣，這些材料價(jià)格低，能減少處理成本；這些由于是廢料，工廠保存不完善，表面會(huì)沾有油污，表面氧化也比較嚴(yán)重，為了提高效率，減少給后面反應(yīng)帶來(lái)的影響，就需要進(jìn)行預(yù)處理；根據(jù)活潑金屬?gòu)U料的情況選擇處理方法；由于活潑金屬?gòu)U料在工廠中收集，單一存放的鐵屑、鐵刨花、銅屑，熔煉時(shí)產(chǎn)生的鋁渣的工廠很少，很多混在一起，也可以混合使用。
[0019]將預(yù)處理后的活潑金屬?gòu)U料，加入到裝有硝酸廢水的容器中并向容器中加入添加劑，可以靜止浸泡，也可以進(jìn)行攪拌；攪拌的情況下反應(yīng)效率會(huì)提高。
[0020]本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:廢水中的硝酸在含活潑金屬的廢料和添加劑的共同作用下，被還原為對(duì)環(huán)境無(wú)害化的氮?dú)膺M(jìn)行排放，從根本上解決了硝酸根濃度過(guò)高對(duì)后續(xù)處理的限制，滿足了生化處理的需求。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行進(jìn)一步解釋。
[0022]實(shí)施例1`
[0023]首先對(duì)鐵屑進(jìn)行預(yù)處理:用甲醇對(duì)其浸泡10分鐘，然后放入0.05mol/L的硫酸溶液中浸泡10分鐘，以備后續(xù)使用。
[0024]將IL初始硝酸根濃度為3365mg/L的己二酸生產(chǎn)廢水裝入反應(yīng)容器中，加入16.825g經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鐵屑和6.73g尿素，在50°C下浸泡4小時(shí)，反應(yīng)后硝酸根濃度為92mg/L，氮?dú)獾倪x擇性為94.1%。
[0025]實(shí)施例2
[0026]首先對(duì)鐵刨花進(jìn)行預(yù)處理:用乙醇對(duì)其浸泡10分鐘，然后放入0.5mol/L的鹽酸溶液中浸泡30分鐘，以備后續(xù)使用。
[0027]將IL初始硝酸根濃度為3365mg/L的己二酸生產(chǎn)廢水裝入反應(yīng)容器中，加入16.825g經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鐵刨花和6.73g尿素，在20°C下浸泡6小時(shí)，反應(yīng)后硝酸根濃度為109mg/L，氮?dú)獾倪x擇性為93.8%。
[0028]實(shí)施例3
[0029]首先對(duì)銅屑進(jìn)行預(yù)處理:用甲醇對(duì)其浸泡10分鐘,然后放入0.05mol/L的鹽酸溶液中浸泡15分鐘，以備后續(xù)使用。
[0030]將IL初始硝酸根濃度為3365mg/L的己二酸生產(chǎn)廢水裝入反應(yīng)容器中，加入100.95g經(jīng)過(guò)預(yù)處理的銅屑和33.65g尿素，在30°C下浸泡10小時(shí)，反應(yīng)后硝酸根濃度為86mg/L，氮?dú)獾倪x擇性為92.6%。
[0031]實(shí)施例4
[0032]首先對(duì)鋁渣進(jìn)行預(yù)處理:用乙醇對(duì)其浸泡10分鐘，然后放入0.05mol/L的磷酸溶液中浸泡20分鐘，以備后續(xù)使用。
[0033]將IL初始硝酸根濃度為3365mg/L的己二酸生產(chǎn)廢水裝入反應(yīng)容器中，加入67.3g經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鋁渣和16.825g氯化銨，在20°C下浸泡10小時(shí)，反應(yīng)后硝酸根濃度為132mg/L，氮?dú)獾倪x擇性為94.6%。
[0034]實(shí)施例5
[0035]首先對(duì)鐵刨花進(jìn)行預(yù)處理:用甲醇對(duì)其浸泡10分鐘，然后放入0.2mol/L的氫氟酸溶液中浸泡30分鐘，以備后續(xù)使用。
[0036]將IL初始硝酸根濃度為3365mg/L的己二酸生產(chǎn)廢水裝入反應(yīng)容器中，加入67.3g經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鐵刨花和13.46g氨基磺酸，在30°C下浸泡8小時(shí)，反應(yīng)后硝酸根濃度為125mg/L，氮?dú)獾倪x擇性為93.5%
[0037]實(shí)驗(yàn)對(duì)比效果:
【權(quán)利要求】
1.一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法，其特征在于，它包括下列步驟； (1)預(yù)處理:根據(jù)活潑金屬?gòu)U料情況，直接進(jìn)行下一步；或者用有機(jī)低碳醇進(jìn)行浸泡去除油污后進(jìn)行下一步；或者用無(wú)機(jī)酸浸去除氧化物后進(jìn)行下一步；或者用有機(jī)低碳醇進(jìn)行浸泡去除油污，然后用無(wú)機(jī)酸浸泡去除氧化物后進(jìn)行下一步； (2)處理硝酸:將預(yù)處理后的活潑金屬?gòu)U料加入裝有硝酸廢水的容器中并向容器中加入添加劑，在20-50°C的環(huán)境下反應(yīng)4-10小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法，其特征在于:所述的有機(jī)低碳醇為甲醇、乙醇中一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法，其特征在于:所述的無(wú)機(jī)酸為硫酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法，其特征在于:所述的添加劑為尿素、氯化銨、氨基磺酸中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法，其特征在于:所述的添加劑質(zhì)量為廢水中硝酸根質(zhì)量的2-10倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法，其特征在于:所述的活潑金屬?gòu)U料為機(jī)床加工下來(lái)的鐵屑、鐵刨花、銅屑，熔煉時(shí)產(chǎn)生的鋁渣中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法，其特征在于:所述的經(jīng)過(guò)無(wú)機(jī)酸預(yù)處理的活潑金屬?gòu)U料的質(zhì)量為廢水中硝酸根質(zhì)量的5-30倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種己二酸生產(chǎn)工藝中含硝酸廢水的處理方法，其特征在于:所述的預(yù)處理中有機(jī)低碳醇的浸泡時(shí)`間為10分鐘，無(wú)機(jī)酸浸泡的時(shí)間為10-30分鐘；所用無(wú)機(jī)酸濃度為0.05-0.5mol/L。
【文檔編號(hào)】C02F1/70GK103693729SQ201310745027
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】王元平, 王紹偉, 孫承宇, 劉 文, 王志文, 張媛, 袁海朋, 宋輝 申請(qǐng)人:中國(guó)天辰工程有限公司, 天津天辰綠色能源工程技術(shù)研發(fā)有限公司