申请日2015.01.13
公开(公告)日2015.05.06
IPC分类号C02F9/04; C01D5/16; C01D5/00; C01B21/16
摘要
本发明公开一种含肼废水的处理方法，即在含肼废水中加入质量百分比浓度为30%的硫酸水溶液，以转速为100~150r/min下搅拌和肼进行中和反应，得到肼硫酸盐溶液;然后将所得肼硫酸盐溶液采用纳滤分离出水溶液及高浓度的肼硫酸盐水溶液，然后再将所得高浓度的肼硫酸盐水溶液中加入氢氧化钠进行中和反应，使溶液的pH值控制在7.5~8.0，得到肼和硫酸钠的水溶液，将所得肼和硫酸钠的水溶液再经纳滤分离，得到肼的水溶液及硫酸钠水溶液。将硫酸钠水溶液经蒸发浓缩得固体硫酸钠，分离得到的肼的水溶液回收再利用。本发明的处理方法使含肼废水中的肼和水分别进行了再利用，即实现了变废为宝，减少环境污染。
权利要求书
1.一种含肼废水的处理方法，其特征在于首先将含肼废水经酸化成盐并控制含肼废水的pH值为5-6后，通过纳滤或膜过滤分离出肼硫酸盐及水溶液，然后将所得的肼硫酸盐用氢氧化钠中和得到游离肼及硫酸钠，再经纳滤分离出肼和硫酸钠，从而实现含肼废水的处理。
2.如权利要求1所述的一种含肼废水的处理方法，其特征在于具体包括如下步骤：
(1)、在含肼废水中加入质量百分比浓度为30%的硫酸水溶液，以转速为100~150r/min搅拌下和肼进行中和反应30~60min，得到肼硫酸盐溶液;
质量百分比浓度为30%的硫酸水溶液的用量，按中和含肼废水中的肼后，使含肼废水体系的pH值控制在5-6为准;
(2)、将步骤(1)所得的肼硫酸盐溶液采用纳滤分离出水溶液，得到高浓度的肼硫酸盐水溶液;
(3)、在步骤(2)所得的高浓度的肼硫酸盐水溶液中加入氢氧化钠进行中和反应，使溶液的pH值控制在7.5~8.0，得到肼和硫酸钠的水溶液，将所得的肼和硫酸钠的水溶液再经纳滤分离，得到肼的水溶液及硫酸钠水溶液，从而完成了含肼废水中肼的分离;
将所得的硫酸钠水溶液经蒸发浓缩，得到固体硫酸钠;
得到的肼的水溶液回收再利用。
说明书
一种含肼废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种含肼废水的处理方法。
技术背景
纳滤是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术， 其截留分子量在80-1000的范围内，因此，经纳滤技术可将水(水的分子量为18)和分子量比水大得多的物质很容易地通过膜进行分离。因肼的分子量是32，如果肼不和硫酸成盐，肼就不能很好地被膜截留，其和水一样很容易通过膜，为了使膜能很好地截留肼，使肼和硫酸反应制成肼硫酸盐，肼硫酸盐的分子量为130，这样肼硫酸盐就很容易地被纳滤膜截留和水分离开。肼是碱性化合物，在用硫酸中和成盐时，溶液体系必须偏酸性，这样保证溶液体系中无游离的肼，否则游离的肼和水一起透过膜，得不到分离，但溶液的酸性也不能太强，酸性强会缩短膜的使用寿命。
肼作为一种重要的精细化工原料，主要用于合成发泡剂;用于热电厂和核电厂中循环水的防腐蚀添加剂;也用于工业锅炉和高压蒸汽炉中水的除氧剂。肼能除去水中的溶解氧，因此，使用肼可除去锅炉给水中产生的残留微量溶解氧，防止锅炉管壁内铁垢和铜垢的生成。在电厂和核电厂的循环水中肼的含量一般在300~400ppm，由于肼的毒性较大，对其排放的指标要求较高，进入水体的含肼废水的COD不能超过5ppm。
目前，对肼处理的方法，大多使用絮凝沉降法，经这种方法处理的含肼废水其COD一般在30~50ppm，远远达不到排放要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述的含肼废水处理后其COD依然为30-50ppm，远远达不到排放要求等技术问题而提供一种简单高效的含肼废水的处理方法，该处理方法处理后的水体中的COD为0.005ppm，而且，处理后得到的水及肼可循环使用，做到少排放或无排放，其工艺简单、设备投资及处理成本低。
本发明的技术原理
在含肼废水中加入30%的硫酸水溶液，搅拌使肼和硫酸充分混合中和生成肼硫酸盐。成盐后的含肼废水的pH值控制在5-6，然后经纳滤分离出纯净水，因硫酸及肼硫酸盐的分子量比水大得多，所以，水能容易地通过纳滤膜，而分子量大的化合物就不易通过纳滤膜被截留。肼和硫酸反应生成肼硫酸盐的目的就是增大肼的分子量，分子量越大越不易和水一起通过纳滤膜，所以用硫酸和肼成盐比用盐酸和肼成盐更易分离。肼的硫酸盐经纳滤膜后得到了浓缩，当浓缩至一定浓度后(盐的浓度高纳滤膜易堵塞，目前，较先进的纳滤技术可使分离物浓缩至12%左右)，浓缩的肼硫酸盐溶液，用氢氧化钠中和，使肼游离出，然后，再经纳滤分离出肼，以下实施例模拟了核电锅炉中的含肼水，用纳滤进行了分离。纳滤分离浓缩得到的肼硫酸盐，由于量较少，在试验中可将多次的肼硫酸盐进行了集中处理。
本发明的技术方案
一种含肼废水的处理方法，即首先将含肼废水经酸化成盐并控制含肼废水的pH值为5-6后，通过纳滤或膜过滤分离出肼硫酸盐及水溶液，然后将所得的肼硫酸盐用氢氧化钠中和得到游离肼及硫酸钠，再经纳滤分离出肼和硫酸钠，从而实现含肼废水的处理，具体包括如下步骤：
(1)、在含肼废水中加入质量百分比浓度为30%的硫酸水溶液，以转速为100~150r/min搅拌下和肼进行中和反应30~60min，得到肼硫酸盐溶液;
质量百分比浓度为30%的硫酸水溶液的用量，按中和含肼废水中的肼后，使含肼废水体系的pH值控制在5-6为准;
(2)、将步骤(1)所得的肼硫酸盐溶液采用纳滤分离出水溶液，得到高浓度的肼硫酸盐水溶液;
(3)、在步骤(2)所得的高浓度的肼硫酸盐水溶液中加入氢氧化钠进行中和反应，使溶液的pH值控制在7.5~8.0，得到肼和硫酸钠的水溶液，将该溶液再经纳滤分离，得到肼的水溶液及硫酸钠水溶液，从而完成了含肼废水中肼的分离;
将所得的硫酸钠水溶液经蒸发浓缩，得到固体硫酸钠，而分离得到肼的水溶液回收再利用。
上述分离后所得的肼及纯净水可以回用，从而使含肼废水中的肼和水分别进行了再利用，即实现了变废为宝，减少环境污染。
本发明的有益效果
纳滤方法(海水淡化的膜过滤技术)可以使分子量较小的水(分子量18)通过膜，而分子量较大的氯化钠(分子量58.5)被膜截留。本发明的一种含肼废水的处理方法，将原分子量较小的肼(分子量32)通过和硫酸反应成为硫酸肼(分子量130)增大了分子量，然后，采用纳滤方法(海水淡化的膜过滤技术)将肼以硫酸肼盐的形式被膜截留，水通过膜，从而达到了含肼废水的高效处理。化合物的分子量越大，越容易被膜截留，因此，采用本发明的含肼废水的处理方法进行处理后，水体中含肼量极低，经分析COD小于0.005ppm，远低于含肼废水的排放标准COD小于5ppm。
进一步，本发明的一种含肼废水的处理方法，处理后得到的水及肼可循环使用，做到少排放或无排放，绿色环保，并且其处理工艺简单、设备投资及处理成本低。