申请日2006.04.18
公开(公告)日2009.08.12
IPC分类号C02F9/04; C02F101/30; C02F1/04; C02F1/72; C02F101/12; C02F101/16; C02F7/00
摘要
本发明公开了一种酮连氮法水合肼废水的处理方法，它包括一个鼓泡步骤和一个氧化步骤;所述鼓泡步骤是，将酮连氮法水合肼废水引入鼓泡室，保持35～100℃的恒定温度，通入气体鼓泡;所述氧化步骤是，将鼓泡处理后的酮连氮法水合肼废水加入氧化剂后引入氧化罐，保持20～100℃的恒定温度，使废水中的有机物和氨与氧化剂充分反应，直至氨氮含量<4mg/l，有机物含量<200mg/l后，将其引入隔膜法氯碱生产过程中使用。该处理方法解决了在高含Cl-环境下，酮连氮法水合肼废水中的有机物不易被降解的问题，使用该方法处理后的水合肼废水，不仅可以在隔膜法氯碱生产中使用，降低氯碱的生产成本，而且可以避免废水直接排放对环境造成的污染。
权利要求书
1、酮连氮法水合肼废水的处理方法，其特征在于：包括一个鼓泡步骤和一 个氧化步骤;
所述鼓泡步骤包括以下分步骤，将酮连氮法水合肼废水引入鼓泡室，保持 35～100℃的恒定温度，通入气体鼓泡;
所述氧化步骤包括以下分步骤，将鼓泡处理后的酮连氮法水合肼废水加入 氧化剂后引入氧化罐，保持20～100℃的恒定温度，使废水中的有机物和氨与 氧化剂充分反应，直至氨氮含量<4mg/l，有机物含量<200mg/l后，将其引入 隔膜法氯碱生产过程中使用，所述的氧化剂是次氯酸钠或氯气。
2、如权利要求1所述的酮连氮法水合肼废水的处理方法，其特征在于：所 述鼓泡步骤包括以下分步骤，将酮连氮法水合肼废水稳流后引入鼓泡室，保持 50～80℃的恒定温度，通入空气鼓泡;
所述氧化步骤包括以下分步骤，将鼓泡处理后的酮连氮法水合肼废水加入 次氯酸钠后引入氧化罐，保持20～60℃的恒定温度，使废水中的有机物和氨与 次氯酸钠充分反应，直至氨氮含量<4mg/l，有机物含量<200mg/l后，将其引 入隔膜法氯碱生产过程中使用。
3、如权利要求1或2所述的酮连氮法水合肼废水的处理方法，其特征在于： 该处理方法还包括一个吸收步骤，所述吸收步骤是将在鼓泡步骤中产生的低沸 点物质气体由吸收装置吸收后排入大气。
说明书
酮连氮法水合肼废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，尤其涉及一种处理用酮连氮法生产水合肼 时产生的废水的方法。
背景技术
水合肼，又名：水合联氨，化学式：N2H4.H2O，属精细化工产品。水合肼 作为一种化学中间体，其潜在用途和应用领域十分广泛，主要分为三个方面： 其一，生产塑料发泡剂;其二，在电力工业的蒸汽循环中，它被用作防止管道 生锈和提前老化，从而大大提高电站的安全可靠性;另外，水合肼也是重要的 医药和农药原料。水合肼有多种生产方法，现在工业生产应用较多的有尿素法、 酮连氮法等。酮连氮法制水合肼的工艺是，以氨为原料，用次氯酸钠氧化，在 丙酮存在的条件下反应，生产出中间品酮连氮，酮连氮在高压蒸汽下水解成水 合肼溶液并分离出丙酮复用，稀水合肼溶液在浓缩塔中用蒸汽加热浓缩到100 %水合肼。其废水的成份非常复杂，无钙镁离子，无悬浮物，但NaCl含量高达 130g/l左右，氨氮(NH4 +)含量在30mg/l左右，有机物(COD)中既有丙酮、异 丙醇、丙烯等低沸点物质，也有高沸点的馏份，其含量在1000mg/l左右。对于 一个水合肼年产能力1.2万吨的企业来说，每年将产生废水30万m3，其中NaCl 的含量近4万吨，直接排放会造成附近水质的盐碱化，而对一个氯碱生产企业 来说，NaCl却是氯碱生产的基本原料，如果能回收利用，不仅能减少环境污染， 而且还会大大降低氯碱的成本，可谓一举两得。
对隔膜法氯碱生产来说，如果氨氮(NH4 +)含量过高，电解槽内易生成NCl3， 其在液氯系统积聚导致爆炸。如果有机物含量过高，有机物在电解槽阳极区易 和氯气反应形成有机氯化物，一般在氯气的冷却过程中析出，造成氯气管道堵 塞。所以，要想使上述废水中的NaCl在隔膜法氯碱生产中采用，废水中的氨氮 (NH4 +)含量应降到4mg/l以下，有机物含量应降到<200mg/l。但是，由于Cl- 含量高，废水中的有机物不能用生化方法处理，而采用直接氧化、吸附、曝气 等方法处理效果不明显而且成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种处理酮连氮法水合肼废水的方法， 以解决在高含Cl-环境下，酮连氮法水合肼废水中的有机物不易被降解的问题， 使用该方法处理后的水合肼废水，不仅可以在隔膜法氯碱生产中使用，降低了 氯碱的生产成本，而且避免了废水直接排放对环境造成的污染。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：酮连氮法水合肼废水的处理 方法，包括一个鼓泡步骤和一个氧化步骤;
所述鼓泡步骤包括以下分步骤，将酮连氮法水合肼废水引入鼓泡室，保持 35～100℃的恒定温度，通入气体鼓泡;
所述氧化步骤包括以下分步骤，将鼓泡处理后的酮连氮法水合肼废水加入 氧化剂后引入氧化罐，保持20～100℃的恒定温度，使废水中的有机物和氨与 氧化剂充分反应，直至氨氮含量<4mg/l，有机物含量<200mg/l后，将其引入 隔膜法氯碱生产过程中使用，所述的氧化剂是次氯酸钠或氯气。
作为一个优选的实施方式，所述鼓泡步骤包括以下分步骤，将酮连氮法水 合肼废水稳流后引入鼓泡室，保持50～80℃的恒定温度，通入空气鼓泡;
所述氧化步骤包括以下分步骤，将用空气鼓泡处理后的酮连氮法水合肼废 水加入次氯酸钠后引入氧化罐，保持20～60℃的恒定温度，使废水中的有机物 和氨与次氯酸钠充分反应，直至氨氮含量<4mg/l，有机物含量<200mg/l后， 将其引入隔膜法氯碱生产过程中使用。
由于采用了上述技术方案，酮连氮法水合肼废水首先在鼓泡室鼓泡，鼓泡 步骤的作用是去除酮连氮法水合肼废水中的低沸点成份，为随后的氧化步骤创 造条件。鼓泡气体优先选用空气，也可以是其它气体如氧气，但空气成本更低， 使用更方便。温度越高，低沸点物质的蒸发就越迅速，越彻底，鼓泡效果就越 好。但温度越高，加热成本也越高，试验证明，40～80℃的鼓泡温度可以兼顾 鼓泡效果和能耗成本。一般情况下，经过半小时左右的鼓泡后，大部分的NH3、 丙酮、异丙醇、丙烯等低沸点物质得到蒸发，氨氮含量明显降低，有机物含量 得到一定程度的减少，废水中剩余的是高沸点的馏份。
随后，将用气体鼓泡处理后的酮连氮法水合肼废水加入氧化剂后引入氧化 罐，进行氧化处理。氧化步骤的作用是，通过氧化反应进一步降低废水中的有 机物和氨氮的含量，特别是高沸点的有机物馏份，使处理后的废水达到氯碱生 产的需要。当氧化剂采用次氯酸钠时，不仅可以通过氧化反应降低废水中的有 机物和氨氮的含量，而且反应生成的NaCl，是氯碱生产的原料。20～100℃的 氧化温度，可使废水中的有机物和氨与次氯酸钠充分反应。考虑成本因素后， 20～60℃是最可行的氧化温度。达到氨氮含量<4mg/l，有机物含量<200mg/l 的指标后，可以引入隔膜法氯碱生产过程中使用，从而达到降低氯碱的生产成 本，避免废水直接排放污染环境的效果。
作为一种改进，该处理方法还包括一个吸收步骤，所述吸收步骤是将在鼓 泡步骤中产生的低沸点物质气体由吸收装置吸收后排入大气。吸收步骤的作用 是，由于在鼓泡步骤中低沸点物质如NH3、丙酮、异丙醇、丙烯等蒸发成气体， 气味较大，直接排除会污染环境，通过吸收装置吸收后，然后再将尾气排入大 气，减少了环境污染。
具体实施方式
酮连氮法水合肼废水的处理方法，首先，是鼓泡步骤。将酮连氮法水合肼废 水稳流后引入鼓泡室，采用直通式蒸汽加热，也可以采用其它方式加热，如传 导加热，温度保持恒定，由鼓风机通入空气鼓泡，持续30分钟左右。稳流分步 骤的作用是稳定酮连氮法水合肼废水的流量，为空气鼓泡提供一个均匀稳定的 环境。
由热力学原理可知，温度越高，分子的运动速度越快。反复试验表明，在 常温条件下，鼓泡处理的效果不明显，有机物和氨氮的含量降低不大，当温度 在40℃左右时，有机物和氨氮含量的降低幅度加大，试验数据如表1所示。表 1是将未作处理的同等指标的酮连氮法水合肼废水分成5组，在不同温度条件 下经过鼓泡处理得到的相应检测数据。其中，COD的含量采用公知的氯离子纠 正法测定，氨氮含量采用公知的滴定法测定。试验中还发现，当鼓泡时间超过 30～60分钟后，COD和氨氮含量的降低率随时间的延长而增大的趋势减缓。由 于保持鼓泡室恒温需要消耗能量，综合经济成本因素，50℃～80℃是经济可行 的鼓泡温度。