申请日2019.10.30
公开(公告)日2019.12.24
IPC分类号C02F9/10; C01C1/18; C02F103/36; C02F101/30; C02F101/16
摘要
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。本申请解决了现有ADN生产废水的处理方法存在ADN等含能化合物和有机物脱除效果较差的问题。本发明提供的ADN生产废水的处理工艺中包括紫外光化法、非均相Fenton氧化和蒸馏脱盐法。本发明根据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。
权利要求书
1.一种ADN生产废水的处理方法，其特征在于：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。
2.根据权利要求1所述的一种ADN生产废水的处理方法，其特征在于：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。
3.根据权利要求2所述的一种ADN生产废水的处理方法，其特征在于：所述的紫外灯功率为10W～1000W。
4.根据权利要求2所述的一种ADN生产废水的处理方法，其特征在于：所述的紫外灯光照时间为0.5h～24h。
5.根据权利要求2所述的一种ADN生产废水的处理方法，其特征在于：所述的紫外灯波长低于365nm。
6.根据权利要求1所述的一种ADN生产废水的处理方法，其特征在于：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内缓慢滴加质量浓度30%的双氧水，完成滴加双氧水后，继续反应24h。
7.根据权利要求6所述的一种ADN生产废水的处理方法，其特征在于：所述的加入双氧水量CH2O2与废水COD值的比例为(0.5～3)：1。
8.根据权利要求1所述的一种ADN生产废水的处理方法，其特征在于：所述的非均相Fenton催化剂为Fe2O3、Fe3O4、FeOOH中的一种或几种以任意比例混合。
说明书
一种ADN生产废水的处理方法
技术领域
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。
发明内容
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。（发明人梁凤兵;冯德鑫;咸漠）