一種偏二甲肼廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種偏二甲肼廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]偏二甲肼(1，1- 二甲基肼，UDMH)是一種性能良好的液體火箭燃料，在國防和航天科技領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，但易揮發(fā)且有毒。
[0003]偏二甲肼污水排入環(huán)境后，廢水中不僅含有偏二甲肼，還會氧化分解產(chǎn)生亞硝基二甲胺、偏腙、二甲胺、氫氰酸、甲醛等組份，而有的組分的毒性超過偏二甲肼，因此對偏二甲肼廢水的治理具有重要的意義。
[0004]目前，偏二甲肼廢水的治理方法主要有:化學(xué)處理法、物理處理法、生物處理法。
[0005]化學(xué)處理法如臭氧氧化法、光催化氧化法、氯化法等，這些方法理論上可以將偏二甲肼分解為無害的小分子，但分解反應(yīng)往往不能完全進(jìn)行，或多或少的產(chǎn)生有毒的中間分解產(chǎn)物。當(dāng)廢水中偏二甲肼的濃度較大時處理效果更差，處理時間長。生物處理法如水生植物降解法、細(xì)菌降解法等，但由于生物處理環(huán)境較難控制，使用具有很大的局限性。物理處理法主要有活性炭吸附法和離子交換法，但活性炭吸附法存在處理不徹底的問題，而離子交換法存在樹脂再生及再生物二次污染的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是對現(xiàn)有偏二甲肼廢水處理方法特別是物理吸附法進(jìn)行改進(jìn)，提供一種通過改變廢水中偏二甲肼的極性提高處理效果的方法。
[0007]一種偏二甲肼廢水的處理方法，包括如下步驟:
(1)向偏二甲肼廢水中加入縮合劑，混合反應(yīng)，所述縮合劑為醛、酮和/或糖；
(2)經(jīng)步驟(1)混合反應(yīng)后，向廢水中加入吸附劑進(jìn)行吸附處理。
[0008]進(jìn)一步，所述醛為碳數(shù)為1-12個的脂肪醛、糠醛、苯甲醛和/或苯甲醛衍生物。
[0009]進(jìn)一步，所述苯甲醛衍生物為對硝基苯甲醛、鄰硝基苯甲醛、對羥基苯甲醛、鄰羥基苯甲醛、對羧基苯甲醛、鹵代苯甲醛、2-氰基苯甲醛、4-氰基苯甲醛、對二甲胺基苯甲醛、對醛基苯甲酸甲酯和/或?qū)θ┗郊姿嵋阴ァ?br>[0010]進(jìn)一步，所述脂肪醛為甲醛、聚合度為3-10的低聚甲醛、乙醛、三聚乙醛和/或巴豆醛等。
[0011]進(jìn)一步，所述酮為碳數(shù)為3-12個的脂肪酮、環(huán)己酮和/或苯乙酮。
[0012]進(jìn)一步，所述脂肪酮為丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、3-己酮、甲基異丁基酮、2-庚酮和/或4-庚酮等。
[0013]進(jìn)一步，所述糖為易水解、水溶性好的單糖或/和低聚糖，優(yōu)選葡萄糖、蔗糖、果糖、麥芽糖。
[0014]部分縮合劑與廢水中的偏二甲肼反應(yīng)會產(chǎn)生沉淀，此時，可以先對廢水進(jìn)行固液分離，例如:過濾、離心，以除去產(chǎn)生的沉淀，再用吸附劑進(jìn)行吸附，從而提高效率。若混合反應(yīng)不產(chǎn)生沉淀，也可先使用有機(jī)溶劑萃取，再加入吸附劑進(jìn)行吸附處理，以減少吸附劑的使用量。萃取所用的有機(jī)溶劑可以為二氯甲烷、氯仿和/或乙酸乙酯。
[0015]所用縮合劑的用量根據(jù)該縮合劑所含醛羰基或酮羰基官能團(tuán)數(shù)調(diào)整，優(yōu)選所述縮合劑與偏二甲肼的摩爾比為(0.1-10):1。
[0016]根據(jù)所用縮合劑的不同，混合反應(yīng)所需時間一般在5分鐘至5小時，反應(yīng)在5_50°C下進(jìn)行。
[0017]所述的吸附劑只要能使偏二甲肼及與所述縮合劑反應(yīng)生成的產(chǎn)物含量降低即可，并無特殊限制，例如:活性炭、分子篩、硅膠，優(yōu)選活性炭。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，在偏二甲肼廢水中加入酮、醛、糖后，能顯著提高偏二甲肼被吸附劑吸附的能力，使廢水中偏二甲肼處理的更徹底。又能適當(dāng)使用萃取及過濾的方法，減少活性炭的使用量。
【具體實施方式】
[0019]以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]實施例1
取偏二甲肼水溶液50mL (質(zhì)量濃度為0.6%)，加入質(zhì)量濃度為40%的甲醛lmL，在35°C反應(yīng)lh后，再向溶液中加入10g煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭(市售)，吸附lh，過濾，經(jīng)檢測濾液中偏二甲肼含量為19mg/L。
[0021]對照實驗:取偏二甲肼水溶液50mL (質(zhì)量濃度0.6%)，用10g煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭吸附2h，過濾，經(jīng)檢測濾液中偏二甲肼的質(zhì)量濃度為0.1%。由對比實驗可以看出，單純通過活性炭吸附的效果明顯較差。
[0022]實施例2
取偏二甲肼水溶液50mL(質(zhì)量濃度為0.1% )，加入糠醛lmL，在20°C反應(yīng)lh，溶液中析出棕黃色固體，離心，再向溶液中加入2g煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭吸附0.5h，過濾，得無色澄清濾液，經(jīng)檢測濾液中偏二甲肼含量為7.5mg/L0
[0023]對照實驗:取偏二甲肼水溶液50mL (質(zhì)量濃度0.1%)，用2g煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭吸附0.5h，過濾，經(jīng)檢測濾液中偏二甲肼的質(zhì)量濃度為0.03%。
[0024]實施例3
用0.2mL質(zhì)量濃度為40%的乙醛水溶液替代實施例2中的糖醛，其他同實施例2，最終濾液中偏二甲肼含量為20mg/L。
[0025]實施例4
取偏二甲肼水溶液50mL(質(zhì)量濃度為0.1% )，加入苯甲醛0.2mL，并加入lmL乙醇增加苯甲醛的水溶性，在20°C反應(yīng)4h，再用二氯甲烷萃取三次(3X10mL)，然后向萃取后的水溶液中加入2g煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭吸附lh，過濾，得無色澄清濾液，經(jīng)檢測濾液中偏二甲肼含量為17mg/L。
[0026]對照實驗:取偏二甲肼水溶液50mL (質(zhì)量濃度0.1%)，用二氯甲烷萃取三次(3X10mL)，萃取后的水溶液用2g煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭吸附lh，過濾，經(jīng)檢測濾液中偏二甲肼的質(zhì)量濃度為0.02%。
[0027]實施例5
用0.2mL鄰羥基苯甲醛替代實施例4中的苯甲醛，其他同實施例4，最終濾液中偏二甲肼含量為15mg/L。
[0028]實施例6
用0.12g 4-氯苯甲醛替代實施例4中的苯甲醛，其他同實施例4，最終濾液中偏二甲肼含量為17mg/L。
[0029]實施例7
用0.lmL丙酮替代實施例4中的苯甲醛，其他同實施例4，最終濾液中偏二甲肼含量為25mg/L。
[0030]實施例8
用0.lmL苯乙酮替代實施例4中的苯甲醛，其他同實施例4，最終濾液中偏二甲肼含量為 26mg/L0
[0031]實施例9
用0.2mL 2-庚酮替代實施例4中的苯甲醛，其他同實施例4，最終濾液中偏二甲肼含量為 22mg/L0
[0032]實施例10
取偏二甲肼水溶液50mL (質(zhì)量濃度為0.1%)，加入對硝基苯甲醛0.12g，在25°C反應(yīng)0.5h后，有桔黃色沉淀產(chǎn)生，減壓過濾。向濾液中再加入0.06g對硝基苯甲醛，于11°C反應(yīng)0.5h，再減壓過濾，所得濾液用2g煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭吸附2h，過濾。經(jīng)檢測最終濾液中偏二甲肼含量為2.5mg/Lo
[0033]實施例11
取含有質(zhì)量濃度3%的偏二甲肼水溶液100ml，加入對硝基苯甲醛7.5g，在30°C反應(yīng)0.5h后，有桔黃色沉淀產(chǎn)生，減壓過濾。濾液中再加入5g對硝基苯甲醛，于同樣溫度反應(yīng)0.5h，再減壓過濾，濾液用乙酸乙酯萃取三次(3X30mL)，萃取后水溶液用20g煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭吸附2h，過濾后再用20g煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭吸附2h，過濾，濾液中經(jīng)檢測偏二甲肼含量為8.0mg/Lo
[0034]實施例12
取偏二甲肼水溶液50mL(質(zhì)量濃度為0.6%)，加入三聚甲醛0.3g，在40°C反應(yīng)2h，再用氯仿萃取三次(3X10mL)，萃取后的水溶液用10g煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭吸附2h，過濾，經(jīng)檢測濾液中偏二甲肼含量為5.3mg/L0
[0035]實施例13
取偏二甲肼水溶液50mL(質(zhì)量濃度為0.6%)，加入葡萄糖0.5g，在40°C反應(yīng)2h，再用二氯甲烷萃取三次(3X10mL)，萃取后的水溶液用10g煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭吸附2h，過濾，經(jīng)檢測濾液中偏二甲肼含量為12mg/L。
[0036]實施例14
用0.5g蔗糖替代實施例13的葡萄糖，其他同實施例13，最終濾液中偏二甲肼含量為17mg/L。
[0037]活性炭再生:將吸附飽和的煤質(zhì)常規(guī)粉狀活性炭于300°C再生2h，產(chǎn)生的煙氣用水吸收塔吸收。
[0038]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種偏二甲肼廢水的處理方法，包括如下步驟: (1)向偏二甲肼廢水中加入縮合劑，混合反應(yīng)，所述縮合劑為醛、酮和/或糖； (2)經(jīng)步驟(1)混合反應(yīng)后，向廢水中加入吸附劑進(jìn)行吸附處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述醛為碳數(shù)為1-12個的脂肪醛、糠醛、苯甲醛和/或苯甲醛衍生物。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于，所述苯甲醛衍生物為對硝基苯甲醛、鄰硝基苯甲醛、對羥基苯甲醛、鄰羥基苯甲醛、對羧基苯甲醛、齒代苯甲醛、2-氰基苯甲醛、4-氰基苯甲醛、對二甲胺基苯甲醛、對醛基苯甲酸甲酯和/或?qū)θ┗郊姿嵋阴ァ?.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于，所述脂肪醛為甲醛、聚合度為3-10的低聚甲醛、乙醛、三聚乙醛和/或巴豆醛。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述酮為碳數(shù)為3-12個的脂肪酮、環(huán)己酮和/或苯乙酮。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于，所述脂肪酮為丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、3-己酮、甲基異丁基酮、2-庚酮和/或4-庚酮。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述糖為單糖或/和低聚糖，優(yōu)選為葡萄糖、蔗糖、果糖和/或麥芽糖。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，混合反應(yīng)時間為5分鐘至5小時，溫度為5-50°C，縮合劑與偏二甲肼的摩爾比為(0.1-10):1。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的處理方法，其特征在于，經(jīng)步驟(1)混合反應(yīng)后的廢水先過濾、離心和/或有機(jī)溶劑萃取，再加入吸附劑進(jìn)行吸附處理，優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑為二氯甲烷、氯仿和/或乙酸乙酯。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述的吸附劑為活性炭、分子篩或硅膠，優(yōu)選為活性炭。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種偏二甲肼廢水的處理方法，包括如下步驟：（1）向偏二甲肼廢水中加入縮合劑，混合反應(yīng)，所述縮合劑為醛、酮和/或糖；（2）經(jīng)步驟（1）混合反應(yīng)后，向廢水中加入吸附劑進(jìn)行吸附處理。與現(xiàn)有偏二甲肼的活性炭吸附法相比，本發(fā)明方法在偏二甲肼廢水中加入酮、醛和糖后，既能顯著提高偏二甲肼被吸附劑吸附的能力，使廢水中偏二甲肼處理的更徹底，又能適當(dāng)使用萃取及過濾的方法，減少吸附劑的使用量。
【IPC分類】C02F101/38, C02F9/04
【公開號】CN105314767
【申請?zhí)枴緾N201510735192
【發(fā)明人】裴奔, 張海軍, 常彥龍, 郭躍萍, 田靖, 覃文武
【申請人】蘭州大學(xué)
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月3日