CN107381877B - 一种硝基甲烷高盐废水处理方法 - Google Patents

一种硝基甲烷高盐废水处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硝基甲烷高盐废水处理方法，具体步骤如下：(1)酸解：往硝基甲烷废水中加入酸调解pH至3‑6，加热后过滤弃滤渣；(2)氧化，沉降：在滤液中加入硫酸亚铁或二氧化锰，加入双氧水加热反应2‑3小时；(3)沉降，浓缩出盐：加入磷酸钠，沉降过滤弃滤渣，滤液蒸馏浓缩出盐，得质量合格的硫酸钠固体。本发明首先通过硫酸或硝酸对废水进行处理以去除其中大部分亚硝基化合物，减少氧化过程双氧水的用量降低生产成本。其次通过磷酸钠沉降除去Fe3+使得浓缩得到的硫酸钠固体质量合格(可售)。

Description

一种硝基甲烷高盐废水处理方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种硝基甲烷高盐废水处理方法。
背景技术
硝基甲烷作为一种重要的化工产品和有机合成中间体，目前我国硝基甲烷年产能约5万吨。国内硝基甲烷的主流生产工艺为硫酸二甲酯亚硝基取代法，它由硫酸二甲酯与亚硝酸钠经过取代反应、再蒸馏而成，总收率在65％左右。该工艺路线具有产品纯度高、生产成本低廉、易于工业化生产等优势。但是，该硝基甲烷生产工艺所产生的高盐废水的处理存在较大困难，其废水中存在大量的未反应硝化物、硫酸钠盐等，在颜色(黑色)、气味及COD等方面无法达到环保排放要求。
目前，行业内对于硝基甲烷废水的处理方法主要存在以下两种：第一种，在废水中加入双氧水氧化去除有机物，再降温过滤除盐。该法处理完后废水COD达标可排放，处理所得的硫酸钠盐颜色质量也尚可，但是由于硝基甲烷收率问题废水中未反应硝化物含量较高，会使得双氧水消耗量较大，废水处理成本高昂。
第二种，直接将硝基甲烷废水减压浓缩得到固体硫酸钠，作为固体废弃物处理。该法工艺简单，但由于废水中未反应硝化物等根本未经处理，所得的硫酸钠固体只能作为固废处理，需要寻找相应合作商且需支付约200元/t的处理费用，成本较高。
由此可见，找到一种经济可行的硝基甲烷废水处理方法显得尤为重要。
发明内容
为了解决现有的硝基甲烷废水处理方法的不足，本发明目的在于提供一种硝基甲烷废水处理的方法，根据硝基甲烷废水的主要杂质特点采用酸解，氧化，沉降，浓缩出盐的方法进行处理。
本发明采取的技术方案是：
本发明的硝基甲烷废水处理的方法的具体步骤如下：
(1)酸解：向硝基甲烷废水中加入酸调解pH至3-6，加热后过滤弃滤渣；(2)氧化，沉降：在滤液中加入硫酸亚铁或二氧化锰，升温加入双氧水反应2-3小时；(3)沉降，浓缩出盐：加入磷酸钠，沉降过滤弃滤渣，滤液蒸馏浓缩出盐，得质量合格的硫酸钠固体。
步骤(1)中，酸解采用硫酸、硝酸、磷酸其中一种。
步骤(1)中，加热温度是40-50℃。
步骤(2)中，硫酸亚铁或二氧化锰的投量比为滤液质量的0.1-0.5％。
步骤(2)中，升温的温度是25-45℃。
步骤(2)中，双氧水的质量浓度为30％，投量比为滤液质量的8.5-13.5％，平均分三批投入。
步骤(3)中，磷酸钠的投量比为总质量的0.1-1％。
本发明根据对硝基甲烷废水的成分分析，推测其内应含有大量的亚硝酸甲酯和棕黑色废渣，棕黑色废渣为亚硝基类酯化合物，从而确定了一套废水处理方案，其原理为先加浓酸让亚硝酸类酯化合物分解然后再通过双氧水氧化将亚硝基转变为硝基类化合物从而使得溶液颜色褪去，具体下来有酸解，氧化，沉降，浓缩四步。
即取一定量的硝基甲烷生产废水，加少量酸调节pH值为弱酸性，稍加热后过滤弃滤渣。在滤液中加入少量硫酸亚铁或二氧化锰稍升温加入适量双氧水反应2-3小时。加少量的磷酸钠，沉降过滤弃滤渣。滤液蒸馏浓缩出盐，得质量合格可售的硫酸钠固体(其内含有少量的硝酸钠杂质)，废水正常排放。
本发明的积极效果如下：
本发明首先通过硫酸或硝酸对废水进行处理以去除大量亚硝基类化合物，减少氧化过程双氧水的用量降低生产成本。其次通过磷酸钠沉降除去Fe3+使得浓缩得到的硫酸钠质量更优。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
实施例1
称取100g废水(呈黑褐色，COD值为90000mg/L)于250mL三口烧瓶中，在45℃油浴下搅拌溶解。用浓硫酸调至pH≈4。待搅拌均匀，过滤弃滤渣。加入0.2g硫酸亚铁，搅拌15min后，分三批加入10.0g30％双氧水，油浴45℃搅拌反应2-3h后，加入0.3g磷酸钠，搅拌均匀后静置沉降3-4h。抽滤，取母液蒸发浓缩出盐趁热过滤，得硫酸钠16.5g(白色固体，含量97.7％)，处理后废水(COD值为487mg/L)正常排放至园区污水处理中心。
实施例2
称取100g废水(呈黑褐色，COD值为85000mg/L)于250mL三口烧瓶中，在45℃油浴下搅拌溶解。用硝酸调至pH≈4。待搅拌均匀，过滤弃滤渣。加入0.3g二氧化锰，搅拌15min后，分三批加入11.0g30％双氧水，油浴45℃搅拌反应2-3h后，加入0.3g磷酸钠，搅拌均匀后静置沉降3-4h。抽滤，取母液蒸发浓缩出盐趁热过滤，得固体硫酸钠16.9g(白色固体，含量98.3％)，处理后废水(COD值为462mg/L)正常排放至园区污水处理中心。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种硝基甲烷高盐废水处理方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：
（1）酸解：
往硝基甲烷废水中加入酸调节pH至3-6，加热后过滤弃滤渣；
其中，酸解采用浓酸，浓酸选自硫酸或硝酸中的一种；
（2）氧化，沉降：
在滤液中加入硫酸亚铁或二氧化锰，加入双氧水升温反应2-3小时；硫酸亚铁或二氧化锰的投量为滤液质量的0.1-0.5%；双氧水的质量浓度为30%，投量为滤液质量的8.5-13.5%，平均分三批投入双氧水；
（3）沉降，浓缩出盐：
加入磷酸钠，沉降过滤弃滤渣，滤液蒸馏浓缩出盐，得可供销售的硫酸钠固体；磷酸钠的投量为总质量的0.1-1%。
2.如权利要求1所述的硝基甲烷高盐废水处理方法，其特征在于：步骤（1）中，加热温度是40-50℃。
3.如权利要求1所述的硝基甲烷高盐废水处理方法，其特征在于：步骤（2）中，升温的温度是25-45℃。
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