申请日2008.07.31
公开(公告)日2008.12.24
IPC分类号C02F1/52
摘要
本发明涉及炸药废水的处理技术，公开了一种新型炸药废水絮凝脱色剂的制备方法。本方法将传统一步法工艺改进为多步加药法，即将甲醛分两步投加到反应釜中，提高原料的利用率，而且反应过程中控制不同温度下的反应时间，优化反应条件，可以缩短反应时间。本发明的制备方法是将双氰胺、甲醛、尿素缩聚成双氰胺系列絮凝脱色剂，而且反应过程中加入氯化铵，可以提高双氰胺絮凝脱色剂对炸药废水COD和色度的去除率。本方法工艺设备简单，原料价廉，投资少，成本低，处理炸药废水效果好，整个处理过程通过人工阀门控制，同时亦可实现自动化控制，操作简单。
权利要求书
1、一种炸药废水絮凝脱色剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：首先取总量 比为1∶1.7～2.1∶0.17～0.24的双氰胺、甲醛、尿素，然后将双氰胺、尿素、60%甲醛 一次性加入到反应釜中，不断搅拌，使药剂快速混合并且反应，水浴升温到33～37℃加 入催化剂，其总量为双氰胺的0.19～0.29，反应20～25分钟后，再加入40%甲醛，缓 慢升温至40～45℃，加入改性剂，其总量为双氰胺的0.92～1.06，恒温40～45℃，反 应30～35分钟左右，再次升温至68～73℃，保持1～3小时，得到无色粘稠液体，自然 冷却到室温后即得到产品。
2、根据权利要求1所述的炸药废水絮凝脱色剂的制备方法，其特征在于反应过程 中的催化剂为氯化铝。
3、根据权利要求1或2所述的炸药废水絮凝脱色剂的制备方法，其特征在于反应 过程中的改性剂为氯化铵。
说明书
一种炸药废水絮凝脱色剂的制备方法
技术领域：
本发明属于一种污水处理絮凝脱色剂的制备方法，特别涉及一种新型炸药废水絮凝 脱色剂的制备方法。
背景技术：
目前世界上最主要的三种炸药是TNT(2，4，6-三硝基甲苯)、RDX(1，3，5-三氮杂环己 烷，又称三亚基三硝胺，黑索今)、HMX(1，3，5，7-四硝基-1，3，5，7，-四氮杂环辛 烷，又称四亚甲基胺，奥克托今)，其中以TNT产量最高。因此，炸药生产废水中的主要 污染物是TNT、RDX、HMX以及制造TNT的中间产物(如SFX、TAX)，另外可能含有部分原 料：如NC(硝化纤维素)、NG(硝化甘油)、NGu(硝基胍)。由于废水中含有多种剧毒物质， 污染物量虽然不多，但若不采取合适措施可造成严重的局部环境污染。
炸药废水成分复杂，含有大量有毒物质，属于高浓度难生化有机废水，因此预处理 必须有很好的效果，目前针对炸药废水的预处理，主要是吸附法、化学氧化、混凝沉淀、 电絮凝、萃取、蒸发、分解、焚烧等物化方法。但是对于化学氧化、蒸发、分解等方法， 费用昂贵，无法大范围推广;焚烧是目前处理炸药废水应用最多的方法，存在费用低、 处理好的优点，但是容易造成二次污染，而且存在较大的危险性;吸附法、萃取法虽然 效果好，但是也存在费用高，易造成较严重的二次污染。而混凝沉淀处理炸药废水不仅 效果好，而且费用相对上述方法偏低，是一种比较理想的预处理方法。
目前混凝剂主要是常规的铝系和铁系的混凝剂，脱色效果欠佳，而且对于处理炸药 等高浓度有机废水几乎是无能为力。
双氰胺-甲醛缩聚物最初用作为一种印染助剂，后来有人发现了它的絮凝脱色性能， 双氰胺分子中含有1个氨基和2个亚氨基，与甲醛发生亲核加成反应，生成羟甲基化双 氰胺，然后在改性剂作用下可以发生多步脱水缩合反应，形成线状大分子，这些活性官 能团对废水中的微粒有强烈的吸附作用，通过粘结架桥来促进微粒聚集而发生絮凝，从 而对有机物起到絮凝脱色的性能。该双氰胺絮凝剂脱色性能卓越，不仅可适用各种印染 废水，而且通过实验发现对炸药废水的处理也非常理想，但由于双氰胺价格昂贵使其成 本偏高，难于推广应用。
发明内容：
本发明的主要目的是提供一种新型炸药废水絮凝脱色剂的制备方法，即将传统的一 步法工艺改进为多步加药法，不仅可以提高原料的利用率，而且制备的絮凝脱色剂针对 炸药废水有更加良好的絮凝脱色效果，性能比较传统工艺絮凝剂好，从而使双氰胺系列 絮凝脱色剂有着广阔的应用前景。
本发明公布了一种新型炸药废水絮凝脱色剂的制备方法：采用分步法投加药剂，即 控制在不同的温度下，将药剂分两部分投加。即首先一次性将双氰胺、尿素、60%甲醛加 入到反应釜中，不断搅拌，使药剂快速混合并且反应，水浴升温到35℃加入催化剂氯化 铝，反应20分钟后，再加入40%甲醛，缓慢升温至45℃，加入改性剂氯化铵，恒温45 ℃，反应30分钟左右，再次升温70℃，保持1-3小时，得到无色粘稠液体，自然冷却 到室温后即得到产品。
在上述反应过程中以氯化铝作为催化剂，氯化铝不仅可以作为催化剂，有利于反应 的进行，而且在双氰胺系列脱色剂使用过程中，也能起混凝的作用，可以提高产品的性 能。
在于反应过程中的改性剂为氯化铵。
本发明的有益效果是根据药剂及反应过程的环境条件合理投加药剂的量及反应时 间，并且可以通过一套在线控制系统实现自动控制，使得反应的操作更加简单而精确。 与现有制备方法相比，本发明所具有的优点是：
(1)将甲醛分段投加，可以提高原料的利用率，减少成本。
(2)分别控制不同阶段的反应温度，有利于反应的进行，提高产率。
(3)反应最高温度只有70℃，比现有制备方法反应温度低了20℃左右，降低了加热费 用。
(4)加入了催化剂氯化铝，不仅能起到催化作用，而且氯化铝也是一种很好的无机絮 凝剂，提高产品的性能。
(5)加入了改性剂氯化铵，针对炸药废水的特点进行改性，可以提高产品的处理效率。
(6)操作简单方便，可实现自动化控制。
具体实施方式：
制法实施例：
1.将420kg双氰胺、432kg甲醛、72kg尿素加入到反应釜中，不断搅拌使其混合 反应，温度至33℃，加入催化剂87kg氯化铝，反应20分钟后，再加入288kg甲醛，缓 慢升温至40℃，加入改性剂385kg氯化铵，恒温40℃反应30分钟后，再升温68℃，保 持1小时得到无色粘稠液体，自然冷却至室温即得到成品。
2.将420kg双氰胺、468kg甲醛、90kg尿素加入到反应釜中，不断搅拌使其混合 反应，温度至33℃，加入催化剂94kg氯化铝，反应23分钟后，再加入312kg甲醛，缓 慢升温至43℃，加入改性剂417kg氯化铵，恒温43℃反应33分钟后，再升温70℃，保 持2小时得到无色粘稠液体，自然冷却至室温即得到成品。
3.将420kg双氰胺、504kg甲醛、120kg尿素加入到反应釜中，不断搅拌使其混合 反应，温度至35℃，加入催化剂101kg氯化铝，反应25分钟后，再加入336kg甲醛，缓 慢升温至45℃，加入改性剂449kg氯化铵，恒温45℃反应35分钟后，再升温73℃，保 持3小时得到无色粘稠液体，自然冷却至室温即得到成品。
应用实例：
取某炸药废水进行絮凝脱色实验
新型絮凝脱色剂对炸药废水的处理效果
新型药剂每吨成本价在5000元左右，比传统药剂的成本低了将近800元，而且处理 效率较好利用上述所制的成品处理炸药废水，实验结果表明S色度去除率在73.9%以上， COD去除率能达到79.1%，具有明显的实用价值。
