亞鐵鹽處理硝酸肼鎳起爆藥生產(chǎn)廢水
1、前言
硝酸肼鎳是一種絡(luò )合物起爆藥,由于其原料易得且合成工藝簡(jiǎn)單、性能穩定,是近年來(lái)有發(fā)展及應用前景的起爆藥之一,故廣泛地被民用起爆器材生產(chǎn)廠(chǎng)家所選用,用于裝填工業(yè)雷管。
目前較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝為母液循環(huán)法制造硝酸肼鎳。即:硝酸鎳溶液與高濃度水合肼溶液的化合反應,并經(jīng)保溫、冷卻、出料、洗滌、脫水、干燥而得到硝酸肼鎳聚晶。其特征是洗滌工序后產(chǎn)生的反應液一部分進(jìn)入硝酸鎳原料液中,另一部分直接進(jìn)入化合反應工序中。理論上講反應中產(chǎn)生的反應母液連續循環(huán)使用,可實(shí)現廢液的零排放。實(shí)際生產(chǎn)中,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,母液不能無(wú)限連續循環(huán),需不斷補充純水,排出部分母液。加上沖洗水等,母液循環(huán)法制造硝酸肼鎳的廢水量約為100L/h。母液和沖洗水經(jīng)過(guò)銷(xiāo)爆,靜置分離,上部澄清液中鎳含量約為(20~40)mg/L。超過(guò)污水綜合排放標準GB8978-1996規定的指標(總鎳量:1mg/L),不能直接排放,需要在硝酸肼鎳生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)一步處理,達標后排放。否則,會(huì )依法追究相關(guān)責任人的責任。
筆者經(jīng)過(guò)研究,試驗用亞鐵鹽處理硝酸肼鎳起爆藥生產(chǎn)廢水。廢水中有害物在亞鐵離子作用下,發(fā)生氧化還原反應,同時(shí)發(fā)生凝絮,經(jīng)沉淀分離,廢水中總鎳量達到國家規定的排放標準。處理設施投資不超過(guò)三萬(wàn)元,運行費用0.07元/噸廢水,取得了較好經(jīng)濟和社會(huì )效益?,F將亞鐵鹽處理硝酸肼鎳起爆藥生產(chǎn)廢水工藝介紹如下。
2、亞鐵鹽處理硝酸肼鎳起爆藥生產(chǎn)廢水工藝流程
2.1 廢水處理工藝流程圖
2.2 過(guò)程描述
銷(xiāo)爆完全后檢查廢水pH值,并用堿液調整pH值。將廢水抽入高位槽后放入凝絮沉淀槽,過(guò)量加入亞鐵鹽進(jìn)行氧化還原反應和凝絮沉淀,然后上部清液自流入靜止沉淀槽靜止沉淀,放澄清液自流入過(guò)濾槽過(guò)濾,流入收集池,在收集池取樣檢測,合格后排放。不合格廢水真空抽入高位槽繼續處理。凝絮沉淀槽和靜止沉淀槽的沉淀物進(jìn)行真空過(guò)濾,過(guò)濾廢水流入凝絮沉淀槽。
3、主要工藝參數
3.1 pH值
pH值大小影響廢水中[Ni+2]、[Fe+2]的濃度
按沉淀平衡方程式:
pH值=8.6時(shí),對應廢水中[Ni+2]含量在1mg/L,
若pH值低于8.6,氫氧化鎳不能沉淀完全。提高pH值,可顯著(zhù)降低廢水中[Ni+2]含量。若pH值太高,氫氧化鎳沉淀會(huì )溶解,且堿用量大,廢水后續處理費用高。
采用pH值11~12較合適。銷(xiāo)爆完全后,用pH試紙檢查銷(xiāo)爆后的廢水值,用10%氫氧化鈉溶液調整。
3.2 亞鐵鹽加入量
在亞鐵離子作用下,廢水中產(chǎn)生氨氣冒出。
亞鐵鹽加入量大,反應速度快,有利于沉淀反應完全。亞鐵鹽加入量小,反應速度慢,沉淀反應不完全,為保證廢水處理質(zhì)量,實(shí)際過(guò)量加入亞鐵鹽,正常情況下亞鐵鹽用量為(30~45)g亞鐵鹽/100L廢水。
3.3 反應時(shí)間
反應時(shí)間長(cháng),有利于沉淀反應完全??紤]生產(chǎn)的連續性,規定反應時(shí)間不少于16h。
目視觀(guān)察,反應終了時(shí),廢水液面無(wú)氣泡冒出、不渾濁。沒(méi)有刺鼻的氨氣昧。
3.4 靜置時(shí)間
靜置時(shí)間長(cháng),有利于沉淀反應完全,考慮生產(chǎn)的連續性,規定時(shí)靜置間不少于16h。
目視觀(guān)察時(shí),廢水應澄清。
4、注意事項
(1)應穿戴好防護服,每次工作在現場(chǎng)停留時(shí)間不超過(guò)5分鐘。
(2)廢渣收集桶應有放空孔。
(3)每年不少于2次測定沉淀物中銷(xiāo)爆是否完全。
5、取樣檢查
在出水口,自檢由公司檢驗部門(mén)取樣,按照水質(zhì)鎳的測定丁二酮分光度法《GB11910-89》進(jìn)行。專(zhuān)檢由有檢測資質(zhì)的專(zhuān)門(mén)機構取樣,按照水質(zhì)鎳的測定火焰原子吸收分光光度法《GB11912-1989》進(jìn)行。
第一、塔式連續化生產(chǎn)的氯化設備。其非標氯化塔的直徑要設置在1000mm。氯化塔高度要設置在10200mm。氯化塔容積要控制在8m3。氯化塔反應液位的高度設置為8000mm。
第二、塔式連續化生產(chǎn)的氯化工序作業(yè)方式。(1)氯氣需要同時(shí)進(jìn)入其氯化塔,液蠟通過(guò)首位塔,再利用位差溢流到末位塔的優(yōu)勢,使其做出相應的氯化反應。除此之外,氯氣與液蠟的比例,一定要嚴格按照標準的做制定的比例進(jìn)行入料。(2)通氯方式,在底節塔的中部,需要采用小孔徑的噴頭,其數量一般為50個(gè),在氯化塔液蠟中,將氯氣直接射入其中。(3)降溫方式,一般情況下,都是采用自循環(huán)為主,夾套調節為輔的方式進(jìn)行降溫。(4)化塔上部的二節夾套冷卻水一旦開(kāi)啟,不可以對其進(jìn)行控制和調節。(5)在配置相關(guān)的DCS自動(dòng)控制和聯(lián)鎖裝置的時(shí)候,一定要根據其實(shí)際情況進(jìn)行檢查和調整(6)將每個(gè)DCS自動(dòng)化控制節點(diǎn)進(jìn)行開(kāi)啟,并將氯化工序連續化的生產(chǎn)線(xiàn)納入其中。
第三、塔式連續化氯化工序簡(jiǎn)圖。塔式一層平臺的高度一般設置在3m,3m以上不需要對控制點(diǎn)進(jìn)行操作,甚至在塔與塔之間,可以直接有效的將各種自控裝置進(jìn)行合理化的安裝,在各塔之間,都要將切斷閥門(mén)安裝其中,不僅可以連續化的生產(chǎn),而且還可以將自己獨立于一個(gè)個(gè)體進(jìn)行生產(chǎn),單塔如果一旦發(fā)生故障,就要對其采取有效的方法進(jìn)行處理,將其切斷,另外,在切斷完成之后,剩下部分的塔仍然還可以繼續開(kāi)展工作[4]。轉料泵具有極為關(guān)鍵的作用,一方面,可以在正常的生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行合理化的應用。另一方面,可以對故障進(jìn)行轉料,可以在穩定的狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn),從而更好的對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行維護。在自動(dòng)化應用上,根據我國目前情況來(lái)看,塔式已經(jīng)做到DCS自動(dòng)化聯(lián)鎖控制,并將各個(gè)輔助工序的DCS自動(dòng)化控制節點(diǎn)納入到氯化工序連續化生產(chǎn)線(xiàn)上,而且還在很大程度上實(shí)現了關(guān)鍵工藝的控制節點(diǎn)的工藝操作。
第四、氯化工藝與氯化塔的設計。在生產(chǎn)的反應初期,非常容易出現生產(chǎn)事故,因此,一定要減少通氯的數量,避免出現液蠟氣化的現象,情況嚴重還會(huì )使液蠟蒸氣與氯氣產(chǎn)生反應,瞬間成為燃燒碳化,從而形成一種黑料,其后果不堪設想。
第五、工藝控制節點(diǎn)。通過(guò)對工藝控制節點(diǎn)氯化塔工藝控制節點(diǎn)進(jìn)行深入性的分析,其具體數據見(jiàn)表1。
3、結束語(yǔ)
綜上所述,隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的持續活躍,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對于氯化石蠟制造過(guò)程中的要求也越來(lái)越高。氯化石蠟制造企業(yè)為了更好的適應時(shí)代發(fā)展的趨勢,滿(mǎn)足社會(huì )發(fā)展的需求,就一定要在氯化石蠟制造生產(chǎn)的過(guò)程中合理的運用裝置和設備。但是在實(shí)際制造的過(guò)程中,依然還存在很多的問(wèn)題,例如:制造不科學(xué)等,嚴重降低了產(chǎn)品的制造率,降低了其產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,要采取有效的氯化石蠟-52生產(chǎn)工藝的改進(jìn)措施,以此來(lái)提高制品的質(zhì)量與品質(zhì),同時(shí)還可以在一定程度上提升產(chǎn)品的制造水平和效率,促進(jìn)我國氯化石蠟制造企業(yè)的健康可持續發(fā)展。(來(lái)源:江門(mén)市新安民爆物品有限公司)
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