亚铁盐处理硝酸肼镍起爆药生产废水
重金属废水处理原理及控制条件

重金属废水反应原理及控制条件1.含铬废水前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水,主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。
电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种,其中以Cr6+的毒性最大。
含铬废水的处理方法较多,常用的有化学法、电解法、离子交换法等。
电镀废水中的六价铬主要以CrO42-和Cr2O72-两种形式存在,在酸性条件下,六价铬主要以Cr2O72-形式存在,碱性条件下则以CrO42-形式存在。
六价铬的还原在酸性条件下反应较快,一般要求pH<4,通常控制pH2.5~3。
常用的还原剂有:焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。
还原后Cr3+以Cr(OH)3沉淀的最佳pH为7~9,所以铬还原以后的废水应进行中和。
(1)亚硫酸盐还原法目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂,有时也用焦磷酸钠,六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应:4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4==2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+10H2O2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4==Cr2(SO4)3+3Na2SO4+5H2O还原后用NaOH中和至pH=7~8,使Cr3+生成Cr(OH)3沉淀。
采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下:①废水中六价铬浓度一般控制在100~1000mg/L;②废水pH为2.5~3③还原剂的理论用量为(重量比):亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1亚硫酸钠∶六价铬=4∶1投料比不应过大,否则既浪费药剂,也可能生成[Cr2(OH)2SO3]2-而沉淀不下来;ORP= 250~300mv④还原反应时间约为30min;⑤氢氧化铬沉淀pH控制在7~8,沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠,可根据实际情况选用。
2.含氰废水含氰废水来源于氰化镀铜、碱性氰化物镀金、中性和酸性镀金、氰化物镀银、氰化镀铜锡合金、仿金电镀等含氰电镀工序,废水中主要污染物为氰化物、重金属离子(以络合态存在)等。
细结晶NHN_基点火头药剂的性能研究_

doi:10.3969/j.issn.1001 ̄8352.2023.02.004细结晶NHN基点火头药剂的性能研究❋付志斌㊀雷钫琴湖南神斧集团向红机械化工有限责任公司(湖南岳阳ꎬ414100)[摘㊀要]㊀以细结晶NHN为点火头药剂ꎬ分别以聚乙烯醇(PVA)胶㊁羟丙基甲基纤维素胶以及赛璐珞无水乙醇胶为黏结剂ꎬ探究不同黏结剂对点火头发火性能和机械性能的影响ꎻ并在此基础上ꎬ尝试掺杂Fe2O3㊁Zr等添加剂以提高点火头药剂的性能ꎮ结果表明:以PVA胶为黏结剂的点火头表现出更好的点火性能㊁更高的机械强度ꎻ掺杂Zr后ꎬ点火头发火时火焰明亮刺眼ꎬ说明Zr参与点火过程ꎬ放出热量ꎬ增加了点火能力ꎮ[关键词]㊀细结晶NHNꎻ点火头ꎻ发火性ꎻ延时性能ꎻ机械强度ꎻ吸湿试验[分类号]㊀TJ45ꎻTQ560ꎻTD235.2+2StudyonPerformancesofFineCrystallineNHNBasedIgniterAgentFUZhibinꎬLEIFangqinXianghongMachinery&ChemicalCo.ꎬLtd.ꎬHu nanShenfuGroup(Hu nanYueyangꎬ414100) [ABSTRACT]㊀Effectsofdifferentbindersontheignitionperformanceandmechanicalpropertiesoftheigniterwerein ̄vestigatedbyusingfinecrystallineNHNastheigniteragentandpolyvinylalcoholadhesive(PVA)ꎬhydroxypropylmethylcelluloseadhesiveandcelluloidadhesiveasthebinderrespectively.OnthisbasisꎬtrytoimprovethepossibilityofignitionperformancebydopingFe2O3andZr.ResultsshowthattheigniterwithPVAasthebindershowsbetterignitionperfor ̄manceandhighermechanicalstrength.AfterdopingZrꎬtheflameisbrightanddazzlingwhenignitedꎬindicatingthatZrparticipatesintheignitionprocessꎬemitsheatandincreasestheignitionability.[KEYWORDS]㊀finecrystallineNHNꎻigniterꎻignitionperformanceꎻdelayperformanceꎻmechanicalstrengthꎻhygro ̄scopictest0㊀引言桥丝式电引火元件是应用较为广泛的点火元件ꎮ它的发火性能较好ꎬ发火可靠性高ꎬ瞎火率低于百万分之一ꎬ而且延期精度很高[1]ꎮ鉴于桥丝式火工品的热发火机理ꎬ点火头药剂的物理化学性质决定了点火头的热感度ꎬ并在很大程度上影响了药头的激发时间ꎮ选择不同药剂的点火头在发火性能㊁安全和适应环境变化能力上有所不同[2]ꎮ三硝基间苯二酚铅(LTNR)系起爆药起爆能力较低ꎬ火焰感度㊁针刺感度较高ꎬ常与叠氮化铅配合使用作为点火头药剂ꎮ但LTNR静电感度很高ꎬ实际生产应用时存在一定危险ꎮ虽然有通过掺杂或共晶等方法降低LINR静电感度的研究ꎬ但尚未在点火头应用中见到相关报道ꎮ同时ꎬ铅作为重金属元素ꎬ会对人员及环境造成一定的损伤ꎮ二硝基重氮酚(DDNP)系起爆药热感度较高ꎬ且有多种不同晶型ꎬ感度与流散性等皆有差异ꎬ因而在实际应用中存在可靠性难以保证的问题ꎮDDNP制备过程中产生的废水含有重氮基㊁硝基及其衍生物等毒性较强的有机化合物ꎬ若不妥善处理将会严重威胁受纳水体的生态系统ꎬ这也使得DDNP的应用受到限制ꎮ㊀㊀作为一种新兴起爆药[3 ̄4]ꎬ硝酸肼镍(NHN)制造工艺简单ꎬ原料易得ꎬ药剂性能稳定ꎬ火焰感度高ꎬ机械感度低ꎬ长期储存安定性㊁相容性㊁耐压性㊁流散性均表现较好ꎮNHN生产过程中涉及的含硝酸镍废水可加以回收利用ꎬ达到无废水排放㊁减少重金属元素污染等环保目的ꎮ㊀㊀欧仙荣等[5]以质量分数8% 10%的聚乙烯醇(PVA)胶为黏结剂ꎬ提出了一种硝酸肼镍 ̄铅丹硅系点火药的制作方法ꎬ并在点火头应用上得到了较高第52卷㊀第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Vol.52㊀No.2㊀2023年4月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ExplosiveMaterials㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Apr.2023❋收稿日期:2022 ̄04 ̄19第一作者:付志斌(1976-)ꎬ男ꎬ工程师ꎬ主要从事火工药剂配方研究ꎮE ̄mail:1461229006@qq.com的发火可靠性ꎮ之后的试验也证明ꎬ以NHN为基的刚性电点火头能够满足电点火头生产与电雷管装配过程的安全要求ꎮ杜伟兰等[6]以NHN为点火药基药ꎬ配以高氯酸钾与硝化棉黏结剂ꎬ利用零氧平衡原理设计了一种新型电点火头ꎬ试验结果表明ꎬ此点火头的发火时间精度最高ꎬ发火可靠性和发火一致性最好ꎮ朱顺官等[7]研究了在碳晶电点火桥上装填NHN后的发火时间与发火能量等参数ꎬNHN表现出了仅次于斯蒂芬酸铅与叠氮化铅的发火感度ꎮ尹志宏等[8]用NHN替代DDNP起爆药ꎬ对工业8#纸火雷管的结构与工艺重新设计并进行了性能测试ꎬ克服了DDNP起爆药带来的严重污染问题ꎮ本文中ꎬ使用细结晶NHN作为桥丝式电点火头药剂ꎬ并探究它的应用可行性ꎮ对该类点火头延时精度以及恒流发火情况下的各项发火参数进行了表征ꎬ同时依据国军标对机械强度和环境适应性进行测定ꎬ认为细结晶NHN基桥丝式点火头是一种综合性能较为优秀的点火头ꎮ1㊀试验1.1㊀点火头基本制作工艺自制细结晶NHNꎬ粒径约为5μmꎬ近似球形ꎮ刚性结构点火头结构如图1所示ꎮ㊀㊀㊀㊀㊀1-脚线ꎻ2-橡胶塞ꎻ3-电极ꎻ4-绝缘片ꎻ5-药头ꎻ6-桥丝ꎮ图1㊀刚性结构点火头结构示意图Fig.1㊀Structuraldiagramofigniterwithrigidstructure㊀㊀各项试验中使用的不同点火头所用的点火药配方列于表1ꎮ表1中ꎬ细结晶NHN为基药ꎬPVA胶㊁羟丙基甲基纤维素胶㊁赛璐珞无水乙醇胶为黏结剂ꎬFe2O3㊁Zr为添加剂ꎮ表1㊀试验中使用的不同点火头药剂配方Tab.1㊀Formulasofdifferentignitersusedinthetest编号配方(质量分数)1 ̄15%PVA胶+NHN1 ̄25%PVA胶+NHN+Fe2O32 ̄16%PVA胶+NHN2 ̄26%PVA胶+NHN+10%Zr2 ̄36%PVA胶+真空细化LTNR3 ̄18%PVA胶+NHN3 ̄28%PVA胶+NHN+Fe2O34 ̄110%PVA胶+NHN4 ̄210%PVA胶+NHN+Fe2O35 ̄1羟丙基甲基纤维素胶+NHN6 ̄1赛璐珞无水乙醇胶+NHN7 ̄13%NC胶+NHN+10%Zr㊀㊀称取适量的细结晶NHNꎬ用胶头滴管向NHN中滴加PVA胶ꎬ使黏结剂与基药质量比为1.2︰1.0ꎬ并滴加几滴纯水ꎬ调匀ꎮ涂蘸刚性点火头ꎬ晾干后ꎬ于50ħ水浴烘箱中烘干ꎮ成品如图2所示ꎮ㊀㊀㊀㊀图2㊀NHN基点火头成品实物图Fig.2㊀FinishedproductsofNHNbasedigniter㊀㊀对制作好的点火头进行筛选ꎮ首先ꎬ以肉眼观察ꎬ除去药头碎裂等制作失败的点火头ꎻ其次ꎬ测量点火头的电阻以避免短路㊁断路等因素对测试结果产生影响ꎮ1.2㊀黏结剂的选择及配制PVA胶㊁羟丙基甲基纤维素胶㊁赛璐珞无水乙醇胶3种黏结剂含能性依次增加ꎻ前两者为常用的水基黏结剂ꎬ后两者同为纤维改性黏结剂ꎮ因此ꎬ拟采用PVA胶㊁羟丙基甲基纤维素胶㊁赛璐珞无水乙醇胶为黏结剂来探究胶浓度㊁含能性等因素对点火头的影响ꎮ㊀㊀PVA胶:分别称量2.5㊁3.0㊁4.0㊁5.0gPVA于烧杯中ꎬ添加去离子水至50gꎬ置于110ħ油浴中加热ꎬ不断搅拌ꎬ待PVA完全溶解即制得所需的质量分数分别为5%㊁6%㊁8%㊁10%的PVA胶ꎮ羟丙基甲基纤维素胶:称量5.0g羟丙基甲基02 ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷第2期纤维素溶于300mL去离子水中ꎬ超声至完全溶解ꎬ得到目标黏结剂ꎮ赛璐珞无水乙醇胶:将5.0g赛璐珞溶于适量无水乙醇中ꎬ配制成5%赛璐珞胶ꎮ1.3㊀测试仪器及方法标准DC9801智能雷管电参数测试仪ꎬ南京理工大学民用爆破器材研究所ꎻ储能放电起爆仪ꎬ安徽徽电科技股份有限公司ꎻJGY ̄50III静电火花感度测试仪ꎬ陕西应用物理化学研究所ꎮ恒流发火试验参考GJB5309.10 2004升降法试验进行测定ꎮ其他性能相关的测试参考GJB5309标准进行ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀不同黏结剂时点火头的恒流发火性能采用升降法对以不同浓度PVA胶作为黏结剂的细结晶NHN基刚性点火头进行恒流发火试验ꎮ恒流时间设定为20sꎬ步长为5mAꎮ测试结果如表2所示ꎮ表2㊀以PVA为黏结剂的刚性点火头恒流发火数据Tab.2㊀ConstantcurrentignitiondataofrigidigniterwithPVAasbinder配方编号w(PVA胶)/%X0.5/mAX0.9999/mAX0.0001/mAS/mA1 ̄15387.5440.7334.314.312 ̄16414.8442.8386.87.534 ̄110491.9514.9468.96.18㊀㊀由表2可见ꎬ随着所用PVA胶浓度的升高ꎬ由于PVA的能量惰性作用ꎬ点火头最大不发火电流(安全电流)X0.0001逐渐升高ꎬ且均大于200mAꎮ但最小全发火电流X0.9999也持续升高ꎮPVA胶质量分数达到10%时ꎬX0.9999为514.9mAꎬ大于450mAꎬ不符合国家标准GB8031 2005中关于工业电雷管电性能的要求ꎮ在此基础上ꎬ为了制作合适的点火头以符合工业电雷管电性能指标中安全电流不小于200mA㊁最小全发火电流不大于450mA的国家标准要求ꎬ研究了不同黏结剂时NHN基点火头的发火表现ꎬ如表3所示ꎮ对点火头进行了恒流发火测试(升降法时间设置为20sꎬ步长5mA)和安全电流测试(恒流时间设为5min)ꎮ㊀㊀从配方5 ̄1与配方6 ̄1的测试结果可看出ꎬ当表3㊀不同黏结剂点火头的点火性能Tab.3㊀Ignitionperformanceofigniterwithdifferentbinders配方编号黏结剂(质量分数)X0.9999/mAX0.0001/mA备注5 ̄1羟丙基甲基纤维素胶360.0220.0点火头强度不足ꎬ易碎裂6 ̄1赛璐珞无水乙醇胶360.0240.02 ̄16%PVA胶442.83 ̄18%PVA胶472.2选用羟丙基甲基纤维素胶作为黏结剂时ꎬ可以降低点火头的发火电流ꎻ这是因为羟丙基甲基纤维素胶是一种含能性比PVA胶更好的黏结剂ꎮ㊀㊀比较配方5 ̄1与配方2 ̄1也可看出ꎬNHN基点火头的X0.9999从6%(质量分数)PVA胶的442.8mA降至羟丙基甲基纤维素胶的360.0mAꎬ效果显著ꎮ但同时ꎬ羟丙基甲基纤维素作为黏结剂时的点火头强度不足ꎬ易碎裂ꎬ难以满足实际生产中的需要ꎮ赛璐珞无水乙醇胶点火头的X0.9999为360.0mAꎬX0.0001为240.0mAꎬ符合标准ꎻ但无水乙醇为有机溶剂ꎬ存在使用风险ꎮ适当浓度下的PVA胶点火头的发火电流较高ꎬ安全性方面有所保障ꎬ同时点火头机械强度较好ꎮ因此ꎬPVA胶是一种较为理想的用于制备NHN基点火头的黏结剂ꎮ若能进一步通过改性降低含PVA胶的点火头的X0.9999ꎬ则有希望得到适用于不同发火精度要求下的NHN基点火头ꎮ2.2㊀掺杂Fe2O3点火头的点火性能采用300目下的Fe2O3作为添加剂ꎬ以5%的质量分数加入到NHN与PVA胶配方体系中ꎬ调匀并制作点火头ꎬ用升降法对点火头的点火性能进行测定ꎬ见表4ꎮ作为一种化学性质较为稳定的物质ꎬFe2O3在点火头点火过程中基本不参与化学反应ꎬ在配方中起到了惰性作用ꎬ使得X0.5和X0.9999均得到了明显升高ꎮ但同时ꎬ配方中各组分粒子尺寸的不匹配使得整个体系无法混合均匀ꎬ导致测得的样本标准差S增加了1倍左右ꎬ并使得X0.0001降低ꎮ此外ꎬ掺杂Fe2O3后ꎬ点火头点火时火焰同样呈赤黄色ꎬ颜色较之前无Fe2O3添加时无明显变化ꎮ表4数据表明ꎬ掺杂Fe2O3的NHN基点火头点火电流范围广ꎬ作用精度下降ꎮ因此ꎬ掺杂Fe2O3无法满足改善点火头点火性能的需求ꎬ应选用另一种化学性质较为活泼㊁粒度较小的物质进行配方改善ꎮ12 2023年4月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀细结晶NHN基点火头药剂的性能研究㊀付志斌ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2.3㊀点火头延时性能2.3.1㊀掺杂Zr点火头考虑到300目下掺杂Fe2O3存在粒度不匹配㊁改性效果不佳的情况ꎬ改用粒径5μm的Zr进行配方改良ꎮ在发火元件实际制作过程中ꎬ羟丙基甲基纤维素因较差的黏度与成型性ꎬ在掺杂Zr后容易在使用中出现结构强度变化等问题ꎻ赛璐珞无水乙醇胶是有机基胶ꎬ内部混杂了其他物质ꎬ在实际使用中带来可靠性与安全性不高等诸多问题ꎮ故采用同为水基的硝化棉(NC)胶作为对比ꎬ探索采用PVA胶的掺杂Zr的NHN基点火头的点火性能ꎮ采用型号QAML贴片电阻式电子芯片ꎬ点火药配方为细结晶NHN掺杂质量分数10%的粒径为5μm的Zrꎬ黏结剂为质量分数6%的PVA胶(配方2 ̄2)或质量分数3%的NC胶(配方7 ̄1)ꎬ药胶质量比为1.0︰1.0ꎮ蘸2遍ꎬ最后烘干ꎬ并用软毛笔刷涂赛璐珞防潮漆ꎬ晾干ꎮ实测点火头的点火性能数据列于表5ꎮ㊀㊀从表5可见ꎬ使用6%(质量分数)PVA胶的点火头点火延期时间更接近设定值ꎬ延时精度高ꎬ这与点火头的密实程度有关ꎮ相比较而言ꎬNC胶固化后的强度和密实性均低于PVA胶ꎬ导致传热效能差ꎬ进而使得点火头的延时精度低ꎮ从发火的猛烈程度来看ꎬNC胶点火头也显得要弱一些ꎮ因此ꎬ对同一种点火头药剂而言ꎬ选择成型后点火头偏向密实的黏结剂ꎬ并辅以适合的黏结剂含量ꎬ对提高点火头的延时精度和输出能力是有利的ꎮ㊀㊀采用点火装置对掺杂3种不同添加剂的PVA胶NHN基点火头进行了恒流点火ꎬ高速摄影图片见图3ꎮ相同药量下ꎬ纯NHN基点火头的火焰呈赤黄色ꎬ火焰持续时间约10msꎻ掺杂Fe2O3后ꎬ火焰颜色及持续时间均无明显变化ꎬ剧烈程度有所提升ꎻ而掺杂Zr后ꎬ火焰颜色呈亮白色ꎬ明亮刺眼ꎬ且持续时间长达50msꎮ这是因为在高温条件下Zr也被氧化ꎬ参加了点火过程ꎬ放出了大量的热ꎬ增强了点火头的点火能力ꎮ2.3.2㊀不同起爆药下Ni ̄Cr桥丝表现采用杭州电子科技有限公司刚性点火头式电子芯片ꎬ分敏感型(Ni ̄Cr桥丝直径小于25μm)和钝感型(Ni ̄Cr桥丝直径大于25μm)两种规格ꎮ敏感型蘸真空细化LTNR与6%(质量分数)PVA胶(配方2 ̄3)ꎬ钝感型蘸细结晶NHN与6%(质量分数)PVA胶(配方2 ̄1)ꎬ均蘸两遍ꎬ烘干ꎮ最后用软毛笔涂刷赛璐珞防潮漆ꎬ晾干ꎮ设定延期时间为50msꎬ实测电子芯片的延时性能见表6ꎮ㊀㊀从表6数据可见ꎬ在敏感型或钝感型点火头系列中ꎬ无论是以LTNR或是NHN作为基药ꎬ当桥丝直径增大时ꎬ实测延期时间与设定延期时间的差别随之增大ꎬ表明延时性能变差ꎮ因此ꎬ在本质安全得到保障的前提下ꎬ桥丝直径应尽可能小ꎬ以提高点火头的延时性能ꎬ进而改善点火性能ꎮ2.4㊀点火头机械强度与环境适应性能2.4.1㊀机械强度㊀㊀在表3的试验结果中已注意到ꎬ不同种类㊁浓度的黏结剂将会影响最终产品的机械强度ꎬ导致部分点火头无法满足相关应用的标准要求ꎮ在选用的3表4㊀不同配方点火头的点火性能Tab.4㊀Ignitionperformanceofigniterwithdifferentformulas配方编号w(PVA胶)X0.5/mAX0.9999/mAX0.0001/mAS/mAFe2O31 ̄15%387.5440.7334.314.31无1 ̄25%402.1488.6315.723.24有3 ̄18%446.9472.2421.66.79无3 ̄28%452.9543.9361.824.49有4 ̄110%491.9514.9468.96.18无4 ̄210%499.2577.0421.320.93有表5㊀型号QAML电子芯片点火头的延时精度Tab.5㊀DelayaccuracyofQAMLelectronicchipigniterms设定延期时间配方7 ̄1实测延期时间均值方差配方2 ̄2实测延期时间均值方差00.7㊁0.7㊁0.6㊁0.9㊁0.40.660.0335054.6㊁56.2㊁58.2㊁52.9㊁52.154.806.11550.8㊁50.7㊁51.0㊁50.5㊁51.450.880.11722 ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷第2期㊀㊀㊀图3㊀3种掺杂不同添加剂的NHN基点火头的发火过程的高速摄影图Fig.3㊀FireprocessofNHNbasedigniterwiththreedifferentadditivestakenbyhigh ̄speedphotography表6㊀刚性点火头式电子芯片延时精度Tab.6㊀Delayaccuracyofrigidigniterelectronicchip敏感型(配方2 ̄3)桥丝直径/μm实测延期时间/ms钝感型(配方2 ̄1)桥丝直径/μm实测延期时间/ms1850.251.150.73052.051.952.32050.650.951.64052.853.253.72551.751.252.45053.655.154.8种黏结剂中ꎬPVA胶在强度方面要远远优于羟丙基甲基纤维素胶和赛璐珞无水乙醇胶ꎮ且随着胶浓度的提高ꎬ点火头感度降低ꎮ因此ꎬ选用含质量分数6%的PVA胶的配方2 ̄1制备了一批点火头ꎬ参照GJB5309.37 2004进行了抗砸强度测试ꎮ结果发现:测试的10发点火头ꎬ均未发现明显的损伤ꎬ表面保持良好ꎻ进行恒流点火(450mA)后ꎬ均正常发火ꎮ试验结果表明ꎬPVA胶做黏结剂的NHN基点火头药型不易损伤ꎬ有着良好的机械强度ꎮ2.4.2㊀耐高低温性能高低温试验参照GJB150.4A 2009ꎮ设定烘箱温度为40ħ与25ħꎬ设定低温箱温度为-40ħꎬ恒温4h后对点火头感度进行测试ꎬ考察了高低温环境对NHN基点火头恒流发火感度的影响ꎮ结果见表7ꎮ表7中ꎬδ为相对偏差ꎬ表示高低温条件下与25ħ下电流的差值百分比ꎮ㊀㊀如表7所示ꎬ点火头的50%发火电流X0.5随着温度升高而降低ꎮ这是因为试验所用点火头为Ni ̄Cr桥丝式点火头ꎬ电阻为正温度系数变化ꎬ即随着温度升高ꎬ电阻增大ꎮ因此ꎬ在同等电流下ꎬ当热效应增加时ꎬ50%发火电流有所降低ꎮ此外ꎬ随着温度的升高ꎬ标准差S也随之升高ꎬ点火精度下降ꎬ相对误差在10%以上ꎬ表明低温环境更有利于点火头点火精度的提高ꎮ从整体上讲ꎬ温度对NHN基点火药头发火感度的影响不是很明显ꎬ50%发火电流误差在0.5%以内ꎬ发火感度误差在2%以内ꎬ表明NHN基点火头有着很好的耐高低温性能ꎮ2.4.3㊀吸湿性以含质量分数6%的PVA胶的NHN基点火头为研究对象ꎬ对表面涂有赛璐珞防潮剂的点火头与未涂覆防潮剂的点火头成品进行吸湿性对比(温度30ħꎬ湿度97%)ꎬ结果如图4所示ꎮ㊀㊀无防潮剂的点火头在最开始的3d内缓慢吸湿ꎬ之后吸湿率稳定在0.18%左右ꎬ说明吸湿性较低ꎬ基本能满足实际应用ꎮ而涂覆赛璐珞防潮剂后ꎬ点火头稳定吸湿率降至0.07%ꎻ表明涂覆防潮剂是一种降低药剂吸湿性非常有效的手段ꎮ对吸湿后的点火头进行恒流(450mA)点火ꎬ两种各5发ꎬ均正常发火ꎬ说明该类点火头有良好的的抗吸湿性能ꎮ322023年4月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀细结晶NHN基点火头药剂的性能研究㊀付志斌ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀表7㊀6%(质量分数)PVA胶NHN基点火头高低温恒流发火试验Tab.7㊀HighandlowtemperatureconstantcurrentignitiontestofNHNbaseigniterwith6%(massfraction)PVA温度/ħX0.5/mAδ0.5/%X0.9999/mAX0.0001/mAδ0.0001/%S/mAδS/%25414.8443.0387.07.529-40416.9+0.5439.9393.9+1.86.195-18.040413.5-0.3444.7382.3-1.28.383+11.0㊀㊀㊀图4㊀6%(质量分数)PVA胶NHN基点火头吸湿试验Fig.4㊀HygroscopictestofNHNbasedigniterwith6%(massfraction)PVA3 结论以NHN为基药ꎬ分别以PVA胶㊁羟丙基甲基纤维素胶以及赛璐珞无水乙醇胶为黏结剂制作了点火头ꎬ探究了胶种类㊁浓度对点火头机械性能和发火性能的影响ꎻ在此基础上ꎬ添加Fe2O3㊁Zr等物质以探究改善点火头性能的可能性ꎮ1)以NHN为基药的情况下ꎬPVA胶点火头机械强度较高ꎬ发火电流可依靠胶含量调节ꎻ羟丙基甲基纤维素胶点火头机械强度较低ꎬ容易碎裂ꎻ赛璐珞无水乙醇胶点火头强度适中ꎬ发火性能较好ꎬ但相较于前两者ꎬ所用溶剂为有机溶剂ꎬ安全性相对较低ꎮ三者含能性依次升高ꎬ对应点火头最小全发火电流依次降低ꎬ表明黏结剂的含能性越高ꎬ点火头的最小全发火电流越低ꎮ2)随着胶含量的增加ꎬPVA胶NHN基点火头最小全发火电流增大ꎬ感度降低ꎬ样本标准差减小ꎬ散布精度增加ꎮ若添加Zrꎬ则会参与点火过程ꎬ释放大量的热ꎬ极大地延长了火焰的持续时间ꎬ增强点火头的点火能力ꎮ3)NHN基点火头以6%PVA胶作为黏结剂时ꎬ有较好的机械强度ꎬ不易碎裂ꎻ高低温环境下ꎬ发火感度较为稳定ꎬ偏差在2%以内ꎻ吸湿性能较为优良ꎬ稳定吸湿率仅为0.18%ꎬ有着很好的环境适应性ꎬ是一种综合性能较为优秀的点火头ꎮ参考文献[1]㊀赵杰.工业电雷管国家标准与瑞典及日本标准比较[J].爆破器材ꎬ2011ꎬ40(3):26 ̄30.ZHAOJ.ComparisononstandardsofChinaꎬSwedenandJapanforindustrialelectricdetonator[J].ExplosiveMa ̄terialsꎬ2011ꎬ40(3):26 ̄30.[2]㊀XIANGDꎬZHUWH.Thermaldecompositionofener ̄geticMOFsnickelhydrazinenitratecrystalsfromanabinitiomoleculardynamicssimulation[J].ComputationalMaterialsScienceꎬ2018ꎬ143:170 ̄181. [3]㊀ZHUSGꎬWUYCꎬZHANGWYꎬetal.Evaluationofanewprimaryexplosive:nickelhydrazinenitrate(NHN)complex[J].PropellantsꎬExplosivesꎬPyrotechnicsꎬ1997ꎬ22(6):317 ̄320.[4]㊀CARTWRIGHTM.Investigationofpreparationꎬsolubili ̄tyandstabilitypropertiesofnickelhydrazinenitrate(NiHN)[J].PropellantsꎬExplosivesꎬPyrotechnicsꎬ2018ꎬ43(12):1270 ̄1276.[5]㊀欧仙荣ꎬ陈如冰ꎬ余仁贵ꎬ等.一种硝酸肼镍 ̄铅丹硅系点火药的制造方法:CN102173970A[P].2011 ̄09 ̄07.[6]㊀杜伟兰ꎬ彭文林ꎬ聂祥进ꎬ等.以硝酸肼镍为基药的电点火头的制备及性能[J].爆破器材ꎬ2016ꎬ45(5):35 ̄38.DUWLꎬPENGWLꎬNIEXJꎬetal.Preparationandpropertiesofanewelectricfuseheadbasedonnickelhy ̄drazinenitrate[J].ExplosiveMaterialsꎬ2016ꎬ45(5):35 ̄38.[7]㊀朱顺官ꎬ张琳ꎬ李燕ꎬ等.碳晶膜电点火桥特性研究[J].火工品ꎬ2015(3):1 ̄4.ZHUSGꎬZHANGLꎬLIYꎬetal.Studyontheigniterwithcarboncrystalbridge ̄film[J].Initiatiors&Pyro ̄technicsꎬ2015(3):1 ̄4.[8]㊀尹志宏ꎬ邹洪晖ꎬ李利村.硝酸肼镍起爆药应用于工业纸火雷管的研究[J].火工品ꎬ2006(6):35 ̄38.YINZHꎬZOUHHꎬLILC.StudyonapplicationofNHNprimaryexplosivesinindustrypaper ̄firedetonation[J].Initiatiors&Pyrotechnicsꎬ2006(6):35 ̄38.42 ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷第2期。
民爆产品生产废水处理工艺实验分析

民爆产品生产废水处理工艺实验分析【摘要】乳化炸药、粉状乳化炸药等民爆产品生产废水成分复杂,氨氮含量、有机物含量高,可生化性差,若直接排放对土壤、水源等危害十分严重。
本文在对民爆产品生产废水所具有的危害和相关废水处理技术发展现状进行介绍基础上,通过实验来进一步分析民爆产品生产废水处理工艺,旨在提高此方面废水处理工艺水平,降低氨氮浓度,使其达到排放标准。
【关键词】民爆产品;危害;废水处理工艺;技术现状;实验前言:民爆产品,是民用爆破产品的简称。
随着民爆技术的日益进步和工业的现代化发展,民爆产品种类越来越多,爆破力更强,性能更稳定,如乳化炸药、铵油炸药、膨化硝铵炸药等。
这些民爆产品在生产过程中和生产结束后会产生有毒有害废水,危害性极大,必须要经过相应的废水处理工艺进行处理。
由于废水处理要求日益提高,环境保护日益紧迫,因而民爆产品生产废水处理工艺的实验研究也必须跟上日程。
1 民爆产品生产废水的危害如上所述,当前民爆产品种类丰富,而不同类型的民爆产品所具有的性质各有差异,所产生的危害及危害对象也不尽相同。
以粉状乳化炸药为例,在粉状乳化炸药产品中,氨氮是最为严重的污染物,是造成环境污染的主要对象,虽然其可以作为一些化学物品的主要合成物质,但其作为常见化合物,在自然环境中很容易发生反应与其他元素生成有毒有害物质,给动植物和人体带来严重危害,还会造成环境系统内部功能失调、紊乱,造成生态系统失衡、恶化[1]。
粉状乳化炸药实际生产中基本已无废水排放,对其污染的治理和生产废水处理工艺主要集中在生产结束后设备及管道冲洗而生产的高氨氮废水处理,否则,易对人体、土壤、植物、水源、生态系统等方面产生较严重的危害。
2 炸药生产废水处理技术发展现状乳化炸药作为一种新型民爆产品,以无机盐作为水相,以矿物油或某些可燃剂作为油相,形成油膜包裹硝酸铵,采用乳化工艺制造而成的一种乳状炸药。
乳化炸药的主要成分为硝酸铵和硝酸钠,有关研究显示这种炸药爆炸性能储存两年不会发生变化,拥有较好的储存性和抗水性,其生产废水成分主要为高氨氮的硝酸盐类物质。
A/O 2法处理炼油污水在实践中的应用

量
查
A f法处理炼 污水 实践 中的应用 / 油 在
文。徐子宏 ( 利华益集 团利津石油化工厂有 限公 司) 宝权 ( 孙 青岛水文水资源勘 测局)
即 摘 要 :本 文对 利 津 石 油化 工 厂有 限公 化 工 厂的 污 水 实行 轻 重分 流 ( 分高 、低 浓 度有 机污水 ) ,分 别处理 ,对 高深 度有 机 其 改 造后 排 水各 项 指 标 均 符 合 国 家要 求 , 污 水 进 行 预 处 理 ,低 浓 度 有 机 污 水 经 隔 为 炼 油污 水 处理 提 供 了新 方 法 ,并 为推 广 油 、调 节 、浮选 后 与 生活 污水 混 合 ,再 进 应 用 提 供 了基 础 数 据 . 入 A 池 、0一 0 池 继续 进行处 理。 和 2 关 键词 : /0工艺 A 3. 3工艺流 程框 图 前言 我 国 80 年代 开 始进 行 污水 除磷 脱 氮 的工艺 研 究 ,在 城市 污水 、石 油化 工废水 、 。一 一。 食 品 加 工废 水 方 面 进 行 了小 试 和 中试 研 :— 一j 一 池 捧式 用 ; 浓萱 涛干 : 池 =c 监 水 一放 回 亏 耋 一 泥 化 j 池 泥 池 究 ,有 的 已小 规模 应 用 ,取 得 了满 意 的 效 污 池污 干 池 一 冕化 果 。而且把 A/ O法进一步发展 ,提出 了A/ t 0 的各 种变法 ,其 中 A/ 法 ,在城市污 水 0 处 理 方面 已取 得成 功 的 经验 ,而在 炼 油 污 3. 4工艺流 程说 明 水 处 理 方面 尚在 实践 探索 之 中 , 本文 通 过 l、含 油污 水 经 格 栅去 除 较 大 杂 质后 对 利 津石 油 化 工厂 污水 处理 场 的改 造 实 践 进入 集 水 池 中 , 由污水 泵 提 入 隔油 罐 中进 说 明 ,A/O 法用来处 理炼油污 水是完全 可 行一 级 隔 油 ,然 后 流入 隔 油池 中进 行 二级 隔油 ,一级 ,二 级 隔 油主 要去 除 污 水 中的 行 的。 杂质 ,其 中污水 中比 重小 于 l 的可 浮 油 及 二 .概 述 部 分 分散 油 等 上浮 到 隔 油罐 和 隔 油池 的 2. 1污水 现状 利 津 石 油化 工 厂产 生 的污 水 按 来源 可 表 面 形 成浮 油 ,而 比重 大于 l 的杂 质则沉 分 为 生产 污 水 和生 活 污水 两 大 类 ,其 中 生 于 隔 油罐 和 隔 油 池 的 底部 形 成 沉 渣 。 产 污水 又可 分 为低 浓 度有 机 污水 、高 浓 度 2 、隔 油后 的 污 水提 入 调 节 罐 中调 节 有 机污 水 和 含 盐污 水 三 类。 低 浓 度有 机 污 污 水 的 水量 和 水 质 ,然 后 投加 浮 选 剂 后依 水 主要 是 含 油污 水 ,其特 点 是有 机 物 浓 度 次 进 入 一级 浮 选 池和 二 级 浮选 池 。 浮 选剂 相对较 低 ,PH 值波动 小 ,水量 大且波动较 可 通过 电性 中和 、吸附架 桥 、网捕 等作 用 , 大 。高 浓 度有 机 污 水包 括 含碱 污 水 ,其 主 使 污 水 中 的分 散 油 及 乳 化 油 等 杂 质失 稳 , 要特 点是水量 小 ,PH 值和 COD 波 动大 , 并凝 聚 为较 大 的 颗粒 ,该 颗粒 与浮选 中产 C 0D 值 很高 ,可生化性 较差 。 生的 大 量微 气泡 相粘 附 形 成气 一 一 液 复合 2. 2污水处理 场现状 体 ,并 利 用气 泡 浮 力共 同 上浮 到 浮选 池 表 利 津 石 油化 工 厂污 水 处理 场 改 造前 工 面 形 成 浮渣 。该 单元 主 要 去除 污 水 中 含有 艺流程如下 : 的 分 散 油 和 乳 化 油 , 出水 的 含 油 量 低 于 污 水 一 双 级 隔 油 一 气 浮 池 一 厌 氧 l m g 0 /L,可有效 保证后续 生化处 理设施 池 一 好 氧 池 一 二 级 沉 淀 一 排 放 的正 常运 行 。 其 中 二级 隔 油 为隔 油罐 与平 流式 隔 油 3 、二级 浮选池 出水进入 A 池 ,在厌氧 池 相结 合 的 方式 ,气 浮 为涡 凹气浮 ,厌 氧 菌和 兼 性 菌群 的 作用 下 ,水 中 的污 染 物进 池 内挂 半 软性 填 料 ,好 氧 池 为一 级 并 联式 行水 解 和酸 化 ,使大 分 子 、难 降解 的 污 染 曝 气池 ,内挂 组合 填料 ,散 流曝 气器 曝气 , 物 分 解 为小 分 子 、 易 降解 的污 染 物 ,提高 二 级沉 淀 池 为竖 流式 沉 淀 池 ,污 水 处 理过 了 B/C 比 ,即提 高了污水 的可生化性 ,为 程 中产 生 的 油 泥和 浮渣 进 行干 化 脱 水 后外 后续 好 氧 处 理 工 艺 打 下 良好 的 基 础 。 同 运 。 时 ,由 0 池 回流 来的 污水 在反 硝化 菌 的作 目前该系统 在运 行过程 中 C0D、氨氮 用下 ,将污 水 中 的 硝酸 盐 和亚 硝 酸 盐转 化 等 水 质指 标 不能 稳 定达 标 ,考虑 到 利 津石 氮 气 ,经曝 气 后 从污 水 中 逸 出 ,达 到 脱氮 油 化 工厂 炼 油 能力 提 高后 产 生的 生 产污 水 的 目 的 。 在 水 质 、水量 上 将 有很 大 的 变化 ,现有 的 4、A 池 出水进入 Q 池 ,该 池采用膜法 污 水处 理 场 已不 能 满足 利 津石 油 化 工厂 发 中的 生 物接 触 氧 化工 艺 ,在池 中挂 高效 弹 展 配套 的 需要 ,为 了更 好 地 保护 环 境 , 认 性 填 料 作为 微 生物 的 载 体 , 同时 通 过 鼓风 真执 行 “ 同时 ” 政策 ,对污 水 处 理场 进 机 和 微 孔曝 气 器 向池 中 供氧 ,利 用 好氧 微 三 行 改扩 建 。 经 本次 改扩 建 后 ,处理 后 污水 生 物 的 新陈 代 谢 和传 质作 用去 除 污 水 中含 将 全 面 达标 ,部 分 将 进一 步 处理 后 回用 , 有 的 可 生 化 有 机 物 。 这 必将 更 好地 保 护 周 围的 环境 ,具 有 深远 5 l 出水进入 0 池 ,利 用池 中的活 、0 池 2 的 环境 效益 和 社 会 效 益 。 性 污 泥继 续 进 行生 化 反 应去 除 有 机物 , 同 三 ,污 水 处 理 改造 方案 时 在 硝 化菌 的 作 用下 将污 水 中的 氨氮 转 化 为 硝 酸盐 和 亚 硝酸 盐 ,为 氨氮 的 最终 脱 除 3. 1污水处理 技术 方案 A/O 法是 考虑污水脱 氮采用较 多的 作 好 准 备 。 种处理工艺 ,对 C 0D、B0D、N —N 6、0 池 出水流 入二沉池 ( 2 辐流 式沉淀 , 等均 有 较 高 的去 除 率 ,处 理 浓度 较 高 , 虽 池 ) 由 前段 工艺 转 化 成 的 活 性 污 泥 在 重 然 工艺 流 程长 , 占地面 积较 大 ,但 与 传统 力作 用 下 ,沉 降至 二 沉 池 的底 部 , 由刮 泥 处理 工 艺 相容 性 好 ,尤 其适 用于 对 现有 生 机 刮 入 池下 部 的污 泥 斗 中储 存 ,并 定期 排 化 处理 设 施 的 改 造 。 入 污 泥 池 中。 二沉 池 中 的上 清 液 经 出水 堰 3. 污 水处理工艺方案 2 口流 入监 测 水池 ,分 析 化验 合 格 后 即可 外 根 据利 津 石 油化 工 厂的 发 展规 划 和 污 排 或 回用 。 水处 理 场 的现 状 ,结合 国内 同行 业 污水 处 7 、在 隔油 罐和 隔油 池 中 分 离 出的 浮 理 场 的 运 行情 况 ,并考 虑 污水 资 源 化 的发 油 定 期 排 入 污 油 罐 ,经 脱 水 后 送 罐 区 罐 。 展 趋势 ,确 定采用 A/ 工艺 ,对利津石 油 隔 油罐 、隔 油池 中产 生 的沉 渣 及 一级 、二 a
影响硝酸肼镍起爆药质量的关键工艺

( Xi a n g h o n g Me c h a n i c C h e mi c a l C o . , L t d . o f H u n a n S h e n f u G r o u p , Y u e y a n g , 4 1 4 1 0 0 )
为工程雷管装药 ,其优点有火焰感度好 、机械感度较
多年的生产实践 , 总结了生产工艺中影响硝酸肼镍起
爆 药质量关键 因素及 相应控 制措施 ,以满足工业 8 号
雷管装配要求。
1 硝 酸 肼 镍 的反应 原理 与制造 工 艺
1 . 1 反应原理
低 、静电感度低 、耐压J I 生 好,且 N H N药剂生产工艺 简单、制造成本低、废水量少、不染色、易于处理、 硝酸肼镍是由能够给出孤对电子的肼 ( N z H 4 ) 和 能够接受孤对 电子空位 的镍离子按一定的组成和空
Ab s t r a c t : Ai me d a t t h e i mp r o v e me n t o f he t q u a l i t y o f n i c k e l h y d r a z i n e n i t r a t e . k e y p r o c e s s e s wh i c h i n l f u e n c e t h e q u a l i y t o f
火
工
Байду номын сангаас
品
2 0 1 4年 o 2 月
文章编号: 1 0 0 3 . 1 4 8 0( 2 0 1 4 )0 1 . 0 0 2 5 . 0 4
I NI T I AT OR S&P Y RO T E C H NI C S
废水中硝酸盐的去除汇总

和废水中硝酸盐的去除工业生产过程中排放的含氮废水,农业上施用的氮肥随雨水冲刷入江河、湖泊,生活污水排入受纳水体等对环境造成的污染越来越严重,已引起人们的普遍关注。
这是因为NO3-危害人类健康。
NO3-进入人体后被还原为NO2-, NO2-有致癌作用。
此外,婴幼儿体内吸入的NO3- 进入血液后与血红蛋白作用,将Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ)而导致形成高铁血红蛋白,高铁血红蛋白与氧发生不可逆结合,引起高铁血红蛋白症。
世界卫生组织(WHO)颁布的饮用水质标准规定NO3--N的最大允许浓度为10mg/L,而我国部分省市的地下水中NO3--N含量高达20~50mg/L。
硝酸盐在水中溶解度高,稳定性好,难于形成共沉淀或吸附。
因此,传统的简单的水处理技术,如石灰软化、过滤等工艺难以除去水中的硝酸盐。
目前,从水中去除硝酸盐的方法有:化学脱氮、催化脱氮、反渗透、电渗析、离子交换、生物脱氮等。
本文将在简要介绍这些方法的基础上,着重评述离子交换技术除去水中硝酸盐的原理、方法和应用现状,并与其他方法进行比较。
1 去除硝酸盐的方法1.1 化学脱氮在碱性pH条件下,通过化学方法可以将水中的硝酸盐还原成氨,反应方程式可表示为:NO3- + 8Fe(OH)2+ 6H2O → NH3 +8 F(OH)3 + OH-该反应在催化剂Cu的作用下进行,Fe/NO3-的比值为15:1, 该工艺会产生大量的铁污泥,并且形成的氨需要用气提法除去。
Sorg[1]研究过用亚铁化合物去除硝酸盐,结果表明,由于成本太高,此工艺难于实际应用。
Murphy[2]等人利用粉末铝去除硝酸盐,反应主要产物为氨,占60~95%,可以通过气提法除去。
反应的最佳pH为10.25,反应方程式为:3NO3- + 2Al + 3H2O → 3NO2- + 2Al(OH)3NO2- + 2Al + 5H2O → 3NH3 + 2Al(OH)3 + OH-2NO2- + 2Al + 4H2O → N2 + 2Al(OH)3 + 2OH-在利用石灰作软化剂的水处理厂可有效地使用该工艺,因为利用石灰通常可使pH值升高到9.1或以上。
硝酸肼镍废水的处理和回收利用
2. 硝酸肼镍废水的产生与组成
合成硝酸肼镍的方法主要有三种:一是通过镍粉与溶于水合肼的铵盐溶液反应,再往反应液中加进 乙醇, 使得产物成结晶析出; 二是硝酸镍与水合肼的乙醇溶液直接反应; 三是硝酸镍与水合肼直接反应。 目前国内厂家采用是第三种,即由硝酸镍与水合肼在适当的条件下反应制得[2]-[4],其反应式如下:
反应底液类别 试验批号 1# 2# 水 3# 4# 5# 1# 2# 母液 3# 4# 5# 假密度(g/cm3) 0.74 0.77 0.75 0.78 0.76 0.89 0.88 0.90 0.87 0.91 0.89 0.76 平均假密度(g/cm3)
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陈太林,曾纯玲 Table 2. Before and after waste water treating the examining data of the nickel content 表 2. 废水处理前后镍含量检测数据
th th rd
Received: Sep. 30 , 2015; accepted: Oct. 20 , 2015; published: Oct. 23 , 2015 Copyright © 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
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The Treatment and Reclaim Utilization of the Waste Water of Nickel Hydrazine Nitrate
Tailin Chen1, Chunling Zeng2
亚铁破络工艺在线路板综合废水处理的应用
亚铁破络工艺在线路板综合废水处理的应用发表时间:2017-04-11T16:21:53.470Z 来源:《基层建设》2017年1期作者:邵平杨玥[导读] 摘要:线路板综合废水中由于氨、EDTA等的存在,导致铜离子形成络合铜,处理达标困难。
东莞市智汇水务科技有限公司广东省东莞市摘要:线路板综合废水中由于氨、EDTA等的存在,导致铜离子形成络合铜,处理达标困难。
在废水中投加亚铁离子,与氨、EDTA形成更稳定络合物,从而使络合铜转化为游离铜离子,处理难度和处理费用会大幅降低。
关键词:线路板综合废水;络合铜;亚铁破络;1前言根据广东省地方标准《电镀水污染物排放标准》(DB44/1597-2015),珠三角地区2012年9月1日以后环评批复的电镀企业或电镀园区及国土开发密度较高、水环境容量较小、生态环境脆弱地区的电镀企业或电镀园区,铜离子排放浓度为0.3mg/L。
线路板生产过程中会产生大量铜离子[Cu2+],常规污水处理工艺是采用投加石灰或烧碱,与氢氧根[OH-]反应,生成氢氧化铜[Cu(OH)2]沉淀,通过混凝沉淀得以去除。
双面线路板及多面线路板生产其中蚀刻、沉铜等工序会产生稳定可溶的络合物Cu[(NH3)4]2+,Cu-EDTA,而这部分铜离子难以与氢氧根产生沉淀,而继续溶解在水中,导致出水铜离子浓度超标[1]。
针对络合铜,工业上采用各种破络药剂处理,常见药剂如下:新工艺的铜离子去除原理:亚铁离子在废水处理过程中转化成三价铁,二价铁及三价铁和氨及EDTA的结合能力远远高于铜离子和氨及EDTA的结合能力,使得铜离子以离子形态析出,从而在碱性条件下转化为氢氧化铜沉淀。
2 材料与方法2.1 实验用水和药剂试验用水:A线路板厂综合废水,主要生产双面线路板。
B线路板厂综合废水,主要生产多层线路板。
药剂:10%硫酸亚铁,0.2%PAM,现配石灰浆2.2实验方法试验过程如上文所述工艺:在4个200ml烧杯中分别加入100ml综合废水(pH=2-3),在4个烧杯中各加入0.7ml、1.0ml、2.0ml、4.0ml的10%硫酸亚铁破络,用玻璃棒搅拌30s,加适量石灰调pH到7.5-8.2并搅拌,加适量0.2%的PAM絮凝。
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广东化工 2019年第1期第46卷总第387期100 •亚铁盐处理硝酸月井镰起爆药生产废水王晓峰(江门市新安民爆物品有限公司,广东江门529100)[摘 要]将亚铁盐加入到硝酸腓線起爆药生产废水中,通过氧化还原反应、混凝、静止沉淀分离,处理废水中的有害物,达到国家规定的废 水排放标准。
[关键词]硝酸脐镰;废水;亚铁盐[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)01 £100-01Treatment of Wastewater from Hydrazine Nitrate Primary Explosive Productionby Ferrous SaltWang Xiaofeng(Jiangmen Xin an min Explosion Products Co., Ltd., Jiangmen 529100, China)Abstract: Ferrite was added to the wastewater from the production of nickel hydrazine nitrate initiating explosive. The harmful substances in the wastewater were treated by oxidation-reduction reaction, coagulation and static precipitation, which met the national wastewater discharge standard.Keywords: nhn ; waste water ; Ferrous salts1前言硝酸月井鎳是一种络合物起爆药,由于其原料易得且合成工艺 简单、性能稳定,是近年来有发展及应用前景的起爆药之一,故 广泛地被民用起爆器材生产厂家所选用,用于装填工业雷管。
目前较先进的生产工艺为母液循环法制造硝酸月井镰。
即:硝 酸鎳溶液与高浓度水合阱溶液的化合反应,并经保温、冷却、出 料、洗涤、脱水、干燥而得到硝酸月井镰聚晶。
其特征是洗涤工序 后产生的反应液一部分进入硝酸操原料液中,另一部分直接进入 化合反应工序中。
理论上讲反应中产生的反应母液连续循环使用, 可实现废液的零排放。
实际生产中,为了保证产品质量,母液不 能无限连续循环,需不断补充纯水,排出部分母液。
加上冲洗水 等,母液循环法制造硝酸月井镰的废水量约为100 L/ho 母液和冲洗 水经过销爆,静置分离,上部澄清液中鎳含量约为(20~40)mg/L o 超过污水综合排放标准GB8978-1996规定的指标(总银量:1 mg/L),不能直接排放,需要在硝酸月井鎳生产车间进一步处理,达 标后排放。
否则,会依法追究相关责任人的责任。
笔者经过研究,试验用亚铁盐处理硝酸月井银起爆药生产废水。
废水中有害物在亚铁离子作用下,发生氧化还原反应,同时发生 凝絮,经沉淀分离,废水中总镰量达到国家规定的排放标准。
处 理设施投资不超过三万元,运行费用0.07元/吨废水,取得了较好 经济和社会效益。
现将亚铁盐处理硝酸耕镰起爆药生产废水工艺 介绍如下。
2亚铁盐处理硝酸耕镰起爆药生产废水工艺 流程2.1废水处理工艺流程图1真空过滤器2溢流瓶3高位槽4混凝槽5沉淀 槽6过滤槽7排放池图1硝酸胖辣废水处理工莒流程2.2过程描述销爆完全后检查废水pH 值,并用碱液调整pH 值;将废水抽 入高位槽后放入凝絮沉淀槽,过量加入亚铁盐进行氧化还原反应和凝絮沉淀,然后上部清液自流入静止沉淀槽静止沉淀,放澄清 液自流入过滤槽过滤,流入收集池,在收集池取样检测,合格后 排放。
不合格废水真空抽入高位槽继续处理。
凝絮沉淀槽和静止 沉淀槽的沉淀物进行真空过滤,过滤废水流入凝絮沉淀槽。
3主要工艺参数3.1 pH 值pH 值大小影响废水中[Ni+2]、[Fe+2]的浓度按沉淀平衡方程式:Ni(OH)2=Ni+2+2OH-新沉淀 Ksp=2x 10-15 陈化 Ksp=6xl0-18Fe(OH)2 = Fe+2+ 2OH ・ Ksp=8 xlO-16pH 值=&6时,对应废水中[N 汁2]含量在lmg/L,若pH 值低于&6,氢氧化镰不能沉淀完全;提高pH 值,可 显著降低废水中[Ni+2]含量。
若pH 值太高,氢氧化镰沉淀会溶解,且碱用量大,废水后续处理费用高。
采用pH 值11~12较合适。
销爆完全后,用pH 试纸检查销爆 后的废水值,用10 %氢氧化钠溶液调整。
3.2亚铁盐加入量在亚铁离子作用下,废水中产生氨气冒出。
亚铁盐加入量大,反应速度快,有利于沉淀反应完全;亚铁 盐加入量小,反应速度慢,沉淀反应不完全,为保证废水处理质 量,实际过量加入亚铁盐,正常情况下亚铁盐用量为(30〜45)g 亚 铁盐/100 L 废水。
3.3反应时间反应时间长,有利于沉淀反应完全。
考虑生产的连续性,规 定反应时间不少于16 ho目视观察,反应终了时,废水液面无气泡冒出、不浑浊;没 有刺鼻的氨气昧。
3.4静置时间静置时间长,有利于沉淀反应完全,考虑生产的连续性,规 定时静置间不少于16ho目视观察时,废水应澄清4注意事项(1) 应穿戴好防护服,每次工作在现场停留时间不超过5分钟。
(2) 废渣收集桶应有放空孔。
(3) 每年不少于2次测定沉淀物中销爆是否完全。
5取样检查在出水口,自检由公司检验部门取样,按照水质鎳的测定丁 二酮分光度法《GB11910-89》进行;专检由有检测资质的专门 机构取样,按照水质谋的测定火焰原子吸收分光光度法 《GB11912-1989》进行。
(下转第95页)[收稿日期]2018-011-02[作者简介]王晓峰(1965-),男,珠海人,工程师,主要研究方向为民爆器材技术开发研究。
2019年第1期第46卷总第387期广东化工•95第一、塔式连续化生产的氯化设备。
其非标氯化塔的直径要设置在1000mm:氯化塔高度要设置在10200mm:氯化塔容积要控制在8m3;氯化塔反应液位的高度设置为8000mmc 第二、塔式连续化生产的氯化工序作业方式。
(1)氯气需要同时进入其氯化塔,液蜡通过首位塔,再利用位差溢流到末位塔的优势,使其做出相应的氯化反应。
除此之外,氯气与液蜡的比例,一定要严格按照标准的做制定的比例进行入料。
(2)通氯方式,在底节塔的中部,需要釆用小孔径的喷头,其数量一般为50个,在氯化塔液蜡中,将氯气直接射入其中。
(3)降温方式,一般情况下,都是采用自循环为主,夹套调节为辅的方式进行降温。
(4)化塔上部的二节夹套冷却水一旦开启,不可以对其进行控制和调节。
(5)在配置相关的DCS自动控制和联锁装置的时候,一定要根据其实际情况进行检查和调整(6)将每个DCS自动化控制节点进行开启,并将氯化工序连续化的生产线纳入其中。
第三、塔式连续化氯化工序简图。
塔式一层平台的高度一般设置在3m,3m以上不需要对控制点进行操作,甚至在塔与塔之间,可以直接有效的将各种自控装置进行合理化的安装,在各塔之间,都要将切断阀门安装其中,不仅可以连续化的生产,而且还可以将自己独立于一个个体进行生产,单塔如果一旦发生故障,就要对其釆取有效的方法进行处理,将其切断,另外,在切断完成之后,剩下部分的塔仍然还可以继续开展工作⑷。
转料泵具有极为关键的作用,一方面,可以在正常的生产过程中进行合理化的应用;另一方面,可以对故障进行转料,可以在稳定的状态下进行生产,从而更好的对产品的质量进行维护。
在自动化应用上,根据我国目前情况来看,塔式已经做到DCS自动化联锁控制,并将各个辅助工序的DCS自动化控制节点纳入到氯化工序连续化生产线上,而且还在很大程度上实现了关键工艺的控制节点的工艺操作。
第曲、氯化工艺与氯化塔的设计。
在生产的反应初期,非常容易出现生产事故,因此,一定要减少通氯的数量,避免出现液蜡气化的现象,情况严重还会使液蜡蒸气与氯气产生反应,瞬间成为燃烧碳化,从而形成一种黑料,其后果不堪设想。
第五、工艺控制节点。
通过对工艺控制节点氯化塔工艺控制节点进行深入性的分析,其具体数据见表1。
表1工艺控制节点Tab.l Process control nodes氯气流量控制/(Nm3-h->)550液蜡流量控制/(m3h-')1」温度控制/°c85〜95液蜡入料方式DCS监控半成品转换DCS监控釜温控制DCS监控液位控制DCS监控安措联锁报警开启3结束语综上所述,随着社会经济的持续活跃,科学技术的发展,人们对于氯化石蜡制造过程中的要求也越来越高。
氯化石蜡制造企业为了更好的适应时代发展的趋势,满足社会发展的需求,就一定要在氯化石蜡制造生产的过程中合理的运用装置和设备。
但是在实际制造的过程中,依然还存在很多的问题,例如:制造不科学等,严重降低了产品的制造率,降低了其产品的质量。
因此,要采取有效的氯化石蜡・52生产工艺的改进措施,以此来提高制品的质量与品质,同时还可以在一定程度上提升产品的制造水平和效率,促进我国氯化石蜡制造企业的健康可持续发展。
参考文献[1]宋胜利,秦瑞昌,朱立庄.氯化石蜡生产中尾气的治理[J].氯碱工业,2016(3):23-24,27.[2]安徽中缘新材料科技有限公司.一种氯化石蜡的生产工艺:中国,CN201610648015.8[P].2017-01-04.[3]安徽中缘新材料科技有限公司.一种氯化石蜡的环境友好型制备方法:中国,CN201610627l94.7[P].2016-11-16.[4]闫国强.光催化法生产氯化石蜡-52工艺研究[J].广东化工,2017(14):74-75.(本文文献格式:吕华昌.氯化石蜡52制造生产工艺优化分析[J].广东化工,2019,46(1):94-95)(上接第93页)通,合理分布人力资源与燃气管道建设力度,让燃气管道入村入户,提高管道覆盖率;在基层,建议政府增设燃气常设管理部门,建立专业燃气管理队伍,加强常态化检查,解决“上热下冷''等管理失衡问题。
4结束语城镇居民对天然气的普及使用,将是燃气管道发展的重大推动力。
为保证人们的日常用气,燃气管道建设除了不断引入创新的技术外,政府的重视和燃气企业的人力物力的投入、正确资源分配脱不了关系;而人们对燃气的逐步深入认识,发现问题,提前防患,也是稳定社会平安、有序发展的奠基石。
参考文献[1]/nengyuan/201709/092329641HO17.html.中国报告网.[2]葛祯.城市燃气管网安全运行问题及其对策[J].研究与探索探讨与创新,2018(17):222-223.[3]王会杰,王建业.城市燃气管道入综合管廊的应用分析及技术探讨[J].广东化工,2018,45(8):153-154.(本文文献格式:郭诗韵,陈新宜.城镇燃气管道发展的问题与对策[J].广东化工,2019,46(1):93)(上接第100页)在实施过程中,许多同志给予了大量的支持和帮助,在此不---表示感谢。