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清洗過程的廢物處理詳解

發(fā)布時(shí)間:2019-02-25 08:12
作者:格瑞戴西


由于清洗過程中使用許多化學(xué)品,而且很多是有毒、有害或者易燃、易爆的危險(xiǎn)品,所以在使用過程中,或者使用結(jié)束后,都要對清洗液或清洗廢液加強(qiáng)管理,以保持清洗液的有效性,并防止和減少有毒有害清洗液或清洗廢液進(jìn)入環(huán)境:同時(shí),清洗過程中也會產(chǎn)生大量廢棄固體和氣體,也要對此加強(qiáng)治理,以免造成環(huán)境污染,對環(huán)境、人和生物體造成危害。


【清洗廢液的處理原則】

對化學(xué)清洗廢液的處理應(yīng)遵循以下原則:

(1)處理效果顯著。經(jīng)處理過的化學(xué)清洗廢液必須達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)方可排放(見表8-8)o

(2)對化學(xué)清洗廢液的處理要建立合理的處理系統(tǒng),但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備要盡量簡化,以壓縮投資。見圖8-3廢液處理系統(tǒng)和圖8-4焚燒系統(tǒng)。

圖8-3鹽酸廢液處理系統(tǒng)

圖8-4焚燒系統(tǒng)

(3)處理費(fèi)用低廉,除盡量簡化處理系統(tǒng)及設(shè)備外,處理過程中消耗藥品價(jià)格要低。

(4)處理過程中可回收部分要盡量回收。

(5)處理用地面積小。

(6)處理原料易得。


【化學(xué)清洗廢液的處理方法】

化學(xué)清洗廢液的處理主要釆用物理方法和化學(xué)方法。物理方法包括沉淀法、物理吸附法等;化學(xué)方法則采用化學(xué)試劑處理,降低廢液毒性,現(xiàn)將常見的化學(xué)清洗廢液處理方法介紹如下。


1.堿洗廢液的處理方法

(1)堿性廢液的處理

堿洗結(jié)束時(shí),廢液中堿含量一般為0.5%?5%,pH>9,堿性較強(qiáng),一般處理采用中和法。

①將堿洗廢液與酸洗液相互中和,使pH達(dá)到6?9。

②釆用投藥中和法。常釆用中和劑為工業(yè)用硫酸、鹽酸或硝酸。廢堿液與酸反應(yīng)如下:

NaOH+HCl→NaCl+H?O

Na?CO?+H?SO?→Na?SO?+H?O+CO?↑

Na?PO?+3HNO?→3NaNO?+H?PO?

中和各種堿性廢液所需酸量見表8-9。

表8-9中和堿所需酸量

表格P519頁

(3)還可用煙道氣中和堿性廢液。利用煙道氣中二氧化碳和二氧化硫這兩種酸性氧化物進(jìn)行中和。

堿性廢液的各種處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)見表8-10。

表8-10堿性廢液處理方法比較

表格P520頁

(2)油份的處理

堿洗廢液中的油主要以乳化油的狀態(tài)存在,這種油分散的粒徑很小,不易從廢液中除去,通常采用破乳一油水分離一水質(zhì)凈化的處理方法。

①破乳:破乳主要用投加藥劑的辦法破壞廢液中乳化膠體溶液的穩(wěn)定性,使其凝固。常用的藥劑有氯化鈣、氯化鈉、氯化鎂等。為了使油珠和其他懸浮物盡快地分離,并生成微小的凝絮,還需投加混凝劑或助凝劑,常用混凝劑或助凝劑有:硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、活化硅酸、聚丙烯酰胺等。

②油水分離:通過破乳、凝聚處理,油珠和雜質(zhì)生成聚凝。然后通過物理的方法使油水分層,油泥刮出,達(dá)到油水分離效果。油水分離的方法有自然浮上、加壓浮上,電解浮上、凝聚沉淀和粗粒化等。

③水質(zhì)凈化:經(jīng)破乳、油水分離后,水中油分、有機(jī)物、COD都大大降低,但水中還存在著微量的油和一些水溶性表面活性劑,可通過吸附、過濾除去。常用的吸附、過濾材料有活性炭、焦炭、磺化媒、砂、聚丙烯纖維、丙烯腈等。

油分處理的工藝流程如圖8-5所示。

圖8-5藥劑破乳一電解氣浮一活性炭吸附治理裝置流程圖

表格P520頁

通過以上治理裝置處理的堿洗廢液,可達(dá)到含油量小于10mg/L,COD降到100mg/L以下的效果,符合排放標(biāo)準(zhǔn)。對于含油量小于100mg/L的堿洗廢液,僅經(jīng)過砂過濾器即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

對油分的處理裝置,目前國內(nèi)還有其他類型,如藥劑破乳一加壓浮上一活性炭吸附;廢酸破乳一握聚沉淀一石灰中和以及超濾法等成套處理裝置。

(3)化學(xué)耗氧量(COD)的處理

堿洗廢液的COD處理可參照酸洗廢液COD處理。


2.酸洗廢液的處理方法

(1)酸性處理

酸洗結(jié)束后,廢液中酸含量一般為0.1%?6%,pH<1,酸性很強(qiáng)。處理通常采用中和法。

①將酸洗廢液與堿洗廢液相互中和,使pH值達(dá)6?9。

②采用投藥中和法。常用中和劑有:純堿、燒堿、氨水、石灰乳、碳酸鈣等。中和反應(yīng)如下:

HCl+NHQH→NH?Cl+H?O

H?SO?+2NaOH→Na?SO?+2H?O

2HNO?+Na?CO?→2NaNO?+H?O+CO?↑

2HF+Ca(OH)?→CaF?↓+2H?O

H?PO?+3NaOH→Na?PO?+3H?O

CH?COOH+NaOH→CH?COONa+H?O

NH?SO?H+NaOH→Na(NH?SO?)+H?O

中和各種酸性廢液所需堿量見表8-11。

表8-11中和酸所消耗的堿量

表格P521頁

酸性廢液處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)見表8-12。

(2)化學(xué)耗氧量COD的處理

酸洗廢液的COD值較高,一般為500~50000mg/L高于排放標(biāo)準(zhǔn),通??刹捎梅贌ㄌ幚砘蜓趸ㄌ幚?。

①焚燒處理:這種處理方法適用電站鍋爐采用檸檬酸清洗后廢液的處理。檸檬酸洗廢液pH=3.5?4,COD=20000~50000mg/L。可將酸洗廢液與煤灰混合,排至灰場。

②氧化法:氧化法有空氣氧化、臭氧氧化和氧化劑氧化。

表8-12酸性廢液處理方法比較

表格P522頁

a.空氣氧化是將空氣通入廢液中,利用空氣中的氧氣進(jìn)行氧化。由于空氣氧化的能力較弱,因此需相當(dāng)長的時(shí)間才能起到降低COD的作用。

b.臭氧是一種強(qiáng)氧化劑。將臭氧通入廢液中,不僅有降低COD的作用,對殺菌、除酚、氰、鐵、錳等也有顯著效果。在處理過程中,過量的臭氧易分解為氧,不產(chǎn)生二次污染。目前國內(nèi)已有商品臭氧發(fā)生器出售。用臭氧處理COD費(fèi)用較高。

c.氧化劑氧化是將雙氧水、氯氣、液氯、次氯酸或漂白粉等氧化劑投入廢液中,進(jìn)行氧化處理。化學(xué)清洗廢液的COD處理采用此法較適宜。具體步驟如下:

(a)向廢液中投加雙氧水或次氯酸鈉,使其與廢液中的Fe2+作用,H?O?或NaClO的加入量按COD當(dāng)量,并稍過量。

(b)向廢液中投加中和劑,如燒堿、石灰乳等,調(diào)節(jié)pH=10?12,然后通入壓縮空氣進(jìn)行攪拌,使Fe2+全部氧化成為Fe3+。

(c)向廢液中投加凝聚劑并沉降上部澄清液,使其COD降至300mg/L以下。

(d)繼續(xù)向廢液中投加過硫酸鞍[(NH?)?S?O?],投加量為1.2kg/m3,通入壓縮空氣攪拌,使其充分氧化,COD降至100mg/L以下。

(e)用鹽酸調(diào)pH=6?9。

以上處理步驟可用圖8-6表示。

圖8-6酸洗廢液COD的處理程序示意圖

表格P522頁

(3)其他有害物質(zhì)處理

①氟離子(F-)

含氟廢液可釆取混凝沉淀法或吸附法來進(jìn)行處理。其中,混凝沉淀法比較普遍。根據(jù)所用藥劑不同,又可分為石灰法、石灰-鋁鹽法、石灰-磷酸鹽法等。

a.石灰法:將石灰粉(CaO)或石灰乳與含氟廢液混合,反應(yīng)式為:

CaO+2HF→CaF?↓+H?O

Ca(OH)?+2HF→CaF?↓+H?0

石灰的理論加入量為氟含量的1.4倍,實(shí)際加入量應(yīng)為氟含量的2?2.2倍,石灰中CaO的含量應(yīng)大于30%。為了提高降氟效率,在石灰法處理的同時(shí)投加氯化鈣。堿性條件下可取得更好的效果。

b.石灰-鋁鹽法:向廢液中投加石灰乳,調(diào)pH值6?7.5,然后投加硫酸鋁或聚合氯化鋁,生成氫氧化鋁絮凝體,吸附水中氟化鈣結(jié)晶及氟離子,沉淀后除去,其除氟效果與投加鋁鹽量成正比。例如,某廠氫氟酸酸洗廢液含氟63.5g/L投加石灰98~120g/L反應(yīng)45min后,出水含氟為17.4~10.4mg/L,再投加硫酸鋁0.2~2g/L,3min后出水氟含量4?2.2mg/L。

c.石灰-磷酸鹽法:向廢液中投加磷酸鹽,使之與氟生成難溶的磷石灰石沉淀,予以除去:

3H?PO?-+5Ca2++6OH-+F-→Ca?F(PO?)?↓+6H?O

常用的磷酸鹽有磷酸二氫鈉、六偏磷酸鈉、過磷酸鈣等。經(jīng)磷酸鹽處理的廢液,再經(jīng)投加石灰處理,可使氟含量更低。

上述各種處理方法中,石灰法處理費(fèi)用最低。

②重金屬離子

含重金屬離子廢液處理方法很多,常用的有氫氧化物沉淀法,硫化物沉淀法、氧化還原法、離子交換法等。其中以氫氧化物沉淀法的使用最為普遍。

氫氧化物沉淀法是向含重金屬離子的廢液中投加堿性沉淀劑(如石灰、燒堿、純堿等),使金屬離子與OH-反應(yīng),生成難溶的金屬氫氧化物沉淀,然后予以分離。酸洗廢液中的鐵離子、銅離子等均可用此法處理。

Fe2++2OH-→Fe(OH)?↓

Fe3++3OH-→Fe(OH)?↓

Cu2++2OH-→Cu(OH)?↓

氫氧化物沉淀法處理含重金屬離子廢液,是調(diào)整、控制pH值的方法,由于影響因素較多,應(yīng)注意兩性金屬氫氧化物,如氫氧化銅等,在高pH值下生成輕基絡(luò)合物,出現(xiàn)返溶現(xiàn)象。

(4)鹽酸廢液的處理

鹽酸廢液中含有洗垢時(shí)溶入的鈣、鎂、鐵、銅等離子,有過剩的酸,廢液中的氯離子含量高,往往含有較高的懸浮物,并帶有顏色。有的緩蝕劑毒性較高,有的有異味。清洗廢液含鐵量高時(shí)也有不愉快的氣味。

①使用烏洛托品等無害緩蝕劑的廢液處理

如果所選用的緩蝕劑無毒、無害,則應(yīng)澄清,中和后排放。碳酸鹽垢的清洗就屬于此類。

通常是在中和水池和中和水箱中進(jìn)行中和反應(yīng)。高參數(shù)火電廠都有中和再生廢液的中和池,可用它進(jìn)行中和處理。

如果進(jìn)行堿處理或者用堿液進(jìn)行鈍化處理,可將其收入中和水池中,代替中和劑中和酸洗廢液。如果酸洗中廢堿液不夠用,可用石灰乳中和。石灰乳轉(zhuǎn)化為氯化鈣,不增加排水濁度。

利用壓縮空氣攪動混合,可使亞鐵離子氧化,在鐵離子的催化下,聯(lián)氨也可分解。在中和過程中所轉(zhuǎn)化的三價(jià)鐵離子可以氫氧化鐵形式沉淀出來,使廢液變得澄清,并去掉異味。

不可采取稀釋排放的做法處置酸洗廢液。這種做法,既不符合《中華人民共和國水法》規(guī)定的節(jié)約用水精神,又不符合我國環(huán)境質(zhì)量總量控制的原則

②含有污染物質(zhì)的廢液處理

高壓鍋爐的垢中常含銅,尤其是鐵銅中銅的含量往往較高。因此對含銅離子的廢液應(yīng)監(jiān)測銅離子含量。如果超過規(guī)定可采取沉淀法消除。具體做法是,在中和酸洗廢液時(shí),先使其pH值超過10,此時(shí)銅離子將以氫氧化銅的形式沉淀,剩余銅離子的理論含量<0.1mg/L,可滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。再用酸中和至9以下,應(yīng)緩慢投加,防止氫氧化銅部分溶解。排放液pH不宜低于8。

如非必要,盡量不采用加氟化氫錢的方法助溶鐵垢,對于少量硅酸鹽盡量釆用堿處理轉(zhuǎn)化溶解。如果投加氟化物,則應(yīng)使排水氟離子合格。其處理方法同使用氫氟酸清洗的處理方法。

向重點(diǎn)保護(hù)水域及一般保護(hù)水域排放的清洗廢液,必須使氨、氮合格。換算為氨時(shí),其最大允許含量(現(xiàn)有企業(yè)的二級排放標(biāo)準(zhǔn))為≤48.5mg/L。如果是排入有二級塵物處理的城鎮(zhèn)下水道,可不限制,但是如果是不進(jìn)行二級污水處理的下水道,其氨的含量仍需低于48.5mg/L。因此應(yīng)盡量避免在有限制之處使用氨水;如果使用應(yīng)進(jìn)行分解處理。具體處理方法可參照亞硝酸根分解中的方法。

使用含有苯胺類的緩蝕劑及使用帶有陰離子合成洗滌劑的除油緩蝕劑時(shí),必須限制用量,使這兩項(xiàng)在廢液中的含量均滿足排放要求,否則應(yīng)盡量不選用。

(5)硝酸酸洗及含氨廢水處理方法

硝酸溶垢能力超過鹽酸,酸洗廢液中鐵離子濃度很高。硝酸根在廢液中的濃度也可達(dá)10000mg/L以上,這使得廢水中氨氮含量很高,氨氮性廢水處理難度很大,處理方法一般分為三類:化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。

①化學(xué)法

a.濕式催化氧化法:主要反應(yīng)機(jī)理是經(jīng)催化反應(yīng),使污水中的氨氮、有機(jī)物經(jīng)氧化分解,最終生成N?、CO?等,從而從水中除去。

b.折點(diǎn)加氯法:通過向水中加入足夠量的氯,使氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)獠乃谐ァ?/span>

②物理化學(xué)法

a.調(diào)節(jié)污水pH值,將污水中的NH?+轉(zhuǎn)化為游離氨,然后通入蒸氣或空氣進(jìn)行汽提,將污水中的氨轉(zhuǎn)入氣相,從水中除去。

b.離子交換法通常在工業(yè)上采用廉價(jià)的天然離子交換物質(zhì)沸石進(jìn)行脫氮。沸石經(jīng)活化處理后,具有較高的陰離子交換容量及對NH?+離子的選擇性吸附性能。

③生物法

a.硝化一反硝化法:在自養(yǎng)菌的作用下,使氨氮硝化生化硝酸鹽,然后在異養(yǎng)菌的作用下進(jìn)行反硝化,使硝酸鹽還原成氣態(tài)氮除去。

b.生物塘法利用人工或天然水塘中生長的微生物、藻類和水生植物(如鳳眼蓮)對污水中的氮進(jìn)行處理。

這些處理方法不是清洗現(xiàn)場都能做到的,必須有成套的設(shè)備并有較高的技術(shù)。

(6)磷酸清洗廢液處理方法

磷酸主要用于清洗和漂洗以鐵為主的附著物,次磷酸與磷酸配合使用對清洗鐵垢效果更好,它們對水體的污染也表現(xiàn)在使水體富營養(yǎng)化。次磷酸還原能力強(qiáng),排入水體后可使水缺氧,而《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定水中溶氧量在每天24h中必須有16h以上大于5mg/L,其余8h中任何時(shí)刻含氧量不得小于3mg/L。

現(xiàn)場簡易的處理方法是先利用過量的石灰水或氫氧化鈉中和處理,使磷酸根離子沉淀生成磷酸鈣,沉淀處理之后水中磷酸根離子基本可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

(7)其他清洗方法的廢液處理

①檸檬酸清洗廢液的處理

檸檬酸清洗廢液所含的污染物質(zhì)是其自身的化學(xué)耗氧量、緩蝕劑帶入的污染物質(zhì)及清洗下的鐵與銅。清洗液的pH較低,也不符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

檸檬酸是相當(dāng)穩(wěn)定的有機(jī)酸,酸是有機(jī)物氧化的最后產(chǎn)物,因此常規(guī)的氧化方法不能使其分解破壞。但是它可在高溫下氧化分解(燃燒):

2C?H?OH(COOH)?+9O?→12CO?↑+8H?O↑

在上述燃燒反應(yīng)中每kg碳生成二氧化碳可放出34MJ熱量;每kg氫生成水可放出143MJ熱量。但是由于酸洗廢液中水占95%以上,每kg常溫的水吸收的蒸發(fā)熱為2.45MJ。實(shí)際上將檸檬酸清洗廢液直接加熱到高溫燃燒時(shí),要吸收熱量。

當(dāng)將檸檬酸清洗廢液通過專用的燃燒器在鍋爐爐膛中燃燒分解時(shí),其中所含的緩蝕劑也可隨之分解,鐵、銅等轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸镞M(jìn)入飛灰及爐渣中。在70年代,對少量含油污水也曾采用過摻入燃料中或用專用燃燒器(噴燃器)燃燒。

由于燃燒器多不耐酸,因此應(yīng)調(diào)節(jié)檸檬酸清洗廢液,使其pH為7~8(或6?9)。然后用專用噴燃器霧化后送入爐膛隨煤粉一起燃燒。

以670t/h鍋爐為例,以2~4t/h流量摻燒,不會影響燃燒。由于水分吸熱,相當(dāng)于燃料的低位發(fā)熱量降低,在摻燒的短時(shí)間內(nèi)使煤耗稍有增加。

如果燃煤的水分較低,電廠地區(qū)干燥多風(fēng),也可把中和后的檸檬酸清洗廢液作為防揚(yáng)塵用水(或摻入防揚(yáng)塵水中),隨燃煤一起燃燒。

②氫氟酸清洗廢液的處理

除了該清洗液pH低,不符合排放規(guī)定外,氫氟酸清洗廢液的主要問題是氟離子含量過高。

用石灰乳使過量的氫氟酸沉淀為氟化鈣是最廉價(jià)、有效的處理方法:

2HF+Ca(OH)?→CaF?↓+2H?O

但是該處理方法存在的問題是,難以保證排水氟離子低于10mg/L,而且所生成的氟化鈣成為固體廢棄物(廢渣),它將在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)溶出氟離子,可使溶浸出的氟離子超過5mg/L。如果火電廠地區(qū)為高氟區(qū),則此問題更為敏感突出。

為使排放的氫氟酸清洗廢液中氟離子被徹底地除去,應(yīng)按照質(zhì)量作用定律,使用過量的沉淀劑,并在專用的沉淀池中充分混合攪拌。所用的沉淀池與溝道應(yīng)經(jīng)過防滲處理,不可在砂土地上直接挖坑處理廢液。用于配制石灰乳的石灰應(yīng)是粉狀,氧化鈣含量應(yīng)在85%以上。

氫氟酸廢液處理所生成的氟化鈣難于處理。在干旱少雨、地下水位低的地區(qū),可送入儲灰場中隨粉煤廠被覆土處置,由于灰場已考慮了防滲及灰中氟化物的影響,可不構(gòu)成對地下水的污染。在濕熱多雨、地下水位高的地區(qū),不宜采用氫氟酸清洗。例如,在承接湘東南某電廠670t/h鍋爐啟動酸洗時(shí),建設(shè)單位要求用氫氟酸對全爐整體清洗。考慮到該電廠地處水網(wǎng)地帶,氟離子及氟化鈣將對地表水、地下水構(gòu)成嚴(yán)重污染,鑒于該爐過熱器管銹蝕輕微,征得建設(shè)單位與業(yè)主的同意,得到部基建司的支持,變更原定的氫氟酸整體清洗為僅用鹽酸清洗鍋爐本體,清洗費(fèi)用大幅度下降,工期有所縮短,未造成環(huán)境污染。

③EDTA鈉鹽清洗廢液的處理

EDTA鈉鹽清洗集熔融清洗和鈍化為一體,處理其清洗廢液,也就是處理全部的清洗廢液EDTA是昂貴的藥劑,需從廢液中定量將其回收。因此其廢液的化學(xué)耗氧量可合格。但是,回收EDTA后的廢液pH低于1,而且含有聯(lián)氨,應(yīng)將廢液中和并投加氧化劑破壞殘留的聯(lián)氨。

進(jìn)行EDTA清洗時(shí),通常都有容積相當(dāng)大的廢液回收箱,可用于進(jìn)行中和和降解聯(lián)氨的處理。向廢液中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH到7以上,按照剩余聯(lián)氨含量,按下式投加略有過量的過氧化氫(雙氧水)或次氯酸鈉,使聯(lián)氨分解,此反應(yīng)可迅速完成:

N?H?+2H?O→N?+4H?O

N?H?+2NaClO→N?+2NaCl+2H?O

④甲酸與疑基乙酸清洗廢液的處理

有機(jī)混酸清洗廢液除pH低外,化學(xué)耗氧量也高。如果不是中和后排入有二級污水處理的城鎮(zhèn)下水道,也應(yīng)仿照檸檬酸清洗廢液將其摻入燃煤中燃燒。它們都是碳?xì)浠衔铮陨砭哂幸欢ǖ娜紵裏?,如果用專用燃燒器霧化燃燒,將吸取燃煤少量熱值;如果用作防止煤場揚(yáng)塵的噴灑用水,則實(shí)際上是增加燃煤熱量。


3.鈍化廢液的處理方法

(1)亞硝酸鈉的處理

鈍化廢液中亞硝酸鈉的處理方法較多,分別有氯化鞍法、次氯酸鈣法、尿素法、氨基磺酸法。

①氯化技處理法

將氯化銨投入廢液中,與亞硝酸鈉反應(yīng):

NH?C1+NaNO?→NaCl+N?↑+H2O

氯化銨的加入量應(yīng)為亞硝酸鈉含量的3~4倍,為了加快反應(yīng)速度,防止亞硝酸鈉在低pH值時(shí)分解造成二次污染,可向廢液中通入蒸氣,維持溫度70?80°C,控制pH值在5?9。

②次氯酸鈣處理法:

將次氯酸鈣加入廢液中,與亞硝酸鈉反應(yīng)

Ca(ClO)?+FNaNO?→CaCl?+NaNO?

次氯酸鈣的投加量為亞硝酸鈉的2.6倍,處理在常溫進(jìn)行,通入壓縮空氣攪拌效果更佳。

③尿素分解法

尿素經(jīng)鹽酸酸化后投入廢液中,與亞硝酸鈉反應(yīng):

CO(NH?)?+2HCl+2NaNO?→2NaCl+2N?↑+CO?↑+H?O

尿素投加量為每kg亞硝酸鈉投加尿素0.45kg。

④氨基磺酸處理法

將氨基磺酸投入廢液中,與亞硝酸反應(yīng):

NH?SO?H+NaNO?→NaHSO4+N?↑+H?O

氨基磺酸的投加量為亞硝酸鈉含量的1.41倍,處理可在常溫下進(jìn)行。

(2)聯(lián)氨廢液的處理

①次氯酸鈉分解法

聯(lián)氨廢液可通過投加次氯酸鈉進(jìn)行處理:

2NaClO+N?H?→NaCl+N?↑+2H?O

聯(lián)氨與次氯酸鈉反應(yīng)僅需10min即可,分解出氮?dú)?,不產(chǎn)生COD和氮的殘留。次氯酸鈉投加量為聯(lián)氨含量的4.7倍。

②臭氧氧化法

向聯(lián)氨廢液中通入臭氧,使之反應(yīng):

2O?+3N?H?→3N?↑+6H?O

反應(yīng)時(shí)不需調(diào)pH值,聯(lián)氨濃度隨反應(yīng)時(shí)間變化。此法處理,不需投加其他藥劑,但時(shí)間較長,約3h。

(3)鉻化液處理——水合肼還原法

水合肼還原輅在酸性條件下進(jìn)行

公式P527頁

2Cr?O?2-+3N?H5++13H+→4Cr3++14H?O+2N?↑

還原完全后加入堿,沉淀出Cr(OH)?

Cr3++3OH-→Cr(OH)?↓

此法可直接在槽內(nèi)進(jìn)行,操作方便、效果好、費(fèi)用低。

(4)其他鈍化液的處理

除亞硝酸鈉、聯(lián)氨外,以純堿、燒堿、磷酸鹽作鈍化劑,其溶液可按堿性廢液處理。中和至pH值6~9即可。

其他化學(xué)清洗各階段的沖洗水、中和液可根據(jù)其酸、堿性條件,分別參照堿洗、酸洗廢液的處理方法進(jìn)行。


4.氟氯有機(jī)溶劑(ODS)淸洗廢液處理方法

利用氯代姪類(如三氯乙烯)清洗重油污的機(jī)械零件,清洗能力高,并且能重復(fù)使用,所以成本相對低。使用它清洗主要消耗是其氣體的揮發(fā)。氯代桂類蒸氣存在于空氣中,不僅浪費(fèi)溶劑,而且超過了允許濃度還會引起公害,所以氯代坯類蒸氣的凈化與再生是個(gè)重要的問題。這里介紹的是一種活性炭式三氯乙烯蒸氣凈化與再生的方法。此方法是利用活性炭的吸附性能,將三氯乙烯蒸氣吸附其上,與此同時(shí),活性炭又具有疏水性,因其不吸附水蒸氣,所以對吸附有三氯乙烯的活性炭用水蒸氣加熱,可使被吸附的氣體解吸,對解吸的三氯乙烯氣體冷卻后可重復(fù)使用。

氟氯系有機(jī)溶劑最大的特點(diǎn)是沸點(diǎn)較低,一般溫度下不燃不爆,不溶于水,極易釆用蒸館方法進(jìn)行回收再利用,蒸餾釜?dú)堄辔镆部梢曰烊牍腆w燃料進(jìn)行焚燒處理。


5.國家有關(guān)污水排放的法規(guī)

(1)環(huán)境保護(hù)法摘要

環(huán)境保護(hù)法規(guī)是國家環(huán)境保護(hù)方針政策的體現(xiàn),是加強(qiáng)環(huán)境管理、控制污染和促進(jìn)污染治理的主要依據(jù)。《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》是各種環(huán)保法規(guī)的依據(jù),該法規(guī)定“排放污水必須符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)”,“嚴(yán)禁使用滲坑、裂隙、溶洞或稀釋辦法排放有毒有害廢水”。前者是為了防止地表水污染,后者為了保護(hù)地下水不受污染?!吨腥A人民共和國水污染防治法》明確規(guī)定,“禁止向水體排放油類、酸液、堿液或者劇毒廢液”。該法還規(guī)定,“省、自治區(qū)、直轄市人民政府對執(zhí)行國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)不能保證達(dá)到水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水體,可以制訂嚴(yán)于國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”;“凡是向已有地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的水體排放污染物的,應(yīng)當(dāng)執(zhí)行地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”。

為落實(shí)水污染防治法,國務(wù)院環(huán)境保護(hù)委員會規(guī)定:流經(jīng)城市的主要江河段水質(zhì)達(dá)到地表水三級標(biāo)準(zhǔn);城市地下水符合飲用水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);湖泊、水庫按功能要求分別達(dá)到規(guī)定的灌溉用水、漁業(yè)和飲用水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);近海海域達(dá)到國家規(guī)定的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。這就是污水排放和治理的目標(biāo)。

(2)各類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及排放標(biāo)準(zhǔn)

①生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-85)

該標(biāo)準(zhǔn)分為四類指標(biāo)共35項(xiàng)。第一類是感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo),共15項(xiàng);第二類是毒理學(xué)指標(biāo),共15項(xiàng);第三類是細(xì)菌學(xué)指標(biāo),共3項(xiàng);第四類是放射性指標(biāo),共2項(xiàng)。與酸洗有關(guān)的主要是前兩類。在感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)中規(guī)定:色度不超過15°,渾濁度不超過3°,無異臭、異味和肉眼可見物,pH=6.5?8.5,總硬度≤450mg/L(碳酸鈣),F(xiàn)e<0.3mg/L,銅<1mg/L,陰離子合成洗滌劑<0.3mg/L,氯離子<250mg/L,溶解固形物<1000mg/L:在毒理學(xué)指標(biāo)中氟化物<1mg/L,硝酸鹽(以氮計(jì))<20mg/L。

②地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-88)

地面水質(zhì)量分為三級,第一級水質(zhì)良好,宜作各種用途的良好水源;第二級水質(zhì)較好,相當(dāng)于GB5749-85和GB11607-89規(guī)定的生活飲用水及漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),這是希望排水達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn);第三級水質(zhì)尚可,是防止地面水污染而規(guī)定的最低水質(zhì)要求,如果排水進(jìn)入地面水中,必須達(dá)此要求。該標(biāo)準(zhǔn)共有20項(xiàng)指標(biāo),與化學(xué)清洗有關(guān)的指標(biāo)為:pH為6.5?8.5;溶解氧二級≥6mg/L,三級≥4mg/L;CODmn一級≤4mg/L,三級≤6mg/L;石油類二級≤0.3mg/L,三級≤0.5mg/L;總磷≤0.1mg/L;總氮≤1mg/L。

③農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB5084-92)

農(nóng)田灌溉水質(zhì)分為兩類23項(xiàng),與化學(xué)清洗有關(guān)的是pH=5.5?8.5,含鹽量≤2000mg/L,氯化物≤200?300mg/L,氟化物一類≤2?3mg/L;二類≤3?4mg/L,石油類≤5?10mg/L,銅≤3mg/L。

④漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB11607-89)

該標(biāo)準(zhǔn)共34項(xiàng)指標(biāo),與化學(xué)清洗關(guān)系較密切的是:pH值淡水6.5?8.5,海水7.0?8.5;BOD?(五日生化需氧量)≤5mg/L,冰封期≤3mg/L;溶解氧24h中,16h以上>5mg/L,其余任何時(shí)候不得低于3mg/L;銅<0.01mg/L;硫化物V0.2mg/L;氟化物<1mg/L;石油類<0.05mg/L;苯胺<0.4mg/L;水合肼<0.01mg/L。

⑤海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB3097-82)

海水按用途分為三類,第一類適于保護(hù)海洋生物資源和人類安全利用(如漁業(yè)、養(yǎng)殖、制鹽、淡化等);第二類適于浴場及游覽;第三類用于一般工業(yè)用水,共25項(xiàng)指標(biāo)。與化學(xué)清洗有關(guān)的指標(biāo)是人為造成的懸浮物含量增加分別低于10mg/L、50mg/L和150mg/L;pH值分別為7.5?8.4、7.3?8.8和6.5?9.0;化學(xué)耗氧量分別小于3mg/L、4mg/L和5mg/L;溶解氧分別大于5mg/L、4mg/L和3mg/L;銅分別小于0.01mg/L、0.1mg/L和0.1mg/L;油類含量分另!1小于0.05mg/L、0.1mg/L和0.5mg/L;無機(jī)氮分別小于0.1mg/L、0.2mg/L和0.3mg/L;無機(jī)磷分別小于0.015mg/L、0.03mg/L和0.045mg/L。

⑥地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB14848-93)

地下水質(zhì)分為五類,一類、二類適于各種用途,三類可供飲用,四類可供農(nóng)用,五類不能飲用。共有39項(xiàng)指標(biāo),其標(biāo)準(zhǔn)與所列功能的水質(zhì)相對應(yīng)。通常排水應(yīng)滿足四類標(biāo)準(zhǔn),以免下滲影響地下水質(zhì)。

⑦污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)

該標(biāo)準(zhǔn)按污水排向分為三級標(biāo)準(zhǔn),一級為重點(diǎn)保護(hù)水域,二級為一般保護(hù)水域,三級為城鎮(zhèn)下水道并進(jìn)入二級污水處理廠。按污染物性質(zhì)分為二類,一類為毒物共9項(xiàng);二類為有害物質(zhì)共20項(xiàng),其中pH值、懸浮物、化學(xué)需氧量CODcr石油類、氨氮、氟化物、磷酸鹽、苯胺類、陰離子合成洗滌劑LAS、銅離子等10項(xiàng)與清洗劑、緩蝕劑和鈍化劑有關(guān)。


【清洗產(chǎn)生的固體廢物處理方法】

化學(xué)清洗后或多或少會產(chǎn)生一些固體廢物,其數(shù)量和種類因清洗對象不同而有較大差別。對固體廢物進(jìn)行處理,主要是釆取一定的方法和手段,使其化學(xué)或生物特性、組成發(fā)生改變,達(dá)到“無害化”、“減量化”和'‘資源化”的目的。主要的處理技術(shù)有以下幾種。


1.預(yù)處理技術(shù)

固體廢物預(yù)處理是指采用物理、化學(xué)或生物方法,將固體廢物轉(zhuǎn)變成便于運(yùn)輸、貯存、回收利用和處置的形態(tài)。預(yù)處理技術(shù)主要有壓實(shí)、破碎、脫水、分選和固化等,下面分別介紹。

(1)壓實(shí)技術(shù):固體廢物的壓實(shí)是減少表觀體積,提高運(yùn)輸與管理效率的一種操作技術(shù)。當(dāng)對固體廢物實(shí)施壓實(shí)技術(shù)操作時(shí)。壓力增大,孔隙率減少,表觀體積隨之減小,相應(yīng)容重增大。壓實(shí)技術(shù)在國外較普遍,中國僅在有限領(lǐng)域內(nèi)使用。

(2)破碎技術(shù):固體廢物破碎過程是減少其顆粒尺寸,使之質(zhì)地均勻,從而降低孔隙率、增大容量的過程。

(3)脫水技術(shù):固體廢物的脫水問題常見于污泥處理,以及類似于污泥含水率的其他固體廢物。凡含水率超過90%的固體廢物,必須先脫水減容,以便于包裝與運(yùn)輸。脫水方法有機(jī)械脫水與固定床自然干化脫水兩類。

(4)分選技術(shù):固體廢物分選的目的是將各種有用資源采用人工或機(jī)械的方法分門別類地分離開來,回用于不同的生產(chǎn)中。分選方法很多,其中手工拉選法是在各國最早釆用的方法,適用于廢物產(chǎn)源地、收集站、處理中心、轉(zhuǎn)運(yùn)站或處置場。工業(yè)上常用的分選技術(shù)有風(fēng)力分選技術(shù)、磁力分選技術(shù)和篩分技術(shù)。還有一些其他分選技術(shù),如慣性分選。浮選、淘汰分選、靜電分選等,也不時(shí)地用于固體廢物處理中。

(5)固化技術(shù):固化處理是利用物理或化學(xué)方法將有害固體廢物固定或包容在惰性固體基質(zhì)內(nèi),使之呈現(xiàn)化學(xué)穩(wěn)定性或密封性的一種無害化處理方法。固化后的產(chǎn)物應(yīng)具有良好的機(jī)械性能、抗浸出、抗?jié)瘛⒖箖龊涂谷诘忍匦?。?dāng)前較成熟的固化方法有水泥固化、石灰固化、熱塑性材料固化、有機(jī)聚合物固化、自膠結(jié)固化和玻璃固化。


2.化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理法是通過化學(xué)反應(yīng)使固體廢物變成安全和穩(wěn)定的物質(zhì),使廢物的危害性降到盡可能低的水平。此法往往用于有毒、有害的固體廢物處理,屬于一種無害化處理技術(shù)。通?;瘜W(xué)處理法不是固體廢物的最終處置,往往與濃縮、脫水、干燥等后續(xù)操作聯(lián)用,從而達(dá)到最終處置的目的。其包括以下幾種方法。

(1)中和法:呈強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性的廢棄物,除本身造成土壤酸、堿化外,往往會與其他廢物反應(yīng),產(chǎn)生有害物質(zhì),造成進(jìn)一步污染。因此在處理前,其pH值宜事先中和到適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。中和酸性廢棄物可用氫氧化鈉、熟石灰、生石灰等;中和堿性廢棄物則通常采用硫酸。

(2)氧化還原法:通過氧化或還原反應(yīng),將固體廢棄物中可以發(fā)生價(jià)態(tài)變化的某些有毒、有害成分轉(zhuǎn)化成為無毒或低毒,且具有化學(xué)穩(wěn)定性的成分,以便無害化處置或進(jìn)行資源回收。

(3)水解法:利用某些化學(xué)物質(zhì)的水解作用將其轉(zhuǎn)化為低毒或無毒、化學(xué)成分穩(wěn)定的物質(zhì)的一種處理方法。主要用于含有機(jī)磷、腮類化合物等的固體廢物及二硫服類殺菌劑的無害化處理。


3.焚燒處理技術(shù)

利用高溫?zé)岱纸獾姆椒?,?jīng)氧化使固體廢物變成體積較小、毒性較小的物質(zhì),稱為固體廢物的焚燒處理。固體廢物經(jīng)過焚燒,體積一般可減少80%?90%。一些有害固體廢物通過焚燒,可以破壞其組成結(jié)構(gòu)或殺死病原菌,達(dá)到解毒、除害的目的。盡管某些無機(jī)物也可以受熱分解,但焚燒法只適用于有機(jī)固體廢物的處理,是化工行業(yè)經(jīng)常采用的一種方法。由于有機(jī)廢物中可能含有硫、鹵素、磷、無機(jī)鹽等,在焚燒過程中將生成有毒氣體及灰塵等,造成二次污染,而且投資和運(yùn)行管理費(fèi)用也較高。


4.熱解處理技術(shù)

由于大多數(shù)有機(jī)化合物具有熱不穩(wěn)定性,因此當(dāng)其置于無氧或缺氧的高溫條件下,在分解與縮合的共同作用下,這類有機(jī)物將發(fā)生裂解,轉(zhuǎn)化為分子量較小的氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)組分。有機(jī)物在這一條件下的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程稱為熱解。熱解處理技術(shù)就是利用有機(jī)廢物的這種特性,在高溫?zé)o氧或缺氧的條件下進(jìn)行無害化處理的一種方法。

熱解法與焚燒法相比是完全不同的兩個(gè)過程。焚燒放熱,可以回收利用這部分熱量,而熱解是吸熱的。焚燒的產(chǎn)物主要是二氧化碳和水,無利用價(jià)值;而熱解的主要產(chǎn)物是可燃的低分子化合物:氣態(tài)的氫、甲烷、一氧化碳,液態(tài)的甲醇、丙酮、乙酸、乙醛等有機(jī)物及焦油、溶劑油等,固態(tài)的主要是焦炭或炭黑,可以對這些產(chǎn)品進(jìn)行回收利用。

同焚燒法一樣,它主要適用于有機(jī)廢物的處理,也容易造成二次污染。目前這一工藝在工業(yè)廢棄物處理上的應(yīng)用尚不是很普遍。


5.微生物分解技術(shù)

微生物分解技術(shù)是指依靠自然界廣泛分布的微生物的作用。通過生物轉(zhuǎn)化,將固體廢物中易于生物降解的有機(jī)組分轉(zhuǎn)化為腐殖肥料、沼氣或其他化學(xué)品,從而達(dá)到固體廢物無害化的一種處理方法。這一技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以回收利用最后產(chǎn)品,達(dá)到固體廢物的資源化利用。是一種前景較好的方法。


【清洗產(chǎn)生的廢氣的處理方法】


1.廢氣的種類和危害

廢氣是指化學(xué)清洗液與污垢進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,也包括清洗原料散發(fā)的含有污染物質(zhì)的氣體。主要有以下幾種類型的氣態(tài)污染物:

(1)含硫化合物,主要有SO?、SO?和H?S等;

(2)含氮化合物,主要有NO、NO?、NH?等;

(3)碳氧化合物,主要有CO和CO?;

(4)碳?xì)浠衔?,主要有烷烴、烯烴、芳香烴(如苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等)以及雜環(huán)、芳香化合物如萘、蒽、苯并蒽等;

(5)鹵素化合物,主要有含氯化合物及含氟化合物,如Cl?、HCl、HF、SiF?等。

在上述污染物中,有的屬于致癌、致畸、致突變類物質(zhì),有的屬于劇毒化合物,有的是腐蝕性化合物,有的是易燃易爆物質(zhì),大氣中含有這些污染物,會對生產(chǎn)、人身安全與健康及周圍環(huán)境造成危害。

2.大氣污染物控制標(biāo)準(zhǔn)

我國的大氣污染物控制標(biāo)準(zhǔn)包括三部分:大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、大氣防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

(1)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

該標(biāo)準(zhǔn)于1982年制定施行,將大氣環(huán)境質(zhì)量分為三級。一級標(biāo)準(zhǔn)指為保護(hù)自然生態(tài)和人群健康,在長期接觸情況下,不發(fā)生任何危害影響的大氣質(zhì)量要求;二級標(biāo)準(zhǔn)指為保護(hù)人群健康和城市、鄉(xiāng)村、動植物,在長期和短期接觸情況下,不發(fā)生傷害的大氣質(zhì)量要求;三級標(biāo)準(zhǔn)指為保護(hù)人群不發(fā)生急、慢性中毒,保證城市一般動植物(敏感者除外)正常生長的大氣質(zhì)量要求。大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表8-13。

表8-13大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

表格P532頁

(2)大氣防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

這是在大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定的某些有害化合物的具體數(shù)量標(biāo)準(zhǔn),在此濃度之下,污染物對人體無直接的、間接的危害及不良影響。該標(biāo)準(zhǔn)包括兩類,即居民區(qū)大氣中有害物質(zhì)的最高容許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)和車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許排放濃度標(biāo)準(zhǔn),分別見表8-14、表8-15。

為了有效地對廢氣進(jìn)行治理,除了上述這些控制標(biāo)準(zhǔn)的約束之外,還必須采取嚴(yán)格的管理措施,嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)法及有關(guān)條例,做到有法可依、有法必依、執(zhí)法必嚴(yán)、違法必究,嚴(yán)格控制廢氣的達(dá)標(biāo)排放,以保護(hù)人群健康及生命安全(見表8-16)。

表8-14居民區(qū)大氣中有害物質(zhì)的最高容許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)

表8-15車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)

表格P533-535頁

3.廢氣的處理方法

化學(xué)清洗過程產(chǎn)生的氣態(tài)污染物主要有:二氧化硫、氮氧化物、硫化氫、氟化氫、氯氣、氯化氫、碳?xì)浠衔锏葰怏w。如果對這些氣態(tài)污染物不加以嚴(yán)格控制排放,或不加以無害化處理,任其排入大氣之中,勢必對人體健康和大氣環(huán)境造成不同程度的破壞,因此對它們的處理勢在必行。

目前,國內(nèi)對氣態(tài)污染物的處理方法主要有吸收法、吸附法、催化法、燃燒法及冷凝法等。處理方法的選擇取決于有害氣體的化學(xué)和物理性質(zhì)、濃度、排放量、排放標(biāo)準(zhǔn)。

(1)吸收法

當(dāng)氣一液相接觸時(shí),利用氣體中的不同組分在同一液體中的溶解度不同,可使氣體中的一種或數(shù)種溶解度大的組分進(jìn)入到液相中,使氣相中各組分的相對濃度發(fā)生改變,氣體即可得到分離凈化,這個(gè)過程稱為吸收。吸收法就是根據(jù)這一原理,采用適當(dāng)?shù)囊后w作為吸收劑,使含有害物質(zhì)的廢氣與其接觸,廢氣中的有害物質(zhì)被吸收于吸收劑中而得到凈化的一種處理方法。在吸收法中,用來吸收氣體中有害組分的液體叫作吸收劑,被吸收的組分稱為吸收質(zhì),而吸收了吸收質(zhì)后的液體叫做吸收液。

在吸收過程中,依據(jù)吸收質(zhì)與吸收劑是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng),可將吸收分為物理吸收與化學(xué)吸收。前者在吸收過程中發(fā)生的是純物理過程,如用水吸收二氧化碳或吸收二氧化硫等;而后者在吸收過程中常伴隨有明顯的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,如用堿液吸收二氧化碳、用酸液吸收氨等?;瘜W(xué)反應(yīng)的存在增大了傳質(zhì)系數(shù)和吸收推動力,加大了吸收速率,因而在處理以氣量大、有害組分濃度低為特點(diǎn)的各種廢氣時(shí),化學(xué)吸收的效果要比單純物理吸收好得多,因此在用吸收法處理氣態(tài)污染物時(shí),大多采用化學(xué)吸收法。

吸收法中吸收劑的選擇直接影響著吸收的效果。一般來說,所選用的吸收劑應(yīng)該具有如下特點(diǎn)。

a.吸收容量大,即在單位體積的吸收劑中吸收有害氣體的數(shù)量要大;

b.選擇性高,即對有害氣體選擇吸收能力要強(qiáng);

c.飽和蒸氣壓低,以減少因揮發(fā)而引起的吸收劑的損耗;

d.沸點(diǎn)要適宜,尤其是在需要采用蒸館法除去吸收劑中積累的雜質(zhì)時(shí),過高的沸點(diǎn)將給蒸館帶來操作困難;

e.其他性質(zhì),如粘度要小,熱穩(wěn)定性要高,腐蝕性要小,以及應(yīng)廉價(jià)易得。

根據(jù)上述原則,吸收法中常用的吸收劑包括水、堿液、酸液、有機(jī)溶劑等。水適用于去除溶于水的有害氣體,如氯化氫、氨、二氧化硫、氧化氫等;堿液(如燒堿溶液、石灰乳、氨水等)適用于去除酸性氣體,如二氧化硫、氮氧化物、硫化氫等;酸液(如硫酸溶液)主要用于堿性氣體如氨的去除;有機(jī)溶劑(如碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮、甲醇等)可有效地去除廢氣中的二氧化碳和硫化氫。

吸收法由于具有效率高、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn),已廣泛用于有害氣體的處理,如含SO?、H?S、HF和NOx等的廢氣,都可以用吸收法凈化。但由于吸收是將氣體中的有害氣體物質(zhì)轉(zhuǎn)移到吸收劑中,因此還要對吸收液進(jìn)行處理,否則容易引起二次污染。

(2)吸附法

由于固體表面上存在著未平衡的分子引力或化學(xué)鍵力,因此當(dāng)其與氣體接觸時(shí),就能吸引氣體分子,使其濃集在固體表面上,這種現(xiàn)象稱為吸附。

吸附法就是利用固體表面的這種性質(zhì),使廢氣與大表面多孔性固體物質(zhì)相接觸,將廢氣中的有害組分吸附在固體表面上,使其與氣體混合物分離,達(dá)到凈化目的的一種方法。具有吸附作用的固體物質(zhì)稱為吸附劑,被吸附的氣體組分稱為吸附質(zhì)。根據(jù)吸附作用力的不同,吸附可分為物理吸附與化學(xué)吸附。前者是分子間力作用的結(jié)果,后者則是固體表面分子與氣體分子間形成了化學(xué)鍵的結(jié)果。當(dāng)前的吸附治理大多應(yīng)用物理吸附。

同吸收法一樣,如何合理選擇與利用高效吸附劑,對提高吸附法的效果起著關(guān)鍵作用。通常,吸附法中所使用的吸附劑應(yīng)具有以下一些特點(diǎn)。

a.大的比表面積和孔隙率;

b.良好的選擇性;

c.吸附能力強(qiáng),吸附容量大;

d.易于再生;

e.機(jī)械強(qiáng)度大,化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng),熱穩(wěn)定性好,耐磨損,壽命長;

f.廉價(jià)易得。

吸附凈化法的凈化效率高,特別是對低濃度氣體仍具有很強(qiáng)的凈化能力。因此,吸附法特別適用于排放標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格或有害物濃度低,用其他方法達(dá)不到凈化要求的氣體凈化,常作為深度凈化手段或在聯(lián)合應(yīng)用幾種方法的最終控制手段。

(3)催化法

催化法凈化氣態(tài)污染物是利用催化劑的催化作用,使廢氣中的有害組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)或易于處理和回收利用的物質(zhì)的一種方法。

催化法包括催化氧化和催化還原兩種方法,主要用于SO?和NOx的去除。該法凈化效率高,凈化效率受廢氣中污染物濃度的影響較小,而且在治理過程中無需將污染物與主氣流分離,可直接將主氣流中的有害物轉(zhuǎn)化為無害物,避免了二次污染。但所用催化劑價(jià)格往往比較昂貴,操作要求較高,廢氣中的有害物質(zhì)很難作為有用物質(zhì)進(jìn)行回收,是該法存在的缺點(diǎn)。

(4)燃燒法

燃燒是伴隨有光和熱的激烈化學(xué)反應(yīng)過程,在有氧存在的條件下,當(dāng)混合氣體中可燃組分濃度在燃燒極限范圍內(nèi)時(shí),一經(jīng)明火點(diǎn)燃,可燃組分即可進(jìn)行燃燒。燃燒法是把含有可燃有害組分的混合氣體加熱到一定溫度后,使組分與氧反應(yīng),進(jìn)行燃燒;或在高溫下氧化分解,從而使有害組分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。該方法主要用于碳?xì)浠衔?、一氧化碳、瀝青煙、黑煙等有害物質(zhì)的凈化處理。使用中的燃燒凈化方法有三種,即直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒,分別介紹如下:

a.直接燃燒將廢氣中的可燃有害組分當(dāng)作燃料直接燃燒掉,因此只適用于凈化含可燃性組分濃度較高,或有害組分燃燒時(shí)熱值較高的廢氣。該法安全、簡單、成本低,但不能回收熱能。

b.熱力燃燒熱力燃燒是利用輔助燃料燃燒放出的熱量,將混合氣體加熱到要求的溫度,使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o害物質(zhì)。熱力燃燒可用于可燃性有機(jī)物含量較低的廢氣及燃燒熱值低的廢氣治理,可同時(shí)去除有機(jī)物及超微細(xì)顆粒。其結(jié)構(gòu)簡單,占用空間小,維修費(fèi)用低,但操作費(fèi)用高,有回火及火災(zāi)的可能性。

c.催化燃燒在催化劑的存在下,廢氣中可燃組分能在較低的溫度下進(jìn)行燃燒反應(yīng),這種方法能節(jié)約燃料的預(yù)熱,提高反應(yīng)速度,減少反應(yīng)器的容積,提高一種或幾種反應(yīng)物與另一種或幾種反應(yīng)物的相對轉(zhuǎn)化率。

催化燃燒的主要優(yōu)點(diǎn)是操作溫度低,燃料消耗低,保溫要求不嚴(yán)格,能減少回火及火災(zāi)危險(xiǎn)。但催化劑較貴,需要再生,基建投資高,而巨大顆粒物及液滴應(yīng)預(yù)先除去,不能用于易使催化劑中毒的氣體。

總之,燃燒法工藝比較簡單,操作方便,可回收燃燒后的熱量,但不能回收有用物質(zhì),并容易造成二次污染。

(5)冷凝法

物質(zhì)在不同溫度下具有不同的飽和蒸氣壓,利用這一性質(zhì),采用降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力,使處于蒸氣狀態(tài)的污染物冷凝并從廢氣中分離出來的過程稱為冷凝法。

冷凝法對廢氣的凈化程度與冷卻溫度有關(guān),冷卻溫度愈低,對易凝結(jié)組分的清除程度愈高。從理論上說,冷凝法可以達(dá)到很高的凈化程度,但要達(dá)到這種程度,除需用水對廢氣進(jìn)行冷卻外,還需用冷凍劑進(jìn)行冷凍,能量消耗大,對設(shè)備要求也高,在經(jīng)濟(jì)上是十分不合算的。因此,冷凝法只適用于處理高濃度(10-2以上)的有機(jī)廢氣,常用做吸附、燃燒等方法凈化高濃度廢氣的前處理,以減輕這些方法的負(fù)荷。

總的說來,冷凝法的設(shè)備簡單,操作方便,并可回收到純度較高的產(chǎn)物,因此也成為氣態(tài)污染物治理的主要方法之一。


噪聲的控制

化學(xué)清洗中使用蒸氣作混合式加熱時(shí),可產(chǎn)生很強(qiáng)的噪聲,循環(huán)泵的噪聲也很強(qiáng)。為保護(hù)化學(xué)清洗操作人員的健康,保護(hù)環(huán)境,應(yīng)盡量降低化學(xué)清洗作業(yè)的噪聲。

1.噪聲與噪聲源

噪聲是各種頻率和不同強(qiáng)度的聲音無序的組合,它使人感到不快、難以忍受。噪聲和水、氣、渣的污染一樣對人體有害并致病。長期接觸噪聲使聽力下降,嚴(yán)重時(shí)可引起耳聾。噪聲可引起神經(jīng)系統(tǒng)疾病,如頭痛、眩暈、煩躁、失眠、心悸,甚至可引起消化系統(tǒng)紊亂。

化學(xué)清洗中的噪聲源首推混合式蒸氣加熱器的氣流振動噪聲-其強(qiáng)度可達(dá)90~100dB(A)。大容量多級循環(huán)泵的噪聲級也超過90dB(A)。其他如攪拌用空氣壓縮機(jī)、酸堿液傳輸泵、通風(fēng)換氣風(fēng)機(jī)、臨時(shí)清洗管道的振道、水力噴射器和加熱蒸氣引起的水沖擊等,都可產(chǎn)生超出標(biāo)準(zhǔn)的噪聲。

2.噪聲的防治

(1)對化學(xué)清洗操作人員的防護(hù)

嚴(yán)格按照《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定時(shí)間限制化學(xué)清洗人員接觸噪聲的時(shí)間,是保障清洗人員身體健康的主要措施。人們處在強(qiáng)烈噪聲環(huán)境中,可感覺到刺耳、不舒服,會出現(xiàn)耳鳴與暫時(shí)性聽力下降,如果脫離噪聲環(huán)境,進(jìn)入安靜的處所休息,上述不快感可立即消失,十幾分鐘內(nèi)聽力會恢復(fù),這是人體的自然適應(yīng)能力,是一種生理性的保護(hù)。

因此,化學(xué)清洗作業(yè)區(qū)應(yīng)距噪聲區(qū)盡量遠(yuǎn),在噪聲區(qū)值班的人員應(yīng)定時(shí)輪換。在強(qiáng)噪聲區(qū)作業(yè)時(shí),應(yīng)該戴專用的防噪聲耳塞或耳罩,防止內(nèi)耳受損傷。

(2)噪聲的控制與治理

在配置化學(xué)清洗設(shè)備時(shí),必須選用噪聲合格的產(chǎn)品。許多機(jī)電產(chǎn)品如泵、電動機(jī)、風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)等噪聲值相差很大,它們疊加的后果嚴(yán)重。各種設(shè)備均應(yīng)選取噪聲合格的產(chǎn)品,以使作業(yè)區(qū)聲級大幅度下降。

盡量釆用表面式加熱器,以消除氣流的強(qiáng)大噪聲。如果使用蒸氣混合式加熱器,必須配置消聲器。對泵、電動機(jī)、風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)等強(qiáng)噪聲源,可使用隔聲罩封隔。清洗現(xiàn)場的操作人員和化驗(yàn)人員應(yīng)在隔音間中作業(yè),專業(yè)的清洗隊(duì)伍應(yīng)設(shè)置可移動運(yùn)輸?shù)母粢舨僮髋_和隔音化驗(yàn)室。

為防止化學(xué)清洗作業(yè)的噪聲影響被清洗設(shè)備的周圍環(huán)境,使業(yè)主的環(huán)境噪聲超標(biāo),應(yīng)在化學(xué)清洗作業(yè)區(qū)周圍,對被清洗設(shè)備用聲屏障隔離。使用聲屏障遮擋良好時(shí),可使區(qū)域外噪聲下降5?10dB(A)。

按照《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》處理化學(xué)清洗設(shè)備系統(tǒng),可保證其噪聲級合格(表8-17)。

表8-17工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

表格P539頁

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