化工废渣处理的方法及特点范例(3篇)

时间:2024-10-16

化工废渣处理的方法及特点范文

【关键词】废渣;污染;防治

1绪论

在当今时代里,城市环境污染问题已经呈现出日益严重的趋势,成为不容忽视的一个问题。在过去的时间里,引发城市污染的因素比较单一,最主要的污染性质就是生活污染,现在已经形成工业、农业、交通等多源污染的一个局面。根据前不久有关部门的调查统计可以看出,调查对象中的48个城市,其中遭受水污染的占城市居然占到了总数的91.4%,由此可以看出在城市污染问题里,地下水污染是最为普遍存在的一项。

2主要废渣的基本情况

人类不管是进行生产,还是日常生活,都避免不了会产生一些废渣,这些废渣都属于本文论及的范畴。随着人类生产和生活的推进,产生的暂时无法进行利用的固体废弃物废渣也出现的越来越多,例如煤矿剩下的煤渣,锅炉运作剩下的炉渣,以及工业生产中产生的工业废渣等,但是目前的阶段里还无法对废渣进行很好的处理和利用,这随着而来带来的后果就是对自然环境造成了无法避免的严重污染。

(1)矿渣:矿渣在日常污染的废渣里面是占比重最大的一项,通常可以占到总量的60%左右,其中的主要组成就是采矿业产生的废渣。根据调查,可以从数据中得知,这些废渣里含有许多有毒的金属元素,很容易给排放的局部地区带来污染。

(2)铁矿废渣:我们国家的东北某省是我国铁矿石的主要产区,其中有两个地级城市每年的废渣排放量中铁矿废渣都要占到40%,这些废渣里还有大量的有毒物质,给排放的地区造成了严重的污染。

(3)有色金属和硫化物矿渣:这一类废渣主要由两方面构成:一方面是采矿过程中产生的废渣,另一方面就是没有经济价值的废弃尾矿。这一类废渣中含有大量的有毒物质,镉的含量可以达到0.3~0.6%、汞的含量可以达到0.1%,这样就造成镉和汞引起的重金属污染,另外选矿工作还要添加一些药剂,所以选矿产生的废水还会造成地下水的污染。

(4)化工渣:东北某省有着发达的化工业,化工种类五花八门,大约有20多种,其中一项铬污染是最为严重的。

(5)冶炼废渣:主要指冶金行业在冶炼过程中产生的固体渣,比如炼铁产生的高炉渣和炼钢产生的钢渣。大部分冶炼矿渣主要含有二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化锰、氧化铁。其中氧化钙、二氧化硅、氧化铝占90%以上。此外,某些矿渣中还含有微量的氧化钛、氧化钒、氧化钠、氧化钡、氧化磷、三氧化二铬等。目前此类固体废渣产生量非常大,渣中含可溶有害物质如处理不当就可能渗入地下对水质造成危害。

3废渣对地下水的污染及特征

3.1矿渣对地下水的污染

废渣同样会给地下水带来严重的污染,这一类污染主要是因为废渣中含有大量的有毒有害物质,这些有毒有害物质会溶解到地下水里面,使地下水的水质发生改变,水质也就随着恶化。许多工业废渣都可以对地下水造成污染,其中比较严重的一种就是铬渣污染。举例来说,一个厂铬渣堆放量有25t之多,这些废渣中含有大量的化合物,也就是六价铬,含量高达(0.85%),还有三氧化二铬,含量高达(5.52%)。除了上面所说的铬,还有铁、钙、镁、铅、硫化物等等污染物,这些废渣在雨水冲刷的作用下都会很容易渗透到地下,这样一来,地下水里面含有的六价铬含量严重超标,达到了871mg/L,与正常的饮用水标准相比较的话,超过了标准1140倍,导致了长达15km的带状污染区出现,该地区主要的污染就是铬污染。

一家石油化工厂从前的时候地下水硬度只可以达到12,其中氯含量高达12.7mg/L,酚的含量高达0.0665mg/L,氰的含量高达0.002mg/L,铬的含量高达0.002mg/L,汞的含量高达0.0025mg/L。后来开始堆放1500t铬渣在厂子里面,从此以后,便对附近的地下水造成了严重的污染。此后的十几年里面,地下水中所含有的六价铬含量呈现逐年增加的趋势,在当地的丰水期里面,含量可以达到0.6~2mg/L这样的数值,与饮用水标准相比较的话,超过标准12~40倍左右。目前,6眼井已经完全报废,但是其他各类矿渣依然对地下水继续造成严重的污染。

3.2废渣对地下水污染特征

废渣要对地下水进行污染,必须满足两个条件:一是废渣里面的有害成分一定要与水可以融合,二是水体可以对矿渣进行溶解,并且该水体和地下水之间存在着互相补给的关系。

根据调查以及对现有资料的分析,可以发现废渣对地下水水质具有以下的污染特征:

(1)废渣中往往含有可以溶解于水的有毒有害成分,借助降水的溶滤作用,可以迅速渗入地下水当中,其中的有毒物质在地下水的含量之间存在着同步、正向的关系。

(2)地下水岁寒有的毒物含量在丰水期时候可以达到数值的到最高点,此后有毒物的含量随着水量的减少开始递减。

4防治措施

(1)加大监测工作的实行力度,针对地下水质一定要进行密切的监测,这样才可以及时对地下水污染状况以及污染发展的趋势有所了解,也就给地下水的管理和防治在科学层面上提供了大量翔实可靠的依据。

(2)认真把评价工作完成好,现阶段里的地下水污染评价工作,呈现出无法统一的整体情况,评价标准和方法均都没有一个统一的标准,往往是根据个人的喜好和经验出发,这样一来,评价上就带有了很大的局限性,评价结果往往会出现或高或低的偏差,导致最后各个地区所有的评价归纳到一起的时候,横向对比的工作无法开展起来。所以,一定要加大评价工作的研究力度,找出最佳的方法完成评价工作。

(3)加强科学研究:污染源控制才是研究解决的重点难题,国家工业颁布推行的三废排放标准一定要认真遵守起来,这样才可以把环境的危害尽量减轻。

(4)针对矿山矿渣,可以选用回填采空区这样的方式来进行处理,不仅可以复土造田,同时对林业的发展也起到了一定的促进作用。

(5)冶炼矿渣可以制造矿渣硅酸盐水泥、矿渣砖、混凝土骨料等,固体废料变废为宝的同时,还防止了可溶部分被水溶解后渗入地表污染水质。

参考文献:

[1]王丽楠.水环境污染简析[M].东北:吉林大学出版社,1992,54.

化工废渣处理的方法及特点范文篇2

【关键词】糠醛渣;园林绿化;废弃物;肥料;堆肥

随着市政绿化基建工作进程的加快,园林绿化作业面积越来越广。在不少植被绿化养护时期,也极易产生一些诸如枝条剪枝、草坪草、以及枯落叶等的大量园林绿化废弃物料。这些大量的废气物料虽然经过不正规的焚烧处理以后,有效的控制了废弃物数量,但是对周围环境、大气污染造成的影响也极为严重。如此一来,园林绿化堆肥法运用植被废弃物料及加工原料进行堆肥处理就显得极为行之有效,能使得废弃物有效转化为无害的腐熟自然肥料用于园林绿化植被培育中。而本文通过堆肥加工原料糠醛渣的应用,有效实现了园林绿化废弃资源回收与再利用这一事实,对城市园林绿化工作建设而言更具深远现实意义。

一、在园林绿化废弃物堆肥处理中添加糠醛渣的研究目的

现如今,国内外对自然园林废弃物堆肥绿色技术研究已经足够成熟,经常多见园林废弃物联合加工物料进行堆肥处理这一技术工艺,从而缓解了园林废弃物处理带来的环境、大气污染等,实现了生态环保与废弃资源合理再利用这一重要目的。但是,废弃物料循环利用的有关报道中却很少见到糠醛渣用以联合堆肥。而我国每制造、生产出1t糠醛则会连带排出15t左右的糠醛废渣。这些糠醛渣如若专门堆放不仅会占用太多耕地空间,同时焚烧处理也会对生态环境造成严重负面影响。不过,经过室内试验分析,糠醛渣有机微量元素成分丰富,带有农业生产肥料所需的N、P、K及重要微量元素。因此,园林绿化废弃物处理过程中,加入糠醛渣,并联合堆肥法的积极推广及应用,一方面能有效分解糠醛渣,节省占地空间。另一方面,还能使之有效转化为自然、有机、天然肥料,利于改善植被、作物品质,实现绿色无污、增产增效等实践目的。

二、在园林绿化废弃物堆肥处理中添加糠醛渣的研究机制

(一)试验材料

试验材料采自于北京某公园的园区内园林废气物,且园林废弃物材料主要为杨柳等树木的裁剪枝叶。糠醛渣为东北吉林四平市某一糠醛加工厂提供,试验前已经用水清理了糠醛表面扬尘及溶解颗粒等,并稀释了糠醛渣自有酸性,等待自然风干状态下留作试验备用。鸡粪干肥料来源于河北石家庄某生态肥料加工厂。试验堆肥材料理化性质详见下表1所示。

(二)试验方法、指标测定、统计分析

堆肥进行前,需要将肥料含水率调至56%~60%,堆肥高度控制在1.5m左右,并采用人工手段进行翻堆,但要确保通风条件良好。具体操作时,要每2天进行一次翻堆,待高温堆肥完毕以后,则需要5天完成一次肥料翻堆,直至达到肥料腐熟条件。堆肥期间,除却对堆肥前肥料样本采集以外,同时要分别采样第5、10、15・・・40天的样本测定指标。具体指标则包括全氮%、pH值、速效磷/钾、容重、以及总孔隙度等指标。此外,每天要就堆肥物料的上、中、下温度进行平均值计数数据计算;而用来测定培养箱中10粒水芹菜种子则需要以固液1:5浸提,且温度调整为25℃,培养为48h以后开始记录其发芽率、根长等。同时,本次试验数据统计以LSR检验,包括Excel2007作为统计软件。

三、在园林绿化废弃物堆肥处理中添加糠醛渣的研究机制研究结果

(一)温度影响

常规而言,堆肥最高温应控制在50~60℃左右,且需要持续对其堆肥物料体进行温度观测5~6天,以确保堆肥物料体能够转化为无害化有机肥料。本次实验中,堆肥方案共设为三种,第一种处理方案是固体废弃物本身堆肥,第二种是废弃物料结合鸡粪原料。第三种则是废弃物料与鸡粪及糠醛渣联合应用。结合堆肥时间的变化,可适当添加鸡粪、糠醛渣原料对废弃物堆肥进行催熟,即腐熟状态下需要温度恒定在一定温度因素条件下。具体如下图1所示。

由图1可知,采用第一种处理方案,其肥料的最高温度仅能达到46℃,即并不能达到高温肥料分解阶段,而其他两种处理方案均在3~5d后进入了高温分解阶段,且这一时间段维持了11~14d左右,并符合肥料腐熟条件要求。相比之下,第三种处理方案,在处于50℃时,其腐熟时间有效缩短了2d,这则充分表明糠醛渣的联合应用,能较之其他两种方案更快完成肥料腐熟要求。

(二)全氮含量影响

氮素含量出现大量损失现象,主要原因则与堆肥方案、方法操作不当有关。而本次实验研究中,则通过堆肥时间及全氮%指标的时间变化,客观分析出了三种方案的全氮含量变化。如图2所示。因此,结合图2数据及试验结果角度去分析,本次试验整体全氮含量处于增长趋势,特别是堆肥三天以后,全氮含量变化尤为明显,随后随时间推移三种方案的堆肥全氮含量趋于平稳。直至到20d时,联合应用糠醛、废弃物、鸡粪的第三种处理方案其含量较第二种废弃物、鸡粪的第二种方案全氮含量提高13%。同样,第二种方案较第一种方案的全氮含量又提高了18%。由此可见,添加糠醛渣联合应用废弃物、鸡粪物料后的全氮含量增长最为显著。

(三)C/N比影响

C/N是客观衡量废弃物料腐熟条件的有效评定指标。一般堆肥理想的C/N一般处于20~35/1的状态下。但是,常规堆肥C/N达到邻近20/1时则就认定为腐熟条件要求具备。由图3可知,整个C/N比总体呈现的是下降趋势,这也说明了堆肥腐熟物料内部有机质分解活动表现剧烈、内部微生物活性较高。而具体分析而言,当堆肥物料腐熟周期完毕以后,其C/N仅处于20左右,离标准腐熟要求还差很多。而第二、三种处理方案的C/N比则由最初的25与28左右降到了17、16,这说明在废弃物基础上联合应用糠醛渣、鸡粪要比单纯应用鸡粪效果要明显一些。

四、结语

通过试验数据下堆肥时间不断发生变化,其C/N比、温度、全氮含量等指标也接连发生变化。而通过这些数据变化,我们不难发现在园林绿化废弃物基础上进行堆肥,添加糠醛渣、鸡粪共同联合应用的废弃堆肥体腐熟条件最为可靠。故而,糠醛渣作为加工骨料,园林废弃物能够使得其堆肥周期更为有效缩短,同时腐熟效果更为彻底,可在园林废弃物堆肥加工中予以推广及应用。

参考文献:

[1]田,王海燕,孙向阳,禹宙,曹吉鑫,张璐,赵琨.添加竹酢液和菌剂对园林废弃物堆肥理化性质的影响[J].农业工程学报.2010(08).

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【关键词】改性蔗渣;染料;吸附等温线;吸附动力学

近年来,活性炭吸附法作为防治环境污染的强有力的手段之一,用于水源、饮水净化及工业废水、生活废水处理。制备活性炭的主要原料是木材和煤炭,由于这些资源有限,国内外利用废弃材料制备活性炭,以谋求廉价原料的探索受到了重视,如国内外已开发了利用农作物废弃物[1-5]等来制备活性炭的技术。蔗渣活性炭是一种具有特殊微晶结构、微细孔发达、比表面积巨大、吸附能力强的碳,它作为一种优良吸附剂已广泛应用于制糖、医药、食品等方面。蔗渣的化学组成与木材十分相似,它作为活性炭的原料,可大大降低活性炭的原料成本,提升蔗渣的附加值[6]。

染料废水不但排放量大,而且颜色深、成分复杂、有毒物质多和难以降解,造成严重的环境污染,染料废水的处理是当前热点课题之一[7-8]。染料废水处理的研究很多,可以分为化学法、物理化学法、生物法或它们之间的优化组合,应用较多的是吸附法,活性炭是工业应用最多的固体吸附剂,但活性炭处理成本太高。本实验利用农林废弃物甘蔗渣制备改性吸附剂,并利用其处理染料废水,研究了改性蔗渣对染料废水的脱色性能。

1实验部分

1.1主要试剂与仪器

H2SO4、NaOH均为分析纯,蔗渣;SHZ-D(Ⅲ)型循环水式真空泵(巩义市英峪予华仪器厂)、722型分光光度计(天津市拓普仪器有限公司)、DSHZ-300A旋转式恒温振荡器(太仓实验设备厂)等。

1.2分析方法

配制染料的标准系列溶液,用722分光光度计在波长425.5nm下利测定其吸光度,绘制浓度与吸光度的标准工作曲线如图1所示。拟合所得的线性方程为y=0.0089x+0.0087,标准曲线的线性系数R2达到0.9999,线性相关性好。

1.3实验方法

1.3.1改性蔗渣制备

取适量甘蔗渣,置于2.0L的大烧杯中,加入一定量的浓硫酸溶液搅拌,直至蔗渣完全碳化变黑,然后加入蒸馏水洗至中性,烘干、碾碎、过筛、备用。

1.3.2吸附实验

在250ml锥形瓶中加入100mL一定浓度的染料废水,调节pH值,加入适量的改性蔗渣,恒温振荡一定时间后,过滤,测滤后液的吸光度。

2实验结果与讨论

2.1蔗渣改性

对改性前后的蔗渣用电镜进行扫描,扫描电镜图见图2。从图2中可知,未改性蔗渣表面光滑,而改性之后的蔗渣表面不但粗糙而且形成了许多小孔,大大提高了蔗渣的比表面积,从而提高了其吸附性能。

2.2蔗渣投加量的影响

在100mL浓度为100mg/L的染料废水中投加不同量的改性蔗渣,在室温下吸附反应一定时间后,静置过滤,测滤后液的吸光度,计算脱色率,结果见图3。从图3可知染料废水的脱色率随着改性蔗渣投加量的增加而提高,当投加量为0.8g时,脱色率达97%。继续加大投加量,脱色率提高不显著。

2.3初始pH值的影响

染料废水初始pH值对脱色率的影响见图4。由图4中可知,在酸性或中性条件下,改性蔗渣对染料废水的脱色率较高;在碱性条件下,脱色率随pH值的提高而大大降低。当pH值为7时脱色率效果最佳,此时脱色率达98%。

2.4吸附等温线

2.5吸附动力学

3结论

进行酸改性后的蔗渣对染料废水具有很好的处理效果,当投加量为0.8g/100mL,pH值为7,在室温下达到吸附平衡后,染料废水的脱色率可达97%以上。改性蔗渣对染料的吸附符合Langmuir等温吸附方程,伪二级吸附动力学可以很好地描述改性蔗渣对染料的吸附行为。

【参考文献】

[1]沈铁焕,时运铭,依恒萍.磷酸法麦秆活性炭的研制[J].化工进展,2001,4:40-42.

[2]李坤权,郑正,蒋剑春,等.铅在棉秆基活性炭上的吸附动力学与热力学[J].环境科学,2010,31(5):1402-1408.

[3]蒋柏泉,曾芳,曾庆芳,等.废椰壳制备活性炭负载CuO处理活性艳红X-3B废水的工艺优化[J].环境工程学报,2013,7(9):3283-3288.

[4]毛佳丽,羊依金,廖姣姣,等.钛铁矿造孔核桃壳基活性炭的制备及其吸附性能[J].化工环保,2013,33(4):367-371.

[5]吴春,高彦杰,刘宁.玉米芯吸附处理工业废水中染料的方法研究[J].食品科学,2007,28(8):188-191.

[6]胥维昌.染料行业废水处理现状和展望[J].染料工业,2002,39(61):35-39.

[7]谢复青,何星存,黄智,等.钢渣/焦炭吸附-微波降解法处理阳离子染料废水[J].环境污染与防治,.2006,28(7):496-498.

[8]M.Koch,A.Yediler,D.Lienert,etal.Ozonationofhydrolyzedazodyereactiveyellow84(Cl)[J].Chemosphere,2002,46(1):109-113.

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