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污水處理中氰化物去除

發布時間: 2020-12-24 16:33:38

『壹』 污水處理中氰化物是如何產生的

氰化物特指帶有氰基(CN)的化合物,其中的碳原子和氮原子通過叄鍵相連接。這一叄鍵給予氰基以相當高的穩定性,使之在通常的化學反應中都以一個整體存在。因該基團具有和鹵素類似的化學性質,常被稱為擬鹵素。通常為人所了解的氰化物都是無機氰化物,俗稱山奈(來自英語音譯「Cyanide」),是指包含有氰根離子(CN-)的無機鹽,可認為是氫氰酸(HCN)的鹽,常見的有氰化鉀和氰化鈉。它們多有劇毒,故而為世人熟知。另有有機氰化物,是由氰基通過單鍵與另外的碳原子結合而成。視結合方式的不同,有機氰化物可分類為腈(C-CN)和異腈(C-NC),相應的,氰基可被稱為腈基(-CN)或異腈基(-NC)。氰化物可分為無機氰化物,如氫氰酸、氰化鉀(鈉)、氯化氰等;有機氰化物,如乙腈、丙烯腈、正丁腈等均能在體內很快析出離子,均屬高毒類。很多氰化物,凡能在加熱或與酸作用後或在空氣中與組織中釋放出氰化氫或氰離子的都具有與氰化氫同樣的劇毒作用。 工業中使用氰化物很廣泛。如從事電鍍、洗注、油漆、染料、橡膠等行業人員接觸機會較多。日常生活中,桃、李、杏、枇杷等含氫氰酸,其中以苦杏仁含量最高,木薯亦含有氫氰酸。在社會上也有用氰化物進行自殺或他殺情況。 職業性氰化物中毒主要是通過呼吸道,其次在高濃度下也能通過皮膚吸收。 生活性氰化物中毒以口服為主。口腔粘膜和消化道能充分吸收。 氰化物進入人體後析出氰離子,與細胞線粒體內氧化型細胞色素氧化酶的三價鐵結合,阻止氧化酶中的三價鐵還原,妨礙細胞正常呼吸,組織細胞不能利用氧,造成組織缺氧,導致機體陷入內窒息狀態。另外某些腈類化合物的分子本身具有直接對中樞神經系統的抑製作用。 氰化物擁有令人生畏的毒性,然而它們絕非化學家的創造,恰恰相反,它們廣泛存在於自然界,尤其是生物界。氰化物可由某些細菌,真菌或藻類製造,並存在於相當多的食物與植物中。在植物中,氰化物通常與糖分子結合,並以含氰糖苷(cyanogenic glycoside)形式存在。比如,木薯中就含有含氰糖苷,在食用前必須設法將其除去(通常靠持續沸煮)。水果的核中通常含有氰化物或含氰糖苷。如杏仁中含有的苦杏仁苷,就是一種含氰糖苷,故食用杏仁前通常用溫水浸泡以去毒。 人類的活動也導致氰化物的形成。汽車尾氣和香煙的煙霧中都含有氰化氫,燃燒某些塑料也會產生氰化氫。 在發現HCN也存在於宇宙空間中的同時,據S Miller實驗指出它是通過放電從甲烷、氨、水生成氨基酸時的中間產物,因此認為它是生物以前的有機物生成中的重要中間產物。實際上,通過以氨和水溶液加熱而生成腺嘌呤,雖HCN在生物體內的存在並不多,但它可經苦杏仁苷酶水解而生成,能和金屬原子形成非常好的絡會物,因此易和金屬蛋白質結合,常常顯著地抑制金屬蛋白質的機能,尤其是對細胞色素C氧化酶,即使10-4M濃度,也會強烈地抑制,因而使呼吸停止。在高濃度時,和磷酸吡哆醛等的羰基結合,對以磷酸吡哆醛為輔酶的酶的作用可抑制。還因作用於二硫鍵,使之還原(-S-S-+HCN 氰化物結構式
→-SH+NC-S),所以也能抑制木瓜蛋白酶(papain)的活性。 氰化氫(HCN)是一種無色氣體,帶有淡淡的苦杏仁味。有趣的是,有四成人根本就聞不到它的味道,僅僅因為缺少相應的基因。氰化鉀和氰化鈉都是無色晶體,在潮濕的空氣中,水解產生氫氰酸而具有苦杏仁味。 氰化物毒性:6級

『貳』 如何如何處理工業廢水

14種工業廢水處理工藝匯總

表面處理廢水類

1.磨光、拋光廢水

在對零件進行磨光與拋光過程中,由於磨料及拋光劑等存在,工業廢水中主要污染物為COD、BOD、SS。

一般可參考以下處理工藝流程進行處理:

廢水→調節池→混凝反應池→沉澱池→水解酸化池→好氧池→二沉池→過濾→排放

2.除油脫脂廢水

常見的脫脂工藝有:有機溶劑脫脂、化學脫脂、電化學脫脂、超聲波脫脂。除有機溶劑脫脂外,其它脫脂工藝中由於含鹼性物質、表面活性劑、緩蝕劑等組成的脫脂劑,廢水中主要的污染物為pH、SS、COD、BOD、石油類、色度等。

一般可以參考以下處理工藝進行處理:

廢水→隔油池→調節池→氣浮設備→厭氧或水解酸化→好氧生化→沉澱→過濾或吸附→排放

該類廢水一般含有乳化油,在進行氣浮前應投加CaCl2破乳劑,將乳化油破除,有利於用氣浮設備去除。當廢水中COD濃度高時,可先採用厭氧生化處理,如不高,則可只採用好氧生化處理。

3.酸洗磷化廢水

酸洗廢水主要在對鋼鐵零件的酸洗除銹過程中產生,廢水pH一般為2-3,還有高濃度的Fe2+,SS濃度也高。

可參考以下處理工藝進行處理:

廢水→調節池→中和池→曝氣氧化池→混凝反應池→沉澱池→過濾池→pH回調池→排放

磷化廢水又叫皮膜廢水,指鐵件在含錳、鐵、鋅等磷酸鹽溶液中經過化學處理,表面生成一層難溶於水的磷酸鹽保護膜,作為噴塗底層,防止鐵件生銹。該類廢水中的主要污染物為:pH、SS、PO43-、COD、Zn2+等。

可參考以下處理工藝進行處理:

廢水→調節池→一級混凝反應池→沉澱池→二級混凝反應池→二沉池→過濾池→排放

4.鋁的陽極氧化廢水

所含污染物主要為pH、COD、PO43-、SS等,因此可採用上述磷化廢水處理工藝對陽極氧化廢水進行處理。

電鍍廢水類

5.含鉻廢水

含六價鉻廢水一般採用鉻還原法進行處理,該法原理是在酸性條件下,投加還原劑硫酸亞鐵、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、二氧化硫等,將六價鉻還原成三價鉻,然後投加氫氧化鈉、氫氧化鈣、石灰等調pH值,使其生成三價鉻氫氧化物沉澱從廢水中分離。

處理工藝流程如下:

含Cr6+廢水→調節池→還原反應池→混凝反應池→沉澱池→過濾器→pH回調池→排放

6.綜合重金屬廢水

綜合重金屬廢水是由含銅、鎳、鋅等非絡合物的重金屬廢水以及酸、鹼前處理廢水所組成。此類廢水處理方法相對簡單,一般採用鹼性條件下生成氫氧化物沉澱的工藝進行處理。

處理工藝流程如下:

綜合重金屬廢水→調節池→快混池→慢混池→斜管沉澱池→過濾→pH回調池→排放

7.含氰廢水

目前處理含氰廢水比較成熟的技術是採用鹼性氯化法處理,必須注意含氰廢水要與其它廢水嚴格分流,避免混入鎳、鐵等金屬離子,否則處理困難。該法的原理是廢水在鹼性條件下,採用氯系氧化劑將氰化物破壞而除去的方法,處理過程分為兩個階段,第一階段是將氰氧化為氰酸鹽,對氰破壞不徹底,叫做不完全氧化階段,第二階段是將氰酸鹽進一步氧化分解成二氧化碳和水,叫完全氧化階段。

處理工藝流程:

含氰廢水→調節池→一級破氰池→二級破氰池→斜沉池→過濾池→回調池→排放

處理後的含氰廢水混入電鍍綜合廢水裡一起進行處理。

8.多種電鍍廢水綜合處理

當一個電鍍廠含有多種電鍍廢水,如含氰廢水、含六價鉻廢水、含酸鹼、重金屬銅、鎳、鋅等綜合廢水,一般採取廢水分流處理的方法,首先含氰廢水、含鉻廢水應從生產線單獨分流收集後,分別按照上述對應的方法對含氰、含鉻廢水進行處理,處理後的廢水混入綜合廢水中與其一起採用混凝沉澱方法進行後續處理。

處理工藝流程如下:

含氰廢水→調節池→一級破氰池→二級破氰池→綜合廢水池

含鉻廢水→調節池→鉻還原池→綜合廢水池

綜合廢水→綜合廢水池→快混池→慢混池→斜管沉澱池→中間池→過濾器→pH回調池→排放

線路板廢水類

9.絡合含銅廢水(銅氨絡合廢水)

此類廢水中重金屬Cu2+與氨形成了較穩定的絡合物,採用一般的氫氧化物混凝反應的方法不能形成氫氧化銅沉澱,必須先破壞絡合物結構,再進行混凝沉澱。一般採用硫化法進行處理,硫化法是指用硫化物中的S2-與銅氨絡合離子中的Cu2+生成CuS沉澱,使銅從廢水中分離,而過量的S2-用鐵鹽使其生產FeS沉澱去除。

處理工藝流程如下:

銅氨絡合廢水→調節池→破絡反應池→混凝反應池→斜管沉澱池→中間水池→過濾器→pH回調池→排放

10.油墨廢水

脫膜和脫油墨的廢水由於水量較小,一般採用間歇處理,利用有機油墨在酸性條件下,從廢水中分離出來生產懸浮物的性質而去除,經過預處理後的油墨廢水,可混入綜合廢水中與其一起進行後續處理,如水量大可單獨採用生化法進行處理。

處理工藝流程如下:

有機油墨廢水→酸化除渣池→排入綜合廢水池或進行生化處理

當廢水量少時,反應池內的油墨顆粒物在氣泡上浮力的作用下浮出水面形成浮渣,可以用人工方法撇去;當水量大時,可用板框壓濾機脫水,也可在撇渣後進行生化處理,進一步去除COD。

11.線路板綜合廢水

此類廢水主要包括含酸鹼、Cu2+、Sn2+、Pb2+等重金屬的綜合廢水,其處理方法與電鍍綜合廢水相同,採用氫氧化物混凝沉澱法處理。

多種線路板廢水綜合處理當一個線路板廠含有以上幾種線路板廢水時,應將銅氨絡合廢水、油墨廢水、綜合重金屬廢水分流收集,油墨廢水進行預處理後,混入綜合廢水中與其一起進行後續處理,銅氨絡合廢水單獨處理後進入綜合廢水處理系統。

處理工藝流程如下:

銅氨絡合廢水→調節池→破絡反應池→混凝反應池→斜管沉澱池→中間水池有機油墨廢水→酸化除渣池→排入綜合廢水池綜合廢水→綜合廢水池→快混池→慢混池→斜管沉澱池→中間池→過濾器→pH回調池→排放

常見有機類污染物廢水

12.生活污水

較常用的生活污水處理方法是A2/O法,處理工藝流程如下:

生活污水→格柵池→調節池→厭氧池→缺氧池→好氧池→混凝反應池→沉澱池→排放

13.印染廢水

此類廢水水量大、色度高、成分復雜,一般可採取水解酸化-接觸氧化-物化法處理印染廢水。

處理工藝流程如下:

印染廢水→調節池→混凝反應池1→斜沉池→水解酸化池→接觸氧化池→氧化反應池→混凝反應池2→二沉池→中間池→過濾器→清水池→排放

14.印刷油墨廢水

此類廢水特點是水量小、色度深、SS和COD等濃度高。

可參考以下處理工藝:

水墨廢水→調節池→混凝氣浮池→水解酸化池→接觸氧化池→混凝反應池→斜沉池→氧化池→過濾器→清水池→排放

『叄』 工業廢水化學處理方法

工業廢水的有害物質不同,採取的化學方法不同需要有水中有害物質含量分析表,針對不同物質投放不同化學試劑,消除水中有害物質。

『肆』 工業廢水臭氧氧化接觸時間一般為多少

這種問題,沒有什麼「一般是多少」的答案。
不同種類的廢水,不同方式的臭氧處理,不同的濃度,不同的接觸方式...
要達到處理目的,達到排放要求,是經過計算,還要經過嚴格測試的。

『伍』 冬季污水處理廠低溫運行需要注意哪些

低溫造成的影響
(一)構築物不能正常工作
低溫導致污水處理構築物(格柵、沉砂池、污泥池等)出現冰凍、結冰及破裂等現象,中斷甚至損壞了污水處理流程及設備,嚴重影響了正常的生產運行和出水水質。
(二)活性污泥吸附作用和有機物降解率降低
活性污泥是污水處理廠中處理污水的主要成分,低溫會使其吸附作用變差、有機物的降解率降低。低溫條件下(5oC以下),冷適應微生物所分泌的胞外聚合物變少以及酶催化作用的減少降低了生化反應速度,使得吸附在活性污泥表面上的有機物,不能很快被降解,從而降低了活性污泥的降解效率,同時,生化反應速度隨之降低也減慢了吸附在話性污泥表面上的有機物被水解和攝入體內的速度,在一定程度上降低了被多糖類粘液層包覆的微生物表面的活性,並且未降解的有杌物在活性污泥吸附表面上有所積累,也抑制了污泥表面活性的恢復,從而降低了活性污泥的吸附作用。
(三)污泥膨脹
低溫時污水處理活性污泥容易發生膨脹,低溫條件下微絲菌屬的小胸蟲會大量繁殖,具有絲長、疏水特點,過度生長導致了寒冷地區污泥膨脹。
(四)影響污泥脫水
低溫下絲狀菌的大量出現導致了污泥絮體疏鬆、密度減小,進一步導致污泥比阻和沉降指數增大,除此之外,低溫活性污泥的胞外分泌物中含有很多的粘性物質,也使污泥的壓縮性降低,嚴重影響污泥脫水。
(五)氮去除率降低
微生物脫氮主要經過氨化、硝化和反硝化三個過程,其中最為重要的硝化過程所起作用的微生物是氨化細菌和硝化細菌,它們對於溫度的要求較高,最適溫度為20-30oC,15oC時反應速率明顯下降,當溫度小於5oC時反應幾乎完全停止,因此,低溫由於導致硝化反應的中斷而阻斷了脫氮進程,使得出水的氮的去除率降低。
(六)懸浮顆粒物去除率降低
在低溫下,污水的粘滯系數增大、懸浮顆粒物(SS)與污泥的混合不充分、活性污泥水解效率下降、被吸附的SS容易脫落等,都使得SS的去除率降低。
污水處理廠冬季運行採取的措施
(一)改進運行設備與參數
研究表明降低污泥負荷、延長污泥齡、增加水力停留時間和採取池體升溫或保溫可以有效的提高低溫污水處理效率。國內某污水處理廠利用太陽能,採用水浮式採光保溫罩的做法,有效解決了冬季保持水溫的問題,在降低成本的同時保證出水質量。研究發現通過提高溶解氧濃度、延長污泥泥齡、降低污泥負荷以及控制溶解氧濃度、加大混合液迴流比、投加碳源可以分別強化低溫硝化和反硝化的效果,因此可以改善低溫對污水脫氮的影響。
(二)物理化學強化措施
通過物理化學措施對低溫污水進行預處理,也有助於提高污水處理效率,如利用超聲波瞬間空化作用對難降解廢水進行預處理,使難降解的大分子物質降解為小分子的易於生化降解的物質,可以達到提高污水可生化性的目的;通過投加化學葯品增強污泥絮凝、抗降性能也可達到增大污染物與活性微生物接觸面積與縮短處理所需時間的目的。
(三)生物強化措施
使用生物添加劑或生物增效劑是指通過運用自身的、外來的生物種類或經過選擇的微生物加速去除污染物、強化生化處理效果的一種方法。向污水處理工藝中投加聚氨酯泡沫、粉末話性炭、硅藻土以及鐵鹽等作為載體,可利於微生物附著生長並形成高技生物膜,利用懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜共同去除低溫污水中污染物,可以提高反應池中生物量,防止污泥膨脹,改善泥水分離效果。
(四)處理工藝的選擇與改進
低溫條件下,處理工藝的選擇是工程建設成敗的關鍵,處理工藝是否合理直接關繫到整個處理系統的處理效果、運行穩定性、建設投資和運行成本等。因此,必須結合實際情況,綜合考慮各方面因素,慎重選擇合適的處理工藝,以達到最佳的處理效果和經濟效益。

『陸』 百草枯生產廢水的顏色

採用氰化物工藝生產百草枯產生的原廢水一般呈黑褐色或深棕色,色度很深。
1.生產工藝、污染物排放分析
1.1 氰化物工藝
氰化物工藝是標准制定的主要基礎,主要指標的設定也是依據氰化物法工藝確定的。
1.1.1 工藝廢水
氰化物工藝在過濾工段產生工藝廢水。廢水中含有吡啶、百草枯、氰根離子、氨態氮、氯化鈉、醇、有機溶劑等。廢水呈強鹼性,色度很高。
1.1.2 生產過程排放的廢氣
氰化物法生產過程中,涉及到氯氣、液氨、吡啶、氯甲烷等原料的使用過程中,產生尾氣的排放。
1.1.3 廢水的焚燒處理
廢水經焚燒處理後,由排氣筒排放入大氣的排放流中含有水蒸氣、煙塵、二氧化硫、氮氧化物等。焚燒過程排放的燒殘渣中則含有氰根離子。
1.2鈉法工藝
鈉法工藝包括中/高溫鈉法和低溫鈉法,中/高溫鈉法已被嚴格禁止使用。中/高溫鈉法工藝過程中產生特徵的三聯吡啶異構體,其中主要是2,2』∶6』,2』』-三聯吡啶,將其設為控制項目,可以從環保的角度禁止中/高溫鈉法的使用。
2. 污染物排放控制指標的確定
2.1 控制指標的確定原則
根據農葯行業的特點,本排放標准除控制常規因子外,還要針對農葯生產的特點,對特徵污染因子加以控制。這些特徵污染因子可能是農葯生產的中間體,也可能是最終產品。這些特徵污染因子的毒性與危害性往往很大,如不加以控制,則將對生態環境、食品安全和人體健康造成嚴重威脅。特徵污染因子的篩選將綜合考慮以下幾方面因素:(1)產生量大;(2)對人體、環境生物毒性強或對生態環境危害大;(3)易於控制;(4)具備有效的檢測與監測方法。(5) 剛開始時設置的控制因子不宜太多,以後可不斷調整或增加控制因子。
2.2 控制指標的確定
以上對目前國內百草枯生產工藝流程及三廢排放情況調查進行了分析。在此基礎上,根據前述控制指標的確定原則,確定了百草枯農葯生產污染物排放的控制指標,見表1。
表1 百草枯農葯生產污染物排放標准控制指標
廢水 廢氣 廢液廢渣
常規污染物 特徵污染物
pH、CODcr、色度、氨態氮、氰根離子 吡啶、百草枯、2,2』:6』,2』』-三聯吡啶 氯氣、氨氣、吡啶、氯甲烷 含氰廢物
2.3控制指標的適用性
從實際調查的結果看,國內目前沒有採用低溫鈉法工藝的生產裝置。考慮到實現成本以及技術等方面問題,短期內國內低溫鈉法裝置上馬的可能性不大。所以沒有考慮單獨為低溫鈉法設定特徵的控制項目。但也不能完全排除可能有企業在技術等方面發生躍進式的進展,同時也不排除有企業「聲稱」採用低溫鈉法的情況。如果出現這種情況,我們認為:首先,三聯吡啶項目的設定排除了中/高溫鈉法「冒充」低溫鈉法的可能;其次,其它諸如廢水的常規控制項目等,除了具有對氰化物法工藝的針對性外,還具有相當程度的廣泛性,對可能存在的低溫鈉法也可適用。
3. 排放標准中各項標准值的確定
3.1 標准值的確定依據
本次標准值的確定主要依據為:
(1) 當前的污染治理技術水平。排放標准不同於環境質量標准,環境質量標準是基於環境基準值,是為了保護公眾健康,維護生態環境安全而制定的目標值。污染控制的目標是達到環境質量標准,其手段就是對污染源實行排放限制,排放限制的核心是排放標准。排放標準的制訂一定要以技術為依據,因為排放標準是要企業去執行的,應體現「技術強制」原則。即通過排放標準的制訂迫使污染者採用先進的污染控制技術。我們制訂的標准值應當是企業在採用了先進的生產工藝與污染治理措施後能夠達到的水平。而不應當盲目追求標準的先進性,而脫離目前行業的污染治理技術水平。
在標准制訂時,新源和現源所依據的技術水平也是有區別的。新源排放標准依據目前國內最先進的技術水平制訂,現源排放標准依據目前國內較為先進的技術水平制訂。
(2) 環境質量要求與污染物的生態影響:在排放標准制訂過程中,除充分考慮當前的污染治理技術水平外,還要充分考慮到污染物排放對人體健康乃至整個生態環境的影響。在制訂農葯的排放標准時,綜合考慮農葯的ADI值(每公斤體重每日允許攝入量)、MRL值(農作物最大允許殘留限量)、LC50值(半致死濃度)等等,使制訂的標准既是技術經濟可行的,又能充分保護人體健康及生態環境。
(3) 國內外現有的相關標准:現有的相關標准(包括國內標准、國外標准)在制定過程中肯定也考慮了諸多方面的因素,並經過了一定時間的實踐檢驗,這些標准對於我們制訂本標准可起到參考作用。
3.2 水污染物排放標准值的確定
(1) 最高允許排水量
根據調查目前採用氰化物法生產百草枯的企業,生產1噸百草枯原葯(100%)從生產裝置排放的原廢水量在2~8m3之間。部分企業的原廢水排放情況見表2。
表2 部分百草枯生產企業的原廢水排放量
企業名稱 採用工藝 原廢水排放量(m3/噸原葯)
先正達公司 氨氰法 4
沙隆達公司 氨氰法 2.5~3
山東東方科技公司 氨氰法 3
湖北仙隆公司 氨氰法 3
上海泰禾公司 醇氰法 6
浙江永農公司 醇氰法 7.5
升華拜克公司 醇氰法 7
石家莊寶豐公司 醇氰法 2
一般說來,採用氨氰法工藝,單位產品的廢水產生量較低,在4m3左右;採用醇氰法工藝,單位產品廢水產生量較高,在7m3左右。但也有採用醇氰法工藝的企業,單位產品廢水產生量很低。這說明醇氰法工藝還有很大的改進餘地,可以通過適當的措施減少廢水的產生量。
因此對於現源企業,預計其單位產品的廢水產生量為7 m3;對於新源企業,預計其單位產品廢水的產生量為4 m3;並且預計生產1噸百草枯原葯(100%)的設備、地面沖洗水為0.5m3。由於百草枯生產廢水的濃度通常很大,在處理過程中,允許其4倍的稀釋容量。因此:
最高允許排水量=(單位產品廢水產生量 + 設備、地面沖洗水量)× 稀釋倍數
由此可得,對於最高允許排水量,規定新源企業標准限值為18m3,現源企業標准限值為30m3。
(2) 化學需氧量(CODcr)
對於COD指標,《污水綜合排放標准》(GB 8978-1996)中規定的一級標准為100mg/L。企業目前能達到的治理水平如表3所示:
表3 部分企業原廢水和終排水的COD濃度
企業名稱 採用工藝 原廢水COD(mg/L) 終排水COD(mg/L)
先正達公司 氨氰法 20000 <100
浙江永農公司 醇氰法 22000 100~110
升華拜克公司 醇氰法 25000 <100
上海秦禾公司 醇氰法 78000 <100
山東東方科技公司 氨氰法 1000 50

參照《污水綜合排放標准》(GB 8978-1996)中的規定和企業能達到的治理水平,COD的排放限值設為100mg/L。
對於預處理標准,COD限值可根據污水處理場具體的要求和企業生化處理裝置的負荷能力設定,但最高不能超過500mg/L。
(3) pH值
採用氰化物工藝產生的原廢水中都含有氰根離子,因此原廢水都呈強鹼性,一般在pH10~13之間。部分企業原廢水的pH值見表3。
表3部分企業原廢水pH值
企業名稱 原廢水pH值
先正達公司 12.6
山東綠霸公司 9.4
石家莊寶豐公司 13.3
上海泰禾公司 12.7
原廢水無論是處理後直接排入環境,還是預處理後進行生化處理,都要將pH值調節到中性附近。參照《污水綜合排放標准》(GB 8978-1996)的限值,將排放標准和預處理標准限值設定為6~9。

(4) 色度
採用氰化物工藝生產百草枯產生的原廢水一般呈黑褐色或深棕色,色度很深。部分企業原廢水色度情況見表4。
表4部分企業原廢水色度情況
企業名稱 採用工藝 色度(度) 測定方法
先正達公司 氨氰法 75000 鉑鈷標准比色法
石家莊寶豐公司 醇氰法 300000
濟南綠霸公司 氨氰法 62500
上海秦禾公司 醇氰法 600000

原廢水處理後若直接排放至環境就應當對色度指標加以控制,目前國內採用先進廢水治理工藝的企業,處理後廢水的色度指標可達到50以下,同時參照《污水綜合排放標准》(GB 8978-1996)中的規定,將排放標准限值設定為50。
對於預處理標准,由於還要進行進一步的生化處理,並最終要達到污水處理場的各項排放指標要求(包括色度指標)。因此只要將廢水中影響生化處理的物質去除,各項指標能夠達到生化處理進水要求就可以了。對於色度指標,並不是影響生化處理的高敏感因素,故沒有設定預處理標准。
(5) 氨態氮
氨氰法工藝生產百草枯過程中,氨只起到催化作用,大量的氨氮將隨過濾洗滌操作進入到原廢水中。目前各企業一般採用汽提回收氨水,再將氨水回用於工藝之中。這項技術是國內普遍採用的成熟方法,汽提可使廢水中氨回收率達97~98%,汽提後的廢水中氨濃度在200mg/L左右。考慮到進一步生化處理中允許4倍的稀釋容量,即稀釋後廢水中的氨濃度可降至到50mg/L左右。由於氨氮通過微生物的硝化-反硝化作用,容易被去除,因此對於預處理標准,規定氨氮標准限值為50mg/L。
原廢水處理後若直接排放至環境,參照《污水綜合排放標准》(GB 8978-1996)中的規定,將排放標准限值設定為15mg/L。
(6) 氰根離子
氰根離子是氰化物工藝廢水中危害性較大的污染物,部分企業原廢水和處理後的廢水中氰根離子的濃度如下:

表5部分企業原廢水和處理後的廢水中氰根離子的濃度
企業名稱 採用工藝 原廢水中氰根濃度(mg/L) 處理後廢水中氰根濃度(mg/L)
先正達公司 氨氰法 7870 <0.5
山東東方科技公司 氨氰法 2000 0.08
湖北仙隆公司 氨氰法 600 0.5
石家莊寶豐公司 醇氰法 1500 <1.0
升華拜克公司 醇氰法 1000~1500 0.5
浙江永農公司 醇氰法 18000 60~80
上海秦禾公司 醇氰法 8000 一級處理後:<20
二級處理後:<0.5

由於氰化物具有高毒性並且對生化處理過程有危害,因此參照《污水綜合排放標准》(GB 8978-1996)中的規定和企業能夠達到的治理水平,將氰根離子的排放標准和預處理標准都設定為0.5mg/L。
(7) 吡啶
吡啶是百草枯生產中最主要原料,由於其具有較強的刺激性、揮發性和一定的毒性,並且不可生化,因此被列為廢水中需要監測的特徵污染因子。部分企業原廢水和終排水中吡啶含量見表6。
表6部分企業原廢水和終排水中吡啶的含量
企業名稱 採用工藝 原廢水吡啶(mg/L) 終排水吡啶(mg/L)
先正達 氨氰法 146.28 未檢出
濟南綠霸 氨氰法 16.00 ——
石家莊寶豐 醇氰法 816.28 ——
升華拜克 醇氰法 檢測不到 檢測不到
*上表中先正達、綠霸、寶豐的數據為實測數據;升華拜克的數據由企業提供。

目前在國內,全國性的排放標准中沒有關於吡啶的規定,只在環境質量標准中有所體現。但一些地方制定的排放標准中,吡啶已經被列入了控制項目。

表7吡啶在水中的一些相關標准
標准名稱 標准限值
地表水環境質量標准(GB3838-2002) 0.2mg/L
上海市地方污水排放標准(DB31/199-1997) 一級標准:2.0mg/L
二級標准:2.0mg/L
三級標准:5.0mg/L
四川省環境污染物排放標准(試行) 一類水域:甲級1.0mg/L;乙級2.0mg/L
二類水域:甲級2.0mg/L;乙級3.0mg/L
三類水域:甲級3.0mg/L;乙級5.0mg/L

參照上海市及四川省污水排放的地方標准,把新源企業排放標準的限值定為2.0mg/L,現源企業排放標準的限值定為5.0mg/L。
(8) 百草枯離子
百草枯離子是標准制定中最為重要的特徵污染物,由於它是在百草枯生產過程中才能涉及到的污染物,具有很強的特殊性,因此在國內外至今沒有見到相關的排放標准,只是在美國等一些國家有百草枯的飲用水質量標准。因此,對於百草枯離子排放限值的確定,採取了多介質環境目標值(MEG)方法中幾種不同估算模式相互補充、相互印證的方法。
 現源企業排放標准——多介質環境目標值(MEG)估算
多介質環境目標值(Multimedia Environmental Goals, MEG)是美國EPA工業環境實驗室推算出的化學物質或其降解產物在環境介質中的含量及排放量的限定值。預計,化學物質的量不超過MEG時,不會對周圍人群及生態系統產生有害影響。MEG包括周圍環境目標值(Amvient MEG, AMEG)和排放環境目標值(Discharge MEG, DMEG)。AMEG表示化學物質在環境介質中可以容許的最大濃度(估計生物體與這種濃度的化學物質終生接觸都不會受其有害影響)。DMEG是指生物體與排放流短期接觸時,排放流中的化學物質最高可容許濃度。預期不高於此濃度的污染物不會對人體或生態系統產生不可逆轉的有害影響。同時,工業環境實驗室還提出了多種MEG值的估算模式。

表8估算百草枯離子MEG值所需數據
數據描述 數據值
美國國家職業與健康研究所(NIOSH)關於百草枯在車間空氣中允許濃度的推薦值 1.5mg/m3
美國聯邦飲用水指導方針 30μg/L
最低的生態毒性數據值(目前所獲資料中最低的是Selenastrum capricornutumr的IC50) 1.8mg/L
大鼠經口LD50 155~203mg/kg

(A)NIOSH推薦值估算模式:
DMEGWH(ug/L)=15×DMEGAH=22.5μg/L
(B)飲用水標准估算模式:
DMEGWH(ug/L)=5×飲用水標准=150μg/L
(C)基於生態環境的估算模式:
DMEGWE(ug/L)=100×最低生態毒性數據值(mg/L)=180μg/L
(D)LD50估算模式:
DMEGWH(ug/L)=0.675×LD50=104.625~137.025μg/L
*上述式中角標含意:W-水;H-健康;E-生態。

以上估算模式中,擬不採用NIOSH推薦值模式估算出的數據,因為NIOSH推薦值是車間環境空氣限值,更多的考慮到百草枯的吸入毒性,百草枯的吸入毒性是高毒,而其接觸及經口毒性均為中等毒性。本標準的制定將主要基於接觸及經口毒性。
其餘的4個數據既有基於健康和毒理學影響的飲用水標准模式和LD50模式的估算值,又有基於生態環境模式的估算值。並且4個數據值之間比較接近,相互之間能夠較好地印證。4個數據中最大值為180μg/L,最小值為104.625μg/L。為保證排放的安全性,保守地取100μg/L為現源企業排放標准限值。預計,如果排放流中的百草枯離子濃度不超過100μg/L時,在短時間接觸的條件下,不會對人體或生態系統產生不可逆轉的有害影響。
 新源企業排放標准——總量控制:累積效應的考慮
假設百草枯離子在環境系統中的降解過程符合一級反應動力學,則有:
dC/dt=kC
C——環境中百草枯離子濃度
t——時間
k——降解系數
上式表明,環境中百草枯離子濃度一定時,百草枯離子的降解速率取決於降解系數。
又由百草枯離子在環境中的濃度變化可表達為:
Ct=C0e-kt
C0——百草枯離子初始濃度;
Ct——時間t時百草枯離子濃度;
取對數得
kt=lnC0/Ct
當降解一半時,即Ct=C0/2時
T1/2=ln2/k
T1/2——降解半衰期。
在環境中,百草枯離子的降解半衰期平均為1000天,將T1/2=1000d帶入可得:
k=6.9×10-4d-1
得出的降解系數很小,說明百草枯離子在環境中很難降解,具有明顯的累積效應。
因此,雖然在美國EPA制定的聯邦飲用水指導方針中將百草枯離子的濃度限值定為30μg/L,但在美國的一些州和英國、澳大利亞等一些國家,已經在執行更加嚴格的飲用水標准。一些國家和地區關於百草枯的標准見表9。

表9一些國家和地區關於百草枯的標准
標准名稱 限值
美國亞利桑那州飲用水標准 3μg/L
英國供水條例水質量標准 0.1μg/L(總農葯量低於0.5ug/L)
澳大利亞健康與醫葯委員會標准 0.03μg/L

當然,飲用水標准與排放標準是有區別的,但是從長期累積效應考慮,將新源企業百草枯離子的排放標准確定為比較安全的30μg/L是適當的。並且從目前國內企業治理現狀來看,部分污染治理情況較好的企業已經能夠達到甚至低於這樣的標准,因此這一標准從技術可行性角度來看也是可以實現的
(9) 2,2』:6』,2』』-三聯吡啶
2,2』:6』,2』』-三聯吡啶是中/高溫鈉法生產百草枯產生的廢水中的特徵污染物——三聯吡啶異構體——之一,有資料表明,這些異構體中,以2,2』:6』,2』』-三聯吡啶為主,而在氰化物法工藝及低溫鈉法工藝廢水中不能檢出2,2』:6』,2』』-三聯吡啶。同時,2,2』:6』,2』』-三聯吡啶具有強致癌作用,因此把2,2』:6』,2』』-三聯吡啶設定為廢水中特徵污染因子之一,並規定不得檢出,意在從環保的角度淘汰國家已明令禁止使用的中/高溫鈉法工藝。
3.3 大氣污染物標准值的確定
3.3.1生產過程產生的廢氣
生產過程廢氣排放涉及氯氣、氨氣、吡啶和氯甲烷。
(1) 氯氣
在我國《大氣污染物綜合排放標准中》(GB16297-1996)中,有關新源企業氯氣的二級排放標准規定如下:
表10《大氣污染物綜合排放標准》中有關氯氣的規定
污染物 最高允許排放濃度mg/m3 最高允許排放速率kg/h
排氣筒高度m 二級
氯氣 65 25
30
40
50
60
70
80 0.52
0.87
2.9
5.0
7.7
11
15

參照上面標准,並且規定排氣筒高度不得低於30米,因此規定限值如下:

表11氯氣排放限值
污染物 最高允許排放濃度mg/m3 排氣筒高度m 最高允許排放速率kg/h
氯氣 65 30 0.87

(2) 氨氣
在《大氣污染物綜合排放標准中》(GB16297-1996)中,沒有關於氨氣的規定,但在《惡臭污染物排放標准》(GB14554-1993)中,有如下規定:
表12《惡臭污染物排放標准》中有關氨氣的規定
控制項目 排氣筒高度m 排放量kg/h
氨 15
20
25
30
35
40
60 4.9
8.7
14
20
27
35
75
在《工作場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2-2002)中,氨氣的最高允許濃度為30mg/m3。由於限制排氣筒高度為30m,按10倍的空氣稀釋計算,可允許排放濃度為300mg/m3。於是氨氣排放限值規定如下:
表13氨氣排放限值
污染物 最高允許排放濃度mg/m3 排氣筒高度m 最高允許排放速率kg/h
氨氣 300 30 20

(3) 吡啶和氯甲烷
在《大氣污染物綜合排放標准中》和《惡臭污染物排放標准》中,都沒有這兩種氣體排放限值的規定。但在《工作場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2-2002)中,對這兩中物質的工作場所空氣中容許濃度作了如下規定:

表14 《工作場所有害因素職業接觸限值》中有關吡啶和氯甲烷的規定(mg/m3)
中文名 英文名 MAC TWA STEL
吡啶 Pyridine —— 4 10
氯甲烷 Methyl chloride —— 60 120
*表中MAC—最高容許濃度;TWA—時間加權平均容許濃度;STEL—短時間接觸容許濃度。

一般說來,由排氣筒排放的有害氣體,經大氣擴散後著地濃度不得超過大氣質量標准或衛生標准規定的一次最大容許濃度。由有害物質湍流擴散的Sutton模型,可知:

式中:
Cmax——落地最大濃度
M——單位時間污染物排放量
u——風速
He——排氣筒高度
也就是說,如果風速和排氣筒高度條件固定,最大落地濃度與單位時間污染物排放量成正比。即:

在這里,採用與氯氣排放標准相同的條件,並且已知在《工作場所有害因素職業接觸限值》中,氯的最高允許濃度為1mg/m3。對上式進行計算,可得在此條件下:
K=1.149
由於只是關心其比例關系,這里計算時並未對單位進行統一,而是直接選取各個量原有的單位,這對後面的結果不會產生影響。
對於吡啶和氯甲烷,同時採取與氯氣相同的條件,並且已知其在《工作場所有害因素職業接觸限值》中,最高允許濃度分別為4 mg/m3和60 mg/m3,則可得出這兩種物質的最高允許排放速率限值如下:

表15吡啶、氯甲烷最高允許排放速率限值
污染物 最高允許排放速率kg/h
吡啶 3.48
氯甲烷 52.2

對於這兩種物質的濃度限值,英國捷利康公司的企業標准中規定分別為:吡啶:90mg/m3,氯甲烷:200mg/m3。擬採用相同的標准,對於吡啶和氯甲烷的排放規定如下:
表15吡啶、氯甲烷排放限值
污染物 最高允許排放濃度mg/m3 排氣筒高度m 最高允許排放速率kg/h
吡啶 90 30 3.48
氯甲烷 200 30 52.2

3.3.2焚燒法處理工藝廢水產生的廢氣
採用焚燒方法處理工藝廢水,在處理過程中有廢氣由焚燒爐排氣筒排放至大氣環境之中。考慮到工藝廢水的組成及對焚燒過程的分析,可知此廢氣主要成分為水蒸氣,還包含顆粒物、氮氧化物、二氧化硫等污染物。這些污染物的排放標准可參照《危險廢物焚燒控制標准》(GB18484-2001)執行。
3.4 固體廢棄物排放設定項目限值的制定依據
對於氰化物工藝來說,固體廢棄物一般有如下幾個來源:
(1) 工藝過程中產生:如醇氰或水氰工藝中的氰化物回收過程。
(2) 焚燒法處理廢水過程產生:焚燒法處理廢水過程會產生燒殘鹽,產生量的多少與具體的焚燒工藝有關。
(3) 氰化物包裝物:使用氰化物後剩下的包裝物,包括袋、包、箱等。材質一般為紙質或塑料。
無論哪種來源的固體廢棄物,都可能含有氰化物,必須加以有效的處理。因此,對於固體廢棄物可按《含氰廢物污染控制標准》(GB12502-90)的要求進行控制。

表16《含氰廢物污染控制標准》中有關規定
項目 第一級 第二級
廢物含氰(以CN-計) ≤1.0mg/L ≤1.5mg/L
*廢物含氰量是指廢物在浸出液中總氰化物的濃度。
*第一級指本標准實施之日起,新建、擴建、改建的企事業單位應執行的標准;第二級指本標准實施之前,已有企事業單位應執行的標准。
參照以上標准將固體廢棄物中含氰(以CN-計)限值定為≤1.0mg/L。此處廢物含氰量是指廢物在浸出液中總氰化物的濃度。
4. 標准監測
為提高各控制項目監測的可操作性,明確了采樣點的位置和采樣頻率的規定。同時,對於焚燒處理工藝廢水產生的廢氣規定採用連續在線監測的要求。這是因為,第一,目前對於焚燒爐排放廢氣的連續在線監測技術已經比較成熟;第二,對於焚燒爐排放的廢氣,往往存在取樣困難,人工監測不及時,受人為因素干擾大等問題,如採用人工監測,必然會造成超標准排放,使標准執行的有效性受到影響;第三,採用連續在線監測可以有效提高監測水平,減少操作人員勞動強度,並為進一步在其它方面推廣積累經驗。采樣頻率的設定按不同企業的生產周期確定。
5. 控制項目分析方法
5.1 已有國家標准分析方法的控制項目
已有國家標准分析方法的控制項目按標准方法執行。具體情況如表17:

表17控制項目分析方法
項目 分析方法 方法來源
COD 重鉻酸鉀法 GB11914-89
pH 玻璃電極法 GB6902-96
色度 稀釋倍數法 GB11903-89
氨氮 蒸餾和滴定法 GB7478-87
氰根離子 滴定法 GB7486-87
吡啶 氣相色譜法 GB/T14672-93
氯氣 甲基橙分光光度法 HJ/T30-99
氨氣 納氏試劑比色法 GB/T14688-93
吡啶 巴比妥酸分光光度法 GB/T16116-95
氯甲烷 氣相色譜法 GB/T16078-95
氰化物(浸出液中以CN-計) 浸出毒性浸出方法 水平振盪法
總氰化物測定 硝酸銀滴定法 GB5086.2-97
GB7486-87

5.2 沒有國家標准分析方法的百草枯離子和2,2』:6』,2』』-三聯吡啶的分析
對於沒有國家標准分析方法的百草枯離子和2,2』:6』,2』』-三聯吡啶,通過實驗和查閱文獻,分別建立了分析方法。
5.2.1百草枯離子分析方法
對於百草枯離子,採用液相色譜分析法。方法簡述如下:
取一定體積的百草枯廢水,用針頭過濾器過濾,以辛磺酸鈉-乙腈-緩沖溶液為流動相,在以Spherisorb Pheny、5μm為填料的色譜柱和紫外可變波長檢測器,對廢水中的百草枯離子進行液相色譜分離和測定。
本方法適用於工業廢水和地面水中百草枯離子的測定,方法最小檢出量(以S/N=2計)為10-12g,最低檢測濃度為10.21μg/l。對添加百草枯離子濃度為16~76μg/l的水樣進行重復測定,相對標准偏差為0.06%,添加回收率為91.44~107.51%。
5.2.2 2,2』:6』,2』』-三聯吡啶的分析方法
對於2,2』:6』,2』』-三聯吡啶,水樣經過氫氧化鈉、乙酸乙酯處理後,採用GC-MS進行定性測定。
本方法適用於工業廢水和地面水中2,2』:6』,2』』-三聯吡啶的測定,方法最小檢出量(以S/N=2計)為8×10-11g,方法的檢測限為0.08mg/L。對添加2,2』:6』,2』』-三聯吡啶濃度小於1.0mg/L的水樣進行重復測定表明:該方法的相對標准偏差小於30%,添加回收率為70-130%。

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