基于机械化学法的PVC行业废汞触媒稳定化固化技术及应用研究

我国是世界上最大的电石法PVC生产国,每年产生的废氯化汞触媒的数量在1-1.5万吨之间,预计未来几年内将以10%-15%的速率增加.废汞触媒中含有4%左右的氯化汞,属于特殊危险废物,具有浸出毒性和腐蚀性.目前,废汞触媒的回收利用率不到1/3.本论文开展了机械化学法在废汞触媒稳定化固化应用中的可行性研究,阐明了废汞触媒机械化学稳定化机理.主要研究内容及成果包括: (1)当废汞触媒中氯化汞的含量为5715 mg/kg时,将其与硫磺混合球磨120min后,汞的TCLP毒性浸出值低于0.2mg/L,低于美国环保局所规定的最大允许值.然后,从球磨转速,球磨时间,球料比以... 展开 我国是世界上最大的电石法PVC生产国,每年产生的废氯化汞触媒的数量在1-1.5万吨之间,预计未来几年内将以10%-15%的速率增加.废汞触媒中含有4%左右的氯化汞,属于特殊危险废物,具有浸出毒性和腐蚀性.目前,废汞触媒的回收利用率不到1/3.本论文开展了机械化学法在废汞触媒稳定化固化应用中的可行性研究,阐明了废汞触媒机械化学稳定化机理.主要研究内容及成果包括: (1)当废汞触媒中氯化汞的含量为5715 mg/kg时,将其与硫磺混合球磨120min后,汞的TCLP毒性浸出值低于0.2mg/L,低于美国环保局所规定的最大允许值.然后,从球磨转速,球磨时间,球料比以及物料比等几个方面对机械化学法工艺参数进行了优化.得出最佳球磨参数为:球磨转速550 rpm,球磨时间120min,球料比40:1,废汞触媒与硫磺的比例为1:8的情况下,可实现废汞触媒中氯化汞的高效稳定化. (2)对球磨样品进行了SEP逐级提取实验,分析了球磨样品中汞的形态分布;根据逐级提取分析结果,汞最后以残渣态汞的形式存在,生物可利用性以及迁移性都大大降低;在球磨过程中,可溶可交换态,特殊吸附态,氧化结合态和有机结合态汞逐渐转化为残渣态;TCLP毒性浸出测试中浸出的汞主要来源于可溶可交换态和特殊吸附态汞. (3)由于球磨后样品的是以粉末形式存在,本研究通过加入水泥使球磨样品固化,探讨了水泥加入对汞触媒和球磨稳定后汞触媒中汞的浸出特性的影响.对于触媒与硫磺的质量比为1:1,1:4和1:8的球磨稳定化样品,在加入水泥固化后,所有固化体汞的毒性浸出浓度低于0.2 mg/L和国家危险废物污染填埋控制标准0.25 mg/L. (4)本部分采用等离子体全谱直读光谱仪,XRD,XPS和ESR等仪器对球磨处理后样品的汞的存在形式进行表征,并对氯化汞在球磨过程中可能存在的化学反应进行了阐述.分析结果显示,废汞触媒和硫磺球磨之后有硫化汞形成,并且球磨过程形成的自由基和活性炭的存在有助于氯化汞和硫磺之间发生化学反应形成硫化汞. 本研究结果显示,以硫磺为添加剂,机械化学法稳定固化电石法PVC行业产生的废汞触媒具有实际应用的潜力.在本研究的基础上,可以考虑将机械化学法稳定固化废汞触媒的方法进行示范项目建设,为未来PVC行业产生的大量废汞触媒的安全处理处置和无害化提供工程实践经验. 收起

印染废水生物预处理技术研究

印染废水是纺织工业污染的主要来源.据不完全统计,全国印染废水排放量约为(300～400)×104m3/d.据统计,2003年江苏省有规模以上的印染企业900余家,其中太湖流域570家,日排放污水70～80万吨(年2.6亿吨),产生COD700-800吨(年4万吨).不仅排放量大,色度和污染程度高,而且随着纤维产品,浆料,染料,洗涤剂,化学助剂和整理剂等的应用,废水成分不断变化,处理的难度也就更大.由于难于生物降解的有机物大量进入印染废水,其COD浓度也由原先的数百mg/L上升到2000mg/L,甚至更大,用原有的生物处理系统,COD去除率从70%下降到50%以下,而传统的沉淀,气浮法对这类印染废水的COD去除率仅为30%左右.因此,对印染废水进行经济有效地处理日益成为当今环境保护的一大难题.针对这一问题,近几年国内外展开了一系列研究工作,主要是从物理法,化学法和生物法三方面入手.物理法主要有活性炭吸附及应用活性硅藻土和炉渣处理.然而前者对BOD5200mg/L的废水不经济;后者虽然费用低,脱色效果较好,但是泥渣产量大且难于处理.化学法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法,但这种方法运行费用较高,泥渣多且脱水困难.目前,国外对印染废水仍以生物处理尤以好氧生物处理为主.好氧生物法处理传统印染工业废水的BOD5去除效果明显,一般可达80%左右,但色度和COD去除率不高.随着PVA等化学浆料,表面活性剂,溶剂的使用,单纯的好氧生物法处理出水难以达标. 本课题是2003年江苏省环保科技发展计划"纺织印染废水一级达标技术示范工程研究(2003075)的内容之一.按照江苏省印染废水一级达标排放现场会上确立的时限表,到2005年6月30日前,太湖流域570家印染企业达标排放必须由二级标准提高到一级排放标准;到2007年底,全省所有印染企业必须全部完成"二升一"的治污任务,确保全省印染排污总量削减30%以上.通过试验,得出结论如下: 1.对于含酸性和活性染料的一类印染废水进行生物预处理,水解酸化工艺优于低溶解氧工艺. 2.采用水解酸化-SBR组合工艺处理印染废水,处理效果良好.具体如下: 1)试验条件为水力停留时间为8h,容积负荷为4.8kgCOD/m3.d下,废水经水解酸化池处理后,其可生化性BOD5/COD值从0.22~0.23提高到0.32~0.34.COD,BOD,酸性黄染料去除率分别为59.2%~62.2%,79.4%~82.9%和16%~25.1%. 2)采用水解酸化-SBR组合工艺,SBR试验工况为曝气反应6h,供气量为0.5L/min,污泥体积42%,DO=2.37mg/L,T=15℃～20℃,pH=6.82～7.30的条件下,印染废水经处理后,COD,BOD,酸性黄染料去除率分别为80.9%～81.1%,84.1%～88.2%和28.2%~50.8%.

不同原料高比表面积活性炭的制备及性能的对比研究

活性炭作为一种传统而又新颖的炭材料,具有比表面积大,导电性能好,化学稳定性好,再生性能较好,吸附容量大的特点,因此早已广泛应用于化学工业,气体的富集和分离,食品加工,超级电容器的电极材料,药物精制,催化剂及催化剂载体,军事化学保护等领域~([1,2]).据统计,2010以来,全球活性炭消费量持续快速增长,2012年全球消费总量达到120万吨,我国活性炭需求量约为25万吨,其中水处理领域需求占比最大.预计到2017年,国内活性炭总需求量将达到45万吨,年均增速保持在10%以上.活性炭可由许多种含炭物质制成,包括木材