无机氟化工的废渣处理
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探讨氟化工“三废”的资源化利用摘要:伴随着我国化工产业的不断发展,氟化工产业的规模也在逐渐扩大,在氟化工生产过程中产生的“三废”问题也越来越严重。
本文将通过对“三废”是如何产生的以及对环境产生的影响,综合探讨相应的资源化利用技术,希望为氟化工产业进行绿色生产提供一些参考。
关键词:氟化工;三废;资源化利用引言:在时代不断地发展下,绿色生产成为工业生产,尤其是化工生产的重中之重。
在氟化工的工业生产进程中,会产生大量的含氟污染物,如何降低这些含氟污染物对环境的危害甚至是减免这种危害将其资源再利用,就成了氟化工开展绿色生产的技术关键。
1.氟化工“三废”的产生情况氟化工在进行化工产品生产时主要使用萤石作为原材料,生产出三类产品。
初级产品主要是作为氟化物的生产原料,中级产品为各类的碳氟化合物以及各类替代臭氧层消耗的物质,高级产品则是各类含氟的精细化学品和含氟的聚合物。
在使用萤石生产这三类化学品的过程中,会产生相应的污染废料,并根据其物理形态的不同主要分成三类。
首先是含氟废气。
在含氟化学品的生产过程中,化学物的化合与分解等反应会产生一些污染气体,像是有机的氟利昂或者是无机的氟化氢、氟气等。
这些气体排放到大气中会对大气产生不同程度的影响,其中最著名的应该就是氟利昂的大量排放会导致臭氧空洞,致使强紫外线可以穿过臭氧层,影响地球生物的生命健康,并且氟利昂还是一种温室气体,并且其产生温室效应的效果是二氧化碳的上千倍,氟利昂的排放,会加剧地球的温室效应,导致气候变化异常,威胁地球生态。
其次是含氟的废水,氟化工在生产过程中产生的含氟废水往往成分复杂,并且其中含有的含氟的化学成分通常带有难降解、污染重的效果,所以含氟废水不经过处理直接排放会对自然的水体以及土壤产生巨大的污染,破坏自然的生态平衡,影响人类与生物自然生存栖息。
最后是含氟污泥等固体含氟废物。
生产过程中产生的含氟固体废渣不经过处理随意进行堆放的话,会使得废渣中的含氟成分会向土壤中下渗,造成土壤氟化物富集的现象,对土壤造成污染并且影响土地的正常肥力。
化工项目含氟废水处理方案随着化工工艺的不断进步,含氟废水处理逐渐成为化工行业中一个重要的环保问题。
含氟废水具有很高的毒性和难降解性,对环境造成了严重的危害。
因此,研究和开发有效的含氟废水处理方案至关重要。
本文将探讨几种常见的含氟废水处理方案,并介绍其原理和应用。
1.生物处理法生物处理法是将含氟废水通过微生物反应器进行处理。
该方法通过利用微生物的代谢活动来降解废水中的氟化物。
常见的生物处理方法包括曝气池法、厌氧消化法等。
曝气池法通过将含氟废水注入曝气池中,通过加入适当的氧气供氧,利用微生物氧化废水中的有机物和氟化物。
厌氧消化法则是通过将含氟废水加入到厌氧消化器中,通过微生物菌群的代谢来分解废水中的有机物和氟化物。
2.化学方法化学方法主要通过化学反应来处理含氟废水。
常见的方法包括氢氧化钙沉淀法、活性炭吸附法等。
氢氧化钙沉淀法是通过加入适量的氢氧化钙,将废水中的氟化物与氢氧化钙反应生成不溶性的氟化钙沉淀物,从而去除废水中的氟化物。
活性炭吸附法则是通过将废水通过活性炭床进行处理,活性炭上的吸附剂可以有效地吸附废水中的氟化物。
3.膜分离法膜分离法是一种通过半透膜来分离溶质和溶剂的方法。
常用的膜分离方法包括反渗透法和纳滤法。
反渗透法是通过半透膜的高压或浓度差来实现溶质的分离和浓缩,从而去除废水中的氟离子。
纳滤法则是利用纳滤膜的孔径特性,通过筛选分子尺寸较大的溶质,将废水中的氟离子过滤掉。
综上所述,针对含氟废水的处理,可以选择生物处理法、化学方法和膜分离法等多种处理方案。
根据不同情况的废水水质和处理要求,可以选择合适的处理方法进行处理。
同时,为了取得良好的处理效果,还可以将不同的处理方法进行综合应用,从而提高废水处理的效率和降低成本。
然而,需要特别注意的是,在进行化学方法和膜分离法处理时,需要合理管理和处理废水中产生的废弃物,以免对环境造成二次污染。
探究氟化工“三废”的资源化利用摘要:在我国化工产业持续发展的过程中,氟化工行业在生产装置规模以及产品品级数量等方面都呈现出一种持续扩张的态势,最终形成的包括氟烷烃、含氟聚合物、无机氟化物、含氟精细化学品在内的四种类型的化工产品体系。
在氟化工相关产品生产的过程中,通常会排放含有大量氟物质的废水、废气和污泥等污染物,这些污染物不仅能够对生态环境产生破坏,同时也具备较为显著的二次回收利用价值。
本文通过简单的分析氟化工生产过程中的三废问题,针对氯化氢含氟污泥以及含氟污水的具体资源化利用提出了策略,以便为今后我国氟化工生产过程中各种污染物的回收、利用提供借鉴和参考。
关键词:氟化工;资源利用;策略1、氟化工生产中的“三废”问题分析萤石作为我国氟化工行业应用最为频繁的生产原料,在经过初级加工之后可以得到包括氢氟酸、四氟乙烯、二氟一氯乙烷等在内的各种氟化物生产原料。
中端的化工产品则具体包括六氟丙烯、四氟丙烯以及各种臭氧层物质消耗替代品等在内的氟碳化合物。
在进一步的高端产品体系中,则是包括如氟树脂、氟橡胶、含氟医药等在内的含有氟元素的精细的化学品以及聚合物[1]。
以目前我国氟化工产业的发展看来,由其带来的主要“三废”问题可以总结为如下几点:第一,大气环境的废弃污染物,这类污染物主要包括了无机氟化物、有机氟化物和氟利昂以及含氟的低沸物。
其中的无机氟化物有具体包括了氟气、氟化氢、四氟化硅和氟硅酸。
第二,水体污染物。
氟化工生产过程中形成的废水,其组成成分相对较为复杂,尤其是有机氟化工的生产废水,其中的COD和BOD5含量相对较高,并且讲解难度相对较大,带来较为严重的有机污染问题。
如果这类废水在尚未经过有效处理的情况下直接排入到自然水体中,会对水中的微生物以及饮用水的人体产生较大的危害。
第三,固体废弃污染物。
氟化工厂在产品生产的过程中,精炼和脱氢等生产工序会产生数量相对较多的含氟有机高沸物,这类废弃物属于危险度相对较高的固体废气污染物,并且在氟化工废水处理的过程中也会产生数量较多的含氟污泥。
化工废渣处理技术概述1. 引言随着化工行业的快速发展,化工废渣的产生量也日益增加。
这些废渣包含有毒有害物质,如果不经过正确的处理和处置,将会对环境和人类健康造成严重的影响。
因此,研究和应用化工废渣处理技术成为了当今化工行业发展的关键问题之一。
本文将对化工废渣处理技术进行综述,介绍目前常用的处理技术,并分析其优缺点。
2. 化工废渣的特性化工废渣的特性十分复杂,主要包括以下几个方面:•化学成分复杂:化工废渣由多种物质组成,可能含有有机物、无机盐、重金属等成分。
•性质不稳定:化工废渣的性质常受到外界环境条件的影响,可能发生分解、变质等反应。
•毒性有害:化工废渣中常含有毒有害物质,如重金属离子、有机溶剂等,对环境和人体健康有潜在危害。
了解化工废渣的特性对于选择合适的处理技术非常重要。
3. 化工废渣处理技术综述3.1 物理处理技术物理处理技术是化工废渣处理的基础,包括沉淀、过滤、离心等方法。
•沉淀:利用废渣中悬浮物颗粒的重力沉降作用,通过加入沉淀剂促使颗粒沉淀。
•过滤:使用滤纸、滤芯等材料,将废渣中的悬浮物通过滤网分离。
•离心:利用离心力的作用,将废渣中的悬浮物与固体颗粒分离。
物理处理技术简单易行,但无法彻底去除废渣中的有毒有害物质。
3.2 化学处理技术化学处理技术包括氧化、还原、中和等方法,通过化学反应改变废渣的性质。
•氧化:利用氧化剂将废渣中的有机物氧化为无机物。
•还原:利用还原剂将废渣中的氧化物还原为较低价态。
•中和:利用酸碱中和反应,调节废渣的pH值。
化学处理技术可以较好地去除废渣中的有毒有害物质,但操作复杂,成本较高。
3.3 生物处理技术生物处理技术是利用生物体(如细菌、真菌等)的代谢作用降解、转化废渣中的有机物。
•生物降解:利用特定微生物酶的作用,将废渣中的有机物转化为无害物质。
•生物吸附:利用微生物菌体表面的吸附剂吸附废渣中的重金属离子。
生物处理技术具有高效、低能耗的特点,但对于高毒性的废渣处理效果有限。
化工废渣处理及资源化1. 引言化工废渣是指工业生产中产生的废弃物质,其含有有害物质,对环境和生态系统造成严重的污染。
有效处理化工废渣并实现资源化利用已成为一个重要的环境问题。
本文将探讨化工废渣处理的现状和挑战,并提出一些可行的资源化利用方法。
2. 化工废渣处理的现状和挑战化工废渣的处理方式主要包括填埋、焚烧和处理。
然而,这些传统的废渣处理方法存在一些问题:填埋使得废渣无法再利用,同时也占用大量土地资源;焚烧会产生有害气体和灰渣,对环境造成二次污染;处理技术需要高昂的投资,并且难以达到高效、低成本的废渣处理效果。
此外,化工废渣处理过程中存在着各种挑战,包括废渣的多样性、有害物质的处理难度、处理技术的成熟度等。
这些挑战使得化工废渣处理变得复杂且困难。
3. 化工废渣资源化利用的方法为了解决化工废渣处理的问题,资源化利用成为了一个重要的方向。
下面介绍几种常见的化工废渣资源化利用方法:3.1. 废渣的物理方法资源化利用物理方法主要是通过分离、浓缩等手段将废渣中的可利用物质分离出来,进而进行资源化利用。
例如,可以利用废渣中的金属元素进行回收处理,或者通过特殊工艺将废渣中的无机物转化为建材等可利用产品。
3.2. 废渣的化学方法资源化利用化学方法主要是通过化学反应和转化将废渣中的有机物转化为有价值的化学品。
例如,可以将废渣中的有机物进行化学分解,并将分解产物用作化工原料或能源。
3.3. 废渣的生物方法资源化利用生物方法主要是利用生物学的特性和作用对废渣进行降解、转化和利用。
例如,可以利用微生物将废渣中的有机物转化为有机肥料或生物燃料。
4. 化工废渣资源化利用的应用案例分析在实际应用中,已经有一些成功的化工废渣资源化利用案例。
以废渣中的金属元素为例,可以通过电解、浸出等技术将金属元素从废渣中提取出来,然后用于制造新的产品或者回收利用。
这种方法不仅能够解决废渣处理的问题,还能够节约原材料资源。
另外一个应用案例是利用生物方法将废渣中的有机物转化为有机肥料。
含氟废水如何处理随着现代工业的发展,氟化物的生产企业和使用企业发展越来越多,含氟废水对环境的污染越来越引起国家和相关企业的重视。
我国对含氟废水的排放也制定了相关标准,如在《污水综合排放标准》GB8978 ,1996)中规定:污水排放的氟离子浓度的一级标准为10mg/L。
所以,含氟废水必须经过处理、达标后,才能排放。
含氟废水分为含有机氟废水和含无机氟废水。
一、含无机氟离子废水处理工艺方法:含氟废水的除氟方法有吸附法、电凝聚法、反渗透法、离子交换法、化学沉淀法和混凝沉降法等。
常用的方法主要有三种:化学沉淀法、混凝沉淀法和吸附法。
化学沉淀法比较简单、处理方便、成本低效果好,主要用于处理高浓度含氟废水。
混凝沉降法一般只适用于含氟较低的废水处理。
吸附法主要适用于水量较小的饮用水的处理。
对含氟浓度高或流量较大的废水,若单独投加钙盐除氟,沉淀速度很慢,而单独使用絮凝剂会增加处理成本,所以常用的是先使用化学沉淀法,再用吸附剂或絮凝剂处理,使氟含量降到 10 mg/L 以下。
目前沉淀法较多的是用CaCl 沉2 淀,因为 CaCl 的溶解度高,能降低 CaF 饱和溶解度的同离子,而且它还是一种中性盐,投加后不会对 pH 产生影响,之后再加入混凝剂使生成的CaF小 2 的晶体颗粒变大,降低其比表面积,加速沉淀,从而强化除氟效果。
氟离子的去除机理去除氟离子的机理主要包含两部分:(1)选择形成合适、难溶的氟化物,使处理工艺从一开始就快速、大量地降低氟离子的浓度(主要氟化钙沉淀); (2)利用同离子效应,通过加入强电解质,进一步有效降低氟离子浓度,使处理后的废水稳定达到排放标准。
主要方法:1、化学沉淀法:是含氟废水处理最常用的方法,在高浓度含氟废水预处理应用中尤为普遍。
沉淀法系加化学品处理,形成氟化物沉淀物或氟化物在生成的沉淀物上共沉淀,通过沉淀物的固体分离达到氟离子的去除。
因此,其处理效率取决于固液分离的效果。
常用的化学品有石灰、电石渣、磷酸钙盐、白云石或明矾等。
探讨化工工业三废处理技术方法及环境保护化工工业生产过程中会产生三种废物,即废气、废水和固体废物。
这些废物都含有某种程度的有害物质,对环境和人体健康都带来潜在风险。
化工工业必须采取有效的处理技术来处理这些三废,以保护环境和社会的可持续发展。
控制和处理废气是重要的一环。
废气中含有大量的有害物质,如硫化物、氮氧化物、挥发性有机物等。
一种常用的处理方法是采用烟气脱硫和脱硝技术,将含有硫和氮氧化物的废气中的有害物质转化为不易挥发的盐类并沉积下来,以降低其对大气的污染。
也可以采用吸附剂吸附废气中的有害物质,如活性炭吸附器等。
化工工业还可以通过改变生产工艺来减少废气产生的数量,或者进行废气回收利用,以最大限度地减少对环境的影响。
处理废水是化工工业三废处理的重点。
废水中含有各种有机物、重金属、氨氮等有害物质。
一种常见的处理方法是生物处理技术,即利用微生物将废水中的有害物质降解分解,达到净化水质的目的。
也可以采用物理化学方法,如絮凝、沉淀、过滤等,将废水中的悬浮物和溶解物质去除掉。
还可以运用高级氧化技术,如臭氧氧化、超声波氧化等,将有机物质分解为无害的物质。
废水处理过程中还要合理利用水资源,实现废水的回用,减少对水资源的消耗。
固体废物处理也是不可忽视的一环。
化工工业产生的固体废物一般为废渣、废灰、废渣、废料等。
这些废物中含有有害物质和重金属,需要进行分类、资源化和无害化处理。
一种常见的处理方法是采用焚烧技术,将固体废物通过高温燃烧转化为无害物质和能源。
还可以采用物理处理方法,如筛分、压实、分离等,将废物分类处理,减少对环境的污染。
化工工业三废处理是一个综合性的工作,需要采用多种技术手段来处理废气、废水和固体废物。
通过合理的选择和应用,可以最大限度地减少对环境的影响,保护生态环境和人类健康。
还需要加强对工业生产过程的监管和管理,促使化工企业合规运行,落实环境保护责任,实现可持续发展。
氟化工“三废”的资源化利用研究作者:蒋宏丽来源:《中国化工贸易·下旬刊》2018年第10期摘要:综合我国氟化工行业现如今发展现状,本文概述了氟化工带来了“三废”问题对环境的影响,并针对此问题,通过实际工程案例论述如何将氟化工“三废”转化成可利用的资源。
为改善我国环境问题,提高资源利用率提出可行性的参考依据。
关键词:氟化工;“三废”;资源化利用随着我国综合国力的不断增强,氟化工产业得到了迅猛的发展,生产设备及生产规模不断扩大,化工产品种类也逐级增多。
氟化产品生产过程中会产生大量的有害废物,其中主要包括“三废”的排放,即氟化氢、有机氟化氢等废气、含氟较高的废水或废液以及含氟污泥等。
这些污染物严重污染环境,为了促进氟化工行业进一步发展,如何资源化利用氟化工“三废”已经迫在眉睫。
1 氟化工“三废”问题概述氟化工产品依据生产难度主要分为三个层次,均采用萤石为基础原料。
其中,初级产品为加工萤石得到的氢氟酸、四氟乙烯等氟化物生产原料;中级产品如四氟丙烯、六氟丙烯以及消耗臭氧层替代品;高端产品主要为氟树脂、氟橡胶等含氟精细化学品及含氟聚合物[1]。
伴随着这些以萤石为基础材料的氟化工产品的生产,随之而来的“三废”问题是当今影响氟化工产业发展进步的最大阻力,其对环境的污染之大不容忽略。
第一,大气污染,氟化产品生产过程中产生的无极氟化物如氟气、氟化氢、四氟化硅和氟硅酸,有机氟化物如氟氯烃和含氟低沸物;第二,废水污染,成分复杂的氟化工废水,有机污染重、COD和BOD5含量高,降解难度大,未经处理的废水如果直接排放如水中将会造成严重的水质污染,不加以制止将会对微生物甚至人类都造成较大的危害。
第三,在氟化工产品加工过程中产生的固废污染物,如产品脱轻、精炼等工序产生的含氟有机高沸物,另外在废水处理时存在的含氟污泥;第四,土壤污染,大量的含氟工业废渣在地面上堆积,其中产生的氟化物及含氟气体、废水等在土壤中富集,造成了土壤污染,严重破坏了土壤环境。
氟化工“三废”的资源化利用姚琪;刁杰【摘要】结合我国氟化工行业发展现状,分析了含氟“三废”产生情况及处置方法的最新研究进展,并通过实际工程案例进行论述.氟化工生产过程污染物主要有含氟废气及副产氯化氢、含氟高沸物及含氟污泥等.通过将氯化氢用于工业清洗及制备氯化钙、氯化铝等化学品能够合理消耗副产盐酸.焚烧处理含氟有机废气产生的氟化氢气体经水洗后副产氢氟酸.含氟高沸物通过精馏分离出高沸物组分生产高附加值产品.含氟污泥可制成建筑材料,最优工业化利用途径仍在积极研究中.%Combined with the status quo of Chinese fluorine chemical industry,the production situation of fluoridecontaining "three wastes" and the latest research progresses of disposal methods for them were discussed,supported by relevant practical engineering cases.The main pollutants in production process of fluorine chemical industry were fluoride-containing waste gas,high boiling residue,sludge and byproduct hydrogen chloride.Hydrogen chloride could be well utilized through application in industrial cleaning or conversion to chemicals such as calcium chloride and aluminum chloride.The fluoride-containing organic waste gas could be treated by combustion,and the hydrogen fluorine gas from the process could be washed and then used for production of hydrofluoric acid.The high boiling point components could be separated from the fluoride-containing high boiling residue by distillation,and used to produce high-value chemicals.The fluoride-containing sludge could beused for production of construction materials,and the optimum disposal methods for industrial utilization were still under research.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2017(037)003【总页数】5页(P289-293)【关键词】氟化工;氯化氢;含氟废气;高沸物;含氟污泥;资源化利用【作者】姚琪;刁杰【作者单位】南京大学环境规划设计研究院有限公司,江苏南京210093;南京大学环境规划设计研究院有限公司,江苏南京210093【正文语种】中文【中图分类】X70320世纪50年代至今,我国氟化工行业发展迅速,装置规模不断扩大,产品品级逐步增多,形成了氟烷烃、含氟聚合物、无机氟化物及含氟精细化学品四大类氟化工产品体系。
某化工项目含氟废水处理方案_secret 化工项目含氟废水处理方案
一、现状
化工行业废水中含有大量氟化物,污染物有氟、氯、氨等,主要成分有氯化氢、氨水、氯酸、氢氟酸和氟化氢等。
氟化物体积大,挥发性强,易挥发和溶于水,氟雾难以处理或控制,工业水处理时易污染大气环境,以及潜在的危害长期暴露对人体健康的威胁。
二、设施介绍
使用膜技术(MBR)对化工项目氟化废水进行处理。
膜技术是一种新型的高效处理技术,它通过将处理废水中的悬浮颗粒和微小的溶质通过安装专用的膜处理设备,将其密封并将有害物质滤出净水,从而达到净水的目的。
三、工艺流程
1、原水回收:将废水经过沉淀池、过滤池等处理,自动调节沉淀池、过滤池的压力,进行净化处理,以满足废水回收要求,达到去除悬浮物、污染物的目的。
2、膜过滤:原水回收后,将水量放入酸性处理池和碱性处理池,调节酸性处理池碱性处理池的PH值,然后将废水进行多次循环,最后放入膜过滤池,进行膜过滤,滤出污染物,最后进行水质检测,确保水质满足要求。
无机化工三废管理制度一、前言无机化工三废是指无机化工生产过程中产生的废气、废水和固体废物。
由于无机化工生产过程中使用的化学品多为有毒有害物质,如果不得当处理会对环境和人体健康造成严重危害。
因此,建立科学合理的无机化工三废管理制度是非常必要的。
本文将从无机化工三废管理目标、管理原则和管理措施等方面进行论述,以期为无机化工企业的三废管理提供参考。
二、无机化工三废管理目标1. 合理降低废物排放量。
通过技术改造和节能降耗措施,减少废气、废水和固体废物的排放量。
2. 完全消除有毒有害废物排放。
通过使用环保设施和技术,将产生的有毒有害废物进行有效处理,确保不对环境和人体造成危害。
3. 实现废物资源化利用。
对产生的固体废物进行分类处理,将可回收的物质进行回收再利用,减少对资源的浪费。
4. 提高废物处理效率。
通过优化废物处理流程和管理机制,提高废物处理效率,降低处理成本。
三、无机化工三废管理原则1. 预防原则。
根据生产过程中产生的废物特性,采取预防性措施,尽量减少废物产生量。
2. 控制原则。
严格控制废物排放,采用合理有效的废物处理技术,保证排放的废物符合国家相关法律标准。
3. 综合利用原则。
对固体废物进行分类处理,将可回收的废物进行回收再利用,减少对资源的浪费。
4. 整体规划原则。
建立健全的废物管理制度,制订相应的废物管理方案和应急预案,确保废物管理工作的全面、规范和有序进行。
四、无机化工三废管理措施1. 废气管理(1)采用封闭式生产工艺,减少废气排放。
(2)使用高效除尘设备和废气处理设施,将生产过程中产生的废气进行净化处理。
(3)通过合理运用节能降耗技术,降低生产能耗,减少废气排放量。
(4)建立健全的废气排放监测系统,对排放的废气进行实时监测,确保达标排放。
2. 废水管理(1)采用循环水利用技术,减少废水排放。
(2)使用生物处理工艺对废水进行处理,有效降解有机物污染物。
(3)配备在线监测设备,对废水排放进行实时监测,确保排放的废水符合国家标准。
化工废渣处理及资源化简介化工废渣是指在化学工程和制造过程中产生的废弃物和副产物。
这些废渣通常含有有害物质和污染物,并对环境造成严重影响。
为了解决化工废渣带来的环境问题,提高资源利用率,需要进行废渣处理和资源化。
废渣处理方法化工废渣处理方法可以分为物理处理、化学处理和生物处理三种。
物理处理物理处理主要包括固液分离、气固分离和固体处理。
常用的物理处理方法有:1.固液分离:采用沉淀、过滤、离心等方法将固态废渣与废液分离,从而达到净化废液和回收固体废渣的目的。
2.气固分离:通过过滤、吸附、冷凝等技术实现废气中固体颗粒的分离和捕集,从而净化废气。
3.固体处理:对废渣进行物理性质调整,如破碎、烘干、固化等,以达到稳定化和减少体积的目的。
化学处理化学处理主要采用化学反应来分解或转化废渣中的有害物质。
常用的化学处理方法有:1.氧化法:通过添加氧化剂将有机废渣中的有机物氧化为无机物,如高温氧化、化学氧化等。
2.还原法:采用还原剂将含氧化物的废渣中的金属离子还原为原子态金属,如还原焙烧等。
3.中和法:通过添加酸碱中和剂将酸性或碱性废渣中的酸、碱进行中和反应,使其达到中性或近中性,减少对环境的影响。
生物处理生物处理利用微生物和酶等生物体来分解有机废渣中的有机物并转化为无害物质。
常用的生物处理方法有:1.堆肥:将有机废渣作为有机肥料的原料,通过与堆肥菌的共同作用,经过分解、发酵等过程,将废渣转化为有机肥料。
2.生物滤池:利用脱硝、脱氮菌等微生物的作用,将废渣中的有害物质降解为无害物质,并将废渣中的氮、磷等营养元素转化为微生物的生物质。
废渣资源化利用废渣资源化利用是将化工废渣转化为利用价值较高的新产品或能源。
通过资源化利用,不仅能减少废渣对环境的污染,还能降低生产成本和开发新的经济增长点。
化工废渣中的有机物可以通过热解、气化、发酵等技术转化为可再生能源,如生物质燃料、沼气、乙醇等,用于发电、取暖、燃料等方面。
材料利用一些化工废渣中含有金属元素和其他有价值的无机物,可以通过提取和加工成为新材料,如金属粉末、陶瓷材料等,应用于电子、建筑、冶金等领域。
无机氟化工的废渣处理氟石膏又称硫石膏,是氟化盐生产中的主要副产品,每生产1t氢氟酸就有3.6t污水氟石膏生成,因其含有一定量的硫、氟成分而得名。
工业废渣的合理利用是国民经济可持续发展的一项重要内容。
随着铝工业、氟化工和有机工业的迅速发展,对氢氟酸和氟化盐的需求量增加很快,副产品氟石膏也相应增加。
但是,到目前为止,国内尚未较好地解决氟石膏的处理和综合利用问题。
大量的氟石膏被倾入渣场或以料浆的形式泵入江河湖海,不但浪费资源、占用大量耕地,而且影响生态平衡,污染环境。
因此开发利用氟石膏不仅对生产者、使用者有较好的经济效益,更有环境保护和节能意义。
2.1氟石膏的性质氟石膏是一种重要的建筑材料,其主要成分是CaSO4·2 H2O,天然矿床有石膏(或透石膏CaSO4·2 H2O)和硬石膏。
硬石膏即天然的无水硫酸钙,它经常与二水石膏在一个矿体中共生。
人造石膏有磷石膏和氟石膏。
氟石膏是由萤石(CaF2)和硫酸(H2SO4)反应制取氟化氢时所得的副产品。
刚出炉时,其中含有部分硫酸,用石灰乳或粘土矿料浆中和后,经过滤和干燥得氟石膏。
大部分为φ5~25mm的球状颗粒,呈灰白色,以CaSO4·2 H2O和CaSO4形态存在。
其化学成分见表2-15。
用石灰乳中和的氟石膏中含SiO2和Al2O3很低,而以粘土矿中和时,则SiO2和Al2O3含量较高。
氧氟酸反应炉出炉时的氟石膏为无水石膏,在适宜的条件下,经一定的时间,可以转化成二水石膏(CaSO4·2 H2O),其水化历程见表2-16。
从表中可以看出,氟石膏在水化过程中,晶粒形态发生明显的变化,由原来的粒状结构变成针状,片状或板状结构。
颗粒逐渐变粗,晶形逐渐整。
自然堆放的氟石膏(CaSO4),在一定温度,湿度和时间内能转变成石膏(CaSO4·2 H2O)。
经水化后的氟石膏可制取β—型半水建筑石膏。
用加压水溶液或掺加适宜晶核转化剂,能获得α—型半水高强石膏。
出氢氟酸反应炉的氟石膏,除用石灰乳和粘土矿种和外,也可用熟石灰中和处理,这种氟石膏的物理性能和上述石膏有所不同,其物理性能为:外观:浅黄灰色粉末;熔点:1450℃,密度:2.96g/cm3粉碎后容积密度:1.3kg/L。
2.2氟石膏的处理技术常用的是石灰中和法处理技术石灰中和法处理技术主要是用石灰乳或石灰粉去中和里面的硫酸和氢氟酸,然后经过滤和干燥制得氟石膏。
石灰乳或石灰粉的制备方法不同,而且用石灰乳或石灰粉中和时,其工艺过程也不同。
2.2.1原理用石灰中和法处理氟石膏,其基本原理牵涉到石灰乳(或石灰粉)的制备,即石灰消化的原理和酸碱中和的原理,其中主要是石灰消化的原理。
1、石灰消化的基本原理石灰是一种相当活泼的碱性物质,有时称为生石灰或苛性石灰。
是在900~1050℃煅烧石灰石而得,而石灰石的理论分解温度是898℃。
当在较高的煅烧温度,如1250℃,且停留时间达数小时,就变成较重的料块,呈暗浅或灰色,具有小裂纹。
这种重质石灰的表面小,而且需要很长时间才能溶解,称为“过烧”或“僵烧”石灰。
煅烧适当的石灰呈乳白色,易水化成松散而洁白的粉末。
水合(或消化)时放出大量的热,其热化学方程式如下:CaO(S) + H2O(L) ⇌ Ca(OH)2(S) + 64.9kJ石灰(CaO)很难溶于水,20℃时它的溶度积是0.64×10-5。
其溶解度与温度的关系见表2-17。
从上表可以看出,当温度升高时,CaO的溶解度反而降低。
由于石灰难于溶解,通常因溶液浓度太低而常用其悬浮液(即石灰乳)。
由于Ca(OH)2溶解度随温度的升高而减少(如在9 5℃时,溶解度约为15℃时的一半),因此,在石灰消化过程中,保持一定的水温是很重要的。
否则一定温度下饱和的石灰溶液在较高温度下将变成过饱和溶液,从溶液中析出的Ca(OH)2而使消化中断。
一般来说,石灰的消化在固定温度下进行将取得很好的效果。
此外,石灰的消化过程中,消化时间也是很重要的,影响石灰消化时间的因素很多,如:石灰的煅烧程度(强煅烧成的石灰消化能力低)、石灰内的杂质、石灰粒子的大小和气孔率等。
2、用石灰乳或石灰粉中和硫酸用石灰乳或石灰粉中和硫酸,原理即是酸碱中和。
石灰中固态石灰与少量溶解的石灰成平衡,而溶解的石灰又与氢氧根离子和钙离子成平衡:Ca(OH)2(S) ⇌ Ca(OH)2 (L) ⇌ Ca2+ + 2(OH-)当反应进行时(即OH-被用去时),更多的Ca(OH)2(溶解的)游离,同时Ca(OH)2(固态)也随之溶解。
因此,所有石灰乳悬浮液中固态Ca(OH)2粒子就很容易在反应中被利用。
2.2.2工艺1、石灰乳中和法处理1)石灰乳制备工艺流程氟化盐厂石灰乳制备的工艺流程为:将生石灰在破碎机中破碎至不大于φ100 m的小块,经皮带或斗式提升机进至料仓,然后用圆盘给料机或其它的给料机喂入回转消化器。
同时加入适量的热水,制得的石灰乳从排料断经筛网流入贮槽;固体残渣掉入料斗或传送带送入堆场另行处理。
图2-20是某厂石灰乳生产流程图2-20 石灰乳生产流程1-装有混合料的小车2-石灰室3-洗气塔4-湿式电除尘器5、6-运输机7-加料漏斗8-漏斗颈9-化灰机10-筛选鼓11-筛子12-石灰乳搅拌器13-澄清槽14-淡石灰乳搅拌槽15、16、17-泵18-大块生烧槽19-斗车20-热水管21-淡石灰槽沟22-浓石灰乳贮槽从石灰窑内卸出的石灰,进入加料斗内,同时往料斗内加入50℃以上的热水。
水的温度愈高,消化过程就进行得愈快,石灰乳的质量也就愈好。
石灰乳中Ca(OH)2所必需的含量用调节进化灰机的水量来控制。
力了加速消化过程,化灰机不停地以约4r/min速度旋转。
含有大块生烧,过烧及沙子等固体杂质的石灰乳,沿槽子自动流到筛选鼓,以清除直径大于10mm的大粒子。
此后再进入直径1 mm的筛子内进行精制,然后送至澄清贮槽。
氟化盐生产所需的石灰乳不必精制,灰乳的比重控制在1.05~1.1。
制备石灰乳的回转化灰机见图2-21。
图2-21制备石灰乳的化灰机1-圆鼓2-轮箍3-支滚4-传动齿轮5-加料漏斗6-筛子鼓轮化灰机分离出来的固体残渣可用球磨机粉碎利用。
或者存放露天让其自行消化后再返回消化器,以提高石灰的利用率。
为了减少固体残渣,要控制好加水量,尽可能提高消化温度,以加速消化过程。
2)用石灰乳中和含酸氟石膏萤石和硫酸反应所得之石膏排渣.其中含有多量硫酸,根据工艺设备的不同,硫酸含量也不同,但不管硫酸含量多少,也不管氟石膏的应用途径,均须进行中和处理。
用石灰乳处理含酸氟石膏的工艺流程见图2-22。
图2-22氟石膏处理流程图在中和槽内,氟石膏中的H2SO4和HF被石灰乳中和。
反应式:H2SO4 + Ca(OH)2 →CaSO4 + 2 H2O2HF+ Ca(OH)2 →CaF2 + 2 H2O中和过程先将石灰乳加入槽内,用泵循环把炉内掉入溜槽的氟石膏冲进槽内,待碱度达3~7g /LCaO 时,再泵至石膏过滤干燥系统。
3)氟石膏料浆的过滤氟石膏料浆用圆筒或叶片式真空过滤机过滤。
滤饼含水≤35%。
过滤机真空度控制在3999.6~46662.7Pa ;反吹风压力:O.15~0.18kg /cm 3。
过滤机的开动顺序:搅拌→转鼓→打开压风阀→真空阀→进料;通过控制进料泵的电流严格调整加料量。
4)氟石膏的干燥氟石膏滤饼,在内热或回转炉内直接加热干燥,以除去大部分水。
出炉物料含水18~21%,成球率大于90%。
每吨产品在干燥过程中,应除去的水量计算如下: W = G 121100W W W -- G —产品重量(kg )W 1,W 2—干燥前后物料湿含量(%)出炉氟石膏的温度50℃左右,排出的废气温度200~280℃。
干燥炉出来的物料经传送带和吊车送至仓库贮存。
贮存过久时,应用吊车翻动,以免结块。
2、石灰粉中和法处理1)熟石灰分的制备熟石灰粉的制备,有人工消化法和机械消化法两类。
人工消化法是在生石灰中喷洒或浸水使石灰消化,下面将机械消化法作简要介绍。
在机械化灰机中,当石灰水接触并同时强力搅拌全部物质之后,石灰块的表面首先开始迅速水化,得到塑性物质,而后得到的粉末,多余的水从其中蒸发出来。
在后一阶段,未消化的粒子水化,粉末最后变干。
机械化灰机有间歇式和连续式的。
一种简单的连续式化灰机见图2-23。
图2-23连续式化灰机1- 盘式送料机 2-漏斗 3-圆鼓第一间隔 4-给水管5-圆鼓第二间隔 6-第三间隔 7-螺旋形隔板该化灰机是一个中部扩大,用以延长已经开始消化的石灰的停留时间的倾斜转鼓。
粉碎过的石灰,用盘式加料器1、经漏斗2进入圆鼓的第一个间隔中。
在化灰机的这一部分,生石灰用管4送来的水喷洒。
消化过程主要是在中央扩大部分5内进行,而在化灰机的后面部分6,熟石灰熟化。
在圆鼓的第一和第二部分之间、第二和第三部分之间以及圆鼓末端装有螺旋形隔板7,把石灰阻留在化灰机各间隔内,以达到充分消化。
圆鼓倾斜3°并且旋转,以及在第一间隔内壁与旋转轴线成一定角度装有浆叶,以保证消化的石灰在化灰机内运动。
在扩大部分.浆叶和轴线平行地安装,以便更好地搅拌消化的石灰。
2)用熟石灰粉中和含酸氟石膏该过程先将氢氟酸生产反应炉的含酸排渣,用螺旋输出,进入中和螺旋,同时往中和螺旋中加入熟石灰粉。
经中和的氟石膏用传送带送入料仓贮存,然后包装或用车辆送给用户。
石灰粉中和工艺较简单,成本低。
但要求排渣中含酸较低,否则会给操作带来困难,排渣输出螺旋要求密封好,不得有空气进入,更不得抽入中和螺旋中的碱性粉尘。
2.3 氟石膏的综合利用如前所述,氟石膏绝大部分是露天堆放,不仅占地面积大,而且还会有氟化氢及氟化硅逸出,对农田、地表水及地下水造成严重的污染。
氟石膏的堆场的废水除具有较高的酸度外,还有氟化物及放射性镭等元素造成环境的污染。
目前,通过对氟石膏的综合利用的研究,得出氟石膏的主要利用途径有:用于生产建筑用石膏材料;用于制造硫酸和水泥;用作土壤改良剂;转化法制取硫酸等。
特别是氟石膏中CaO品位较高,适宜用作水泥工业和建筑工业原材料。
尽管氟石膏中尚存在少量的未反应完全的氟化钙及中和时所带入的其他杂质,但这些少量杂质机械混合于石膏中,对石膏的性质影响不大。
现对氟石膏在建筑和水泥行业上的应用作以下介绍:2.3.1在水泥工业上的应用1、利用氟石膏作水泥缓凝剂和矿化剂氟石膏可用作各种硅酸盐水泥的缓凝剂、硫酸盐炉渣水泥和矿化剂等。
其用量:作水泥的缓凝剂为3~8%,硫酸盐炉渣水泥为40~45%,作矿化剂为0.55~1%。
氟石膏的重要特点是化学成分稳定,SO3含量高,从而可生产高质量的水泥。
早在一九五六年抚顺水泥厂用于生产页岩硅酸盐水泥的缓凝剂,随后东北很多水泥厂推广使用。