危险废物现状及含铜重金属废液的处理分析

(整期优先)网络出版时间:2023-08-12
/ 2

危险废物现状及含铜重金属废液的处理分析

弓瑞  ,刘卓芳  ,谭成

江门市崖门新财富环保工业有限公司  529000

摘要:随着我国城镇人口的不断增多,对城镇环境质量提出了更高的要求,许多城镇都开始着手处理有害垃圾,而有害垃圾的处理又是城市环保部门最为关心的问题。近年来,随着我国国民经济的发展、工业化进程的加快,有害垃圾在各个行业中产生的数量也在不断增长,而在环保市场、政策红利需求背景下,危废处理行业正处在一个景气度上升时期。文章概述了危险废物处理现状,并分析了含铜重金属废液的处理对策,仅供参考。

关键词:危险废物;处理现状;结果分析

引言:近几年来,随着国家产业结构的调整和国民经济高速发展,各类危险废物的排放量也在不断地增长。在当代市场需求以及各项政策红利的发展及支持背景下,危险废物处理行业正处在快速上升和发展的重要时期。有害垃圾一般具有易燃性、剧毒性,反应性,腐蚀性,以及传染性、爆炸性、溶出性等特征。自60年代以来,我国发生了一系列的有害垃圾造成的环境污染事件,而且危险废物会对水、土造成严重的污染么情况严重的甚至是不可逆转的污染。此外,一些危险废物可以通过在植物、动物和人体中的持续积累,逐步影响到细胞的代谢,从而导致遗传基因发生变化,进而导致癌症、畸形和突变等不良后果,其影响持续时间较长,且具有很强的隐蔽性。要想减少甚至消除危害,就必须加强对危险废物的规范管理。

1危险废物的简要概述

《固废法》将具有一定危险性的废物定义为“危险废物”,或按照国家规定的危险废物鉴别方法、鉴别标准确定为具有一定危险特性的“危险废物”。《国家危险废物名录》2016版已将具有以下情况之一的固体废弃物(含液体废弃物)列入《国家危险废物名录》,具体为:

(1)具有一种或多种危害性质特性,如具有毒性、腐蚀性、反应性,易燃性,或者是感染性;(2)不排除有危害风险特征,可能对人类、环境健康产生危害,需要按照所规定的危险废物处理标准进行管理的[1]。 

就我国来说,危险废物种类相对较多,性质复杂,不仅变化频繁,而且还具有腐蚀性强、毒性大、反应性强,以及感染性强和可燃性强等特点。2016年《危险废物名录》修订后,增加了《危险废物废豁免管理清单》,包括46个大类479个种类,原有目录中有362个,后增加了117个。在列出的豁免步骤中,符合相关豁免条件的,可根据豁免内容所给出的相关规定对其进行豁免管理[2]

2浅析危险废物处理现状

根据统计数据可知,从危险废物核发资质的产能方面来看,截止到2022年5月,我国已核发危废资质18,302万吨/年,与2019年底新增资质5,406万吨/年相比,年化新增资质达2237万吨,持续保持着高的增速,2019-2022年5月化复合增速达到15.6,具体详情可如图1所示。

图12016-2022年5月中国以核发危险废物资质数据统计图

在发放经营资质的数量上,2017-2019年有了明显的增长,增长速度分别是24.0%,18.3%,30.3%,到2022年5月的时候,总共已发放了4,119个经营资质,与2019年年底相比,发放了76个经营资质。数量虽有所减少,但运算力增加了,这意味着每一个等级都有了更高的运算力(见图2)。

图22017-2022年我国危险废物经营许可证数量统计

截止到2022年5月,我国危险废物资源化能力达到了1.12亿吨/年,占到了61.1%,虽然与2021年M7相比降低了5.1个百分点,但仍然是M5的主要处置模式。与2021年M7相比,M7增加了3.7 pct。处理能力0.39亿吨,占到了21.3%,比2021年M7提高了1.4个百分点;资源化利用能力为1.12亿吨,占61.1%,与2021M7相比下降了5.1 pct。在危废资源化方面,大型项目所占的比重有所增加:能力在5万吨以上的项目所占的比重从2021年7月的34.3%上升到2022年5月的39.0%,所占比重有了显著的提高。

图32021-2022年5月我国危险废物处理方式结构占比统计

从整体而言,与国外危险废物处理技术的发展相比较,我国的危险废物处理技术起步比较晚,到目前为止,它的整体发展规模和建设速度还存在着一些限制。但是,与刚开始引入和应用危险废物处理技术时相比,它明显已经发展得比较成熟,而且发展速度也比较快[3]

3含铜重金属废液的处理分析

本次含铜重金属废液主要采用工业级化学原料进行实验处理方式处理,具体操作如一下几点:

3.1操作过程

(1)造浆:进行实验操作时,首先,先向电路板淤渣中添加水,并按1:1的配比进行混合,用电动搅拌器在1小时内搅拌。然后经过筛选,获得所需泥浆并并测定其pH值,pH值结果为8.6,然后分为A组、B组进行试验。

(2)酸浸:对含铜重金属废液进行试验时,将配置好的泥浆A以2:1的比例加入进行试验,并用电动搅拌机持续搅拌,并在混合废液中加入浓硫酸,添加时,注意速度要缓慢,以免引起硫酸飞溅而使其它器械受到腐蚀。搅拌2小时,保证搅拌后的泥浆PH值为1.5,可以使铜、铁等金属元素全部溶解,并基本保持在固相中。

(3)除去COD并分离铁和铜:在试验混合浆液时,要将混合浆液完全搅拌后,再将浆液B加入,并将pH值调节至2.5;按照试验测量的方法添加氧化剂。经过2小时的氧化反应后除去泥浆混合物中的COD,分离出铜和铁,氧化剂的作用下,铁元素会生成氧化铁等组分,通过过滤可以实现固液分离。在除去了铁之后,下一步骤就是在混合液中提取出铜元素。

(4)硫酸铜调配:将浸出的铁水与工业碱水混合,再加一次工业碱水,再作进一步试验。在上述步骤中,将30%的碱性溶液添加到上述步骤中所得到的含铜酸性液体混合物中,可将pH调节至5.5,并利用电动搅拌器连续搅拌20min,使该混合物持续反应,然后进行过滤,从而实现固体与液体的分离;在此过程中,可以生成氢氧化铜,然后添加浓硫酸来调整pH值;待溶液完全反应完毕,再对其进行加热,使其发生反应,再经过过滤、结晶,即可得到五水硫酸铜的组分。

(5)加工废水:将获取的混合物作自然沉淀处理,而后将沉淀后得到的固体物质应用到制浆环节,以此对废液进行脱铜,以此便可获得满足环保要求的排放液。污水经过处理后,可回收再用,既节省了资源,又对环境有很好的保护作用[4]

3.2结果分析

(1)酸浸结果:通过试验,将含铜废液与A泥混合,通过充分搅拌,利用酸度从混合泥中提取出99.3%的铜,降低了硫酸的用量。在此基础上,采用酸浸处理,强化了铜的作用,从而提高了铜的回收率。

   (2)铜铁分离及除去COD的结果:

通过调节混合浆的pH值达到试验所需值,并以B浆为调和剂,添加到酸液中进行配制,能有效地降低混合浆的pH值,并能减少碱金属的用量,达到节约能源的目的[5]。在酸浸法处理后,混泥中的酸能够与铜矿产生化学反应。加入氧化剂后,可将固态铁提纯出来,并将其与含铜的混合液分离。萃取后含铜重金属废液的组分见下表1所示。

表1含铜废液组成成分统计

COD

24790

19

0.76

0.31

0.43

0.36

74

(3)铜的生成:通过加入工业碱液,可调整含铜重金属废液的pH值,在PH值产生变化后,使废液发生沉淀,从而形成沉淀物-铜;通过发生反应后,形成氢氧化铜,其能够与硫酸产生化学反应,继而形成五水硫酸铜。该工艺生产的五水硫酸铜产品质量达到了国家饲料级标准。

(4)含铜重金属废液处理结果:通过实施系列铜等重金属分离、提取处理实验对含铜危险废液进行处理,过程中形成的氢氧化铜能够形成沉淀,经技术处理后,可以实现让使余下的废液达到国家规定的安全排放要求标准,可有效对含铜重金属废液进行有效处理。

结语

综上所述,现阶段,我国在危险废物、含重金属废液的处理方面还存在着一些难题,且部分处理方法也不够合理,因而会产生一些不良影响及后果,所以,今后一段时期,应对危险废物、含铜重金属废液等不断进行更深层次的调查和研究,以寻找出效率更高、质量更好、速度更快等的危险废物处理方法,确保危险废物能够被妥善处置。

参考文献

[1]周玲苑.危险废物鉴别监测现状、问题及建议研究[J].皮革制作与环保科技,2022,3(14):74-76.

[2]王宗栋.涉重金属危险废物环境影响、处置及风险评价探析[J].环境与发展,2019,31(08):6+23.

[3]袁超,李蒙,李文锋.危险废物处理现状及方法[J].皮革制作与环保科技,2022,3(10):19-20+38.

[4]乐南平,彭炯,罗飞等.含铜废液的回收工艺综述[J].广东化工,2020,47(10):81-82.

[5]姬成岗,吴文卫,毕廷涛等.重金属类危险废物锍化处理技术研究[J].能源与环境,2019(01):71-72.