替代技术部分有毒物质控制部门加州卫生服务部门
介绍
1986年的危险废物管理法案(1500年某人)需要医疗服务的部门(部门)禁止,到5月8日,1990年,土地未经处理的危险废物的处理,采用治疗标准建立土地处置之前所需的治疗水平。自从联邦《资源浪费受到联邦禁令或治疗标准采用联邦环境保护署(EPA),该部门正集中精力开发治疗non-RCRA标准,加利福利亚州危险废物。
现有国家规定禁止土地处理某些类型的危险废物。这些限制废物包括以下液体废物:pH值小于2,高浓度的重金属、氰化物、多氯联苯和卤代有机化合物包含废物。包含浪费几个联邦溶剂和二恶英,某些第一第三和第二第三计划浪费也从土地处置危险和限制固体废物1984年修正案《资源。
现有国家规定(第66699节,标题22日加州规定的代码)为18提供危险废物的标准有毒金属选民通过建立可溶性阈值限制浓度(STLC)值。含金属水浪费组包括十个金属成分不受EPA废物特征(表1)。美国认为,与非水浪费《金属加利福利亚州废弃物的主要部分。根据1987年清单数据,65000吨含金属水浪费是离线的处理。估计的65000吨,27000吨non-RCRA废物。
《含金属水废物包括特征(D废物)和上市浪费(K和F废物)。废物特点是含有上述八《金属浓度(EP毒性水平)识别代码的联邦法规(40 CFR 261.24部分)。数据源特定F和K废物废物和不需要任何最低金属浓度《危险废物。表1标识《水与金属废物垃圾代码,和相关土地处置限制的有效日期。
Deparcmenc提出治疗标准non-RCRA含金属水浪费。信息的可用性和有效性的处理技术技术文献的收集,调查影响的技术供应商和行业,EPA研究和实地考察。
用于开发治疗标准的步骤含金属水废物包括以下:
——评估浪费卷和受到影响的行业。
——描述废物的化学成分。
——识别浪费可处理性组。
——评估证明治疗技术和收集相关的数据。
——获得可行的治疗水平为每一个组成部分,基于现有的治疗数据。
——决定提出的治疗标准。
我们的发现浪费可处理性组织,技术评估和推导提出治疗标准列在下面。
表1:《含金属水浪费
垃圾分类
特有的浪费
《垃圾代码
D004 D005 D006 D007 D008 D009 10做10
描述
砷
钡
镉
铬(VI)
铅
汞
硒
银
EPA的土地
禁令生效日期
1990 1990 1990 1990 1990 1990 1990 1990
列出浪费K062酸洗废液1988年8月8日
由钢完成操作的植物生产铁或钢
F007花氰化物镀7月8日,1989年
从电镀opera-operations浴的解决方案。
F009剥离和7月8日,1989年
清洗液的解决方案从电镀操作过程中使用的氰化物在哪里。
来源:(1)51 FR 19300年5月28日,1986;时间表的土地处置限制;最后的规则。
(2)53 FR 31138年8月17日,1988;土地处理限制前三分之一预定废物;最后的规则。
(3)54 FR 26648年6月23日,1989;土地处理限制第二第三预定废物;最后的规则。
浪费可处理性组织
所有的金属除了六价铬可以直接沉淀,除去一个水媒体。六价铬必须减少三价态金属切削前因为六价铬不形成沉淀。
1。液体废物含有金属铬(VI)。
液体废物含有金属铬(VI)需要直接沉淀。金属沉淀沉淀后,由重力沉降、澄清,和/或过滤。随后污泥的脱水处理之前。
当金属存在于复杂的形式,有必要打破了复合物和改变金属“免费”形式服从化学沉淀。金属配合物的中心金属离子周围一群其他有机或无机离子或分子。柠檬酸络合分子氨的例子,和乙二胺四乙酸(EDTA)。
废物含有络合分子如EDTA可以治疗由共同沉淀与硫酸亚铁、氯化亚铁、硫代氨基甲酸与常规沉淀剂一起使用,如氢氧化钠。治疗方案需要两个反应容器。硫化物沉淀也可以用于复杂金属处理。
废物,不包含复杂的金属由普通沉淀剂沉淀如石灰、氢氧化钠或碳酸钠。
其他垃圾特性影响沉淀性能是其他金属的存在浪费,石油和油脂或表面活性剂。其他金属的存在,因为是很重要的最佳pH值溶解性给最低的金属氢氧化物或硫化物是不同的根据金属(图1)。油脂、表面活性剂的存在浪费影响污泥的沉降特点通过创建乳剂需要长时间解决。删除这些成分(通过添加破乳剂和撇油从液体表面化学沉淀步骤)前应消除这个问题。
高影响浓度不影响治疗由于残余金属浓度取决于金属沉淀的溶解度。然而,高金属含量通常表明金属包裹在溶液和金属化合物混合时,如果不分离,可能有不利影响治疗如上所述。
2。液体废物含有六价铬
液体废物含有六价铬需要还原三价铬的金属切削前状态。常用的还原剂焦亚硫酸钠,二氧化硫,硫化亚铁等亚铁离子(硫酸亚铁、氯化亚铁、或电化学生成亚铁离子)。所有这些试剂创建某种形式的铬污泥,之前必须分离,脱水处理。
图1溶解的金属氢氧化物和硫化物作为博士的函数(来源:环保署出版物,EPA - 600/2 - 82 - 011 c, 1981)
显示处理技术
部门评估从文献收集的信息处理技术,调查处理技术供应商,网站访问选定的处理设施在加州,一个行业调查。有两个主要群体的展示技术水与金属废料:化学沉淀和化学或电化学还原。
1。化学沉淀
化学沉淀是指形成不溶性金属沉淀的主要步骤从溶解金属离子沉淀剂(s)和后续操作分离固体沉淀的液体。
有两个可处理性组织溶解金属的化学沉淀、复杂化和非复杂金属。非复杂金属可以被直接删除等化学沉淀与石灰(Ca (OH) j),碱(氢氧化钠),硫化钠(钠),硫化亚铁(菲斯),或碳酸钠(Na2COj)。多元金属需要共同沉淀硫酸亚铁(FeSO ^),氯化亚铁(FeCl2),或二甲基二硫代氨基甲酸钠(DTC)除了常规碱或酸橙等沉淀剂。电化学生成亚铁离子也有效地消除各种重金属,包括六价铬。
(1)石灰或碱沉淀
石灰或碱沉淀是最常用的方法治疗水与非复杂金属废料。碱性试剂如石灰、或腐蚀性提高废水的pH值,使金属和金属氢氧化物沉淀的解决方案。对许多金属有一个特定的pH值的金属氢氧化物溶性,如图1所示。因为几个金属共存浪费在大多数情况下,是不可能在单个操作处理系统最佳删除所有金属的pH值。作为妥协,pH值在9.5和12.0之间是典型的混合金属去除维护。一个典型的沉淀反应如下:
M * + + 2哦”——M (0 h) 2: M * *是一个金属离子
(2)硫化沉淀
二硫化沉淀的方法当前使用的是可溶性硫化物沉淀(SSP)和不可溶性硫化物沉淀(ISP)过程。可溶性硫化物,不溶性硫化物用来沉淀溶解金属吗金属硫化物。金属硫化物比氢氧化物溶解度较低,导致较低的残留金属浓度处理过的水(图1)。同时,硫化物可以用来沉淀包裹金属络合剂的存在如氨、柠檬酸和EDTA和更广泛的比的pH值范围氢氧化物沉淀.一个典型的硫化沉淀反应如下:
钠+ MS04 - + Na2S04女士
(3)共同沉淀与硫酸亚铁、氯化亚铁、二硫代氨基甲酸
废水含有多元金属与EDTA等强络合剂、氨、柠檬酸或需要两步沉淀金属切削。一个持续的过程使用硫酸亚铁或氯化亚铁如下:
步骤1:废水的酸化是必要的在第一船打破复合物和转换的金属“免费”的形式。当浪费的pH值降低到两个或更少,在EDTA -金属配合物的情况下,债券EDTA和金属之间坏了和EDTA的游离酸形成如下:
铜- EDTA“2 + 4 h * H4EDTA +铜* 2
EDTA的防止recomplexation还原剂如硫酸亚铁、氯化亚铁添加在第一船低博士reduction-oxidation反应发生在亚铁离子和金属和自由金属离子减少到最低的平衡状态,他们是最不可能recomplex。亚铁离子被氧化了铁离子,反过来,形成一个低toxicity.5 ferric-EDTA复杂吗
铁* 2 +铜* 2 -铁* 3 +铜*
步骤2:在第二反应容器,pH值提高碱或酸橙。随着pH值的增加,在水中自由金属和金属氢氧化物沉淀。
亚铁离子是一种还原剂,因此,硫酸亚铁、氯化亚铁共沉淀法可以减少六价铬为三价状态,随后沉淀和其他金属。
二硫代氨基甲酸的方案,提出的pH值在第一船石灰或腐蚀性和所有非复杂金属和金属氢氧化物沉淀。硫代氨基甲酸添加在第二船在同一高pH值、复合物的分解和其他溶解金属precipitate.11
2。化学或电化学还原
如前所述,水浪费与六价铬还原三价铬的状态需要金属切削前因为六价铬不形成沉淀。证明减少代理焦亚硫酸钠(NajS205)、二氧化硫(SOj),硫化亚铁(菲斯),和其他亚铁离子(硫酸亚铁、氯化亚铁、或电化学生成亚铁离子)。下面将描述治疗过程中使用这些。
(1)用焦亚硫酸钠或减少二氧化硫
焦亚硫酸钠或亚硫酸氢是一种常用的化学铬还原。亚硫酸氢钠偏亚硫酸氢盐的水解,依次亚硫酸氢解离亚硫酸,这减少了六价铬的pH值2 - 3。
3 na2s2 05 + 3 hz0——SNaHSOj
4 h2cr04 + 6 nahs03 + 6 h2s04 - 2 cr2 (S04) 3 + 6 nahs04 + 10
二氧化硫是另一种常用的化学铬还原。产生的减少发生在亚硫酸,二氧化硫和水的反应,与铬酸反应如下:
3 h2o - 3 h2soj s02 + 3
3 h2soj + 2 h2cr04 - Cr2 (S04) 3 + 5的水
(2)减少,与硫酸亚铁或硫化亚铁沉淀
硫酸亚铁(FeS04)或硫化亚铁(FeS)减少和沉淀在一个步骤六价铬。这消除了两步还原和降水时需要使用二氧化硫或亚硫酸氢钠。
(3)电化学还原单元
专利使用牺牲铁电极的电化学装置生成亚铁离子有效地去除六价铬等重金属。电化学电池,直流是通过细胞含有大量的碳钢板电极。这个生成亚铁离子(Fe * *)和羟基离子(哦”)。亚铁离子减少六价铬为三价状态如下:
Na2Cr207 + 6菲(OH) 2 + 7的3 - 2 cr (OH) 3 + 6菲(0 h) 3 + 2氢氧化钠
以外的金属铬通过吸附和共沉淀的过程在不溶性亚铁离子电极形成的矩阵。38因为亚铁离子螯合断路器,复杂的电化学装置也适用于去除金属。
提出可行的治疗水平和治疗标准
水浪费的部门收集的数据处理与金属从六个主要来源;部门收集的样本的分析操作设备,反应部门的行业调查,环保局评价商业设施,EPA的试点测试评估,EPA排放限制的开发文档指南,和文学。表2总结了信息处理数据源用于处理水平计算。
部门建立了可行的治疗水平(”水平的治疗可以实现使用最佳可用技术演示”)13监管金属(表3)。可行的治疗水平低于或等于STLC值。因为这些金属的水浪费与任何低于STLC水平不是一个危险废物,国务院提出治疗标准,这些13金属STLC水平。国务院已确定,剩下的五种金属也可治疗STLC水平以下,即使不能建立可行的治疗水平,因为数据不足的治疗。
表3中EPA的治疗标准确定浓度低于我们的可行的水平。这是因为EPA标准的特定废物来源,而该部门的可行的水平适用于所有含金属水浪费。
建议的治疗标准,含金属水浪费归纳如表4所示。部门提出立即生效日期,条例通过后根据发现有足够的离线商业处理能力在加州。
治疗Tabic 2: Sunmary Oata来源
制造业处理技术数据的数据源
过程»Ref.No类型。描述
电子o Na0H-FeS04 copreclpl-Copponents tatfon, l >
压滤机;批单位多元金属。
o NaOK-FeSC > 4 coprecipi-tat离子沉淀1压滤机;批处理单元对高浓度non-conplexed金属。
o Na0H-fe 04 coprecipi-tatlon美元,超滤和压滤机:连续单元对低浓度金属。
•行业调查,网站的访问
行业调查,现场参观o氢氧化钠沉淀,澄清我压滤机o reductI电化学金属
F H行业调查
F 1美元Oata六的
金属o F 16环保局的Dev。Doc化学沉淀。
完成1 clarlfIcatlon o F石灰沉淀20 t CAC Dev电镀。Doc o氯化铁pre - F 20电镀clpltatlon & CAC Dev。Doc。
阿菲斯降水、P
澄清t o铬离子交换减少S02 F
o Na2S205减少1 F FeS04 -氢氧化coprecipitat离子;批处理单元
22 EPA测试运行
35的网站访问
37个行业调查
MotejF全面Oata P•中试规模数据B■台秤数据
第1页3
natal删除
英航Cd铬(VI) Pb Hg Se Ag)某人是Cr (! II)有限公司铜钼镍V锌
Capaci泰Conplexed t /年(gpm)金属
65800 (30)
3364550(1530)2000加仑/批处理
数据从各种各样的植物
数据弗伦联盟各种植物
制造业处理技术数据的数据源
流程类型Ref.No。描述
制造业处理技术数据的数据源
流程类型Ref.No。描述
作为 |
英航 |
Cd |
铬(VI) |
|||||
金属表面处理 |
李阿电化学还原,澄清fiIter出版社 |
7 |
技术论文 |
X |
||||
电化学redjction阿,澄清和压滤机 |
17 |
技术论文 |
X |
|||||
o Electrochenical减少,澄清我fiIter出版社 |
15 |
数据Suimary |
X |
X |
||||
o Na2s-Fes04 Coprecipl-tation、澄清和过滤 |
P |
24 |
技术报告 |
X |
||||
CamercUt tsd中 |
o Llme-SulfIde沉淀1 vacuus过滤 |
25 |
EPA Envlrite Sanpling 1分析 |
X |
X |
|||
o我CAC石灰沉淀 |
26 |
EPA的抽样分析化学前沿 |
X |
|||||
o NaOK-Alua Copreclplta-tlon我澄清 |
27 |
案例研究的一本书 |
X |
X |
X |
|||
有色Metala |
o Ma2S *石灰沉淀沉淀线 |
6日,33个20 |
科技,环保局的Dev。Doc。 |
X |
X |
|||
o Llme *钠沉淀 |
B |
34 |
纸 |
X |
X |
|||
注意:F•砰的一声我规模数据 |
||||||||
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第二页3
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容量Cooplexed指出t /年,(gps) Metsls
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弗伦联盟5 elec-troless电镀工厂的数据
数据从各种各样的植物
收到不易治愈的废物
* 2机牵引部喂油泵能力
制造业处理技术数据的数据源
Procesa Ref.No类型。描述
铅蓄电池 |
0 |
铁氧体copreclpitat离子 |
F |
9 |
EPA总督。 |
医生。 |
0 |
氢氧化物沉淀 |
F |
9 |
环境保护署”项目。 |
医生。 |
|
0 |
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F |
9 |
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记录。 |
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Lime-Na2S降水 |
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EPA开发。 |
医生。 |
|
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医生。 |
|
锌电池 |
o |
石灰沉淀我过滤 |
F |
9 |
EPA开发。 |
医生。 |
o |
硫化物沉淀 |
F |
9 |
EPA开发。 |
医生。 |
|
炼钢,EA.F炉 |
o 0 |
氢氧化物沉淀碳酸盐沉淀 |
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纸纸 |
|
0 |
菲斯降水 |
P |
23 |
纸 |
||
镀锌 |
0 |
我time-Fe2S沉淀过滤 |
P |
32 |
纸 |
|
照片处理 |
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我Ma2S沉淀过滤 |
P |
31日 |
纸 |
|
化学清洗 |
0 |
氢氧化物沉淀 |
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36 |
Comnents |
信 |
农药制造。径流水 |
0 |
电化学还原/删除 |
P |
16 |
纸 |
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飞行员/实验室测试 |
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电化学还原/删除 |
B |
18 |
纸 |
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B |
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纸 |
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0 |
不溶性淀粉Xantate降水 |
B |
29日 |
纸 |
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0 |
采用沉淀 |
B |
30. |
纸 |
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电化学还原/删除 |
P |
38 |
Commenta |
信 |
尘埃:F > B - P«中试规模数据全面数据实验室规模的数据
第3页3
Ketala删除
能力Conplexed t /年。(gpm) Hetala
30加仑的反应容器
批单位批单位
CD光盘
表3:可行的治疗水平水与金属废料
环境保护署的可行的治疗。
STLC、治疗。性病。(1)水平
金属毫克/ 1毫克/ 1毫克/ 1
砷 |
5 |
。0 |
4.0 |
|||
钡 |
One hundred. |
。0 |
1.00 |
|||
镉 |
1 |
。0 |
0.70 |
|||
铬(VI) |
5 |
。0 |
0.6六价 |
|||
0.32, |
总 |
2.4总 |
||||
铅 |
5 |
。0 |
0, |
.04点 |
0.5 |
|
汞 |
0 |
。2 |
0。 |
03 |
0.06 |
|
硒 |
1 |
。0 |
1。0 |
|||
银 |
5 |
。0 |
0.8 |
|||
锑 |
15 |
。0 |
看到 |
注(2) |
||
铍 |
0.75 |
看到 |
注(3) |
|||
铬(III) |
560年。 |
。0 |
看到铬(VI) |
|||
钴 |
80年。 |
。0 |
1。6 |
|||
铜 |
25。 |
。0 |
2。6 |
|||
钼 |
350年, |
。0 |
看到 |
注(2) |
||
镍 |
20. |
。0 |
0。 |
44 |
13.4 |
|
铊 |
7所示。 |
。0 |
看到 |
注(3) |
||
钒 |
24。 |
。0 |
看到 |
注(2) |
||
锌 |
250年。 |
。0 |
4.1 |
|||
注释:(1)这些浓度是治疗各种标准的编译“上市”浪费,K062, K071, F007, F008, F009, F011, F012, P029 P074。
(2)治疗资料还不足以建立一个可行的治疗水平。然而,组成应该治疗的低于其STLC价值。
(3)员工没有处理数据。组成应该治疗的低于其STLC价值,基于金属沉淀的溶解度。
锑 |
15日, |
。0 |
砷 |
5。 |
。0 |
钡 |
One hundred. |
。0 |
铍 |
0, |
综合成绩 |
镉 |
1。 |
。0 |
铬(VI) |
5。 |
。0 |
铬(III) |
560年。 |
。0 |
钴 |
80年。 |
。0 |
铜 |
25日, |
。0 |
铅 |
5, |
。0 |
汞 |
0, |
。2 |
钼 |
350年, |
。0 |
镍 |
20. |
。0 |
硒 |
1, |
。0 |
条子 |
5, |
。0 |
铊 |
7, |
。0 |
钒 |
24日, |
。0 |
锌 |
250年, |
1。美国环境保护署(1981),手动Volume_UJL_Technologies_for可处理性 控制/去除污染物。epa - 600/2 - 82 - 001 - c,华盛顿特区 2。员工报告提出了含金属水废物处理标准。加州卫生服务部门,1988年9月。 3所示。美国环境保护署(1986),危险废物处理技术,EPA / 600/0-86/006,俄亥俄州辛辛那提。 4所示。美国环境保护署(1987年8月),可用性和通知要求评论。 5。美国环境保护署(1986年7月),设备测试报告化学处理器,Inc .,俄亥俄州辛辛那提。 6。Bhattacharyya特区。Sund-Hagelberg, k . Schwitzgebel通用布莱斯,F.B.·克雷格(1980),“去除重金属、砷和氟从冶炼厂废水Sulfide-Lime降水、“学报工业废物座谈会、拉斯维加斯、喷嘴速度 7所示。g·霍纳和j·达菲(1983),“电化学重金属废水,”美国电镀工学会研讨会,印第安纳波利斯,印第安纳州。 8。删除。 9。美国环境保护署(1984),开发文档污水限制指南电池制造类别,卷我,华盛顿特区 10。删除。 11。Memtek corp .)(1987),应对处理技术部门调查的卫生服务,加利福尼亚州。 12。惠普公司(1988),应对问卷的卫生服务,加利福尼亚州。 13。删除。 14。CTS电子公司(1988),应对卫生服务行业的调查部门,加州。 15。Andco环境过程,Inc .,“Andco重金属去除系统,实际表现的结果。” 16。美国环境保护署、开发文档污水限制的指导方针和标准的金属表面处理点源类别。EPA 440/1-83/091。1983年6月。 17所示。划船、g . Uhrich, k,“电化学除重金属的螯合剂,”自身的报告,Andco环境过程,公司。 18岁。达菲,J。盖尔,S。,Bruckenstein年代。”,电化学切除用铬酸盐处理和其他金属”,冷却塔,44-50页。 19所示。Andco环境过程,Inc .,“实验室测试结果电化学金属切削”。 20.美国环境保护署(1979),发展为现有源文档预处理标准电镀点源类别,EPA 440/1-79/003。 21。采样和分析卫生服务;网站访问惠普公司。 22。Grosse D(1987),“治疗水含金属的有害废物,”8日AES /环保局污染控制的会议金属加工行业。 23。Brantner、k和Cichon、大肠(1981)“重金属去除;比较不同的降水发生进程年代。”Proc 13th Mid-Atlantic Industrial Waste Conf., 13:43-50. 24。美国陆军比弗研发中心(1984),“试验厂示范硫化沉淀过程的金属加工废水处理。” 25。美国环境保护署,办公室的固体废物。现场工程报告的处理技术的性能和操作Envirite公司。准备EPA在EPA合同号68-01-7053,1986年12月。 26岁。美国环境保护署,办公室的研究和发展。设备测试报告为前沿化学废物过程,Inc .)由麦特卡尔夫&艾迪,Inc .,在环保局合同编号68-03-3166。1985年11月。 27。马丁,E。约翰逊,J。、(1987)、危险废物管理工程,页214 - 218,Van Nostrand莱因霍尔德有限公司,纽约。 28。美国环境保护署、开发文档污水限制有色金属点源的指导方针和标准类别,第三卷。EPA-440/1-83/019-6。1983年3月。 29。翅膀,r, Rayford w(1976),淀粉基产品有效地去除重金属、Proc。31日。浪费相依,普渡大学,1068 - 1079页。 30.席勒,J.E.,S.E. Khalafalla(1984)氧化镁提高重金属去除。矿业埃尼,。。36卷,2号,第171 - 173页。 31日。LaPerle R.L.(1976)从摄影废水去除金属钠硫化物沉淀。Soc。电影和电视中。j ., 85卷,第4期,页206 - 216。 32。芬达,R.G.帕特森,麦格雷戈和动向,“硫化沉淀Zinc-Laden铸造废水调查和系统设计,“Proc。14日中部工业废料相依. .14:268 - 277,(1982)。 33。,Jumavan Bhattacharyya, d . g .太阳和k . Schwitzebel“硫化沉淀:小型和全面的实验结果,“AICHE研讨会系列。水- 1980。2 z (209): 31-42, (1981)。 34。Bhattacharyya D。、学士Jumawan R.B.格里夫斯,”分离有毒重金属通过硫化沉淀”,9月Sei。抛光工艺。14:441 - 452,(1979)。 35。麦克莱伦空军基地(1988),“行动计划草案,工业废物处理植物2。” 36。道斯伦贝谢(1988),评论信健康服务部门的员工报告草案。 37岁。Embee镀(1988),应对行业调查部门的卫生服务。 38。Andco环境过程,Inc .,(1988),评论信健康服务部门的员工报告草案。 |
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