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利用危險(xiǎn)廢物焚燒殘?jiān)幚碛∪緩U水的研究

文檔作者：陳生杰1 張文超1 楊峰1 李殿秀1 趙永德2 文檔來源： 1. 河南天辰環(huán)保科技股份有限公司 2. 河南省科學(xué)院化學(xué)研究所，		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月31日
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安全環(huán)保
116 | 2017年5月 按時(shí)投產(chǎn)運(yùn)行、產(chǎn)生直接或間接經(jīng)濟(jì)效益和能否按照預(yù)期獲取
投資回報(bào)的關(guān)鍵因素。因此，施工風(fēng)險(xiǎn)是工藝污水工程項(xiàng)目的
最大風(fēng)險(xiǎn)之一[5]。
污水處理項(xiàng)目也具備其他類似工民建項(xiàng)目實(shí)施的特點(diǎn)，綜
合考慮施工中主要工作內(nèi)容，確定施工風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)為污水項(xiàng)
目地上構(gòu)筑物、降排水和地下管線三類。
(3) 設(shè)備風(fēng)險(xiǎn) 在污水處理工藝確定的基礎(chǔ)上，設(shè)備的選
型、安裝以及運(yùn)行都存在風(fēng)險(xiǎn)[6]。設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)主要包括安裝工藝的
風(fēng)險(xiǎn)、安裝技術(shù)人員的風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備本身固有的風(fēng)險(xiǎn)問題。安裝工
藝的風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)在安裝錯(cuò)位、零件丟失等，安裝技術(shù)人員的風(fēng)險(xiǎn)
主要指工人操作失誤、教育知識(shí)能力不足等。設(shè)備本身固有的
風(fēng)險(xiǎn)包括設(shè)備的固有質(zhì)量缺陷、型號(hào)匹配問題、零部件缺損等，
這些都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞或故障。因此，在設(shè)備的維護(hù)過程中，定
期檢查更新很有必要。諸如對設(shè)備的絕緣體和過濾器進(jìn)行更
換、對設(shè)備進(jìn)行潤滑操作、對電機(jī)和壓力容器與管線的無損檢
測等工作都是減小風(fēng)險(xiǎn)的保障措施。
5 結(jié)語
本文在依托現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)管理理論和方法的基礎(chǔ)上，總結(jié)工業(yè)
污水處理工程項(xiàng)目的各種風(fēng)險(xiǎn)因素，從風(fēng)險(xiǎn)、評(píng)估和控制風(fēng)險(xiǎn)
三個(gè)方面進(jìn)行闡述和分析，對工業(yè)污水處理工程項(xiàng)目提出了一
些有針對性的的風(fēng)險(xiǎn)控制對策。
對工業(yè)污水處理項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)理論基礎(chǔ)，內(nèi)涵和特點(diǎn)進(jìn)行
了簡要的分析，提出了風(fēng)險(xiǎn)管理的內(nèi)容主要包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)
險(xiǎn)估計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對和風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控工作的方法。重點(diǎn)對工
業(yè)污水項(xiàng)目在識(shí)別、評(píng)估以及控制風(fēng)險(xiǎn)的方法進(jìn)行了簡單的概
括。以工業(yè)污水處理廠的項(xiàng)目概況出發(fā)，介紹了此類項(xiàng)目建設(shè)
內(nèi)容、工藝設(shè)計(jì)和項(xiàng)目特點(diǎn)等，從項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的不確定性、風(fēng)
險(xiǎn)損失關(guān)聯(lián)性、預(yù)期投資經(jīng)濟(jì)效益的不確定性三個(gè)方面深入闡
述了工業(yè)污水處理廠工程項(xiàng)目的特點(diǎn)；依據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況制
定實(shí)施項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別流程，并對影響此類工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素
進(jìn)行了劃分，主要包括設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、施工風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)行風(fēng)
險(xiǎn)四個(gè)類型。
就解決風(fēng)險(xiǎn)管理而言，沒有一種統(tǒng)一的風(fēng)險(xiǎn)管理理論可以
解決所有的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。通過各種事件方法和科學(xué)理論提出的方
法也會(huì)對風(fēng)險(xiǎn)管理結(jié)果造成一定偏差。所以對特定的工程項(xiàng)目
來說，選擇恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)理論方法可以適當(dāng)控制各種風(fēng)險(xiǎn)因素，
同時(shí)也是有效控制風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵。對于不同項(xiàng)目準(zhǔn)確把握識(shí)別、
評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的理論方法，探索新的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和評(píng)估方法的構(gòu)建問
題都很值得深入研究。
參考文獻(xiàn):
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與管理研究,1999,6:37-38.
隨著工業(yè)的發(fā)展及技術(shù)的更迭，越來越多的染料被用于
印染工藝，伴隨的是印染廢水處理難度急劇增加，濕式催化氧
化法能夠利用催化劑的催化作用，加快廢水中有機(jī)物與氧化
劑間的呼吸反應(yīng)，從而加速廢水中有機(jī)物的分解及去除[1-3]。因
此，催化劑性能將對處理效果有著最為直觀的影響，然而由于
活性炭、氧化鋁等作為催化劑載體具有回收難度大，機(jī)械強(qiáng)度
低等特點(diǎn)使其使用受到較為嚴(yán)重的制約[4]。
危險(xiǎn)廢物焚燒殘?jiān)邆涫杷?、多孔、產(chǎn)生量大等特點(diǎn)使其
成為一種獨(dú)特的功能載體[5]。本文以凹凸棒為粘合劑復(fù)合活性
碳、氧化鋁、焚燒殘?jiān)戎苽涠嘣呋瘎w系，研究其對印染廢
水處理的影響因素及效果。
1 實(shí)驗(yàn)部分
(1) 實(shí)驗(yàn)原料 本實(shí)驗(yàn)所采用的焚燒殘?jiān)∽院幽鲜∴?
州市某危險(xiǎn)廢物處理單位，采用“回轉(zhuǎn)窯+ 二燃室”聯(lián)合處理
工藝，經(jīng)水冷后所得。在工況穩(wěn)定運(yùn)行下，經(jīng)過連續(xù)取樣，烘干、
破碎后過200 目篩。主要成分(%) 為：SiO2 28、Fe2O3 18、CaO
12、TiO2 11、Al2O3 9、MgO4。
本實(shí)驗(yàn)所采用的印染廢水為車間處理原液，COD 約為
利用危險(xiǎn)廢物焚燒殘?jiān)?
處理印染廢水的研究
陳生杰1 張文超1 楊峰1 李殿秀1 趙永德2(1. 河南天辰
環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?， 河南 鄭州 451192 ；2. 河南
省科學(xué)院化學(xué)研究所， 河南 鄭州 450002)
摘要：利用危險(xiǎn)廢物焚燒殘?jiān)⒀趸X、活性炭及凹凸棒通過
浸漬、成型、焙燒等工藝制備出復(fù)合催化劑，通過單因素優(yōu)化實(shí)
驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)體系反應(yīng)溫度為50℃、催化劑投加量為40g/l、雙氧
水投加量60ml/l、pH=3 時(shí)，廢水COD 去除率可達(dá)85.87%。
關(guān)鍵詞：焚燒殘?jiān)?；催化氧化；單因素?shí)驗(yàn)
Research on treatment dyeing
wastewater by hazardous waste
incineration residue
CHEN Shengjie1, ZHANG Wenchao1, YANG Feng1, LI Dianxiu1,
ZHAO Yongde2(1.Henan Tianchen Environment Protection Science
&amp;amp; Technology Co.,LTD, Xinzheng 451192, China; 2.Institute of
Chemistry Henan Academy of Science, Zhengzhou 450002, China)
Abstra c t : U s i n g h a z a r d o u s w a s t e i n c i n e r a t i o n
residue,alumina,activated carbon and attapulgite by
dipping,molding and roasting process to prepare multiplex
catalyst,then according to single factor optimization experiment
found that dyeing wastewater COD removal rate can reach to
85.87% when the reaction temperature was 50℃ ,catalyst dosage
was 40g/l,hydrogen peroxide dosage was 60ml/l and pH=3.
Key words: incineration residue; catalytic oxidation; single factor
experiment
萬方數(shù)據(jù)
2017年5月 | 117
1000mg/l。
實(shí)驗(yàn)所用到的試劑主要有：30% 雙氧水、硫酸、氧化鋁、活
性炭、凹凸棒土( 市售)、氫氧化鈉等。
(2) 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器 實(shí)驗(yàn)過程中所用到的設(shè)備及儀器
有：ZSXPrimus Ⅱ型X 射線熒光光譜儀、GX-04 型粉碎機(jī)、
SX-2.5-10 型馬弗爐、烘箱、723N 型可見分光光度計(jì)、磁力攪
拌機(jī)、HH 型水浴鍋等。
(3) 催化劑的制備 通過前期實(shí)驗(yàn)，按照質(zhì)量比為
10 ∶5 ∶2 ∶1 分別稱取焚燒殘?jiān)纪拱敉?、氧化鋁、活性炭
置于瑪瑙研缽中充分混勻，隨后將其轉(zhuǎn)移至濃度為0.8mol/l 的
Cu(NO3)2 溶液內(nèi)的浸漬120min，利用人工或造粒機(jī)對其進(jìn)行成型，
制成粒徑約為1.0mm 的小球，將所得試樣放入馬弗爐內(nèi)在800℃
下進(jìn)行高溫焙燒120min，隨爐冷卻即得實(shí)驗(yàn)所用復(fù)合催化劑。
(4) 催化氧化實(shí)驗(yàn) 取100ml 印染廢水于燒杯中，調(diào)節(jié)pH 后
加入一定量的催化劑及雙氧水，隨后將其轉(zhuǎn)移至水浴鍋內(nèi)，利用
磁力攪拌機(jī)對其進(jìn)行攪拌，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并計(jì)算其COD 去除率。
2 結(jié)果及討論
(1) 反應(yīng)溫度 設(shè)定不同反應(yīng)溫度，利用催化劑對其進(jìn)行
催化氧化，結(jié)果如表1 所示。
從圖1 可以看出，當(dāng)反應(yīng)溫度為50℃時(shí)，COD 的去除率已
為80% 以上，催化氧化呈現(xiàn)出高處理效果的原因可能為：
催化劑中所負(fù)載的Cu2+ 能夠與雙氧水之間發(fā)生類芬頓反
應(yīng)[6-8] 從而產(chǎn)生大量的·OH，其反應(yīng)原理如下：
Cu2++H2O2 →Cu+ +HO2·+H+ (1)
Cu++H2O2 → Cu2++·OH +OH- (2)
由于·OH 的存在使得催化劑能夠?qū)τ∪緩U水進(jìn)行高度
氧化處理，從而降低廢水的COD。而隨著溫度的提高、反應(yīng)的
進(jìn)行，產(chǎn)生羥基自由基的量逐漸增大，廢水COD 的降解速率進(jìn)
一步加強(qiáng)。從表1 還可以看出，當(dāng)溫度升至60℃時(shí)，COD 去除率
的增長率已經(jīng)降低，考慮到經(jīng)濟(jì)、設(shè)備損耗等因素，設(shè)定反應(yīng)溫
度為50℃。
(2) 催化劑投加量 在反應(yīng)溫度為50℃條件下添加不同劑
量的催化劑對其進(jìn)行催化氧化，結(jié)果如表2 所示。
從表2 可以看出，當(dāng)催化劑投加量為40g/l 時(shí)，印染廢水
COD 的去除率達(dá)到最高，為85.62%，但隨著投加量的進(jìn)一步增
大，COD 去除率呈現(xiàn)降低的態(tài)勢，原因可能為：隨著催化劑投
加量的不斷增大，反應(yīng)初期所產(chǎn)生的自由基數(shù)量逐漸增大，從
而對印染廢水產(chǎn)生急劇的降解作用，而當(dāng)投加量過大時(shí)，體系
中可能發(fā)生如下自消解反應(yīng)[9-10] ：
OH + H2O2 →HO2+H2O (3)
HO2+OH →H2O+O2 (4)
OH 的消解使得體系內(nèi)用于氧化印染廢水的有效活性組
分量逐漸減少，從而使得廢水COD 的去除效果呈現(xiàn)出降低的
趨勢。因此，催化劑的適宜投加量為40g/l。
(3) 雙氧水投加量 通過對反應(yīng)溫度及催化劑投加量的論證，
探討不同雙氧水投加量下印染廢水處理效果，結(jié)果如表3 所示。
從表3 可以看出，隨著雙氧水投加量的逐漸增大，印染
廢水COD 的去除率逐漸增大，當(dāng)其投加量為60ml/l 時(shí)，廢水
COD 的去除率已達(dá)到83.76%，同樣地，由于反應(yīng)(3) 及(4) 的存
在使得氧化劑的投加量進(jìn)一步增大時(shí)，廢水COD 的去除率呈
現(xiàn)出降低的趨勢。
(4) pH 通過對反應(yīng)溫度、催化劑投加量、雙氧水投加量的最
優(yōu)化探索，探討不同pH 條件下印染廢水處理效果，結(jié)果如表4 所示。
從表4 可以看出，當(dāng)體系pH 較低時(shí)，催化劑對廢水的處理
效果較為明顯，而隨著pH 的不斷升高，廢水的COD 去除率逐
漸降低，原因可能為：從反應(yīng)(2) 可以看出，隨著pH 的逐漸降
低，H+ 逐漸提高，加速正反應(yīng)的進(jìn)行，提高了OH 的濃度，從而
加速印染廢水COD 的去除。
3 結(jié)語
(1) 利用危險(xiǎn)廢物焚燒殘?jiān)苽鋸?fù)合催化劑用于印染廢水
處理效果顯著。(2) 通過單因素實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：反
應(yīng)溫度50℃、催化劑投加量40g/l，雙氧水投加量60mg/l，pH=2。
參考文獻(xiàn):
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表1 反應(yīng)溫度實(shí)驗(yàn)結(jié)果
序號(hào)溫度/℃ COD去除率/%
1 30 45.22
2 40 67.41
3 50 81.32
4 60 83.63
表2 催化劑投加量實(shí)驗(yàn)結(jié)果
序號(hào)催化劑投加量g/l COD去除率/%
1 20 30.54
2 30 50.85
3 40 85.62
4 50 83.63
表3 雙氧水投加量實(shí)驗(yàn)結(jié)果
序號(hào)雙氧水投加量ml/l COD去除率/%
1 40 40.22
2 50 68.65
3 60 83.76
4 70 80.81
表4 pH實(shí)驗(yàn)結(jié)果
序號(hào)pH COD去除率/%
1 3 85.87
2 5 71.24
3 7 55.36
4 9 32.97

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