危险化学品废物的化学处理处置方法

危险化学品废物的化学处理处置方法危险化学品废物的化学处理方法主要有化学沉淀处理法、中和、氧化反应、还原反应、焚烧、热解等，下面分别叙述。

（一）化学沉淀处理法
1.凝聚过程
在含危险化学品废物的净化工艺中，凝聚作为一个处理过程是非常重要的。

如果进行电子交换，在含胶体的废水中的颗粒会保持不变。

一般来说，阴离子被吸附使得颗粒的电性被改变。

假设在正、负离子的周围形成一个电子层，这个双电层结构使粒子表面与溶液内部产生了一个势能差，即ζ电势。

胶体的稳定性取决于粒子之间的范德华力以及同性粒子之间的斥力的总和。

由于这些粒子是被反离子包围在双电层结构中的，所以斥力不能简单地用colcumb法则来计算，与范德华力相比，斥力越大，胶体的稳定性就越强。

由于胶体的不稳定，所以可以通过负电荷的抑制如ξ电势来使之凝集或凝固。

在实际中，要达到这种效果，还要加入各种絮凝剂。

有时，这些电解质如铁、铝盐，表现为压缩散开的双层结构，并形成约束静电斥力范围的正电荷的载体。

通过化学吸附反离子可以降低表面的电势。

2.硫化沉淀法
硫化沉淀法需要相对高的成本投资和复杂的工艺技术（特别当用到H2S时）。

使用较低成本的化学药品会给大规模运行带来利润，并可以用于试验室的特殊情况。

酸沉淀产生的H2S要么从压力器罐中逸
出，要么是FeS和HCl反应时产生，FeS和HCl反应的优点是不会引入另外的阳离子进入水中，碱性金属硫化物或硫酸铵加入碱性溶液中将会产生沉淀。

H2S和产生不溶性沉淀物（原子数：23，25～34，42～52，74，85，92）和大量金属离子。

这取决于沉淀剂和所要被沉淀的离子，需要一个比较宽的pH值范围。

当溶液中逸出H2S，伴随产生HS-离子，由于只有极少量的游离HS-离子，硫化物离子浓度是相当小的。

因为当含水NaS作为沉淀剂加入溶液中时，游离的H2S和HS-还是会存在的。

通常情况下，硫化物不会以简单、迅速的形式沉淀下来，沉淀后期会形成另外的化合物，比如说可溶性硫化物很容易产生共沉淀，完全沉淀不能认为没有进一步反应了，在Ni、Co、Zn和Mn硫化物的沉淀过程中，必须考虑到它们其中的每一种会以两种甚至更多的共沉淀形式存在。

此外，硫化产物的溶解度非常低，比如硫化锰，以至于外加的盐不会对它们所产生的氢氧化物沉淀有任何影响。

因此，硫化物沉淀通常在有合成剂存在的情况下产生。

甚至在酸性环境下，也可以得到很好的分离。

用氨水冲洗含有赤铜矿的混合物，用于生产印刷电路板。

在这种情况下，去除铜的唯一方法是硫化物沉淀法。

3.磷酸盐沉淀法
与铁盐和铝盐作为絮凝剂一样，铁盐或铝盐也可用于沉淀反应去除可溶性磷酸盐。

加入三价铁盐去除磷酸盐。

当金属盐用于磷酸盐沉淀剂时也有优点：沉淀物聚集成较大的颗粒。

沉淀剂的影响取决于pH值，因此沉淀正磷酸盐与铁离子的反应
的最佳pH值是5，与铝盐的pH值是6，与石灰的pH值大于1.0，这些pH值也与纯磷酸盐的最小溶解度相符合。

然而，令人满意的沉淀也可能在其他的pH值下发生。

4.复杂构成与氰化物沉淀法
用铁离子沉淀氰化物是古老的方法之一，它可以使含氰危险化学品废物解毒，甚至目前仍作为一个稳定的工艺来应用。

（二）危险化学品废物的中和
利用碱性中和剂不仅经常中和酸而且能生成金属沉淀。

然而，氢氧化物沉淀从金属到金属离子pH值范围很广，而且它常常离中和点相当远。

因为有些金属最佳沉淀范围在最大pH值之上，然而别的金属溶解在该范围内作为可溶的氢氧根的复合体。

一般常用的中和剂有以下几种：
（1）熟石灰；
（2）碳酸氢钠、碳酸钾及其溶液；
（3）纯碱Na2CO3；
（4）石灰石（CaCO3）、菱镁矿（MgCO3）；
（5）轻烧镁（MgO）；
（6）白云石，煅烧形成的主要成分有CaCO3、MgCO3、CaCO3、MgO等。

（三）氧化反应
氧化反应是一种重要的湿法化学解毒过程，对于水溶液中的各种复合物及非水溶液中的化学废物很重要。

氧化剂的应用非常广泛，使
用的范围从经常观察到的普通分解反应到一个分子特定部位的直接氧化或特定产物的合成。

然而，化学氧化耗费较多，因为需要大量的相当昂贵的反应剂。

如果目标是彻底的氧化作用，以无毒的或可以在以后的步骤中轻易地从含危险化学品的废水溶液中除去的氧化剂为佳。

彻底的氧化有个优点，没有任何副产物，不用在以后的步骤中除去。

除了溶液或者无机盐在某种情况下可以重复使用，仅仅是使用纯化学方法就不够，因为所需的反应时间太长，或者氧化剂太贵，或者矿石抗氧化能力很强。

1.湿法氧化
湿法氧化是指用大气中的氧气或者纯氧在150%～370%、1～22MPa下可降解有机化合物，大量的分解反应产生CO2和水作为最终产物。

有些原料燃气必须净化。

在温度100～370℃之间，依据它们的化学结构，有机废物组分可以不同程度地降解，将反应时间延长0.5h几乎没有影响。

湿法氧化的过程有：①空气中的氧在高压时导致的有机组分完全分解或者有机物部分分解；②环境中空气氧在常压下导致的有机物完全或部分氧化；③环境中的空气氧在常压下借催化剂作用使有机组分部分氧化。

2.催化氧化
在存在特定催化剂时（特别是重金属及重金属离子的氧化物，铬、铜、钼、镍、钒和不活泼物载盐），气体的氧化作用加快以致它们可以在低于燃烧点的温度下被氧化。

这意味着在这个工艺中，燃料的消
耗量远远少于加热燃烧工艺的所需量。

如果热值在167～1670kJ/kg。

的范围内时，所需的热可以用热交换器来提供。

（四）还原反应
还原反应用于处理一些特定液态危险化学品废物的纯化、解毒问题，常用的还原剂有金属、无机盐、有机反应剂，如SO2、Na2S和H2S、Na2S2O3、Na2S、Fe2（SO4）或甲醛等，电解还原亦可行（如铬酸盐阴极反应生成Cr3+，但成本较高）。

从经济角度出发，经常使用金属（如铁），可阻止废水中生成比较严重的其他污染物。

Fe2+能氧化成Fe3+而不能使用。

使用其他的还原剂也应该考虑到它们的最终去除。

有机还原剂如甲醛、甲酸，可用于生化纯化。

还原反应除去金属离子使用的范围有限，主要金属离子是铬酸盐。

更进一步的用途如用硫代硫酸盐还原自由氯或氯化物，用氢气或铁还原硝酸复合物。

（五）焚烧处理方法
所谓焚烧处理就是在一定的装置内主要通过升温来改变危险化学品废物的化学、物理、生物特性或组成的处理方法。

在国际上，焚烧法不但被人们熟知并且技术已经日趋成熟，大多数情况下（也可能在危险化学品废弃物回收原料较为困难的情况下），由于资金、技术、可靠性等条件的限制，正确设计和运行热处理系统是比较可靠的危险化学品废弃物处理选择。

此外，热处理方法还具有以下优点：①减容，特别是对可燃成分高的危险化学品废弃物；②消毒，特别适用于可燃性的致癌物、病理学污染的物质、有毒的有机物或者对环境造成污染的生物活性物质；
③回收能量，特别适合于大量的废弃物的处理以及附近有副产燃料和蒸汽需求市场的情况；④通过热解过程，还可回收化学副产物。

当然，为了满足一些特殊的应用还可以开发某些复杂程度和功能各不相同的热处理技术以适应不同的需要。

热处理工艺分为很多种，每种工艺都针对一定危险废物的处理，每一种工艺分别叙述如下。

（六）热解
高温分解这一方法最初是用于在无氧状态下热解固体、液体和气体（就是人们所知的炼焦、干馏和炭化），在这一高温过程中大分子分裂成小分子并最终剩下焦炭残渣。

小分子能在更高的温度下裂解，最终的产品就是低氢含量的炭化残渣和高氢含量的炭化产品。

下面的过程常常在低温和中温范围内发生：干燥发生在100～200℃，脱出水分；到250℃的时候发生还原和脱硫反应，组分中的水和二氧化碳发生变化；高于250℃解聚过程发生，同时硫酸氢盐发生转变；到380℃时众所周知的炭化过程发生；在400℃的时候碳氧化合物和碳氮化合物开始转变；在400～420℃之间时沥青材料开始转变为低熔点碳化油和焦油；到600℃时沥青转变为气态短链烃和焦炭，且开始产生芳香族化合物，设想发生了如下的反应，烯（乙烯）二聚成丁烯，然后脱氢生产丁二烯，丁二烯和乙烯反应生成能被芳香化生成苯和高密度芳香族化合物的环乙烯。

一些研究者把气化过程划入高温分解处理过程，另外有的研究者则在高温分解中排除干馏过程。

我们愿意采用后者的做法。