HJ 1090-2020 砷渣稳定化处置工程技术规范.pdf
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1、 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 1090 - 2020 砷渣稳定化处置工程技术规范 Technical specifications for arsenic - containing solid waste stabilization 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。 2020-01-14 发布 2020-01-14 实施 生 态 环 境 部 发布 目 次 前 言 . I 1 适用范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 2 4 砷渣来源与分类 . 3 5 总体要求 . 3 6 工艺设计 . 4 7 主要工艺设备和材料 . 9 8 检
2、测与过程控制 . 10 9 主要辅助工程 . 11 10 劳动安全与职业卫生 . 12 11 施工与验收 . 12 12 运行与维护 . 13 I 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法中华人民共和国固体废物污染环境防治法等法 律法规,防治环境污染,改善 生态 环境质量,规范砷渣稳定化处置工程的建设及运行管理,制 定本标准。 本标准规定了砷渣稳定化处置工程的总体要求、工艺设计、主要工艺设备和材料、检测与 过程控制、主要辅助工程、劳动安全与职业卫生、施工与验收、运行 与 维护等技术要求。 本标准为指导性标准。 本标准为首次发布。 本标准由生态环境部科技与财务司 、法规与标准司 组织制订。 本标准
3、主要起草单位:中南大学、赛恩斯环保股份有限公司、湖南省环境保护科学研究院。 本标准由生态环境部 2020年 1月 13日批准。 本标准自 2020年 1月 14日起实施。 本标准由生态环境部解释。 1 砷渣稳定化处置工程技术规范 1 适用范围 本标准规定了砷渣稳定化处置工程的总体要求、工艺设计、主要工艺设备和材料、检测与 过程控制、主要辅助工程、劳动安全与职业卫生、施工与验收、运行 与 维护等要求。 本标准适用于有色金属冶炼过程产生的不具备经济回收价值且属于危险废物的 最终进入柔 性填埋场 含砷固体废物稳定化处置工程,可作为有色金属冶炼建设项目环境影响评价、可行性 研究及砷渣稳定化处置工程设计
4、施工、竣工验收、建成后运行与管理的技术依据。 2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本(含修改 单)适用于本标准。 GB 3096 声环境质量标准 GB 5085.1 危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别 GB 5085.3 危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB 5085.6 危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别 GB 8978 污水综合排放标准 GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB/T 12801 生产过程安全卫生要求总则 GB/T 14848 地 下水质量标准 GB 16297 大气污染物综合排放标准 GB 18597 危险废物贮存污
5、染控制标准 GB 18598 危险废物填埋污染控制标准 GB 50015 建筑给水排水设计规范 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50019 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB 50034 建筑照明设计标准 GB 50037 建筑地面设计规范 GB 50052 供配电系统设计规范 2 GB 50054 低压配电设计规范 GB 50187 工业企业总平面设计规范 GB 50194 工程施工现场供用电安全规范 GB/T 50326 建设工程项目管理规范 GB 50988 有色金属工业环境保护工程设计规范 GBJ 22 厂矿道路设计规范 GBZ 1 工业企业设计卫生标准 GBZ 2.1
6、 工作场所有害因素职业接触限值 第 1 部分:化学有害因素 HJ/T 20 工业固体废物采样制样技术规范 HJ/T 298 危险废物鉴别技术规范 HJ 2020 袋式除尘工程通用技术规范 HJ 2025 危险废物收集 贮存 运输技术规范 HJ 2042 危险废物处置工程技术导则 建设项目(工程)竣工验收办法(计建设 1990 1215 号) 建设项目环境保护管理条例(国令第 682 号) 建设项目竣工环境保护验收暂行办法(国环规环评 2017 4 号) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 砷渣 arsenic - containing solid waste 有色金属冶炼过程
7、产生的不具备经济回收价值且属于危险废物的含砷固体废物。 3.2 砷渣稳定化 arsenic - containing solid waste stabilization 通过物理、化学或 两 者协同作用,将砷渣中的砷及其他重金属转变为稳定形态或将其固定 在一定强度的致密包裹体中,以降低砷及其他重金属的迁移 性 ,降低砷渣对环境的污染风险。 砷渣稳定化包括砷渣矿化稳定化、砷渣胶凝固化稳定化及两者联合稳定化。 3.3 砷渣矿化稳定化 arsenic - containing solid waste mineralization 砷渣 中的砷及其他重金属通过化学药剂与机械力的协同作用形成稳定的化合物
8、 ,使其 具有 天然矿物的化学稳定性,浸出毒性和腐蚀性达到相关标准要求,实现稳定化处理。 3 3.4 砷渣胶凝固化稳定化 arsenic - containing solid waste gelling solidification 利用无机或有机的胶凝剂对 砷渣中的 砷及其他重金属进行物理包裹,结合化学吸附、离子 交换、沉淀反应等作用,将砷及其他重金属固定在一定强度的致密包裹体中, 浸出毒性和腐蚀 性达到相关标准要求,实现稳定化处理 。 4 砷渣来源与分类 4.1 砷渣主要来源于有色金属冶炼过程,根据砷的主要赋存形态分为氧化物类砷渣 、砷酸盐类 砷渣、硫化物类砷渣及其混合物。 4.1.1 氧
9、化物类砷渣由火法冶炼如焙烧、熔炼、吹炼、火法精炼等过程产生,主要包括炉渣。 4.1.2 砷酸盐类砷渣由石灰中和法 、 石灰 -铁盐法处理含砷废酸、废水过程 产生, 或 者由 粗锑精 炼脱砷过程产生,主要包括中和渣、一次砷碱渣、二次砷碱渣。 4.1.3 硫化物类砷渣由硫化法处理含砷废酸过程产生,主要包括砷滤饼、硫化砷渣。 4.2 砷渣中砷的主要赋存形态、浸出毒性、腐蚀性 ( pH) 、砷含量等应在工程设计前进行采样分 析,以检测结果作为稳定化处理工程设计的重要依据。 5 总体要求 5.1 一般规定 5.1.1 砷渣稳定化处置工程的设计应符合国家现行的法律、法规、标准、规范的有关规定。 5.1.2
10、 砷渣产生企业应推行清洁生产, 减少砷渣的产生量 。 5.1.3 砷渣稳定化处置应以市场需求为导向,结合企业生产条件、工艺特点,兼顾成本和效益等 多方面综合因素,采用效率高、安全可靠的处理工艺。 5.1.4 砷渣稳定化处理之后应进行安全填埋 处置 ,且应满足 GB 18598 中的有关规定。 5.2 工程项目构成 5.2.1 工程项目主要包括主体工程、辅助工程和配套设施。 5.2.2 主体工程包括预 处理单元、给料单元、加药单元、稳定化(矿化 /固化)单元、养护单元 等。 5.2.3 辅助工程包括给排水 和 消防系统 、 配电室 、 远程控制室 、 检测分析室 、 设备保养 和 检修车 间 、
11、 视频监控系统 、 处理车间厂房 、 围墙 、 外联道路 、 周边绿化工程等。 5.2.4 配套设施包括办公室、休息室、卫生间、浴室、更衣室及其他生活设施等。 4 5.3 场址选择 5.3.1 砷渣稳定化处理 场 的选址应符合 HJ 2042 有关规定。 5.3.2 砷渣临时贮存设施的选址和建设应符合 GB 18597 有关规定。 5.4 总平面布置 5.4.1 砷渣稳定化处理 场 由处 理区和生产管理区组成,处理区包括砷渣接收贮存区、稳定化处理 区、处理后砷渣贮存(养护)区;生产管理区包括办公区、检修区等。 5.4.2 总平面布置应符合 GB 50187、 HJ 2042 有关规定。 6 工
12、艺设计 6.1 一般规定 6.1.1 砷渣稳定化处理工艺流程的选择应根据砷渣中砷的主要赋存形态、浸出毒性、腐蚀性( pH)、 砷含量等相关性质,遵循 “分类处理 ”的原则,在稳定化的目标下,选择成熟稳定、低(无)二 次污染、经济合理的技术路线。 6.1.2 砷渣稳定化处理工艺设计应符合以下原则: a)处理系统应具有收集、临时贮存、稳定化处理、过程监控和应急处理的功能; b)应考虑处理过程中可能产生的废水、废气的处理,防止二次污染; c)处理系统的设计应选用能耗低、噪声低的设备设施。 6.1.3 砷渣稳定化处理 场 地面防渗设计应符合 GB 18597 有关规定。 6.2 工艺选择 6.2.1
13、砷渣稳定化处理工艺选择应依次根据砷的主要赋存形态、浸出毒性、腐蚀性( pH)、砷含 量等相关性质,合理选用稳定化处理工艺,砷渣特征及推荐工艺见表 1。 表 1 砷渣特征及推荐工艺 检测项目 砷的主要赋存 形态 砷浸出毒性 ( mg/L) 腐蚀性 ( pH) 砷含量 ( %) 指标(值) 选用工艺 硫 化 砷 砷 酸 盐 氧 化 砷 100 12.0 5 胶凝固化稳定 化处理工艺 矿化稳定化处 5 理工艺 矿化稳定化 -胶 凝固化稳定化 联合处理工艺 注: “”表示推荐选用。 6.2.2 硫化物类砷渣 及 含硫化物类砷渣的混合砷渣应采用矿化稳定化工艺 ; 砷酸盐类砷渣宜采用 矿化稳定化工艺或胶凝
14、固化稳定化工艺 ; 氧化物类砷渣宜采用胶凝固化稳定化工艺。 6.2.3 采用 6.2.2 推荐工艺处理后仍不能满足 5.1.4 要求的砷渣 应 采用矿化稳定化 -胶凝固化稳定 化联合处理工艺。 6.3 工艺设计要求 6.3.1 砷渣稳定化处理前收集、贮存、转运 6.3.1.1 砷渣产生企业应根据砷渣中砷的主要赋存形态进行分类贮存,为后续处理工艺选择提供 便利。 6.3.1.2 砷渣的收集、贮存、转运应 符合 HJ 2025 有关 规定。 6.3.2 砷渣 矿化稳定化工艺 6.3.2.1 砷渣矿化稳定化工艺由预处理单元、给料单元、加药单元、矿化稳定化单元、养护单元 等组成,宜采用的基本工艺流程见
15、图 1。 图 1 砷渣矿化稳定化工艺流程 6.3.2.2 砷渣矿化稳定化工艺各单元应满足以下技术要求: 预处理单元 a)预处理单元主要由干化设施,或加湿设施,或破碎设施组成; b)砷渣含水率宜为 40 % 55 %,当含水率低于 40%且存在粉尘污染隐患时,应进行加湿 处理 ;当含水率 高于 55 %时,宜进行干化处理 ; 矿化药剂 计量 贮存 除尘 /净化 养护 砷渣 干化 /加湿 /破碎 除尘 贮存 计量 贮存 矿化稳定化 6 c)砷渣粒度宜小于 40 目筛孔径,当粒度大于 40 目筛孔径时应进行破碎处理。 给料单元 a)给料单元主要由输送设备、储仓和计量设备组成; b)输送过程应减少物料
16、挤压、破碎,防止渣料粘连阻碍输送; c)储仓有效容积不宜小于 24 h 砷渣处理量的体积; d)储仓及计量设备料仓外壁应安置振动电机,减轻渣料粘附,辅助卸料。 加药单元 a)加药单元主要由药剂储罐、药剂输送设备和计量设备组成; b)固体粉料药剂储罐应配备料位计,底部应配备反冲气设施,防止物料堵塞; c)计量设备料仓外壁应安置振动电机,辅助卸料; d)液体药剂储罐和存放区设计 符合 GB 50016 有关规定; e)矿化药剂包括碱性药剂如氢氧化 钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁、 氧化铝等,酸性药剂如氯化钙、氯化铁、硫酸铁,氧化药剂如双氧水、氯酸盐、次氯酸盐等 。 固体粉料药剂粒度
17、宜小于 200 目筛孔径,有效含量不宜低于 60 %,液体药剂有效成分含量宜为 25 % 30 %。 应根据矿化工艺要求,通过试验确定矿化药剂种类、规格和投加比例; f)砷酸盐类砷渣进行矿化稳定化处理 时 ,矿化剂投加比例(砷渣重量:矿化剂重量)宜为 20:1 4:1,反应时间宜为 10 min 30 min; g)硫化物类砷渣进行矿化稳定化处理 时 ,矿化剂投加比例(砷渣重量:矿化剂重量)宜为 5:1 0.5:1,反应时间宜为 120 min 240 min。 矿化稳定化单元 a)矿化稳定化单元主要由强效搅拌机、除尘设施组成,硫化物类砷渣和砷碱渣矿化稳定化 应配套水汽收集净化设施; b)强效
18、搅拌机驱动电机应选用变频电机,最大转速宜低于 200 r/min,搅拌机内壁和底部 配置刮泥刀,防止物料粘附; c)强效搅拌机应设置膨胀仓并密封连接,维持搅拌机内部气压稳定,保证投料与卸料顺畅; d)砷渣矿化稳定化处理后应采用防渗吨袋或相容容器封装,转移至养护单元 。 养护单元 7 a)养护单元主要由养护厂房、除尘设施、通风设施和供暖设施组成; b)养护厂房宜设计为封闭厂房,配备通风设施; c)养护时间为 1 d 3 d,养护温度宜高于 5 ; d)养护厂房面积应根据砷渣最大处理量和养护时间确定。 6.3.3 砷渣胶凝固化稳定化工艺 6.3.3.1 砷渣胶凝固化稳定化工艺由预处理单元、给料单元
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