DB32 T 4478-2023 化工废盐处理过程污染控制技术规范.pdf
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1、化工废盐处理过程污染控制技术规范(报批稿)编制说明南京工业大学江苏省环境科学研究院 江苏省固体废物监督管理中心 生态环境部南京环境科学研究所 二二二年五月化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明I目录1.项目背景.1 1.1 化工废盐产生现状.1 1.1.1 农药行业废盐.2 1.1.2 化学药品原料药行业废盐.5 1.1.3 染料行业废盐.7 1.1.4 助剂行业废盐.7 1.2 化工废盐处理处置现状.8 1.2.1 农药行业废盐.8 1.2.2 化学药品原料药行业废盐.11 1.2.3 染料行业废盐.13 1.2.4 助剂行业废盐.15 1.3 江苏省化工废盐处理处置现状.16 1.4 任
2、务来源.24 1.5 名称变更分析.25 2.编制过程.26 3.标准编制的必要性.27 4.主要工作内容.28 4.1 基本原则和技术路线.28 4.1.1 基本原则.28 4.1.2 工作方法.29 化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明II4.1.3 技术路线.29 4.2 条文说明.31 4.2.1 适用范围.31 4.2.2 规范性引用文件.31 4.2.3 总体要求.32 4.2.4 入厂分析.33 4.2.5 贮存.35 4.2.6 处理技术.36 4.2.7 环境保护.42 4.2.8 处理后要求.44 4.2.9 运行管理.46 5.与相关法律和国家标准的关系.48 6.推
3、广实施建议.55化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明11.项目背景1.1 化工废盐产生现状江苏省是我国化工大省,化工行业总产值超过 2 万亿元,约占全省工业经济总量的 13.3%和全国化工行业总量的 15%。化工企业的环境污染问题也引起了政府和社会的高度关注,企业生产过程中产生的大量化工废盐是化工行业发展的痛点。化工废盐主要来源于农药、化学药品原料药、染料、助剂等行业。据不完全统计,江苏省废盐年产生量超过 100 万吨,具有成分复杂、有毒有害物质含量高等特点。以废盐的成分划分,其 80%为混盐杂盐,仅有 20%为单质废盐;以盐的类别划分,以 NaCl 为主的占 80%,其余以 Na2SO4
4、 等盐类为主;而以废盐的形态划分,既有结晶态固体废盐,也有半固体的焦油状粘稠废盐和含盐废液。表 1-1列出了混盐、杂盐和单质废盐主要的色泽、气味等特点。表 1-1 废盐的分类及特点序号名称色泽、形貌、气味1单质废盐以一种无机盐(也有位数不多的有机盐)为主导成分的废盐,掺杂了残留的反应物、产物和溶剂2混盐含有两种无机盐及有机污染物的混合物的废盐3杂盐含有多种无机盐,常带有多种无机杂质和金属元素的废盐,如垃圾焚烧飞灰按照目前的管理要求,产废单位必须在危险废物动态管理系统中申报危险废物类含盐废液和固态盐,但由于危险废物名录中废盐无统一代码,有大量废盐以污泥、精馏残渣等代码处置,导致难以通过系统进行精
5、确统计。若按典型产废行业中废物名称含“盐”或“渣”关键字进行分类汇总,2019 年我省相关废盐产生量约为 22.2 万吨,各地市废盐产生量统计见表 1-2。化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明2表 1-2 江苏省废盐产生量统计表地区量/万吨企业/家南京市1.638无锡市1.4106徐州市1.224常州市1.195苏州市1.0163南通市6.9130连云港市1.8103淮安市1.036盐城市3.7128扬州市0.347镇江市0.340泰州市0.534宿迁市1.431合计22.29751.1.1 农药行业废盐我国现有农药原药品种 300 多个、制剂 3000 多种,而且产品更新快,每年新研制成
6、功和登记注册的生物农药品种以 4%的速度递增。按照不同的分类方法,农药产品可分为不同品种。按用途可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂和杀鼠剂;按生产环节可分为中间体、原药和制剂;按生产工艺可分为化学合成、生物合成农药;按照农药化学组成可分为 10 类农药(有机磷类、拟除虫菊酯类、有机硫类、苯氧羧酸类、磺酰脲类、酰胺类、有机氯类、杂环类、氨基甲酸酯类、生物类),基本涵盖了目前全球市场上的主流农药产品。此外,由于我国“十二五”期间落实的高毒农药的替代政策,使得农药产品结构得到了很大改善,在杀虫剂、杀菌剂、除草剂产品中,高效、安全、环境友好型新品种、新制剂所占比例也得到了明显的提升。农药类别
7、及代表性农药产品见表 1-3。化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明3表 1-3 农药类别及代表性农药产品序号农药类别主要农药品种1酰胺类乙草胺、甲草胺、丁草胺、异丙甲草胺2杂环类莠去津、百草枯、多菌灵、吡虫啉、吡蚜酮、三环唑、丙环唑、嗪草酮3苯氧羧酸类2,4-滴、麦草畏4磺酰脲类苯磺隆、苄嘧磺隆和烟嘧磺隆5有机硫类代森锰锌6菊酯类菊酯类、三氟氯氰菊酯、氯氰菊酯7有机磷类草甘膦、乙酰甲胺磷、三唑磷、毒死蜱、马拉硫磷、丙溴磷、辛硫磷、二嗪磷8有机氯类百菌清、三氯杀螨醇9生物类阿维菌素、井冈霉素10氨基甲酸酯类克百威、灭多威、异丙威、仲丁威据调查,农药生产过程中涉及含盐废水排放的约有 40 个品
8、种,总产量占农药原药总产量的 80%以上。其中,农药大宗品种如草甘膦、2,4-D、吡虫啉、毒死蜱和多菌灵及其相关中间体等都涉及含盐废水处理排放的问题,废水中含有氯化钠、磷酸根、亚磷酸根、氨根、有机物(苯类、酚类、杂环类)等多种物质,农药产品废盐产生情况见表 1-4。表 1-4 农药产品废盐产生情况农药种类产生环节产品名称废盐类别废盐产生系数t/t产生规律有机磷类酸化、缩合毒死蜱氯化钠、磷酸盐0.3-0.5间歇产生草甘膦硫酸铵、氯化钠、亚磷酸钠盐、焦磷酸钠0.8-1.1连续产生草铵膦氯化钠、磷酸盐0.4-0.6连续产生乙酰甲胺磷 氯化钠、氯化铵、硫酸铵、醋酸铵0.5-0.7间歇产生三唑磷氯化铵0
9、.2-0.4间歇产生化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明4续表 1-4 农药产品废盐产生情况农药种类产生环节产品名称废盐类别废盐产生系数t/t产生规律有机硫类酸化、水洗硝磺草酮氯化钠、亚硫酸钠0.8-1.1间歇产生特丁噻草隆氯化钠0.08-0.1间歇产生有机氯类酸化、氯化麦草畏氯化钠、氯化钾0.8-1.5间歇产生菊酯类合成、分层、萃取、水洗、环合功夫菊酯亚硫酸氢钠、氯化钠0.2-0.4间歇产生功夫酸氯化钠、硫酸钠1.5-2.5间歇产生酰胺类酰化、缩合、水洗乙草胺氯化钠、氯化铵0.2-0.3间歇产生吡氟酰草胺氯化钠、氯化钾1.0-1.3间歇产生甲草胺氯化钠、氯化铵0.2-0.3间歇产生丁草胺
10、氯化钠、氯化铵0.1-0.2间歇产生异丙草胺氯化钠、氯化铵0.1-0.2间歇产生丙草胺磺酸钠盐、氯化钠0.5-0.6间歇产生杂环类杂环类(吡啶)氯化、缩合、合成、水洗百草枯氯化钠、氯化铵2.0-2.7间歇产生吡虫啉氯化钠0.1-0.3间歇产生杂环类(三唑)合成、酸化三唑酮氯化钠、氯化钾0.4-0.6间歇产生戊唑醇氯化钠、硫酸钾1.0-1.2间歇产生杂环类(三嗪)溴化、氯化、水洗莠去津氯化钠0.5-0.6连续产生三嗪酮氯化钠1.0-1.4间歇产生化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明5续表 1-4 农药产品废盐产生情况农药种类产生环节产品名称废盐类别废盐产生系数t/t产生规律杂环类杂环类(三嗪
11、)溴化、氯化、水洗嗪草酮溴化钠、硫酸钠1.0-1.2间歇产生杂环类(咪唑)缩合、离心多菌灵氯化钠、氯化铵、氯化钙0.8-1.0间歇产生按照 2015 年农药主要品种产量计算,草甘膦年产生废盐约 50 万吨,其他产盐量较大的品种包括:百草枯年产生废盐 10 万吨、毒死蜱年产生废盐 3 万吨、2,4-D 年产生废盐 3 万吨、麦草畏年产生废盐 2.2 万吨、多菌灵年产生废盐 1.5万吨、乙草胺年产生废盐 1 万吨、吡虫啉年产生废盐 3 千吨等。据不完全统计,江苏省农药年生产总量 120-130 万吨,占全国农药年生产总量 40%-45%,其中除草剂产量最大,杀虫剂、杀菌剂次之。以除草剂为例,草甘膦
12、除草剂产量和使用量占比最大,约占 68%。1.1.2 化学药品原料药行业废盐化学药品原料药生产流程中,产生的废水成分复杂、浓度和盐分高、色度和毒性大,往往含有种类繁多的有机污染物质,其中有不少属于难生化降解的物质,能够在相当长的时间内存留于环境中,特别是对人类健康危害极大的“三致”有机污染物,会严重危害人类健康,而产生的废盐同样具有有毒有害物质种类多,难彻底降解的问题。化学原料药生产产生的废盐情况见表 1-5。表 1-5 化学原料药废盐产生情况化学原料药种类产品名称废盐类别废盐产生系数 t/t产生规律抗微生物药头孢类7-ANCA溴化钠1.3-1.6间歇产生7-ACCA溴化钠1.4-1.6间歇产
13、生4-甲基-5-甲酰噻唑氯化钠、丙酸钠等混盐1.8-2.3间歇产生喹诺酮类盐酸左氧氟沙星氟化钾、氟化氢钾1.4-1.6间歇产生化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明6续表 1-5 化学原料药废盐产生情况化学原料药种类产品名称废盐类别废盐产生系数 t/t产生规律中枢神经系统药醋甲唑胺醋酸钠、氯化苄等2.0-4.2间歇产生盐酸帕罗西汀中间体氯化钠0.1-0.2间歇产生氯化钠、偏硼酸钠0.2-0.4间歇产生DL-萘普生氯化钠、碳酸钠5.0-9.0间歇产生氯化钠3.0-8.0间歇产生氯化钾、氯化铵2.0-4.0间歇产生双醋瑞因醋酸钠、氯化钠0.4-0.7间歇产生心血管系统药噻吩乙醇硫酸钠0.2-0.
14、3间歇产生氢氧化钠0.3-0.5间歇产生七水硫酸镁2.0-3.0间歇产生噻吩乙胺对甲苯磺酸钠1.0-2.5间歇产生硫酸铵0.1-0.3间歇产生诊断用药碘帕醇醋酸钙0.7-1.2间歇产生碘克沙醇氯化钠0.1-0.3间歇产生诊断用药碘克沙醇硫酸氢钠0.4-0.5间歇产生其他类3,4,5-三氟溴苯硫酸氢钠、焦亚硫酸钠0.001-0.003间歇产生3,5-二氟溴苯硫酸氢钠、焦亚硫酸钠0.002-0.004间歇产生酮烯砜氯化钠、乙酸钠0.8-1.2间歇产生化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明71.1.3 染料行业废盐据不完全统计,我国染料年产量达 95 万吨,品种多达 1200 种,占全球产量65%
15、以上。其中江苏省印染及染料行业废盐产量不容小觑,染料废盐主要来源于染料生产工艺废水,废水中有机组分大多为芳烃及杂环化合物,含量约 5%-15%,主要产生 NaCl、Na2SO4、Na2S 等无机废盐。印染及染料产品生产过程中废盐产生情况见表 1-6。表 1-6 印染及染料产品废盐产生情况1.1.4 助剂行业废盐环氧树脂、橡胶助剂行业产生的废盐同样种类繁多、成分复杂、有毒有害物质含量高、环境危害严重。助剂生产过程中废盐产生情况见表 1-7。染料种类产生环节废盐类别废盐产生系数 t/t产生规律偶氮型分散染料及中间体重氮化、偶合、蒸馏、结晶、卤化、水解、粗制、胺解、酯化、环化、缩合、水洗、回收氯化钠
16、、硫酸钠、硫酸铵、氯化铵、醋酸铵、硫酸氢钠2.0-3.5间歇产生含磺酸基类染料及中间体磺化、分层、萃取、水洗、尾气吸收硫酸钠、氯化钠3.0-4.0间歇产生蒽醌染料氯化、溴化、磺化、硝化、还原、闭环、盐析等氯化钠、氯化钾、硫酸钠、氯化钙、硫酸镁、硫酸亚铁1.5-2.5间歇产生酞菁染料缩合、碱煮、氯化等硝酸钠、硫酸铵、硫酸钠氯化钠、三氯化铝1.0-2.0间歇产生杂环类染料重氮化、氧化、氯化、缩合等硝酸钠、溴化钠、氯化铵1.0-2.0间歇产生蒽醌缩合、水解三氯化铝、硫酸镁4.0-6.0间歇产生2 萘酚中和、碱熔、酸化硫酸钠、亚硫酸钠0.8-1.3间歇产生化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明8表
17、1-7 助剂产品废盐产生情况产品种类产生环节产品名称废盐类别废盐产生系数 t/t产生规律橡胶硫化促进剂氧化蒸发中和工序N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺(TBBS)氯化钠0.4-0.7间歇产生N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)氯化钠0.4-0.7间歇产生二苯胍(DPG)硫酸铵0.5-0.7间歇产生2,2-二硫化二苯骈噻唑(MBTS)硫酸钠0.5-0.8连续产生N,N-四甲基二硫双硫羰胺(TMTD)氯化钠0.6-0.8连续产生N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DCBS)硫酸钠0.1-0.3间歇产生橡胶防老剂中和工序2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(TMQ)氯化钠0.08-
18、1.0间歇产生防焦剂氧化蒸发中和工序N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(CTP)氯化钠0.7-0.9间歇产生环氧树脂精制洗盐环氧树脂氯化钠0.7-0.8连续产生1.2 化工废盐处理处置现状1.2.1 农药行业废盐农药行业产生废盐的无害化处理工艺和技术主要包括:预处理阶段,包含气浮、隔油、沉降、电解、吸附、分离(萃取、膜分离)、氧化等环节,后经蒸发、浓缩、结晶、焚烧等技术实现废盐的无害化处理。典型处理工艺:(1)加碱沉降法;(2)废水微电解预处理;(3)中和、絮凝、生化、碳吸附工艺处理;(4)精馏、蒸发浓缩、结晶;(5)(热氧化)焚烧处理;(6)液膜(溶剂)萃取去除酚、中间体、原药等;(7)有机磷高温
19、氧化水解转化;(8)催化氧化;(9)氨氮吹脱、汽提脱氨;(10)中水回用,循环套用。其中典型农药产品废盐无害化处理组合工艺有:化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明9(1)多菌灵生产产生废盐处理工艺多菌灵生产过程中产生的高浓度含盐废水处理工艺为催化氧化+絮凝沉淀+二级氧化+臭氧脱色+蒸发浓缩。废水经盐酸调节 pH 值至 2 左右后,送至微电解塔进行微电解,经微电解后的废水 pH 为 34,溢流至一级芬顿氧化池进行一级氧化,再用液碱中和至 pH 为 79,溢流至絮凝沉淀池絮凝沉淀,沉淀塔上层清液溢流至催化氧化进水池。用盐酸调节 pH 为 34 后用送至过滤器,过滤后废水进入二级催化氧化,氧化后
20、流至催化氧化出水池,再溢流进入二级中和池,通过液碱调节 pH 为 79 后溢流至絮凝池,絮凝后进入二级沉淀,二级沉淀塔下层污泥送至板框进水池进行板框压滤,二级上层清液溢流至浓废水蒸氨装置。蒸氨工序处理后的含盐废水经过脱气塔,进入三效蒸发系统,当三效系统内结晶室内含盐物料达到规定的浓度时,进行离心,得到固体 NaCl,母液回至三效蒸发系统。(2)甘氨酸法草甘膦副产氯化钠工艺草甘膦母液先经膜分离,在淡液端得到氯化钠溶液,该氯化钠溶液再经三效蒸发浓缩,过滤得到副产氯化钠。工艺流程如下图 1-1 所示。图 1-1 草甘膦母液处理工艺流程图化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明10(3)IDA 法草甘
21、膦副产氯化钠工艺双甘膦母液经多效蒸发浓缩,过滤得到副产氯化钠。处理工艺流程如下图1-2 所示。图 1-2 IDA 法草甘膦母液处理工艺流程图(4)二甲四氯高盐废水副产氯化钠工艺含钠盐废水经气浮除去废水中的有机溶剂,通过烧碱调节 pH 值为 7.5 左右后,经氧化降解 COD 至 2000 mg/L 左右,再进行 MVR 蒸发浓缩,蒸发冷凝液(含 MVR 低沸液)至生化调节池,浓缩后的含盐混合液离心,上清液返回处理工艺,下层产生废盐至焚烧工段。(5)莠去津生产废水副产氯化钠工艺莠去津生产过程中产生的压滤母液经蒸发系统蒸发除盐后,氯化钠湿料进入离心装置,经离心得到氯化钠盐。具体工艺流程如下图 1-
22、3 所示。资源化利用途径:1)作为生产原料替代产品:副产盐精制后用于离子膜烧碱,或用于过碳酸钠的生产,作为盐析剂使用等。2)用于生产化工助剂:一是用于水泥助磨剂的生产。通过专业的助剂生产商综合利用,再销售给水泥等生产企业;二是主要用于玻璃行业生产使用,建筑行业旱强剂等;三是用于印染助剂、制革方面进行综合利用,主要用于固色、鞣化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明11制等工序;四是用作融雪剂。3)副产盐外售:对于经鉴别不属于危废,且满足行业标准、客户要求的进行外售(用户要求:产品氯化钠规格98.5%,醋酸钠水溶液产品规格 25%;质量要求满足工业精制盐二级标准,作为氯碱日晒盐产品氯化钠规格97
23、.5%;作为纯碱日晒盐氯化钠规格92%,精制盐规格97.5%)。图 1-3 莠去津废水副产氯化钠工艺流程图1.2.2 化学药品原料药行业废盐化学原料药行业产生废盐的无害化处理工艺和技术主要包括:预处理、多效蒸发,浓缩结晶等过程。预处理技术主要有混凝、沉淀/气浮法、电解、微电解(Fe-C)、Fenton 试剂氧化、臭氧氧化、吸附过滤、蒸氨等处理技术。经预处理后的高浓含盐废水,通过机械式蒸汽再压缩技术(MVR)或多效蒸发处理,实现废水中盐、水的分离和回收,得到品质较佳的副产盐。针对处理后有机物浓度仍然较高的有机废水或含有机物的废盐通过焚烧炉进行高温焚烧,去除有机物等杂质。化工废盐处理过程污染控制技
24、术规范编制说明12其中化学原料药生产产生的废盐典型无害化处理工艺如下:某对氨基苯酚产生企业产生的分离废水含酚量约 0.5%,含盐量约 170-180 g/L,色泽呈浅黄色,静置后有无色透明针状晶体(氯化钠)析出,将该废水进入大孔径树脂吸附,吸附后废水中对硝基苯酚均回收进入生产工序再利用,吸附后的高盐废水呈无色透明状,有机物含量小于 5 ppm(其中主要含对硝基苯酚)TOC 为 120 mg/L 左右,主要处理工艺为废水经大孔径树脂吸附处理后依次进入臭氧氧化系统、后处理系统:(1)吸附处理:产生的母液经过大孔径树脂吸附,最终含酚量小于 5 mg/L,大孔树脂吸附后采用 32%氢氧化钠解吸,解吸含
25、酚水回用于生产。(2)氧化系统:氧化系统采用烧碱调节 pH 值,并启动循环泵,将 pH 值调节在合适范围之间,加入氧化剂,并通臭氧进行臭氧氧化反应。(3)后处理系统:含盐水氧化后,产生了大量的悬浮物,影响了水溶液的澄清度,同时其中仍然含有污染物,需先将氧化后的废水调节 pH 值,并将沉淀物过滤掉,再进入螯合树脂吸附处理,直至处理得到合格盐水后进入成品罐,作为副产出售。处理工艺流程图如图 1-4。化工废盐处理过程污染控制技术规范编制说明13图 1-4 典型化学原料药废盐处理工艺流程图1.2.3 染料行业废盐染料行业产生废盐的无害化处理工艺和技术主要包括:(1)预处理系统偶氮型分散染料及中间体生产
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