烟花爆竹生产企业沉淀池废水废渣处置建议.pdf

环境篇“烟花爆竹行业首届论文评比”入围论文HUANJING PIAN烟花爆竹生产企业沉淀池废水废渣处置建议刘洪艳张文军区欧阳南刘春文匡学建（萍乡上栗焰花爆竹发展研究中心萍乡上栗337 0 0 0)摘要：烟花爆竹生产企业沉淀池废水废渣（产生有害气体）的收集和处置，一直没有安全、环保、有效的处置方法；随着高氯酸盐的严管和指标落实，对烟花爆竹生产是一个严峻的考验，含高氯酸盐的废水不能外流，含高氯酸盐的废渣，务必进行有效处置，脱去高氯酸根离子（采用化学方法进行转换）才能返回大自然。目前，生产企业的废渣一直未进行处置，有大量的积存，在潮湿环境下，存在着因化学能产生有毒气体（SO,）并放出热量，存在着中毒、燃烧（甚至引发爆炸）的重大安全隐患；经过抽样检查，其水溶物（主要是氧化剂）含量在2 0%一40%之间，与其废渣形成了一种爆炸物，如果废渣处在干燥环境下，受高温或激发能影响，会形成整体燃烧，一旦量大，就会整体爆炸，后果相当严重。废水废渣的处置，已经追在眉睫。关键词：废水废渣废渣成分处置建议1废水收集的工房1.1烟花生产企业产生涉高氯酸钾废水的车间为机械装药车间、机械混药车间、手工装药车间、手工混药车间、粉碎车间、称量车间、造粒车间、亮珠干燥车间、油压药柱车间、点尾（蘸药）车间、调湿药车间、压笛音的拍余药车间和更衣室。1.2爆竹生产企业产生涉高氯酸钾废水的车间为原料预混（粉碎）车间、装药车间、结鞭车间、注引车间和更衣室。1.3引线（主要指带引生产线）生产产生涉高氯酸钾废水的车间为粉碎车间、配药车间、混药车间、制引车间、包引车间和更衣室。2沉淀系统的设置上述车间内的废水统一收集后通过管道排入第一级沉淀池或初级沉淀池。车间存在收集污水的明沟应设置沟沿，防止地表水流入污水明沟，做到雨污分流，污水明沟的截面积根据需要设置，但深和宽均不少于30 厘米，长度不超过5米。具体建设要求如下：1）在上述车间外建立三级沉淀池，初级沉淀池距离车间不能超过1 0 米，车间污水沟渠到三级沉淀池之间废水通过管道连接。车间初级沉淀池到后面三级沉淀池之间通过直径至少为1 1 0 mm的管道连接，其他沉淀池之间通过直径至少为1 0 0 mm的管道连接（三级沉淀池建设须符合环保的数据要求）。2）第一级、第二级沉淀池的有效容积应不小于每天废水产生总量的2 倍，第三级沉淀池的有效容积应不小于一级沉淀池的1.2 5倍。沉淀池面积大于3m2的应搭建雨棚，雨棚高度应不少于1.5米，雨棚长和宽应超出沉淀池至少50 厘米，如沉淀池深度超过1.5米在周围应安装高度不低于1.2 米的护栏。沉淀池四周应设置池沿，防止地表水流入。3）在第三级沉淀池末端安装自动抽水泵，抽水泵为一用一备，水泵应能防腐。第三级沉淀池应安装液位计，在沉淀池储水量达到最大储水量五分之四时应自动开启抽水，以确保废水不会外溢，并安装视频监控系统。4）合理设置回收用水池，水池有效容积应不小于三级沉淀池的总容积的1.5倍。第三级沉淀池的废水通过自动抽水泵汇入回收用水池。回用水池应搭建雨棚，雨棚长和宽应超出沉淀池至少50 厘米。回用水池应安装视频监控系统和水位显示器，以便时刻观察水池水位情况。在回用水池的进、出口处安装流量计，以记录进出水流量。5）沉淀池的漂浮物清理每半月应不少于一次，沉渣清理每半年应不少于一次。在第三级沉淀池周边建立一个不少于2 立方米的晾干池（内壁的药剂经常冲洗至底部，应长时间保持在湿润状态），用于沉淀池沉渣的晾干，待大部分水渗干后，带湿转移至燃放销毁场。6）如原外排水的山塘或内如已污染，需在周边建设好沟渠，确保雨水不得进入山塘而产生外排，并安装好视频监控。7）所有使用的管道均需耐腐蚀，车间地面、沉淀池和回用水池均应做好防腐防渗，车间墙体防腐防渗不低于2 4厘米。8）废水产生量，按照废水收集的工房的数量及规定，每个车间产生量乘以车间栋数总和。3高氯酸钾的特性3.1物理性质高氯酸钾是一种白色粉末或无色斜方晶系结晶体，无机物，需要密封阴?保存。密度2.52 g/cm。熔点6 1 0。分子量1 38.55。能溶于水（1.5g/100g），难溶于醚和乙醇，性质较氯酸钾稳定，在熔点时会分解为氯化钾与氧气。3.2化学性质高氯酸钾系强氧化剂，与碳、硫、磷及有机物混合，受碰撞和摩擦易产生燃烧和爆炸。当有氯化钾、溴化钾、铜、铁等存在时，分解反应会加速进行。稳定性好于氯酸钾。并且，高氯酸钾还具有助燃性。3.3作用与用途用于炸药、焰火及安全火柴的生产。用作解热、利尿等药剂，发光信号剂，化学分析试剂，发烟剂，46老炮科枝与市場第三十卷总第1 1 5期2 0 2 3年第2 期烟花爆竹生产企业沉淀池废水废渣处置建议HUANJINGPIAN环境篇引火剂和氧化剂等。4废水的处置建议4.1 不外排设置废水总收集池，建议用高位池，容量是三级沉淀池的1.5，但收集池的水位总量，应保持在第三级沉淀池总量的二倍，做好防渗漏保障，通过高位水池，长期循环利用，用于工房地面的清洗。4.2水废水由于是烟火药剂中的可溶性盐类，爆竹和带引生产企业，废水中主要是饱和的高氯酸钾溶液（烟花生产企业，废水中主要是高氯酸钾、硝酸钾、硝酸钡、硝酸锶、苯二甲酸盐等的饱和溶液），每一吨（1 立方）水中，含高氯酸钾1 5千克，属于盐水，对金属设备有腐蚀作用，不可以用来清洗机设备。如果用自来水清洗设备，也是一个补水措施。由于自然蒸发，也要定期进行补水，根据气候特性，企业可自行摸模索规律。4.3净化清洗水在药剂沉淀净化分离过程中，由于有很多固态物质不溶于水，以及化学能形成的硫化物等，会形成悬浊液和乳浊液，导致不清澈，目前有企业在第二级沉淀池中，通过加入生石灰，可使水质清澈，具体的反应机理还在试验研究中，攻克后会与行业共享。5废渣的主要成份5.1废渣中水不溶物成分爆竹药剂不溶物的主要成份：银粉、硫磺、珍珠岩粉；烟花药剂不溶物的主要成份：合金粉、银粉、硫磺、木炭、氧化铜、碳酸锶、粘合剂、聚氯乙烯等。由于冲洗地面的水都是循环利用的水，而且是水溶性盐的饱和溶液，所以药尘中的氧化剂不会再次溶解，还会混在药尘中，随废渣一同捞出。5.2废渣中水溶物含量测定废渣中的水溶物，基本上可确定为药剂中的可溶性盐，除苯二钾酸盐，应该是药剂中使用的各种氧化剂。通过对爆竹生产企业产生的废渣抽样检测，测得的水溶物含量值为：2 3.46%；2 8.8 0%，2 5.1 0%，平均值为2 5.7 9%；通过对烟花生产企业产生的废渣抽样检测，测得的水溶物含量值为：37.1 3%，31.1 4%，29.86%，平均值为32.7 3%。5.3废渣的综合成份综合上述检测数据，废渣中氧化剂含量（取高低端值）在2 3.46%一37.1 3%之间，助燃物（还原剂）对应在6 2.8 7%一7 6.54%之间，除去失效影响，这也是一个具有快速燃烧和爆炸的配方，在干燥的情况下，或进行大批量的烧毁处理，会形成爆炸后果。6废渣的处置建议6.1废渣对水质的危害目前生产企业的废渣采用烧毁处置的很少，没有先行模式可寻，大部分采用填埋的方式，所以产区还存在大量的待处置的废渣，由于在野外，填埋的废渣（或贮存的废渣未有防淋水措施），通过雨水的冲淋，部分的高氯酸钾被雨水溶解，渗入地下水，或流入地表水，对水质产生影响，甚至影响到饮用水的安全。6.2废渣堆积的隐患废渣如果变成干基，受激发能影响，就会产生燃烧、爆炸。废渣都应在湿润状态下保存，但废渣中的金属粉末，如铝粉、铝镁合金粉和防潮镁粉时，由于其活泼的金属特性，在受潮、返潮和遇到水时（有氧化剂形成电解质），就会和水发置换反应，生成碱，放出氢气，并产生去大量的热（俗称化学能）。由于药剂中含有硫，原子氢会在未结合生成氢气前，会在气固界面和药剂中的硫结合，生成硫化氢，从水中溢出，由于其比空气重，会沉积在地层以上的空气中，如果环境通风不畅，硫化氢气体会越积越厚，如果达到人的呼吸高度，处在环境中当事人，就会大量吸入，引起中毒，会出现无力、气闷，产生昏厥，如不立即脱离现场，深度中毒会导致休克、死亡。溢出硫化氢的同时，也会有部分的氢气溢出，当氢气与空气混合，达到极限比例，遇火花会形成爆炸（氢气为可燃性气体）。堆积的废渣一定要加强监管，保证通风，保证湿润状态，如要长时间保存，最好浸泡在专用水池中，防渗漏，防水淋。6.3废渣建议采用烧毁法废渣中去高氯酸根离子，普通化学法经济成本高，通过烧毁法，由于高温，在还原剂的作用下，会分解成氯化物，放出氧气，从测定含量来看，废渣为负氧差配比，转换会很完全（特殊情况，如难点燃，或燃烧速度慢，就要添加还原剂，如硫磺、木炭，或金属粉，使之变成负氧差）。6.4废渣烧毁建议采用常态化管理，每半月烧毁一次，不留存，杜绝隐惠！沉淀池至少每半月在上班前进行一次清理，渗水后的沉渣送至销毁场晾于后进行烧毁处理（销毁场外部距离不少于6 5m，晾坪做成阳光棚式，面积不小于25平方米；四周设防火墙，高度不少于1.5m；配置灭山火消防设施；处置人员的消防掩体；相应的处置器材室等；处置制度销毁量要求，不大于2 0 kg），销毁场冲洗设置多级专用废水收集池，如果高氯酸根离子超标，严禁外排，建议运回企业循环水池。烧毁的具体方式（露天摊开烧、专用焚烧炉、封闭销毁炉），论文编写组全体成员还在试验中。目前留存的大量废渣的处置，论文编写组全体成员也在制订技术方案，试验成熟后会与行业共享，希望用我们的行动，促进行业发展。第三十卷总第1 1 5期2 0 2 3年第2 期总炮科枝与市锡丨47