青梅腌制廢液中氫氰酸的處理

1、青梅腌制廢液中氫氰酸的處理福建分析測試FujianAnalysis&Testing59青梅腌制廢液中氫氰酸的處理陳強,邊歸國:,章禮岳(1.福州大學化學化工學院,福州350002;2.福建省環(huán)保局總工程師辦公室,福州350003;3.永泰丘山酒業(yè)有限公司.福建永泰350700)摘要:青梅腌制廢液中含有苦杏仁甙水解后產生的劇毒物質氫氰酸,本文采用氫氧化鉀和次氯酸鈣處理腌制廢液中的氫氰酸.處理試驗室腌制一年的青梅腌制廢液100mL,需要氫氧化鉀4.1g,次氯酸鈣0.33g.處理后腌制廢液中總氰化合物的濃度為0.43mg/L,符合GB89781996污水綜合排放標準表4中二級標準限值

2、(O.5mgrL).關鍵詞:青梅;腌奄4廢液;氫氰酸;氫氧化鈉;次氯酸鈣中圖分類號:X502;0657.92文獻標識碼:A文章編號:10098143(2009)020059-04TreatmentofhydrocyanicacidinthegreenplumpicklingwasteliquidChenQiangl,BianGui-guo2,ZhangLi-yue(1.Cegeofchemistryandchemicalengineering,FuzhouUniversity,Fuzhou,Fujian350002,China;2.FujianEnvironmentalProtectionBu

3、reau,Fuou,Fujian350003,China;3.YongtaiQiushangLiquorIndustryCo.Ltd,Yongtai,Fujian350700,China)Abstract:Thegreenplumpickleswasteliquidcontainedhydrocyanicacid.ThispaperusedpotassiumhydroxideandCalciumHypechltetohandlehydrocyanicacidinwasteliquid.TreatmentofthegreenplumpicklingliquidwasteslOOml,needPo

4、t4.1舀CalciumHypochlorite0.33g.TheConcentrationofTotalCyanideCompoundWas0.43mg/Linthetreatedpicklewastewater.ItreachedII-classcriteriaspecifiedinIntegratedWastewaterDischargeStandard(GB8978-1996).Keywor:greenplum;picklingwasteliquid;hydr,yanicacid;hydroxidepotassium;calciumhypoehlorite青梅腌制廢液中含有氫氰酸,其為

5、青梅核仁中苦杏仁甙的水解產物.氫氰酸屬劇毒物質.極少量的氰化物(每千克體重數(shù)毫克)就會使人,畜在很短時間內中毒死亡.氰化物污染水體引起魚類,家畜及人群中毒的事例在國內外都有過報道.因此,在工農業(yè)生產過程中,必須嚴格控制氰化物的使用和排放量,尤其要有完善的污水處理設施以減少氰化物的外排量,使外排水中氰化物的含量達到國家環(huán)保部門規(guī)定的要求.據統(tǒng)計,處理含氰廢水的方法有二十幾種,如根據處理后氰化物的產物來分類,可分為破壞氰化物,轉化氰化物為低毒物和回收氰化物等三類方法.其中破壞氰化物的方法有氯氧化法,二氧化硫一空氣法,過氧化氫氧化法,活性炭催化氧化法,臭氧氧化法,電解法,高溫分解法,吹脫曝氣法,微生

6、物分解法,自然凈化法.本實驗采用氯氧化法來處理青梅腌制廢液中的氫氰酸3J.1實驗部分1.1儀器與試劑IKA磁力攪拌器,500mL蒸餾瓶,7220型分光光度計,25mL具塞比色管,500w可調電爐,WTWPH330便攜式PH計,DX4015便攜式傅立葉收稿日期:2009-210基金項目:福建省科技廳重點項目(腌制青梅產生的氫氰酸及腌制污水底泥治理的研究)作者簡介:陳(1979一),男,工程師,從事環(huán)境大氣監(jiān)測工作.Email:jocq163.eom福建分析測試技術交流變換紅外光譜(芬蘭).漂白粉,氫氧化鈣,氫氧化鈉,氫氧化鉀,以上為工業(yè)用品;吡唑啉酮,異煙酸,氰化鉀,氯胺T,磷酸二氫鉀,磷酸氫二

7、鈉,氫氧化鈉,以上試劑均為分析純;實驗用水為重蒸餾水.1.2實驗方法1.2.1樣品制備本實驗分自制腌制廢液和企業(yè)生產廢液兩種類型.自制腌制廢液:取2kg青梅,密封于罐中腌制l2個月,獲得520mL腌制廢液,備用.企業(yè)生產廢液:取福建省永泰大眾青梅果酒廠和永泰丘山酒業(yè)有限責任公司的腌制廢液各1L,備用.1.2.2用氫氧化鈣,氫氧化鈉和氫氧化鉀調節(jié)腌制廢液的pH值若在敞開式反應器中進行氯氧化法化學反應c2DH.Nc.o6N時,為避免氫氰酸等有毒氣體逸出,首先必須將腌制廢液的pH調至>9.分別往腌制廢液中加入氫氧化鈣,氫氧化鈉和氫氧化鉀.得出腌制廢液的pH值隨著氫氧化鈣,氫氧化鈉和氫氧

8、化鉀的加入而變化的趨勢圖.1.2.3加入次氯酸鈣處理腌制廢液中的氫氰酸pH值調節(jié)完畢之后,在腌制廢液中加人次氯酸鈣進行處理.2結果與討論2.1青梅腌制廢液需要次氯酸鈣的量購得福建省永泰青梅10kg,除去果肉和核仁殼,得到青梅核仁,稱重為0.32kg.由于青梅核仁中苦杏仁甙的含量為2.08%,因此lOkg永泰青梅中苦杏仁甙的含量為6.66g.苦杏仁甙水解化學反應式,次氯酸鈣處理氫氰酸化學反應式見圖1.CaHON塑一ca,o+HCN6HCN+3Ca(Cl0)2?2Ca(OH)2+6HOCN+3CaC12+2Ca(OH)24HOCN+3Ca(ClO)2?2Ca(OH)2+4C02f+2N2t+3Ca

9、CI2+2Ca(OH)2+2H20圖1苦杏仁甙水解,次氯酸鈣處理氫氰酸的化學反應式由圖1公式計算得知,在實驗室條件下,要處理2kg永泰青梅核仁中的苦杏仁甙,需要0.5g純次氯酸鈣.從市場購得漂白粉中次氯酸鈣含量約30%,因此需加漂白粉1.7g.將2kg青梅腌制一年,獲得約520mL腌制廢液,即處理520mL腌制廢液,需要漂白粉1.7g;若處理其中100mL腌制廢液,需要漂白粉O.33g.2.2在實驗室條件下青梅腌制廢液中的氫氰酸2.2.1用生石灰調整腌制廢液的pH值取實驗室內腌制一年的青梅腌制廢液lOOmL,測得pH=2.01.往腌制廢液中加入氫氧化鈣,得到腌制廢液的pH隨著氫氧化鈣加入量的變

10、化圖,見圖2.由圖2得知,用氫氧化鈣調節(jié)腌制廢液的pH值效果不是很理想,pH值隨著氫氧化鈣的加入升高緩慢.這將導致氫氰酸以氣態(tài)形式逸出,對作業(yè)人員產生危害.同時由于工業(yè)用的氫氧化鈣混有一定量的碳酸鈣,且腌制廢液的酸度較高,因此加入氫氧化鈣的過程將產生二氧化碳氣體,這也有利于把氫氰酸氣體帶出.再者,氫氧化鈣屬于微溶于水的物質,處理結果將產生大量沉淀物,沉淀物與腌制廢液混合呈糊狀,這不利于腌制廢液的進一步處理,也不利于腌制池的清潔.氧簞L化鈣JJu入娥(g)圖2腌制廢續(xù)升高.通過觀察,發(fā)現(xiàn)容器底部有未溶化的氫氧化鈉存在.究其原因,腌制青梅時使用大量NaC1,導致腌制廢液中Na基本達到飽和,因此氫氧

11、化鈉僅溶解少量后無法繼續(xù)溶解.2.2.3用氫氧化鉀調整腌制廢液的pH值取實驗室內腌制一年的青梅腌制廢液10OraL,往腌制廢液中加人氫氧化鉀,得到腌制廢液的pH隨著氫氧化鉀加入量的變化圖,見圖4.飄軍c化f加八鼓(g)圖4腌制廢液中加入氫氧化鉀的pH變化由圖4得知,用氫氧化鉀調節(jié)腌制廢液的pH值效果理想,pH值隨著氫氧化鉀的加入而迅速上升.在這種狀態(tài)下有利于固定氫氰酸.實驗得知,將100mL腌制廢液的pH值由2.01調至9.o0,需要加氫氧化鉀4.1g.2.3次氯酸鈣對氫氰酸的處理結果取實驗室內腌制一年的青梅腌制廢液100mL,用氫氧化鉀調整腌制廢液的pH>9后,加入漂白粉0.3

12、3g,得到氫氰酸濃度隨著時間的變化趨勢圖,見圖5.圖5氫氰酸降解圖由圖5可知,氫氰酸在加入次氯酸鈣的前30min分解迅速,在30rain以后分解緩慢.實驗得知,隨著時間的延長,氫氰酸分解越徹底.分解氫氰酸3h時濃度最低,為0.43rag/L,符合GB89781996污水綜合排放標準表4中二級標準(0.5mg/L)的限值要求.2.4處理青梅腌制工廠的腌制廢液2.4.1與實驗室在密封條件下腌制青梅不同,永泰大眾青梅果酒廠和永泰丘山酒業(yè)有限責任公司的青梅腌制池均為敞開式的.我們分別在攪拌后的青梅腌制池上方采集空氣,將采集的空氣用便攜式傅立葉變換紅外光譜儀進行分析,得到分析結果見表1.由表l得知,腌制

13、池內空氣中含有甲烷,氫氰酸,二氧化碳等有機和無機物.其中永泰大眾青梅果酒廠腌制池內氰化氫濃度為2.1mg/m,超過大氣綜合污染物排放標準表2的標準限值(1.9mg/ms);永泰丘山酒業(yè)有限責任公司腌制池內氰化氫濃度為2.8mg/m,超過大氣綜合污染物排放標準表2的標準限值.2.4.2分別取永泰大眾青梅果酒廠和永泰丘山酒業(yè)有限責任公司的腌制廢液100mL,加入氫氧化鉀表1兩工廠腌制池空氣的監(jiān)測結果(單位:mg/m3)62福建分析測試技術交流4.1g,調整pH>9;JJ1)k次氯酸鈣0.33g,處理時間為結果見表2.3h.分析處理前和處理后腌制廢液的氰化物濃度.表2水質監(jiān)測結果彈位:mg/L)由表2得知,永泰大眾青梅果酒廠和永泰丘山酒業(yè)有限公司的腌制廢液經過處理后,腌制廢液中氰化物濃度均符合標準限值的要求.3結論本文取試驗室條件下的青梅腌制廢液,分析廢液中氫氰酸的含量,并進行無害化處理.用該方法處理永泰縣大眾青梅果酒廠和永泰丘山酒業(yè)有限公司的腌制廢液,通過實驗,確立了將100mL腌制廢液中的氫氰酸進行處理達到GB89781996(污水綜合排放標準表4中二級標準的限值要求