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危险化学品事故泄漏物的收集与处理之收容(集)

发布时间:2015-08-31 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:4394

对于重大危险化学品事故的泄漏,可选择用隔膜泵将泄漏出的物料抽入容器内或槽车内;当泄漏量小时,可用沙子、吸附材料、中和材料等吸收中和。或者用固化法处理泄漏物。

(一)固化法处理泄漏物

通过加入能与泄漏物发生化学反应的固化剂或稳定剂使泄漏物转化成稳定形式厂以便于处理、运输和处置。有的泄漏物变成稳定形式后,由原来的有害变成了无害,可原地堆放、不需进一步处理;有的泄漏物变成稳定形式后仍然有害,必须运至废物处理场所进一步处理或在专用废弃场所掩埋。常用的固化剂有水泥、凝胶、石灰。

1.水泥固化

通常使用普通硅酸盐水泥固化泄漏物。对于含高浓度重金属的场合,使用水泥固化非常有效。许多化合物会干扰固化过程,如锰、锡、一铜和铅等的可溶性盐类会延长凝固时间,并大大降低其物理强度,特别是高浓度硫酸盐对水泥有不利的影响,有高浓度硫酸盐存在的场合一般使用低铝水泥。酸性泄漏物固化前应先中和,避免浪费更多的水泥。相对不溶的金属氢氧化物,固化前必须防止溶性金属从固体产物中析出。

(1) 水泥固化的优点有的泄漏物变成稳定形式后,由原来的有害变成了无害,可原地堆放不需进一步处理。

(2)水泥固化的缺点大多数固化过程需要大量水泥,必须有进入现场的通道,有的泄漏物变成稳定形式后仍然有害,必须运至废物处理场所进一步处理或在专用废弃场所掩埋。

2. 凝胶固化

凝胶是由亲液溶胶和某些增液溶胶通过胶凝作用而形成的冻状物,没有流动性。可以使泄漏物形成固体凝胶体。形成的凝胶体仍是有害物,需进一步处置。选择凝胶时,最重要的问题是凝胶必须与泄漏物相容。

使用凝胶的缺点是:

1) 风、沉淀和温度变化将影响其应用并影响胶凝时间;

2) 凝胶的材料是有害物,必须作适当处置或回收使用;

3) 使用时应加倍小心,防止接触皮肤和吸入。

3.石灰固化

使用石灰作固化剂时,加人石灰的同时需加人适量的细粒硬凝性材料如粉煤灰、研碎了的高炉炉渣或水泥窑灰等。

(1)用石灰作固化剂的优点石灰和硬凝性材料易得。

(2)用石灰作固化剂的缺点形成的大块产物需转移,石灰本身对皮肤和肺有腐蚀性。

(二)吸附法处理泄漏物

所有的陆地泄漏和某些有机物的水中泄漏都可用吸附法处理。吸附法处理泄漏物的关键是选择合适的吸附剂。常用的吸附剂有:活性炭、天然有机吸附剂、天然无机吸附剂、合成吸附剂。

1.活性炭

活性炭是从水中除去不溶性漂浮物(有机物、某些无机物)最有效的吸附剂。

活性炭是由各种含碳物质如木头、煤、渣油、石油焦等碳化后,再经活化制得的,有颗粒状和粉状两种形状。清除水中泄漏物用的是颗粒状活性炭。被吸附的泄漏物可以通过解吸再生回收使用,解吸后的活性炭可以重复使用。

影响吸附效率的关键因素是被吸附物分子的大小和极性。吸附速率随着温度的上升和污染物浓度的下降而降低。所以必须通过试验来确定吸附某一物质所需的碳量。试验应模拟泄漏发生时的条件进行。

活性炭是无毒物质,除非大量使用,一般不会对人或水中生物产生危害。由于活性炭易得而且实用,所以它是目前处理水中低浓度泄漏物最常用的吸附剂。

2.天然有机吸附剂

天然有机吸附剂由天然产品,如木纤维、玉米秆、稻草、木屑、树皮、花生皮等纤维素和橡胶组成,可以从水中除去油类和与油相似的有机物。

天然有机吸附剂具有价廉、无毒、易得等优点,但再生困难又成为其一大缺陷。

天然有机吸附剂的使用受环境条件如刮风、降雨、降雪、水流流速、波浪等的影响。在此条件下,不能使用粒状吸附剂。粒状吸附剂只能用来处理陆上泄漏和相对无干扰的水中不溶性漂浮物。

3. 天然无机吸附剂

天然无机吸附剂是由天然无机材料制成的,常用的天然无机材料有黏土、珍珠岩、蛭石、膨胀页岩和天然沸石。根据制作材料分为矿物吸附剂(如珍珠岩)和黏土类吸附剂(如沸石)。

矿物吸附剂可用来吸附各种类型的烃、酸及其衍生物、醇、醛、酮、酯和硝基化合物;黏土类吸附剂能吸附分子或离子,并且能有选择地吸附不同大小的分子或不同极性的离子。黏土类吸附剂只适用于陆地泄漏物,对于水体泄漏物,只能清除酚。由天然无机材料制成的吸附剂主要是粒状的,其使用受刮风、降雨、降雪等自然条件的影响。

4.合成吸附剂

合成吸附剂是专门为纯的有机液体研制的,能有效地清除陆地泄漏物和水体的不溶性漂浮物。对于有极性且在水中能溶解或能与水互溶的物质,不能使用合成吸附剂清除。能再生是合成吸附剂的一大优点。常用的合成吸附剂有聚氨酯、聚丙烯和有大量网眼的树脂。

(1) 聚氨酯 有外表面敞开式多孔状、外表面封闭式多孔状及非多孔状几种形式。所有形式的聚氨酯都能从水溶液中吸附泄漏物,但外表面敞开式多孔状聚氨酯能像海绵体一样吸附液体。吸附状况取决于吸附剂气孔结构的敞开度、连通性和被吸附物的黏度、湿润力。但聚氨酯不能用来吸附处理大泄漏或高毒性泄漏物。

(2) 聚丙烯是线性烃类聚合物,能吸附无机液体或溶液。分子量及结晶度较高的聚丙烯具有更好的溶解性和化学阻抗,但其生产难度和成本费用更高。不能用来吸附处理大泄漏或高毒性泄漏物。

最常用的两种树脂是聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。这些树脂能与离子类化合物发生反应,不仅具有吸附特性,还表现出离子交换特性。

(三)用微取法收容泄漏物

撇取可收容水面上的液体漂浮物。撇取设备按功能可划分为4类:平面移动式撇取器、皮带式撇取器、堰式撇取器和吸入式撇取器。堰式和吸入式撇取器将水和泄漏物一块清除。大多数撇取器是专为油类液体而设计的,并且含有塑料部件。当用撇取器收容易燃泄漏物时,撇取器所用马达及其他电器设备必须是防爆型的。

(四)用抽取法清除泄漏物

抽取可清除陆地上限制住的液体泄漏物、水中的固体和液体泄漏物。如果泵能快速布置好,则任何溶性、不溶性漂浮物都可用抽取法清除。对于水中的不溶性漂浮物,抽取是最常用的方法。抽取使用的设备是泵。当使用真空泵时,要清除的有害物液位垂直高度(即压头)不能超过llm。多级禽心泵或变容泵在任何液位下都能用。抽取设备与有害物必须相容。

(五)设置表面水栅收容泄漏物

表面水栅可用来收容水体的不溶性漂浮物。通常充满吸附材料的表面水栅设置在水体的下游或下风向处,当泄漏物流至或被风吹至时将其捕获。当泄漏区域比较大时,可以用小船拖曳多个首尾相接的水栅或用钩子钩在一起组成一个大栅栏拦截泄漏物。为了提高收容效率,一般设置多层水栅。使用表面水栅收容泄漏物的效率取决于污染液流、风及波浪。如果液流流速大于1海里/小时、浪高大于lm,使用表面水栅无效。使用表面水栅的关键是栅栏材质必须与泄漏物相容。

(六)设置密封水栅收容泄漏物

密封水栅可用来收容水体的溶性、沉降性泄漏物,也可以用来控制因挖掘作业而引起的浑浊。密封水栅结构与表面水栅相同,但能将整个水体限制在栅栏区域。密封水栅只适用于底部为平面、液流流速不大于2海里/小时、水深不超过8m的场合。密封栅栏的材质必须与泄漏物相容。

(七)中和泄漏物

中和,郎酸和碱的相互反应。反应产物是水和盐,有时是二氧化碳气体。现场应用中和法要求最终pH值控制在6-9,反应期间必须监测pH值变化。

只有酸性有害物和碱性有害物才能用中和法处理。对于泄入水体的酸、碱或泄入水体后能生成酸、碱的物质,也可考虑用中和法处理。对于陆地泄漏物,如果反应能控制,常常用强酸、强碱中和,这样比较经济;对于水体泄漏物,建议使用弱酸、弱碱中和。

常用的弱酸有醋酸、磷酸二氢钠,有时可用气态二氧化碳。磷酸二氢钠几乎能用于所有的碱泄漏,当氨泄入水中时,可以用气态二氧化碳处理。

常用的强碱有碳酸氢钠水溶液、碳酸钠水溶液、氢氧化钠水溶液。这些物质也可用来中和泄漏的氯。有时也用石灰、固体碳酸钠、苏打灰中和酸性泄漏物。常用的弱碱有碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸钙。碳酸氢钠是缓冲盐,即使过量,反应后的pH值只是8.3。碳酸钠溶于水后,碱性和氢氧化钠一样强;若过量,pH值可达11.4。碳酸钙与酸的反应速度虽然比钠盐慢,但因其不向环境加入任何毒性元素,反应后的最终pH值总是低于9.4而被广泛采用。

对于水体泄漏物,如果中和过程中可能产生金属离子,必须用沉淀剂清除。中和反应常常是剧烈的,由于放热和生成气体产生沸腾和飞溅,所以抢险人员必须穿防酸碱工作服、戴防烟雾呼吸器。可以通过降低反应温度和稀释反应物来控制飞溅。

如果非常弱的酸和非常弱的碱泄入水体,pH值能维持在6-9之间,建议不使用中和法处理。

现场使用中和法处理泄漏物受下列因素限制:泄漏物的量;中和反应的剧烈程度;反应生成潜在地有毒气体的可能性;溶液的最终pH值能否控制在要求范围内。

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