青梅腌制废液中氢氰酸的处理

1、青梅腌制废液中氢氰酸的处理福建分析测试FujianAnalysis&Testing59青梅腌制废液中氢氰酸的处理陈强,边归国:,章礼岳(1.福州大学化学化工学院,福州350002;2.福建省环保局总工程师办公室,福州350003;3.永泰丘山酒业有限公司.福建永泰350700)摘要:青梅腌制废液中含有苦杏仁甙水解后产生的剧毒物质氢氰酸,本文采用氢氧化钾和次氯酸钙处理腌制废液中的氢氰酸.处理试验室腌制一年的青梅腌制废液100mL,需要氢氧化钾4.1g,次氯酸钙0.33g.处理后腌制废液中总氰化合物的浓度为0.43mg/L,符合GB89781996污水综合排放标准表4中二级标准限值

2、(O.5mgrL).关键词:青梅;腌奄4废液;氢氰酸;氢氧化钠;次氯酸钙中图分类号:X502;0657.92文献标识码:A文章编号: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青梅腌制废液中含有氢氰酸,其为

5、青梅核仁中苦杏仁甙的水解产物.氢氰酸属剧毒物质.极少量的氰化物(每千克体重数毫克)就会使人,畜在很短时间内中毒死亡.氰化物污染水体引起鱼类,家畜及人群中毒的事例在国内外都有过报道.因此,在工农业生产过程中,必须严格控制氰化物的使用和排放量,尤其要有完善的污水处理设施以减少氰化物的外排量,使外排水中氰化物的含量达到国家环保部门规定的要求.据统计,处理含氰废水的方法有二十几种,如根据处理后氰化物的产物来分类,可分为破坏氰化物,转化氰化物为低毒物和回收氰化物等三类方法.其中破坏氰化物的方法有氯氧化法,二氧化硫一空气法,过氧化氢氧化法,活性炭催化氧化法,臭氧氧化法,电解法,高温分解法,吹脱曝气法,微生

6、物分解法,自然净化法.本实验采用氯氧化法来处理青梅腌制废液中的氢氰酸3J.1实验部分1.1仪器与试剂IKA磁力搅拌器,500mL蒸馏瓶,7220型分光光度计,25mL具塞比色管,500w可调电炉,WTWPH330便携式PH计,DX4015便携式傅立叶收稿日期:2009-210基金项目:福建省科技厅重点项目(腌制青梅产生的氢氰酸及腌制污水底泥治理的研究)作者简介:陈(1979一),男,工程师,从事环境大气监测工作.Email:jocq163.eom福建分析测试技术交流变换红外光谱(芬兰).漂白粉,氢氧化钙,氢氧化钠,氢氧化钾,以上为工业用品;吡唑啉酮,异烟酸,氰化钾,氯胺T,磷酸二氢钾,磷酸氢二

7、钠,氢氧化钠,以上试剂均为分析纯;实验用水为重蒸馏水.1.2实验方法1.2.1样品制备本实验分自制腌制废液和企业生产废液两种类型.自制腌制废液:取2kg青梅,密封于罐中腌制l2个月,获得520mL腌制废液,备用.企业生产废液:取福建省永泰大众青梅果酒厂和永泰丘山酒业有限责任公司的腌制废液各1L,备用.1.2.2用氢氧化钙,氢氧化钠和氢氧化钾调节腌制废液的pH值若在敞开式反应器中进行氯氧化法化学反应c2DH.Nc.o6N时,为避免氢氰酸等有毒气体逸出,首先必须将腌制废液的pH调至>9.分别往腌制废液中加入氢氧化钙,氢氧化钠和氢氧化钾.得出腌制废液的pH值随着氢氧化钙,氢氧化钠和氢氧

8、化钾的加入而变化的趋势图.1.2.3加入次氯酸钙处理腌制废液中的氢氰酸pH值调节完毕之后,在腌制废液中加人次氯酸钙进行处理.2结果与讨论2.1青梅腌制废液需要次氯酸钙的量购得福建省永泰青梅10kg,除去果肉和核仁壳,得到青梅核仁,称重为0.32kg.由于青梅核仁中苦杏仁甙的含量为2.08%,因此lOkg永泰青梅中苦杏仁甙的含量为6.66g.苦杏仁甙水解化学反应式,次氯酸钙处理氢氰酸化学反应式见图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图1苦杏仁甙水解,次氯酸钙处理氢氰酸的化学反应式由图1公式计算得知,在实验室条件下,要处理2kg永泰青梅核仁中的苦杏仁甙,需要0.5g纯次氯酸钙.从市场购得漂白粉中次氯酸钙含量约30%,因此需加漂白粉1.7g.将2kg青梅腌制一年,获得约520mL腌制废液,即处理520mL腌制废液,需要漂白粉1.7g;若处理其中100mL腌制废液,需要漂白粉O.33g.2.2在实验室条件下青梅腌制废液中的氢氰酸2.2.1用生石灰调整腌制废液的pH值取实验室内腌制一年的青梅腌制废液lOOmL,测得pH=2.01.往腌制废液中加入氢氧化钙,得到腌制废液的pH随着氢氧化钙加入量的变

10、化图,见图2.由图2得知,用氢氧化钙调节腌制废液的pH值效果不是很理想,pH值随着氢氧化钙的加入升高缓慢.这将导致氢氰酸以气态形式逸出,对作业人员产生危害.同时由于工业用的氢氧化钙混有一定量的碳酸钙,且腌制废液的酸度较高,因此加入氢氧化钙的过程将产生二氧化碳气体,这也有利于把氢氰酸气体带出.再者,氢氧化钙属于微溶于水的物质,处理结果将产生大量沉淀物,沉淀物与腌制废液混合呈糊状,这不利于腌制废液的进一步处理,也不利于腌制池的清洁.氧箪L化钙JJu入娥(g)图2腌制废续升高.通过观察,发现容器底部有未溶化的氢氧化钠存在.究其原因,腌制青梅时使用大量NaC1,导致腌制废液中Na基本达到饱和,因此氢氧

11、化钠仅溶解少量后无法继续溶解.2.2.3用氢氧化钾调整腌制废液的pH值取实验室内腌制一年的青梅腌制废液10OraL,往腌制废液中加人氢氧化钾,得到腌制废液的pH随着氢氧化钾加入量的变化图,见图4.飘军c化f加八鼓(g)图4腌制废液中加入氢氧化钾的pH变化由图4得知,用氢氧化钾调节腌制废液的pH值效果理想,pH值随着氢氧化钾的加入而迅速上升.在这种状态下有利于固定氢氰酸.实验得知,将100mL腌制废液的pH值由2.01调至9.o0,需要加氢氧化钾4.1g.2.3次氯酸钙对氢氰酸的处理结果取实验室内腌制一年的青梅腌制废液100mL,用氢氧化钾调整腌制废液的pH>9后,加入漂白粉0.3

12、3g,得到氢氰酸浓度随着时间的变化趋势图,见图5.图5氢氰酸降解图由图5可知,氢氰酸在加入次氯酸钙的前30min分解迅速,在30rain以后分解缓慢.实验得知,随着时间的延长,氢氰酸分解越彻底.分解氢氰酸3h时浓度最低,为0.43rag/L,符合GB89781996污水综合排放标准表4中二级标准(0.5mg/L)的限值要求.2.4处理青梅腌制工厂的腌制废液2.4.1与实验室在密封条件下腌制青梅不同,永泰大众青梅果酒厂和永泰丘山酒业有限责任公司的青梅腌制池均为敞开式的.我们分别在搅拌后的青梅腌制池上方采集空气,将采集的空气用便携式傅立叶变换红外光谱仪进行分析,得到分析结果见表1.由表l得知,腌制

13、池内空气中含有甲烷,氢氰酸,二氧化碳等有机和无机物.其中永泰大众青梅果酒厂腌制池内氰化氢浓度为2.1mg/m,超过大气综合污染物排放标准表2的标准限值(1.9mg/ms);永泰丘山酒业有限责任公司腌制池内氰化氢浓度为2.8mg/m,超过大气综合污染物排放标准表2的标准限值.2.4.2分别取永泰大众青梅果酒厂和永泰丘山酒业有限责任公司的腌制废液100mL,加入氢氧化钾表1两工厂腌制池空气的监测结果(单位:mg/m3)62福建分析测试技术交流4.1g,调整pH>9;JJ1)k次氯酸钙0.33g,处理时间为结果见表2.3h.分析处理前和处理后腌制废液的氰化物浓度.表2水质监测结果弹位:mg/L)由表2得知,永泰大众青梅果酒厂和永泰丘山酒业有限公司的腌制废液经过处理后,腌制废液中氰化物浓度均符合标准限值的要求.3结论本文取试验室条件下的青梅腌制废液,分析废液中氢氰酸的含量,并进行无害化处理.用该方法处理永泰县大众青梅果酒厂和永泰丘山酒业有限公司的腌制废液,通过实验,确立了将100mL腌制废液中的氢氰酸进行处理达到GB89781996(污水综合排放标准表4中二级标准的限值要求