电感耦合

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水泥协同处置固废实验室解决方案

发布日期:2021-07-06  点击次数:

项目意义
水泥协同处置是水泥工业提出的一种新的废弃物处置手段,它是指将满足或经过预处理后满足入窑要求的固体废物投入水泥窑,在进行水泥熟料生产的同时实现对固体废物的无害化处置过程。水泥窑协同处置可用于处理危险废物、生活垃圾(包括废塑料、废橡胶、废纸、废轮胎等)、城市和工业污水处理污泥、动植物加工废物、受污染土壤、应急事件废物等固体废物。但是,放射性废物、爆炸物及反应性废物、未经拆解的废电池、废家用电器和电子产品、含汞的温度计、血压计、荧光灯管和开关、铬渣、未知特性和未经鉴定的废物禁止入窑进行协同处置。
除此之外,入窑固体废物应具有相对稳定的化学组成和物理特性,其重金属以及氯、氟、硫等有害元素的含量及投加量应满足《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》(HJ662-2013)的要求。协同处置运行操作的技术要求主要包括:固体废物的准入评估、固体废物的接收与分析、固体废物的贮存以及预处理、固体废物在厂内的运输、固体废物的投加等,具体详见《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》(HJ662-2013)和《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB30485-2013)。


排放限值

(1)大气污染物限值

利用水泥窑协同处置固体废物时,水泥窑及窑尾余热利用系统排气筒大气污染物中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和氨的排放限值按《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)中的要求执行。其他污染物执行下表中规定的最高允许排放浓度。



协同处置固体废物水泥窑大气污染物最高允许排放浓度

单位:mg/m(二恶英除外)

污染物

最高允许排放浓度限值

氯化氢(HCl)

10

氟化氢(HF)

1

汞及其化合物(Hg)

0.05

铊、镉、铅、砷及其化合物(Tl+Cd+Pb+As)

1

铍、铬、锡、锑、铜、钴、锰、镍、钒及其化合物

(Be+Cr+Sn+Sb+Cu+Co+Mn+Ni+V)

0.5

二恶英类

0.1ngTEQ/m

(2)水泥产品污染物控制

a、协同处置固体废物的水泥窑生产的水泥产品,其质量应符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的标准;

b、协同处置固体废物的水泥窑生产的水泥产品中污染物的浸出,应满足相关的国家标准要求。

检测标准

1、GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》

2. GB4915-2013 《水泥工业大气污染物排放标准》

3、GB 5086.1-1997 《固体废物 浸出毒性浸出方法 翻转法》

4、GB/T 15555.1-1995 《固体废物 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法》

5.GB30485-2013《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》

6、GB/T 213-2008《煤的发热量测定方法》

7、GB/T 219-2008《煤灰熔融性的测定方法》

8、GB/T 15555.1-1995 《固体废物 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法》

9、GB/T 15555.2-1995 《固体废物 镉、铜、铅、锌的测定 原子吸收分光光度法》

10、GB/T 15555.3-1995 《固体废物 砷的测定 二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法》

11、GB/T 15555.4-1995 《固体废物 六价铬的测定 二苯碳酰二肼分光光度法》

12、GB/T 15555.6-1995 《固体废物 总铬的测定 直接吸入火焰原子吸收分光光度法》

13、GB/T 15555.10-1995 《固体废物 镍的测定 丁二酮肟分光光度法》

14、GB/T 15555.11-1995 《固体废物 氟化物的测定 离子选择电极法》

15、GB/T 15555.12-1995 《固体废物 腐蚀性的测定 玻璃电极法》
16
GB 184842001《危险废物焚烧污染控制标准》
17
GB 18599-2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》

18、HJ 781-2016 《固体废物 22种金属元素的测定 电感耦合等离子体发射光谱法》

19、HJ/T 20-1998 《工业固体废物采样制样技术规范》

20、HJ/T 299-2007 《固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》

21、HJ/T 300-2007 《固体废物 浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法》

22、HJ/T 20-1998  《工业固体废物采样制样技术规范》

23、HJ/T 299-2007 《固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》

24、HJ/T 300-2007 《固体废物 浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法》

13  HJ/T 166-2004 《土壤环境监测技术规范》

14  HJ/819-2017   《排污单位自行监测技术指南 总则》

15  HJ848-2017    《排污单位自行监测技术指南 水泥工业》。

1.ICP6800电感耦合等离子体原子发射光谱仪


1.ICP6800主要技术参数


高频发生器

工作频率

27.12MHz

频率稳定性

0.05

输出功率

 800W 1600W

输出功率稳定性

 0.05

匹配方式

自动匹配

扫描分光器

光路

Czerny turner

焦距

1000mm

光栅规格

离子刻蚀全息光栅,刻线密度3600L/mm2400L/mm4320L/mm;刻划面积(80×110mm

线色散倒数

0.26nm/m

分辨率

  0.008nm(3600线光栅)

0.015nm(2400线光栅)

0.005nm(4320线光栅)

整机技术指标

扫描波长范围

190nm500nm3600L/mm光栅)

190nm800nm2400L/mm光栅)

190nm460nm4320L/mm光栅)

重复性

RSD1.5

稳定性

RSD2.0


●样品可测量元素评估

1)要求:取样需要有代表性

2)方法:散点取样(不同部位取样并搅拌均匀)

3)设备:取样袋、取样铲等

3、样品信息建档

1)要求:样品信息需详细并真实可靠

2)内容:样品信息需包括样品名称、样品编号、取样时间、取样人员、样品重量、样品外观、样品气味等

4、样品前处理

1)含水率测定

     称取50-100g样品置于具盖容器中,于105℃下烘干,恒重至两次称量值的误差小于±1%,计算样品含水率:

                    η=(A-B)/A

A:样品干燥前重量

B:样品干燥后重量

η:   样品含水率

    仪器设备:分析天平、称量瓶

2)样品破碎

     样品颗粒应可以通过9.5mm孔径的筛,对于粒径大的颗粒可通过破碎、切割或者碾磨降低粒径。

     设备:筛(孔径9.5mm)、破碎机

3)确定使用的浸提剂

1)浸提剂:通过溶解、分离或交换,提取样品中某些成分而使用的溶剂。

2)种类:

       浸提剂1#:加入5.7ml冰醋酸至500ml试剂水中,加64.3ml 1mol/L氢氧化钠,稀释至1L。配制后溶液的pH值应为4.93±0.05

       浸提剂2#:用试剂水稀释17.25ml的冰醋酸至1L。配制后的溶液pH值应为2.64±0.05

3)选择浸提剂

    取5.0g样品至500ml烧杯或锥形瓶中,加入96.5ml试剂水,盖上表面皿,用磁力搅拌器猛烈搅拌5min,测定pH,如果pH<5.0,用浸提剂1#;如果pH>5.0,加上3.5ml 1M盐酸,盖上表面皿,加热至50℃,并在此温度下保持 10min。将溶液冷却至室温,测定pH,如果pH<5.0,用浸提剂1#;如果pH>5.0,用浸提剂2#

       药剂:1mol/L氢氧化钠溶液、冰醋酸(优级纯)、 1mol/L盐酸

       设备仪器:磁力搅拌器、 pH计、水浴锅、烧杯、锥形瓶、表面皿、量筒、移液管

5、浸出液制备

浸出液制备方法

    称取75-100g样品,置于2L提取瓶中,根据样品的含水率,按液固比为20:1L/Kg)计算出所需浸提剂的体积,加入浸提剂。

          A(1- η)/X=1/20

A:称取样品重量(单位g

η:   样品含水率

X:浸提剂体积(单位ml

     将已加入浸提剂的提取瓶,盖紧瓶盖后,固定在翻转式振荡仪上,调节转速为30±2r/min,于23±2℃下振荡18±2h。在振荡过程中如有气体产生,应定时在通风厨中打开提取瓶,释放过度的压力 。

     注意:在振荡过程中需要注意提取瓶是否有漏水现象,如有泄露,立即停止,更换新提取瓶,重复以上步骤重新制备浸出液。

    设备仪器:翻转振荡仪,电子天平,量筒,烧杯,移液管 、提取瓶(2L)等。  

6、浸出液后处理

1)过滤

    振荡过后浸出液需过滤处理,过滤用滤膜要求为玻纤滤膜或微孔滤膜,孔径0.6-0.8μm

    考虑到元素检测仪器需求,应使用高压过滤器进行过滤,能较大幅度降低水的盐度,以防止仪器堵塞。

    设备仪器:高压过滤器、滤膜、氮气发生器、烧杯等。   

2)消解

    为消除浸出液中有机物或还原性物质对元素检测的影响,浸出液需进行消解处理。

    目前微波消解较为普遍,效率高,且反应彻底。

     微波消解仪在使用过程中需注意安全,应规范操作,并在通风厨中进行。

     设备仪器:微波消解仪、烧杯、量筒、搅拌棒等

      药剂:浓硝酸等

●前处理设备

1

电热鼓风干燥箱

1

 = 1 \* GB3 箱体内均采用镜面不锈钢氩弧焊制作而成,箱体外采用优质钢板,造型美观、新颖。

 = 2 \* GB3 采用具有超温偏差保护、数字显示的微电脑温度控制器,带有定时功能,控温精确可靠。

 = 3 \* GB3 热风循环系统由能在高温下连续运转的风机和合适风道组成,提高工作室内温度均匀度。

 = 4 \* GB3 采用新型的合成硅密封条,能长期高温运行,使用寿命长,便于更换。

 = 5 \* GB3 可以从控温面板上调节箱内进风和排气量大小。

2

电子精密天平

1

 = 1 \* GB3 原装进口,超级单体传感器

 = 2 \* GB3 40M超高速微处理器MC1,五面玻璃防风罩

 = 3 \* GB3 蓝色背景光的液晶显示屏,四级防震

 = 4 \* GB3 可读性:0.1mg,最大称量值:200g

 = 5 \* GB3 重复性(S)0.1mg,线性:±0.2mg

进口

3

分析天平

1

0.9

0.9

称量范围:0600g;感量:0.01g

进口

4

微波消解仪(含消解罐)

1

 = 1 \* GB3 电源:220-240VAC50/60Hz8A

 = 2 \* GB3 微波频率:2450MHz;整机安装功率:1800W;微波最大输出功率:1300W,微波非脉冲连续自 = 3 \* GB3 动变频控制;可实现最大功率1300W长时间连续工作;

 = 4 \* GB3 温度控制系统:铂金电阻温度传感

 = 5 \* GB3 测温范围:0-300精度±1℃指铂金电阻 = 6 \* GB3 温度传感器的量程及精度;压力控制系统:压电晶体压力传感

 = 7 \* GB3 控压范围:0-10MPa (1500psi),精度±0.01MPa,指压电晶体压力传感器的量程范围及 = 8 \* GB3 精度;样品在消解过程中与外部环境完全隔绝;

 = 9 \* GB3 微波炉腔:316L不锈钢腔体,里外多层特氟隆防腐涂层。

5

加热电磁搅拌器

1

01800r/min 温度0100℃可调,配搅拌子6

国产

6

超纯水机

 = 1 \* GB3 预处理系统去除源水颗粒物质、铁、锰、余氯、钙、镁离子及吸附有机物、异味等
 = 2 \* GB3 源水四级加强型净化装置(PP+AC+软化+超滤)
 = 3 \* GB3 美国原装陶氏RO反渗透膜脱盐率高达98%
 = 4 \* GB3 双级RO反渗透技术,有效针对源水较差地区。
 = 5 \* GB3 具备开机自检,缺水保护报警,满水自动停机,超低压保护等功能;
 = 6 \* GB3 RO膜自动冲洗,开机定时18秒与取水完成后系统自动冲洗功能;
 = 7 \* GB3 RO纯水电导率在线监测功能;

7

水浴锅

 = 1 \* GB3 采用不锈钢内胆、烧杯孔可任意改变大小。

 = 2 \* GB3 高精度微电脑控制器,控温精确可靠。

 = 3 \* GB3 超温声光跟踪报警,使样品得到可靠保护。

20

马弗炉

 = 1 \* GB3 采用双层壳体结构,配有风冷系统,使得壳体表面温度<60℃

 = 2 \* GB3 采用五面加热。可以获得均匀的温度场。

 = 3 \* GB3 采用双热偶双仪表进行温度控制和检测,以保证不出现超温的情况发生。

 = 4 \* GB3 顶部设有的通风口,可排出炉腔内的腐蚀性气体和水分,从而延长加热元件的使用寿命。

 = 5 \* GB3 采用PID控制器,可以设置30段升降温程序。

 = 6 \* GB3 采用双仪表及OMEGA的双极Ksuper铠装热偶,一极控制温度采集,一极报警温度采集,当出现两极温度差别过大时,会有报警并及时切断主线路。

8

定量移液器

0.1-1ml任意设定,固定移液,精度≤±5ul。带D吸头1盒 。0.1-1ml任意设定,固定移液,精度≤±5ul。带D吸头1盒 。

0.1-2ml任意设定,固定移液,精度≤±5ul。带D吸头1盒 。

1-5ml任意设定,固定移液,精度≤±25ul。带吸头1盒。

1-10ml任意设定,固定移液,精度≤±25ul。带E吸头1盒。

9

冰箱

配套

0.5

0.5

 = 1 \* GB3 高精度电脑温度控制系统:箱体内置精度温度

 = 2 \* GB3 传感器,保持箱体内部温度稳定;
 = 3 \* GB3 智能控制风扇强制冷气循环系统,确保箱体内部温度均匀稳定;
 = 4 \* GB3 自动温度控制:高亮度数码显示,在2℃~10℃范围内任意设定,温度显示精度0.1℃;