有机锡废水及其化学氧化法处理技术

2010年第26卷第1期��石油化工安全环保技术��PETROCHEMICALSAFETYANDENVIRONMENTALPROTECTIONTECHNOLOGY49�清洁生产与综合治理��收稿日期:2009-11-07。��作者简介:王倩,女,1992年毕业于大连理工大学化学工程专业,现在中国石化工程建设公司从事环境管理工作,高级工程师。电话:010-84876965有机锡废水及其化学氧化法处理技术王�倩(中国石化工程建设公司,北京�100101)摘�要:有机锡污水对水环境危害较大,其中的污染物三丁基锡和三苯基锡是海洋污染物中最毒的化学品之一。我国对有机锡缺少相应的研究和立法。有机锡污水应用化学氧化法处理,可以达到较好的降解、去除效果。关键词:有机锡;毒性;化学氧化处理有机锡化合物有4种类型,其通式为RnSnX4-n),式中R为烃基,可为烷基或芳基等;X为无机或有机酸根、氧或卤族元素等,1�n�4。有机锡化合物多为固体或油状液体,具有腐败青草气味,常温下易挥发,不溶或难溶于水,易溶于有机溶剂。有机锡始用于20世纪40年代,随着工农业生产的发展,使用范围不断扩大,如农业杀虫剂、除草剂、工业中纺织品防霉、海洋船只防污涂料以及聚氯乙烯、合成聚氨酯、硅酮等的稳定剂。全世界的有机锡总产量约40%用作聚氯乙烯(PVC)稳定剂,30%用作农用杀虫剂,6%为海洋船只防污涂料成分,船舶防污涂料中主要为三丁基锡(TBT)和三苯基锡(TPhT),是海洋污染物中最毒的化学品之一[1]。1�有机锡污染近年来,有机锡的海洋环境污染问题得到了广泛关注。国际海事组织(IMO)自2003年起将禁止使用有机锡化合物用于船舶防污涂料生产,2008年始将最终禁止全世界任何船舶上使用这种防污涂层。有机锡,尤其是三丁基锡(TBT)在1ng/L(1ng=10-9g)的极低浓度下即能导致海水中的甲壳生物、鱼类出现性变异和群体衰落现象。由于海洋生物对有机锡有较强的富集能力,有机锡污染严重制约着海洋养殖业和海洋生态环境[2,3]。生活中的有机锡污染中毒事件,令有机锡为公众所认知。50年代法国的有机锡胶囊(含杂质三乙基碘化锡)事件造成102人脑白质水肿死亡,207人出现视力障碍;1999年我国江西赣江含有机锡(甲基硫醇锡)毒猪油事件使221人中毒,多人死亡;2000年,德国耐克牌运动服因含TBT(用于杀菌,但同时危害健康)被禁止销售。许多PVC地板亦含TBT,随地板磨损挥发到室内空气中,损害人体肝脏、肾脏和生殖器官,在德国遭到严格限制。目前在国内食品饮料的塑料包装中也发现了有机锡超标问题。2�有机锡污水处理工艺锡是非毒性金属,大多数无机锡化合物基本无毒,而锡的有机化合物毒性可能很大。毒性与其结构有关,比如三烷基锡(R3Sn)化合物,其毒性是二烷基锡(R2Sn)的十倍。TBT对大多数敏感水生生物(如藻类、浮游动物、软体动物和幼鱼等)具有慢性和急性毒性作用,短期暴露的致死浓度为0�04~16�g/L。WHO和日本卫生部分别规定人体每天的摄入量不得超过1�3和0�6�gTBT/kg体重[4]。水环境中的有机锡污染主要有几个来源:PVC管材中作为稳定剂的有机锡从管材中渗出到水中;从有机锡的生产和使用途径上,大部分有机锡进入城市污水系统;而我国港口码头有机锡污染相对严重。资料表明,有机锡可以降解为无50���石油化工安全环保技术��2010年第26卷第1期机锡,处理得当,不会像铅、汞、砷等的有机物那样造成永久的危害。有机锡污水的处理工艺即依此为设计原则。以某生产有机锡的化工厂为例。其产品主要为甲基锡、丁基锡等PVC稳定剂,生产废水测定指标主要是三烷基锡和总锡,污水处理工艺是根据有机锡的生物毒性特点,先氧化,后生化处理。即经中和、氧化、絮凝沉淀、过滤,去除废水中大部分对生物有害的有机锡后,送至生化系统进一步处理。主要处理工艺见图1。图1�某化工厂污水处理工艺流程有机锡污水首先进入中和池,根据水质情况加入适量酸或碱,由pH计控制酸碱阀门的开度,使流入氧化池的污水pH值为中性。氧化池为污水处理的关键。在此处,加入高锰酸钾(KMnO4)作为强氧化剂将污水中的有机锡氧化,减缓有机锡的毒性。氧化池分为三个室。在前两个室内,有机锡与KMnO4充分反应,降低其毒性;后一个室是使氧化产生的副产物二氧化锰沉降下来。氧化池出来的污水进入混凝池,在此加入高分子絮凝剂。污水在混凝池内充分絮凝混合后,均匀地溢流进入沉淀池。沉淀池为斜板重力沉降,使污水中的悬浮物和残余二氧化锰沉降。经沉淀处理后,污水溢流进入过滤池进一步去除SS,之后送至生化系统。沉淀出来的污泥经脱水处理,泥饼外运焚烧。表1�污染物浓度处理前后对照表污染物名称处理前/(mg�L-1)处理后/(mg�L-1)去除率,%总锡24026�9799�71COD