含氰廢水處理，中天恒遠小編李德馨為您介紹，希望對您有所幫助。
氰化物是劇毒物質(zhì)，氰化物可在生物體內(nèi)產(chǎn)生氰化氫，使細胞呼吸受到麻痹引起窒息死亡。氰化氫、氫氰酸的分子結構是甲酸腈。一般把腈稱為有機氰化物。一般人一次口服 0.1克左右的氰化鈉(鉀)就會致死。CN - 對魚類有很大的毒性，比如鯽魚比較小致死量是0.2(ppm),世界衛(wèi)生組織規(guī)定魚的中毒限量為游離氰0.03mg/l。自然環(huán)境中普遍存在微量氰化物，主要來自肥料及有機質(zhì)。但高濃度的氰化物來自含氰工業(yè)污水 ，主要有電鍍污水、氰化提金、焦爐和高爐的煤氣洗滌廢水及冷卻水、一些化工污水和選礦污水、合成橡膠、纖維和染料等工業(yè)等，其濃度可在1-180mg/l以上。對人類的健康和牲畜、魚類的生命都是一種嚴重的威脅。盡管用了很多方法對廢水進行處理，但多數(shù)工廠排放的含氰廢水仍超過排放標準;有的雖然排放達標，但處理費用太高。為此，人們一直在尋找操作簡單、成本低、效果好的含氰廢水處理方法。含氰廢水分為高濃度含氰廢水、低濃度含氰廢水，對前者一般用回收氰化物的方法處理，對后者采用破壞氰的方法處理。本文綜合了目前國內(nèi)外含氰廢水的各種處理方法進行簡略敘述。
，氰化物處理方法概況
含氰廢水處理 1.1 酸化法
酸化法是金礦和氰化電鍍廠處理含氰污水的傳統(tǒng)方法。早在1930年國外某金礦就采用了此法處理含氰污水。我國金礦采用酸化法處理高濃度含氰污水也有十幾年的歷史，現(xiàn)已拓寬到處理中等濃度的氰化貧液。其突出優(yōu)點是能回收污水或礦漿中的氰。
酸化法原理是將廢水酸化至PH=2.5—3，金屬氰絡合物分解生成HCN，HCN的沸點僅25.6℃，當向廢水中充氣時極易揮發(fā)，揮發(fā)的HCN用堿液(NaOH)吸收回收使用。
含氰廢水處理 1.2氯化法
堿性氯化法是破壞廢水中氰化物的較成熟的方法，廣泛用于處理氰化電鍍廠、煉焦工廠、金礦氰化廠等單位的含氰廢水。其原理是采用氯氣或液氯、漂白粉將廢水中氰氧化成C02和N 2等無毒物質(zhì)。其中酸性液氯法除氰工藝與堿性氯化法相比，其除氰能力更強、一次處理合格，處理后排放污水含氰<0.3-0.4mg/L;藥劑消耗大幅度降低，處理成本也低于堿性處理方法。處理時間有所降低。但酸性法需全封閉式操作，應擁有一定難度。
含氰廢水處理 1.3 S02法
S02法又稱InCo法，是美國InCo金屬公司在80年代初研究成功的，其原理是用S02和空氣作氧化劑，在銅離子作催化劑條件下氧化廢水中的氰化物，生成HC03-、NH4+。該法的優(yōu)點是不僅可除去游離CN-、分子氰和絡合氰，而且能除去氯化法難以除去的鐵氰絡合物，反應快，處理后廢水達到排放標難;處理成本比臭氧法、濕式空氣氧化法和堿氯法低;藥劑來源廣，可利用焙燒S02煙氣或固體NaS2O3代替S02。但該法難以氧化SCN-，而SCN-以后又可離解出CN-，故不適合處理含SCN-高的含氰廢水。
含氰廢水處理 1.4 雙氧水氧化法和臭氧氧化法。
雙氧水氧化法適合處理低濃度含氰廢水。H20¬在堿性pH=10～11、有銅離子作催化劑的條件下氧化氰化物。生成CN0-、NH4+等。重金屬離子生成氫氧化物沉淀，鐵氰絡離子與其它重金屬離子生成鐵氰絡合鹽除去。
H202氧化法的缺點是H202價格較貴，來源不足，處理成本較高;運輸、使用有一定危險;對SCN-難氧化，仍有一定毒性。
含氰廢水處理 1.5 臭氧氧化法。
該法適用于處理很稀的含氰廢液。其機理是在堿性PH=11～12下用O3氧化氰化物，生成HC03-和N2。但該法不能除去鐵氰絡合物。為了能除去鐵氰絡合物，需采用臭氧法與紫外光解法聯(lián)合處理工藝。臭氧氧化法簡單方便，無需藥劑購運，只需奧氧發(fā)生器即可，處理后污水含氰CN-<1mg/L。該法的缺點是，臭氧發(fā)生器電耗大，處理費用高于堿氯法，應用遠不如堿氯法。
含氰廢水處理 1.6 活性炭處理含氰廢水及回收金、銀。
該法的原理是，活性炭吸附含氰廢水中的02和氰化物。在活性炭表面上02和H20生成H202(活性炭本身作催化劑)，又在銅鹽作用下，發(fā)生氰化物被H202氧化分解的反應。若廢水中H202不足，則在活性炭表面上發(fā)生水解反應：
HCN+H20=HCONH2
活性炭吸附廢水中的Au(CN)2-后轉化為AuCN或Au，故又可回收廢水中金、銀。
對于含有一定濃度的金、銀的廢水，采用活性炭吸附法處理可以吸附回收金銀，具有一定的應用價值。
含氰廢水處理 1.8 電解氧化法
電解氧化法是在國外研究得很多，主要用于處理電鍍含氰廢水。電解前首先調(diào)整pH>7，并加入少量食鹽，電解時，CN-在陽極上氧化生成CN0-、C02、N2，同時C1-被氧化成C12，C12進入溶液后生成HCl0，加強對氧的氧化作用;陰極上析出金屬。
該法的優(yōu)點是占地面積小，污泥量小，能回收金屬。缺點是電流效率低，電耗大，成本比漂白粉法稍高，會產(chǎn)生氣體CNCl，處理廢水難以達標排放。若要達標需電解幾天。一般光將高濃度含氰廢水電解到一定濃度后，再用氯化法處理后排放。目前國內(nèi)已很少采用此法。
含氰廢水處理 1.9 生物處理法。
生物處理法原理是當廢水中氰化物濃度較低時，利用能破壞氰化物的一種或幾種微生物，以氰化物和硫氰化物為碳源和氮源，將氰化物和硫氰化物氧化為C02、氨和硫酸鹽，或?qū)⑶杌锼獬杉柞０�，同時重金屬被細菌吸附而隨生物膜脫落除去。
生物處理法分為生物酶法和生物池法。工業(yè)上生物池法包括富氧活性污泥法、滴滲池法、富氧污泥儲留池法、旋轉生物接觸器(RBC)法。由于旋轉生物接觸器是敞開的，易逸出HCN有毒氣體。
國外生物法處理含氰廢水已經(jīng)開展工業(yè)化的應用。我國也開始進行了生物處理含氰廢水的工業(yè)試驗。
含氰廢水處理 1.10 其他方法
化學沉淀法是向廢水中加入FeS04或FeS04+Na2S03，使氰化物生成鐵氰化物沉淀(Me2Fe(CN)6•XH20);pH>8時，重金屬生成氫氧化物沉淀除去。也可以與內(nèi)電解法配合，在氰廢水中加入Fe屑，使氰化物生成Fe2[Fe(CN)6]沉淀。同時由于原電池的作用，CN-被氧化為CN0-，進一步生成C02、NH4+，從而達到除氰目的。自然凈化法是暴氣、光化學反應、共沉淀和生物分解等多種作用的整加，在這些作用下，氰化物逐漸分解為無毒的碳酸鹽、硝酸鹽及鐵氰化物沉淀，使廢水得以凈化。但該法過程緩慢。受到自然因素影響很大，排放廢水難達標，有一定危險性。
第二，含氯氧化劑法破氰
目前我國絕大部分電鍍氰化廢水使用這種方法。根據(jù)使用的藥劑不同，效果及成本也不相同。各種含氯氧化劑除氰反應原理都是水解生成 HClO，再利用HClO的強氧化性破氰，有關反應式如下：
CN - +HClO → CNCl+OH - ; CNCl+2OH - → CNO - +Cl - +H2O
ClO2 一步法除氰的反應式為：
2CN - +2ClO2 = 2 CO2 ↑ +N2 ↑ +2Cl -
Cl2 一步法除氰的反應式為：
2CN — + 3Cl2 + 2H2O → CO2 ↑ + N2 ↑ + 6Cl — + 4H +
第三，二氧化氯處理含氰廢水
含氰廢水處理 3.1 原理。
二氧化氯是一種強氧化劑，與氯氣相比，它具有氧化性更強，操作安全簡便，受 PH值的影響較小的特點。氯氣對氰化物的氧化通常只將CN - 氧化成毒性較小的氰酸鹽(NaCNO)，并要求很高的PH值，見反應式(1)，而二氧化氯對氰化物的氧化卻能將CN - 氧化成N 2 和CO 2 見反應式(2)，徹底消除氰化的的毒性：
CN - + Cl 2 +2OH - = CNO - + 2Cl - + H 2 O
2CN - +2ClO 2 = 2CO 2 ↑ + N 2 ↑ + 2Cl -
含氰廢水處理 3.2 影響二氧化氯除氰反應的因素
原水含氰濃度和 PH值對氧化反應的影響很大。
二氧化氯在 PH 值為 11.5 以上， ClO 2 / CN - =2.28-4.92 時，對含 CN - 濃度為 104.8-302.08mg/L 廢水，去除率比較高可達 99.6% ，平均去除率 95% 以上。并且原水中氰化物濃度越高，相應的二氧化氯需要的量越低。在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，反應罐中 PH 值的高低對氰化物的去除率具有明顯的影響。一般資料中認為二氧化氯要在低 PH 值的條件下對氰化物進行氧化去除，在實驗室中進行試驗得出： PH 值對二氧化氯的除氰的效率具有明顯的影響，當 PH 為酸性的情況下，接觸時間的加長對去除率并沒有明顯的改進， CN - 的去除率不到 20% ，這說明二氧化氯在酸性條件下，對氰化物的氧化作用極低的。當 PH 為弱堿性條件時，隨著接觸時間的加長，去除率都可達到 80% 以上，當 PH 達到 12.4 時，接觸 2h 去除率就可達到 96.3% 。這說明，二氧化氯對氰化物的氧化作用可以在弱堿性條件下進行。如果需要在短時間內(nèi)完成，則保持較高的反應 PH 值。二氧化氯可以直接將氰化物氧化成二氧化碳和氮的反應式如下：
2CN - +2ClO 2 = 2CO 2 ↑ +N 2 ↑ + 2Cl -
含氰廢水處理 3.3 二氧化氯除氰運行費用計算
二氧化氯可以直接將氰化物氧化成二氧化碳和氮，即：
2CN - + 2ClO 2 = 2CO 2 ↑ + N 2 ↑ + 2Cl -
氰化物以氰化鈉計算：
ClO 2 分子量67.5，NaCN分子量49，所以除 1g氰化物需二氧化氯量為：1.38克。
制取二氧化氯的反應式為：
2NaClO 3 + 4HCl = 2ClO 2 ↑ + Cl 2 ↑ + 2NaCl + 2H 2O
NaClO 3分子量106.5，HCl分子量73;NaCN分子量49，所以除 1g氰化物需氯酸鈉量為：1.64克。
NaClO 3 (99%)價格以為5元/kg,費用為0.0082元。
HCl(36%)價格為0.8元/kg,費用為0.0024元。
所以每除 1g氰所需的藥劑費用為0.0106元。
說明：反應產(chǎn)生的 Cl2 也有氧化除氰的能力，此處只是進行理論計算，這部分能力可視為工程中的安全系數(shù)。
含氰廢水處理 3.4二氧化氯除氰特點
近年來我國的二氧化氯發(fā)生技術、設備及應用技術得到了長足的發(fā)展。大有取代傳統(tǒng)的液、漂白粉、次氯酸鈉等消毒方法之趨勢。在氧化除氰處理方面主要特點為：
(1).是一種有效的去除水中高濃度氰化物的處理工藝。
(2).原水中氰化物濃度越高，達到同一去除率進所需的ClO2 / CN - 越低。
(3).PH值對二氧化氯氧化除氰的去除率具有明顯的影響。酸性條件下，二氧化氯對氰化物無去除作用，弱堿性條件下，氧化速率較慢，需延長接觸時間才能取得較高的去除率，當在PH>11的強堿性條件下,30min的接觸時間去除率即可達95%以上。
(4).二氧化氯破氰處理系統(tǒng)工藝簡單，操作安全方便，自動化程度高。
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