A. 氰氣是怎麼產生的
您好，氰氣是一種有毒的氣體，由氰化物分解而產生。氰化物是一種化學物質，它含有氰基（CNO），它可以在水中分解，當氰化物在水中分解時，就會產生氰氣。氰氣是一種無色、有毒的氣體，它有一股刺激性氣味銀激姿，它可鋒絕以通過呼吸道進入人體，對人體有害。氰氣可以通過空氣中的氰化物分解而產生，也可以通過化學反應產生。例如，當氰化鈉溶於水中鉛羨時，就會產生氰氣，氰氣也可以通過熱量和催化劑的作用而產生。
B. 關於水污染文章
一、污水處理現狀
在我國環境保護百花園里，各種污水處理技術猶如雨後春筍層出不窮。但是有的由於技術原因，不適合我國越來越嚴的環保要求，致使大量的污水處理工程出現升級改造，給中央和地方政府、以及用戶造成巨大的經濟損失。還有的因運行費用過高，用戶無法長期承受昂貴的運行費用，迫使污水處理處於停機或半停機狀態。也有一些環保公司沒有建設行政主管部門核發的設計和施工資質，承建的污水處理工程難以通過環保驗收。另有極少用戶重視力度不夠，建成的污水處理工程使用率較低，沒有起到保護環境的根本作用。建成投資少、運行費用低、安全、環保、節能增效的污水處理工程，不但有利於環境保護，而且也能改變用戶對污水處理工作的重視。
二、污水的來源和分類
污水（英文：sewage,wastewater）受一定污染的來自生活和生產的排出水。
1、生活污水
生活污水是人類在日常生活中使用過的，並被生活廢料所污染的水。其水質、水量隨季節而變化，一般夏季用水相對較多，濃度低；冬季相應量少，濃度高。生活污水一般不含有毒物質，但是它有適合微生物繁殖的條件，含有大量的病原體，從衛生角度來看有一定的危害性。
2、工業廢水
工業廢水是在工礦生產活動中產生的廢水。工業廢水可分為生產污水與生產廢水。生產污水是指在生產過程中形成、並被生產原料、半成品或成品等原料所污染，也包括熱污染（指生產過程中產生的、水溫超過60℃的水）；生產廢水是指在生產過程中形成，但未直接參與生產工藝、未被生產原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度少有上升的水。生產污水需要進行凈化處理；生產廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理，如冷卻處理。生活污水與生產污水的混合污水稱為城市污水。
3、初期雨水
被污染的雨水主要是指初期雨水。由於初期雨水沖刷了地表的各種污染物，污染程度很高，故宜作凈化處理。
4、水體受污染的原因：
人類生產活動造成的水體污染中，工業引起的水體污染最嚴重。如工業廢水，它含污染物多，成分復雜，不僅在水中不易凈化，而且處理也比較困難。
工業廢水，是工業污染引起水體污染的最重要的原因。它占工業排出的污染物的大部分。工業廢水所含的污染物因工廠種類不同而千差萬別，即使是同類工廠，生產過程不同，其所含污染物的質和量也不一樣。工業除了排出的廢水直接注入水體引起污染外，固體廢物和廢氣也會污染水體。
農業污染首先是由於耕作或開荒使土地表面疏鬆，在土壤和地形還未穩定時降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的懸浮物。
還有一個重要原因是近年來農葯、化肥的使用量日益增多，而使用的農葯和化肥只有少量附著或被吸收，其餘絕大部分殘留在土壤和漂浮在大氣中，通過降雨，經過地表徑流的沖刷進入地表水和滲入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中，城市生活污水、垃圾和廢氣引起水體污染造成的。城市污染源對水體的污染主要是生活污水，它是人們日常生活中產生的各種污水的混合液，其中包括廚房、洗滌房、浴室和廁所排出的污水。
世界上僅城市地區一年排出的工業和生活廢水就多達500立方公里，而每一滴污水將污染數倍乃至數十倍的水體。
三、主要污染物
1、病原體污染物
生活污水、畜禽飼養場污水以及製革、洗毛、屠宰業和醫院等排出的廢水，常含有各種病原體，如病毒、病菌、寄生蟲。水體受到病原體的污染會傳播疾病，如血吸蟲病、霍亂、傷寒、痢疾、病毒性肝炎等。歷史上流行的瘟疫，有的就是水媒型傳染病。如1848年和1854年英國兩次霍亂流行，死亡萬餘人；1892年德國漢堡霍亂流行，死亡750餘人，均是水污染引起的。
受病原體污染後的水體，微生物激增，其中許多是致病菌、病蟲卵和病毒，它們往往與其他細菌和大腸桿菌共存，所以通常規定用細菌總數和大腸桿菌指數及菌值數為病原體污染的直接指標。病原體污染的特點是：(1)數量大；(2)分布廣；(3)存活時間較長；(4)繁殖速度快；(5)易產生抗葯性，很難絕滅；(6)傳統的二級生化污水處理及加氯消毒後，某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常見的混凝、沉澱、過濾、消毒處理能夠去除水中99%以上病毒，如出水濁度大於0.5度時，仍會伴隨病毒的穿透。病原體污染物可通過多種途徑進入水體，一旦條件適合，就會引起人體疾病。
2、耗氧污染物
在生活污水、食品加工和造紙等工業廢水中，含有碳水化合物、蛋白質、油脂、木質素等有機物質。這些物質以懸浮或溶解狀態存在於污水中，可通過微生物的生物化學作用而分解。在其分解過程中需要消耗氧氣，因而被稱為耗氧污染物。這種污染物可造成水中溶解氧減少，影響魚類和其他水生生物的生長。水中溶解氧耗盡後，有機物進行厭氧分解，產生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味，使水質進一步惡化。水體中有機物成分非常復雜，耗氧有機物濃度常用單位體積水中耗氧物質生化分解過程中所消耗的氧量表示，即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃時，五天生化需氧量(BOD5)表示。
3、植物營養物
植物營養物主要指氮、磷等能刺激藻類及水草生長、干擾水質凈化，使BOD5升高的物質。水體中營養物質過量所造成的"富營養化"對於湖泊及流動緩慢的水體所造成的危害已成為水源保護的嚴重問題。
富營養化(eutrophication)是指在人類活動的影響下，生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下，湖泊也會從貧營養狀態過渡到富營養狀態，沉積物不斷增多，先變為沼澤，後變為陸地。這種自然過程非常緩慢，常需幾千年甚至上萬年。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活污水所引起的水體富營養化現象，可以在短期內出現。
植物營養物質的來源廣、數量大，有生活污水(有機質、洗滌劑)、農業(化肥、農家肥)、工業廢水、垃圾等。每人每天帶進污水中的氮約50g。生活污水中的磷主要來源於洗滌廢水，而施入農田的化肥有50%～80%流入江河、湖海和地下水體中。天然水體中磷和氮(特別是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生長的控制因素。當大量氮、磷植物營養物質排入水體後，促使某些生物(如藻類)急劇繁殖生長，生長周期變短。藻類及其他浮游生物死亡後被需氧生物分解，不斷消耗水中的溶解氧，或被厭氧微生物所分解，不斷產生硫化氫等氣體，使水質惡化，造成魚類和其他水生生物的大量死亡。藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中，又把生物所需的氮、磷等營養物質釋放到水中，供新的一代藻類等生物利用。因此，水體富營養化後，即使切斷外界營養物質的來源，也很難自凈和恢復到正常水平。水體富養化嚴重時，湖泊可被某些繁生植物及其殘骸淤塞，成為沼澤甚至乾地。局部海區可變成"死海"，或出現"赤潮"現象。
常用氮、磷含量，生產率(O2)及葉綠素-α作為水體富營養化程度的指標。防治富營養化，必須控制進入水體的氮、磷含量。
4、有毒污染物
有毒污染物指的是進入生物體後累積到一定數量能使體液和組織發生生化和生理功能的變化，引起暫時或持久的病理狀態，甚至危及生命的物質。如重金屬和難分解的有機污染物等。污染物的毒性與攝入機體內的數量有密切關系。同一污染物的毒性也與它的存在形態有密切關系。價態或形態不同，其毒性可以有很大的差異。如Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)大；As(Ⅲ)的毒性比As(Ⅴ)大；甲基汞的毒性比無機汞大得多。另外污染物的毒性還與若干綜合效應有密切關系。從傳統毒理學來看，有毒污染物對生物的綜合效應有三種：(1)相加作用，即兩種以上毒物共存時，其總效果大致是各成分效果之和。(2)協同作用，即兩種以上毒物共存時，一種成分能促進另一種成分毒性急劇增加。如銅、鋅共存時，其毒性為它們單獨存在時的8倍。(3)拮抗作用，兩種以上的毒物共存時，其毒性可以抵消一部分或大部分。如鋅可以抑制鎘的毒性；又如在一定條件下硒對汞能產生拮抗作用。總之，除考慮有毒污染物的含量外，還須考慮它的存在形態和綜合效應，這樣才能全面深入地了解污染物對水質及人體健康的影響。
有毒污染物主要有以下幾類：(1)重金屬。如汞、鎘、鉻、鉛、釩、鈷、鋇等，其中汞、鎘、鉛危害較大；砷、硒和鈹的毒性也較大。重金屬在自然界中一般不易消失，它們能通過食物鏈而被富集；這類物質除直接作用於人體引起疾病外，某些金屬還可能促進慢性病的發展。(2)無機陰離子，主要是NO2-、F-、CN-離子。NO2-是致癌物質。劇毒物質氰化物主要來自工業廢水排放。(3)有機農葯、多氯聯苯。目前世界上有機農葯大約6000種，常用的大約有200多種。農葯噴在農田中，經淋溶等作用進入水體，產生污染作用。有機農葯可分為有機磷農葯和有機氯農葯。有機磷農葯的毒性雖大，但一般容易降解，積累性不強，因而對生態系統的影響不明顯；而絕大多數的有機氯農葯，毒性大，幾乎不降解，積累性甚高，對生態系統有顯著影響。多氯聯苯(PCB)是聯苯分子中一部分氫或全部氫被氯取代後所形成的各種異構體混合物的總稱。
多氯聯苯劇毒，脂溶性大，易被生物吸收，化學性質十分穩定，難以和酸、鹼、氧化劑等作用，有高度耐熱性，在1000～1400℃高溫下才能完全分解，因而在水體和生物中很難降解。(4)致癌物質。致癌物質大體分三類：稠環芳香烴(PAHs)，如3，4-苯並芘等；雜環化合物，如黃麴黴素等；芳香胺類，如甲、乙苯胺，聯苯胺等。(5)一般有機物質。如酚類化合物就有2000多種，最簡單的是苯酚，均為高毒性物質；腈類化合物也有毒性，其中丙烯腈的環境影響最為注目。
5、石油類污染物
石油污染是水體污染的重要類型之一，特別在河口、近海水域更為突出。排入海洋的石油估計每年高達數百萬噸至上千萬噸，約佔世界石油總產量的千分之五。石油污染物主要來自工業排放，清洗石油運輸船隻的船艙、機件及發生意外事故、海上採油等均可造成石油污染。而油船事故屬於爆炸性的集中污染源，危害是毀滅性的。
石油是烷烴、烯烴和芳香烴的混合物，進入水體後的危害是多方面的。如在水上形成油膜，能阻礙水體復氧作用，油類粘附在魚鰓上，可使魚窒息；粘附在藻類、浮游生物上，可使它們死亡。油類會抑制水鳥產卵和孵化，嚴重時使鳥類大量死亡。石油污染還能使水產品質量降低。
6、放射性污染物
放射性污染是放射性物質進入水體後造成的。放射性污染物主要來源於核動力工廠排出的冷卻水，向海洋投棄的放射性廢物，核爆炸降落到水體的散落物，核動力船舶事故泄漏的核燃料；開采、提煉和使用放射性物質時，如果處理不當，也會造成放射性污染。水體中的放射性污染物可以附著在生物體表面，也可以進入生物體蓄積起來，還可通過食物鏈對人產生內照射。
水中主要的天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。目前，在世界任何海區幾乎都能測出90Sr、137Cs。
7、酸、鹼、鹽無機污染物
各種酸、鹼、鹽等無機物進入水體(酸、鹼中和生成鹽，它們與水體中某些礦物相互作用產生某些鹽類)，使淡水資源的礦化度提高，影響各種用水水質。鹽污染主要來自生活污水和工礦廢水以及某些工業廢渣。另外，由於酸雨規模日益擴大，造成土壤酸化、地下水礦化度增高。
水體中無機鹽增加能提高水的滲透壓，對淡水生物、植物生長產生不良影響。在鹽鹼化地區，地面水、地下水中的鹽將對土壤質量產生更大影響。
8、熱污染
熱污染是一種能量污染，它是工礦企業向水體排放高溫廢水造成的。一些熱電廠及各種工業過程中的冷卻水，若不採取措施，直接排放到水體中，均可使水溫升高，水中化學反應、生化反應的速度隨之加快，使某些有毒物質(如氰化物、重金屬離子等)的毒性提高，溶解氧減少，影響魚類的生存和繁殖，加速某些細菌的繁殖，助長水草叢生，厭氣發酵，惡臭。
魚類生長都有一個最佳的水溫區間。水溫過高或過低都不適合魚類生長，甚至會導致死亡。不同魚類對水溫的適應性也是不同的。如熱帶魚適於15～32℃，溫帶魚適於10～22℃，寒帶魚適於2～10℃的范圍。又如鱒魚雖在24℃的水中生活，但其繁殖溫度則要低於14℃。一般水生生物能夠生活的水溫上限是33～35℃。
除了上述八類污染物以外，洗滌劑等表面活性劑對水環境的主要危害在於使水產生泡沫，阻止了空氣與水接觸而降低溶解氧，同時由於有機物的生化降解耗用水中溶解氧而導致水體缺氧。高濃度表面活性劑對微生物有明顯毒性。
水體污染的例子很多，如京杭大運河(杭州段)兩岸有許多工廠，每天均有大量廢水排入運河，使水體中固體懸浮物、有機物、重金屬(Zn,Cd,Pb,Cu等)及酚、氰化物等含量大大超過地面水標准，有的超過幾十倍，使水體處於厭氧的還原狀態，烏黑發臭，魚蝦絕跡，不能用於生活、農業等用水；水體自凈能力差，若不治理，並控制污染源，水體污染還會進一步擴大。
水環境中的污染物，總體上可劃分為無機污染物和有機污染物兩大類。在水環境化學中較為重要的，研究得較多的污染物是重金屬和有機物。我國水污染化學研究始於70年代，從重金屬、耗氧有機物、DDT、六六六等農葯污染開始，目前研究的重點已轉向有機污染物，特別是難降解有機物，因其在環境中的存留期長，容易沿食物鏈(網)傳遞積累(富集)，威脅生物生長和人體健康，因而日益受到人們重視。本章著重介紹重金屬和有機污染物在水體中遷移轉化的環境化學行為。
四、污染物進入水體後的運動過程
污染物進入水體後立即發生各種運動。下面以海洋為例作一簡介，其他水體的情況，可以類推。
海洋中生活著各種各樣的水生動物和植物。生物與水、生物與生物之間進行著復雜的物質和能量的交換，從數量上保持著一種動態的平衡關系。但在人類活動的影響下，這種平衡遭到了破壞。當人類向水中排放污染物時，一些有益的水生生物會中毒死亡，而一些耐污的水生生物會加劇繁殖，大量消耗溶解在水中的氧氣，使有益的水生生物因缺氧被迫遷棲他處，或者死亡。特別是有些有毒元素，既難溶於水又易在生物體內累積，對人類造成極大的傷害。如汞在水中的含量是很低的，但在水生生物體內的含量卻很高，在魚體內的含量又高得出奇。假定水體中汞的濃度為1，水生生物中的底棲生物（指生活在水體底泥中的小生物）體內汞的濃度為700，而魚體內汞的濃度高達860。由此可見，當水體被污染後，一方面導致生物與水、生物與生物之間的平衡受到破壞，另一方面一些有毒物質不斷轉移和富集，最後危及人類自身的健康和生命。
五、水體污染對人體健康的影響
1、水體污染的危害是多方面的，這里簡單介紹一下水體污染對人體健康的影響
（1）、引起急性和慢性中毒。水體受有毒有害化學物質污染後，通過飲水或食物鏈便可能造成中毒。著名的水俁病、痛痛病是由水體污染引起的。
（2）、致癌作用。某些有致癌作用的化學物質如砷、鉻、鎳、鈹、苯胺、苯並(a)芘和其他多環芳烴、鹵代烴污染水體後，可被懸浮物、底泥吸附，也可在水生生物體內積累，長期飲用含有這類物質的水，或食用體內蓄積有這類物質的生物(如魚類)就可能誘發癌症。
（3）、發生以水為媒介的傳染病。人畜糞便等生物污染物污染水體，可能引起細菌性腸道傳染病如傷寒、痢疾、腸炎、霍亂等；腸道內常見病毒如脊髓灰質類病毒、柯薩奇病毒、傳染性肝炎病毒等，皆可通過水體污染引起相應的傳染病。1989年上海的"甲肝事件"，就是由水體污染引起的。在發展中國家，每年約有6000萬人死於腹瀉，其中大部分是兒童。
（4）、間接影響。水體污染後，常可引起水的感官性狀惡化，如某些污染物在一定濃度下，對人的健康雖無直接危害，但可使水發生異臭、異色，呈現泡沫和油膜等，妨礙水體的正常利用。銅、鋅、鎳等物質在一定濃度下能抑制微生物的生長和繁殖，從而影響水中有機物的分解和生物氧化，使水體自凈能力下降，影響水體的衛生狀況。
（5）、水體污染既可嚴重危害生態系統，還可造成嚴重的經濟損失。
2、主要污染物的影響
（1）、鉛: 對腎臟、神經系統造成危害，對兒童具高毒性，致癌性已被證實
（2）、鎘: 對腎臟有急性之傷害
（3）、砷: 對皮膚、神經系統等造成危害，致癌性已被證實
（4）、汞: 對人體的傷害極大，傷害主要器官為腎臟、中樞神經系統
（5）、硒: 高濃度會危害肌肉及神經系統
（6）、亞硝酸鹽: 造成心血管方面疾病，嬰兒的影響最為明顯(藍嬰症)，具致癌性
（7）、總三鹵甲烷: 以氯仿對健康的影響最大，致癌性方面最常發生的是膀光癌
（8）、三氯乙烯（有機物）: 吸入過多會降低中樞神經、心臟功能，長期暴露對肝臟有害
（9）四氯化碳（有機物）: 對人體健康有廣泛影響，具致癌性，對肝臟、腎臟功能影響極大
六、污水水質指標
污水水質指標一般分為物理、化學、生物三大類。
1、物理性指標
溫度、色度、嗅和味、固體物質
固體物質的三種存在形態：懸浮的、膠體的、溶解的。固體物質用。總固體量(TS)作為指標，污水處理中常用懸浮固體(SS)表示固體物質的含量。
2、化學性指標
(1)、化學需氧量(CODcr)：指用強化學氧化劑(我國法定用重鉻酸鉀)在酸性條件下，將有機物氧化成CO2與H2O所消耗的氧量(mg/L)，用CODcr表示。化學需氧量越高，表示水中有機污染物越多，污染越嚴重。
(2)、生化需氧量(BOD5)：水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(mg/L)。
如果污水成分相對穩定，則一般來說，CODcr> BOD5。
一般BOD5/ CODcr大於0.3，認為適宜採用生化處理。
(3)、總需氧量(TOD)：有機物主要元素是C、H、O、N、S等，當有機物被全部氧化時，將分別產生CO2、H2O、NO、SO2等，此時需氧量稱為總需氧量(TOD)。
(4)、總有機碳(TOC)：包括水樣中所有有機污染物質的含碳量，也是評價水樣中有機物質質的一個綜合參數。
(5)、總氮(TN)：污水中含氮化合物分為有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮，四種含氮化合物總量稱為總氮(TN)。凱氏氮(TKN)是有機氮與氨氮之和。
(6)、總磷(TP)：包括有機磷與無機磷兩類。
(7)、pH值
(8)、重金屬
3、生物性指標
(1)、大腸菌群數：每升水樣中所含有的大腸菌群的數目，以個/L計。
(2)、細菌總數：是大腸菌群數、病原菌、病毒及其他細菌數的總和，以每毫升水樣中的細菌菌落總數表示。
第三章 主要污水處理工藝對比
一、污水處理工藝
污水處理工藝就是對城市生活污水和工業廢水的各種經濟、合理、科學、行之有效的工藝方法。
1、根據《水污染控制工程》分類
（1）、不溶態污染物的分離技術：
①、重力沉降：沉砂池（平流、豎流、旋流、曝氣）、沉澱池（平流、豎流、輻流、斜流）；
②、混凝澄清；
③、浮力浮上法：隔油、氣浮；
④、其他：阻力截留、離心力分離法、磁力分離法
（2）、污染物的生物化學轉化技術：
①、活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化溝等
②、生物膜法：導流曝氣生物濾池、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等
③、厭氧生物處理法：厭氧消化、水解酸化池、UASB等
④、自然條件下的生物處理法：穩定塘、生態系統塘、土地處理法
（3）、污染物的化學轉化技術：
①、中和法：酸鹼中和
②、化學沉澱法：氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱
③、氧化還原法：葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法
④、化學物理消毒法：臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉
（4）、溶解態污染物的物理化學分離技術：
①、吸附法
②、離子交換法
③、膜分離法：擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾
④、其他分離方法：吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍
（5）、常見污水處理方法
①、物理法：物理或機械的分離過程。過濾,沉澱,離心分離,上浮等
②、化學法：加入化學物質與污水中有害物質發生化學反應的轉化過程。中和,氧化,還原,分解,混凝,化學沉澱等
③、物理化學法：物理化學的分離過程。氣提,吹脫,吸附,萃取,離子交換,電解電滲析,反滲透等④、生物法：微生物在污水中對有機物進行氧化,分解的新陳代謝過程。導流曝氣生物濾池、曝氣生物濾池, 活性污、泥生物轉盤,氧化塘,厭氣消化等
（6）、常用處理廢水的化學方法
①、混凝
向膠狀渾濁液中投加電解質,凝聚水中膠狀物質,使之和水分開
混凝劑有硫酸鋁,明礬,聚合氯化鋁,硫酸亞鐵,三氯化鐵等
含油廢水,染色廢水,煤氣站廢水,洗毛廢水等
②、中和
酸鹼中和,pH達中性
石灰,石灰石,白雲石等中和酸性廢水,CO2中和鹼性廢水
硫酸廠廢水用石灰中和,印染廢水等
③、氧化還原
投加氧化(或還原)劑,將廢水中物質氧化(或還原)為無害物質
氧化劑有空氣(O2),漂白粉,氯氣,臭氧等
含酚,氰化物,硫鉻,汞廢水,印染,醫院廢水等
④、電解
在廢水中插入電極板,通電後,廢水中帶電離子變為中性原子
電源,電極板等
含鉻含氰(電鍍)廢水,毛紡廢水
⑤、萃取
將不溶於水的溶劑投入廢水中,使廢水中的溶質溶於此溶劑中,然後利用溶劑與水的相對密度差,將溶劑分離出來
萃取劑:醋酸丁酯,苯,N—503等設備有脈沖篩板塔,離心萃取機等
含酚廢水等
吸附(包含離子交換)
將廢水通過固體吸附劑,使廢水中溶解的有機或無機物吸附在吸附劑上,通過的廢水得到處理
吸附劑有活性炭,煤渣,土壤等
吸附塔,再生裝置
染色,顏料廢水,還可吸附酚,汞,鉻,氰以及除色,臭,味等用於深度處理。
二、污水處理工藝流程
1、傳統的污水處理技術與現代污水處理技術的區別
（1）、傳統的污水處理技術
傳統的污水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。
（2）、現代污水處理技術
現代污水處理技術導流曝氣生物濾池是在傳統的曝氣生物濾池的基礎上，充分借鑒下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、SBR法、AB法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分離法、無泵污泥迴流法、給水快濾法等10者的設計手法和二級或三級污水處理工藝的特點而開發研製出來的污水處理新工藝、新技術。
2、污水處理技術特徵
（1）、傳統的污水處理技術特徵
一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD，COD物質)，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准。
三級處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。整個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後，經過格柵或者篩濾器，之後進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初次沉澱池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設備的出水進入二次沉澱池，二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之後進入污泥消化池，經過脫水和乾燥設備後，污泥被最後利用。
（2）、現代的污水處理技術特徵
①典型的集約化污水處理
導流曝氣生物濾池充分借鑒了下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、SBR法、AB法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分離法、無泵污泥迴流法、給水快濾法等10者的設計手法，集曝氣、快速過濾、懸浮物截留、兩曝兩沉、無泵污泥迴流、定期反沖於一體，使污水在U型雙錐這一個單元體內，綜合實現三級、三區、三相導流、無泵污泥外排及迴流處理全過程，是一種典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三相導流，脫氮除磷反應器，處理後的污水優於排放標准，可實現中水回用。
C. 含氰廢水如何處理
含氰廢水有抄很多種處理方法，襲需要根據廢水水質情況來選擇。
鹼性氯氣氧化破氰，在鹼性含氰廢水中通入氯氣氧化；
UV光催化破氰，以雙氧水為氧化劑，通過光輻射催化處理含氰廢水；
雙氧水催化氧化，通常以銅離子作為催化劑，在弱鹼性條件下常溫氧化；
臭氧氧化法，採用臭氧發生器制備臭氧氧化氫化物和硫氰酸鹽；
高溫加壓水解法，65℃以上氰根即可與水反應生成氨和碳酸鹽，200℃以上時水解速度非常快；
還有活性炭吸附、膜分離、溶劑萃取、金屬離子絡合法等等。
D. 水污染中常說的五毒是什麼
揮發酚 萬能與水蒸汽一起揮發的酚，其毒性很大。高濃度(超過0.05毫克/升)時，即可使魚致死。生活飲用水要求揮發酚的含量不超過0.002毫克/升。地面水要求不超過0.01毫克/升。
氰化物 煉焦、電鍍、選礦與冶金等生產廢水,往往含有大量的氰化物。氰化物具有劇烈的毒性，中毒後引起呼吸困難，造成全身細胞缺氧。在水體中其含量有0.01毫克/升時，即不宜作為公共給水源；0.03毫克/升對魚類有中毒作用；0.3毫克/升妨礙體生物凈化作用。生活飲用水要求氰的含量不超過0.01毫克/升，地面水要求不超過0.05毫克/升。
汞 天然水質中僅有汞的痕量存在,由於工廠，如農葯廠、儀表廣與瓷器廠等工業廢水的污染，使水中來的含量增加。汞的化合物對人體與動物都有很強的毒性，能危害中樞及末梢神經，並可形成積累性的慢性中毒。因此，生活飲用水與地面水要求無機汞化合物含量不超過0.001毫克/升。
砷化物天然水質中有時會發現極微的砷。碗酸、氮肥與錳鐵合金等工業廢水中都含有砷。使用含砷農葯噴灑果樹或處理農作物時，也可使地面水被污染。一切砷化物都具有強烈毒性，常見的有亞砷酸酐即俗名毗霜。飲用含微量砷的水質，會引起慢性中毒，使食管發生故障，粘膜損傷，並會在人體中積蓄，有害健康。生活飲用水要求砷的含量不超過0.02克/升，地面水要求不超過0.04毫克/升。
六份鉻 電鍍、印染、電池、火柴、製革與機器製造等工業廢水中都含有鉻的化合物。天然水質中的鉻，來如譽知自地層含鉻礦藏的溶蝕，或受上游工業廢水的污染。六價鉻的毒性比三價鉻的毒性強100倍，如虛態果水質中六渣消價鉻的含量超過0.1毫克/升，就對人體產生毒性作用。生活飲用水與地面水要求六價鉻的含量不超過0.05毫克/升。
E. 水體污染的主要來源有哪些
水體污染物的來源主要有：工業廢水、生活污水、農業污水、工業及礦山廢渣、大氣中污染物、天然污染物等。
工業廢水：未經處理的工業廢水直接排放是水體的重要污染源，具有量大、面廣、成分復雜、毒性大、不易凈化、難處理等特點。工業廢水最常見於化學工業、造紙工業、食品加工業、金屬製品工業、鋼鐵工業、皮革印染工業。我國每年約有1/3的工業廢水未經處理就直接排入水域，而且違規偷排十分嚴重。
例如，黑龍江省佳木斯市每年僅工礦企業不經處理直接排放江河的廢水達1億多噸，工業廢渣、生活垃圾年堆放量140多萬噸，其中化工廢渣中的硝基化合物和酚嚴重污染了市區及周圍地下水，污染物含量超標幾百倍。其中，市內最大水源地——六水源酚濃度超標最高達390倍，造成水源地報廢，直接經濟損失40多萬元。地下水在農業區，主要為硝酸鹽型水；在化工、農葯分布區，為硫酸鹽型水；在居民稠密區，主要為氯化物型水。近年來，氯、硝酸根增長最快，硫酸根次之。硝酸根檢出率達93?4％，超標率為60?5％；亞硝酸根檢出率81?0％；銨檢出率為11?0％；鐵0?3—33?0毫克／升，超標率為95?4％。
2005年12月15日，廣東省環保部門監測發現，廣東北江韶關段出現了重金屬鎘超標現象，在北江高橋斷面，監測部門測得鎘超標近10倍，嚴重威脅了下游飲用水源安全。經廣東省環保局調查，初步確認這起污染事件是由於韶關冶煉廠設備檢修期間超標排放含鎘廢水所致。12月20日，廣東省政府公布了這起嚴重環境污染事故，北江下游韶關、清遠、英德3個城市的飲用水受到污染威脅，部分城市自來水供應停止。
生活污水：主要是城市生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾、糞便等，生活污水中含有較多的氮、磷、硫、有機纖維、澱粉、糖類、脂肪、蛋白質、尿素、致病細菌等。我國每年約有90%以上的生活污水未經處理就直接排入水域。
據原環保總局的一份調查報告顯示，近年來，我國城市生活污水排放量以年均5%的速度遞增，1998年我國生活污水排放量為184億噸；1999年，城市生活污水排放量首次超過工業污水排放量，佔到全國污水排放總量的52?9%；2003年，全國工業廢水和城鎮生活污水排放總量為460億噸，其中城鎮生活污水排放量為247?6億噸，占總量的53?8%。
比如山西省太原市，全市廢水年排放量為1?9億立方米，隨廢水排出的各種有毒物質每年約19萬噸。汾河太原段水中的酚、氰、砷、汞、六價鉻五毒俱全，含酚量超過飲用標准2000多倍。
農業污水：包括牲畜糞便、農葯、化肥等。農業污水中，一是有機質、植物營養物及病原微生物含量高；二是農葯、化肥含量高。我國目前沒開展農業面上的監測，據有關資料顯示，在1億公頃耕地和220萬公頃草原上，每年使用農葯110?49萬噸。我國是世界上水土流失最嚴重的國家之一，每年表土流失量約50億噸，致使大量農葯、化肥隨表土流入江、河、湖、庫，隨之流失的氮、磷、鉀營養元素，使2/3的湖泊受到不同程度富營養化污染的危害，造成藻類以及其他生物異常繁殖，引起水體透明度和溶解氧的變化，從而致使水質惡化。
礦山廢渣：礦山開採的廢渣經雨水沖刷而污染河流、土壤和地下水。特別是稀有金屬、重金屬礦廠的礦渣經雨水沖刷使水中重金屬含量超標。
大氣污染物：大氣污染物可以經雨水的沉降作用而落入江河湖海中污染水體。
F. 水污染的主要污染物質是什麼
水體污染是指自然水體中的污染物在數量上超過了該物質在水體中的通常含量，超過了水體的自凈能力，導致水體的物理、化學性質發生了對生態環境有害的變化。
水體的污染物種類極多，按其種類和性質，一般可三大類：
(1) 無機污染物：主要包括重金屬離子、氰化物、氟化物和亞硝酸鹽等。
重金屬主要指汞、鉻、鎘、鉛、鎳、鋅、銅、鈷、錫等。鎘和汞是毒性較大的元素。含鎘廢水的主要來源有采礦冶煉、合金製造、電鍍、玻璃、油漆和顏料製造、照相材料、原子能反應堆等部門。目前環境中的汞污染，主要是因為工業上汞流失的增加而造成的，其中以水銀法制鹼工業最為突出。鉛、鉻毒性也很大，在鉻礦冶煉、電鍍、金屬加工、製革、油漆、顏料和印染等工業的廢水中都含有鉻。在鉻的化合物中Cr(Ⅵ)的毒性最大，Cr(Ⅲ)次之，Cr(Ⅱ)和金屬鉻毒性最小，其中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)被我國列為第一類污染物。
含氰廢水主要來源於電鍍車間、選礦廠、農葯廠、制葯廠。含氟廢水主要來源於玻璃陶瓷廠、農葯廠及電子工業。亞硝酸鹽由含氮有機物生物降解產生，這類物質是致癌物。
(2) 有機污染物：有機污染物的組趁很復雜，實際上常用BOD、COD、TOC、SS等指標來間接表示。具體的主要包括農葯（DDT、六六六等有機氯農葯）、醛、酮、酚以及多氯聯苯、芳香胺、高分子聚合物、染料等。
這些物質大多來自於有機合成農葯廠、煤氣、冶金、石油化工等工業廢水。這些有毒物質有害於人體健康，例如多氯聯苯(PCB)、聯苯胺對神經、肝臟、骨骼都有嚴重危害，甚至引起生殖障礙和致癌。
(3) 其他污染物：首先是放射性物質，他們放射出的α、β、γ射線會傷害人體組織，並造成長期危害，造成各種輻射病，如導致白血病、癌症及遺傳基因的突變，其次是生物污染物質，主要是指糞便中的各種致病細菌。最後是熱污染，水文的升高會使水中的有毒物質毒性作用加大，也會降低水生生物的繁殖率和氧的溶解率。
G. 水體污染的類型
9.1.1.1 水體污染的概念
水體，是河流、湖泊、沼澤、水庫、地下水、冰川、海洋的總稱。它不僅包括水，而且也包括水中的懸浮物、底泥及水生生物等。
水體因接受過多的雜質，而使其在水體中的含量超過了水體的自凈能力，導致其物理、化學及生物學特性改變和本質的惡化，從而影響水的有效利用，危害人體健康，這種現象稱為水體污染。在自然情況下，天然水的水質也常有一定變化，但這種變化是一種自然現象，不屬於水體污染。
水體一旦受到污染，會降低水的質量，直接或間接地危及人類的健康和生存。造成水體污染的原因主要有:點源污染與面源污染(或稱非點源污染)兩類。點源污染來自未經妥善處理的城市污水(生活污水與工業廢水)集中排入水體。面源污染來自:農田肥料、農葯以及城市地面的污染物，隨雨水徑流進入水體;隨大氣擴散的有毒有害物質，由於重力沉降或降雨過程，進入水體。
9.1.1.2 水體污染的類型
水體污染源是指向水體排放污染物的場所、設備和裝置等。按造成水體污染的原因可將水體污染源分為天然污染源和人為污染源;按受污染的水體可分為地面水污染源、地下水污染源和海洋污染源;按污染源釋放的有害物質種類分為物理性污染源、化學性污染源、生物性污染源;按污染的分布特徵可分為點污染源、面污染源、擴散污染源。
由自然因素造成的污染，稱為天然污染。如地面水滲漏和地下水流動將地層中某些礦物質溶解，使水中的鹽分、微量元素或放射性物質濃度偏高而使水質惡化。人類的生產和生活活動使水體污染，稱為人為污染。人為污染是當前水體污染的主要污染源。
(1)物理性污染
熱污染，主要來源於熱電站、核電站、冶金和石油化工等工廠的排水。
放射性污染，來源於核生產廢物、核試驗沉降物、核醫療研究單位的排水。
(2)化學性污染
無機污染包括:重金屬污染，來源於礦物開采、冶煉、電鍍、儀表、電解以及化工等工廠排水;砷污染，來源於含砷礦石處理、制葯、農葯和化肥等工廠的排水;氰化物污染，來源於電鍍、冶金、煤氣、洗滌、塑料、化學纖維等工廠的排水;氮和磷污染，來源於農田排水、糞便排水、化肥、製革、食品、毛紡等工廠的排水;酸鹼和鹽污染，來源於礦山、石油、化工、化肥、造紙、電鍍工廠排水。
有機污染包括:酚類化合物污染，來源於煉油、焦化、樹脂等工廠的排水;苯類化合物污染，來源於石油化工、焦化、農葯塑料、染料等工廠的排水;油類，來源於採油、煉油、船舶以及機械、化工等工廠的排水。
(3)生物性污染
病原體污染，來源於糞便、醫院污水、屠宰畜牧、製革生物製品等工廠排水。
黴素污染，來源於制葯、釀造、製革等工廠的排水。
9.1.1.3 水體污染的來源
污水是人類在自己的生活、生產活動中用過並為生活或生產過程所污染的水。污水包括生活污水、工業廢水、被污染的降水及各種排入管渠的其他污染水。
(1)生活污水
生活污水，是指居民在日常生活中排出的廢水。生活污水的成分取決於居民的生活狀況及生活習慣。我國地域廣闊、情況復雜，即使生活狀況相似，各地污水中雜質的成分和濃度也不盡相同。
(2)工業廢水
工業廢水，是在生產過程中排出的廢水。其成分主要取決於生產工藝過程和使用的原料，工業廢水也包括因高溫(水溫超過60℃)而形成熱污染的工業廢水。不同的工業生產產生不同性質的廢水，同類工業採用不同的生產工藝過程，產生的廢水也不相同。
工業廢水性質各異，多半具有危害性，未經處理不允許排放。但冷卻水和在生產過程中只起輔助作用或只是溫度稍有上升的水，因未被污染物污染或污染很輕，此時可採取冷卻或簡單的處理後重復使用。這種較清潔、不經處理即可排放的廢水稱為生產廢水;而污染較嚴重、必須經處理方可排放的工業廢水稱為生產污水。工業廢水是生產污水和生產廢水的總稱。
(3)城市污水
城市污水是排入城鎮排水系統的污水的總稱，是生活污水和工業廢水的混合液。我國多數城市污水屬此類。在合流制排水系統中，城市污水還包括降水。城市污水中各類污水所佔的比例，因城市的排水體制不同而有差異。城市污水的水質指標、污染物組成、形態及含量也因城市不同而存在差異。
9.1.1.4水體污染的性質
(1)物理性質
水溫:生活污水的年平均溫度相差不大，一般在10～20℃間;許多工業排出的廢水溫度較高。水中的溶解氧隨水溫的升高而減小:加速污水中好氧微生物的耗氧速度，導致水體處於缺氧和無氧狀態，使水質惡化。城市污水的水溫與城市排水管網的體制及生產潛水所佔的比例有關。一般來講，污水生物處理的溫度在5～40℃間。
色度:生活廢水的顏色一般呈灰色。工業廢水則由於工礦企業的不同，色度差異較大，如印染、造紙等生產污水色度很高。
臭味:臭和味是一項感官性狀指標。天然水是無色無味的。水體受到污染後產生氣味，影響了水環境。生活污水的臭味主要由有機物腐敗產生的氣體造成，主要來源於還原性硫和氮的化合物;工業廢水的臭味主要由揮發性化合物造成。
固體含量:水中所有殘渣的總和為總固體(TS)，其測定方法是將一定量水樣在105～110℃間烘箱中烘乾至恆重，所得含量即為總固體量。總固體生要由有機物、無機物及生物體組成，按其存在形態分為:懸浮物、膠體和溶解物。總固體包括溶解物質(DS)和懸浮固體物質(SS)。懸浮固體由有機物和無機物組成，根據其揮發性能，懸浮固體又可分為揮發性懸浮固體(VSS)和非揮發性懸浮固體(NVSS)兩種。生活污水中揮發性懸浮固體約佔70%。
(2)化學性質
無機物指標:主要包括氮、磷、無機鹽類和重金屬離子及酸鹼度等。
污水中的氮、磷為植物的營養物質。對於高等植物的生長來說，氮、磷是寶貴物質，而對於天然水體中的藻類，雖然是生長物質，但藻類的大量生長和繁殖，能使水體產生富營養化現象。
污水中的無機鹽類，主要指污水中的硫酸鹽、氯化物和氰化物等。硫酸鹽來自人類排泄物及一些工礦企業廢水，如洗礦、化工、制葯、造紙等工業廢水。污水中的硫酸鹽用SO2－4表示，可以在缺氧狀態下，由硫酸鹽還原菌和反硫化菌的作用，還原成H2S。氯化物主要來自人類排泄物。某些工業廢水含有較高的氯化物，它對管道及設備有腐蝕作用。污水中的氰化物主要來自電鍍、焦化、製革、塑料、農葯等工業廢水。氰化物為劇毒物質，在污水中以無機氰和有機氰兩種類型存在。除此以外，城市污水中還存在一些無機有毒物質，如無機砷化物，主要以亞砷酸和砷酸鹽形式存在。砷會在人體內積累，屬致癌物質。
污水中重金屬主要有汞、鎘、鉛、鉻、鋅、銅、鎳、錫等。重金屬以離子狀態存在時毒性最大，這些離子不能被生物降解，通常可以通過食物鏈在動物或人體內富集，產生中毒現象。上述金屬離子在低濃度時，有益於微生物的生長，有些離子對人類也有益，但其濃度超過一定值後，即有毒害作用。需要說明的是，有些重金屬具有放射性，在其原子裂變的過程中會釋放一些對人體有害的射線，主要有α射線、β射線，γ射線及質子束等;產生這些放射物質的金屬主要是鑭系和錒系元素，這些物質在生活污水中很少見，在某些工業廢水如采礦業及核工業廢水中會出現。一般情況下在城市污水中的含量極低。放射性物質能誘發白血病等疾病。
酸鹼污染物主要由排入城市管網的工業廢水造成。水中的酸鹼度以pH值反映其含量。酸性廢水的危害在於有較大的腐蝕性;鹼性廢水則易產生泡沫，使土壤鹽鹼化。一般情況下城市污水的酸鹼性變化不大，微生物生長最佳酸鹼度為中性偏鹼，當pH值超出6～9的范圍，對人畜就會造成危害。
有機物指標:城市污水含有大量的有機物，其主要是碳水化合物、蛋白質、脂肪等物質。由於有機物種類極其復雜，難以定量，但上述有機物都有被氧化的共性，即在氧化分解中需要消耗大量的氧，所以可以用氧化過程消耗的氧量作為有機物的指標。在實際工作中經常採用生物化學需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)、總有機碳(TOC)、總含氧量(TOD)等指標來反映污水中有機物的含量。
H. 污水處理站怎樣處理含氰廢水
處理含氰廢水的方法
除了氯氧化法、二氧化硫－空氣氧化法、過氧化氫氧化法、酸化回收法、萃取法已獨立或幾種方法聯合使用於黃金氰化廠外，生物化學法、離子交換法、吸附法、自然凈化法在國內外也有工業應用，由於報道較少，工業實踐時間短，資料數據有限，本章僅對這些方法的原理、特點、處理效果進行簡要介紹。
一、生物化學法
1、生物法原理
生物法處理含氰廢水分兩個階段，第一階段是革蘭氏桿菌以氰化物、硫氰化物中的碳、氮為食物源，將氰化物和硫氰化物分解成碳酸鹽和氨：
微生物
Mn（CN）n（n-m）-+4H2O+O2─→Me-生物膜+2HCO3-+2NH3
對金屬氰絡物的分解順序是Zn、Ni、Cu、Fe對硫氰化物的分解與此類似，而且迅速，最佳pH值6.7～7.2。
細菌
SCN-+2.5O2+2H2O→SO42-+HCO3-+NH3
第二階段為硝化階段，利用嗜氧自養細菌把NH3分解：
細菌
NH3+1.5O2→NO2-+2H++H2O
細菌
NO2-+0.5O2→NO3-
氰化物和硫氰化物經過以上兩個階段，分解成無毒物以達到廢水處理目的。
生物化學法根據使用的設備和工藝不可又分為活性污泥法、生物過濾法、生物接觸法和生物流化床法等等，國內外利用生物化學法處理焦化、化肥廠含氰廢水的報導較多。
據報道，從1984年開始，美國霍姆斯特克（Homestake）金礦用生物法處理氰化廠廢水，英國將一種菌種固化後用於處理2500ppm的廢水，出水CN-可降低到1ppm，是今後發展的方向。
微生物法進入工業化階段並非易事，自然界的菌種遠不能適應每升數毫克濃度的氰化物廢水，因此必須對菌種進行馴化，使其逐步適應，生物化學法工藝較長，包括菌種的培養，加入營養物等，其處理時間相對較長，操作條件嚴格。如溫度、廢水組成等必須嚴格控制在一定范圍內，否則，微生物的代謝作用就會受到抑制甚至死亡。設備復雜、投資很大，因此在黃金氰化廠它的應用受到了限制。但生物化學法能分解硫氰化物，使重金屬形成污泥從廢水中去除，出水水質很好，故對於排水水質要求很高、地處溫帶的氰化廠，使用生物法比較合適。
2、生物法的應用情況
國外某金礦採用生物化學法處理氰化廠含氰廢水。首先，含氰廢水通過其它廢水稀釋，氰化物含量降低到生化法要求的濃度（CN-<10.0mg/L）、溫度（10℃～18℃，必要時設空調），pH值（7～8.5）然後加入營養基（磷酸鹽和碳酸鈉），廢水的處理分兩段進行，兩段均採用Φ3.6×6m的生物轉盤，30%浸入廢水中以使細菌與廢水和空氣接觸，第一段用微生物把氰化物和硫氰化物氧化成二氧化碳、硫酸鹽和氨，同時重金屬被細菌吸附而從廢水中除去，第二段包括氨的細菌硝化作用，首先轉化為亞硝酸鹽，然後被轉化為硝酸鹽，第一段採用事先經過馴化的，微生物從工藝水中以兩種適應較高的氰化物和硫氰化物的濃度。第二段採用分離出來的普通的亞硝化細菌和硝化細菌，被附著在轉盤上的細菌的浮生物膜吸附重金屬並隨生產膜脫落而被除去，通過加入絮凝劑使液固兩相分開，清液達標排放，污泥排放尾礦庫。該處理裝置處理廢水（包括其它廢水）800m3/h，每個生物轉盤直徑3.6m，長6m。由波紋狀塑料板組成。該處理廠總投資約1000萬美元，其處理指標見表10-1。
表10－1 生物化學法處理含氰廢水效果
廢水名稱 廢水各組份含量（mg/L）
總CN- CN- SCN- Cu
處理前 3.67 2.30 61.5 0.56
處理後 0.33 0.05 0.50 0.04
3、生物化學法的特點
（一）優點
生物法處理的廢水，水質比較好，CN-、SCN-、CNO-、NH3、重金屬包括Fe(CN)64-均有較高的去除率，排水無毒，尤其是能徹底去除SCN-，是二氧化硫－空氣法、過氧化氫氧化法、酸化回收法等無法做到的。
（二）缺點
1）適應性差，僅能處理極低濃度而且濃度波動小的含氰廢水，故氰化廠廢水應稀釋數百倍才能處理，這就擴大了處理裝置的處理規模，大大增加了基建投資。
2）溫度范圍窄，寒冷地方必須有溫室才能使用。
3）只能處理澄清水，不能處理礦漿。
二、離子交換法
1950年南非開始研究使用離子交換法處理黃金行業含氰廢水。1960年蘇聯也開始研究，並在傑良諾夫斯克浮選廠處理含氰廢水並回收氰化物和金。
1970年工業裝置投入運行，取得了較好的效果，1985年加拿大的威蒂克（Witteck）科技開發公司開發了一種處理含氰廢水的離子交換法，不久又成立了一個專門推廣該技術的公司，叫Cy-tech公司，離子交換法處理進行研究，取得了許多試驗數據，並已達到了工業應用的水平。
1、離子交換法的基本原理
離子交換法就是用離子交換樹脂吸附廢水中以陰離子形式存在的各種氰化物：
R2SO4+2CN-→2R(CN)2+SO42-
R2SO4+Zn(CN)42-→R2Zn(CN)4+SO42-
R2SO4+Cu(CN)32-→R2Cu(CN)3+SO42-
2R2SO4+Fe(CN)64-→R4Fe(CN)6+2SO42-
Pb(CN)42-、Ni(CN)42-、Au(CN)2-、Ag(CN) 2-、Cu(CN)2-等的吸附與上述類似，硫氰化物陰離子在樹脂上的吸附力比CN-更大，更易被吸附在樹脂上。
R2SO4+2SCN-→2RSCN
在強鹼性陰離子交換樹脂上，黃金氰化廠廢水中主要的幾種陰離子的吸附能力如下：
Zn(CN)42->Cu(CN)32->SCN->CN->SO42-
樹脂飽和時，如果繼續處理廢水，新進入樹脂層的Zn(CN)42-就會將其它離子從樹脂上排擠下來，使它們重新進入溶液，但即使繼續進行這一過程，樹脂上已吸附的各種離子也不會全部被排擠下來，各種離子在樹脂上的吸附量根據各種離子在樹脂上的吸附能力以及在廢水中的濃度不同有一部分配比。對於強鹼性樹脂來說，這種現象十分明顯，具體表現在流出液的組成隨處理量的變化特性曲線上。各組分當被吸附力強於它的組分從樹脂上排擠下來時，其流出液濃度會出現峰值。
不同的弱鹼樹脂具有不同的吸附特性。因此，對不同離子的吸附力也有很大差別，研究用離子交換法處理含氰廢水的一個重要任務就是去選擇甚至專門合成適用於我們要處理的廢水特點的樹脂，否則樹脂處理廢水的效果或洗脫問題將難以滿足我們的需要。難以工業化應用。
2、離子交換法存在的問題及解決途徑
離子交換法存在的問題主要是樹脂的中毒問題，主要是吸附能力強於氰化物離子的硫氰化物、銅氰絡合物和鐵氰絡合物。由於上述物質吸附到樹脂上，使樹脂的洗脫變得較為復雜甚至非常困難。
（一）硫氰化物
對於大部分金氰化廠來說，廢水中含有100mg/L以上的SCN-，其中金精礦氰化廠廢水SCN-高達800mg/L以上，由於強鹼性陰離子交換樹脂對SCN-的吸附力較大，而且SCN-的濃度如此之高，使樹脂對其它應吸附而從廢水中除去的組分的吸附量大為降低，如Zn(CN)42-、Cu(CN)32-，同時，由於SCN-的飽和，會使CN-過早泄漏，導致離子交換樹脂的工作飽和容量過低。例如，當廢水中SCN-350mg/L時，其工作飽和容量（指流出液中CN-≤0.5mg/L條件）僅20倍樹脂體積，而且SCN-難以從樹脂上通過簡單的方法洗脫下來，這就限制了具有大飽和容量的強鹼性陰離子交換樹脂的應用，而弱鹼性陰離子交換樹脂飽和容量最高不過強鹼性樹脂的一半，從處理洗脫成本考慮，也不易使用，可見較高的SCN-濃度給離子交換樹脂帶來很大麻煩。如果從樹脂上不洗脫SCN-，那麼流出液CN-不能達標，即使不考慮CN-的泄漏，樹脂對其它離子的工作容量也減少。
（二）銅
盡管樹脂對Cu(CN)32-的吸附力不如Zn(CN)42-大，但它的濃度往往較高，在強鹼樹脂上的飽和容量約8～35kg/m3，甚至更高，但用酸洗脫樹脂上的氰化物時，銅並不能被洗脫下來，而是在樹脂上形成CuCN沉澱，為了洗脫強鹼樹脂上的銅，必須採用含氨洗脫液洗脫，使銅溶解，形成Cu(NH3)42-或Cu(NH3)2+而洗脫下來，這就使工藝復雜化，尤其是洗脫液的再生也不夠簡便。
（三）亞鐵氰化物離子
Fe(CN)64-盡管在樹脂上吸附量不大，但在用酸洗脫樹脂上氰化物和鋅時，會生成Zn2Fe(CN)6、Fe2Fe(CN)6、Cu2Fe(CN)6沉澱物，而使樹脂呈深綠至棕黑色，影響樹脂的再生效果，如果專門洗脫Fe(CN)64-，盡管效果好，可是，洗脫液再生等問題均使工藝變得更長，操作更復雜。
3、技術現狀
根據國產強鹼樹脂的上述特點，提出二種工藝：一是用強鹼性陰離子處理高、中濃度含氰廢水，旨在去除廢水中的Cu、Zn，廢水不達標但由於Cu、Zn的大為減少而有宜於循環使用。二是用強鹼性樹脂處理不含SCN-或SCN-濃度100mg/L以下的廢水，回收氰化物為主，處理後廢水達標外排。例如，在金精礦燒渣為原料的氰化廠用離子交換法處理貧液。把離子交換法用於這兩方面在技術和經濟上估計比用酸化回收法優越。最好的辦法是開發易洗脫再生的新型樹脂，國外的許多開發新型樹脂的報導介紹了吸附廢水中Fe(CN)64-、而且較容易被洗脫下來的樹脂，近年來，由於越來越重視三廢的回收，使人們十分重視使用離子交換法處理廢水使其達到排放標准同時使大多數氰化物得以回收並重新使用這類課題。
加拿大Witteck開發公司開發出的一種氰化物再循環工藝就是其中比較有代表性的一例，該公司為此成立了一個Cy-tech公司專門推銷這種工藝裝置。一份報導介紹，該工藝用於處理鋅粉置換工藝產生的貧液，使用強鹼性陰離子交換樹脂吸附重金屬氰化物，當流出液CN-超標時對樹脂進行酸洗，使用硫酸自下而上通過樹脂床即可使樹脂上的重金屬和氰化物被洗脫下來，其重金屬以陽離子形式存在於洗脫液中，洗脫液用類似於酸化回收法的裝置回收HCN，然後大部分洗脫液進行再生並重復用於洗脫。回收的NaCN用於氰化工段，少量洗脫液經過中和沉澱出重金屬離子後外排。據稱這種方法也可用於處理炭漿廠的尾漿，其工藝和樹脂礦漿法十分類似。Cy-tech公司認為該工藝經改進後也可消除尾礦庫排水中殘余氰化物及其它重金屬，該報導無詳細數據、資料以及樹脂的型號。
另一報導稱，這項工藝的關鍵是在廢水進入離子交換柱前，先完成一個化學反應（使游離CN-形成Zn(CN)42-），並在化學反應中應用一種催化劑，有關人士解釋說，如果沒有這個反應，廢水就不得不通過若干個交換柱提出那些無用的分子，從而增加了系統的成本和復雜性。
採用一段順流吸附裝置處理效果是CN-<0.5mg/L、各種重金屬的總和小於1mg/L，處理能力約720加侖／h，樹脂量約36加侖。
該試驗裝置大約需要處理3500加侖廢水才能使一個交換柱飽和，每隔一天對交換柱進行一次解吸，每月最大產渣量（重金屬沉澱物）也可裝入1隻45加侖的桶中，其廢水按所給數據估算重金屬總含量不大於50mg/L，估計重金屬絕大部分是鋅粉置換產生的Zn(CN)42-，該工藝裝置的投資與其它處理裝置相當。能在一年多的時間里靠回收氰化物而收回全部投資，該工藝由Cy-tech公司開始轉讓。但無工業應用的詳細報導。
我國對離子交換法處理氰化廠含氰廢水的研究主要有兩個目的，一是解決氰化—鋅粉置換工藝產生貧液的全循環問題，即從貧液中除去銅和鋅，為了達到較高的吸附容量，通常使用強鹼性陰離子交換樹脂， 當廢水中銅、鋅含量分別為140、100mg/L時，強鹼樹脂的工作吸附容量不小於15kg/m3和6.5kg/m3。飽和樹脂經酸洗回收氰化物並能洗脫部分鋅，然後用另一種洗脫劑洗脫銅，樹脂即可再生，而銅的洗脫劑需經再生方可重復使用，由於工藝較長目前尚無工業應用。
含氰廢水→過濾→離 子 交 換→（低濃度含氰廢水）返回浸出或處理
↓
（飽和樹脂）回收氰化物
↓ 再生樹脂返回使用
洗脫重金屬
重金屬回收
圖11-1離子交換法回收氰化物工藝
當然如果廢水中銅和SCN-極低時，樹脂的再生僅通過酸洗就
可完成，此條件下可保證離子交換工藝出水達標。無論是國內還是國外，其離子交換工藝原則流程大致相同，見圖11-1。
4、離子交換法的特點
（一）優點：
1）當廢水中CN-低於酸化回收法的經濟效益下限時，採用離子交換法由於氰化物和貴金屬具有較好的經濟效益，其處理效果優於酸化法，當廢水組成簡單時可排放。
2）投資小於酸化回收法
3）與酸化回收法相比，該方法葯耗、電耗小，金回收率高。
（二）缺點：
1）當廢水中SCN-含量高時，洗脫困難，樹脂的容量受到影響，處理效果變差，離子交換法的應用范圍受SCN-很大影響。
2）在洗脫氰化物過程中，很難洗脫銅，故需專門的洗脫方法和步驟，使工藝復雜化。
3）在酸洗過程中，Fe(CN)64-會在樹脂顆粒內形成重金屬沉澱物而使樹脂中毒。
4）對操作者的素質要求高。
三、吸附—回收法
前面已談過，離子交換為化學吸附，吸附力較強，故解吸困難，解吸成本高。近來，國外開發了用吸附樹脂、活性炭做吸附劑，從含氰礦漿或廢水中回收銅和氰化物的技術，已完成了半工業試驗。
1、吸附樹脂吸附—回收法
西澳大利亞一炭浸廠對液相中銅、氰化鈉濃度分別為85、158mg/L之氰尾進行了吸附─回收法半工業試驗，採用法國地質科學研究所開發的V912吸附樹脂，處理能力為10m3/d，處理後尾漿液相中游離氰化物（CN-）濃度小於0.5mg/L。飽和樹脂分兩級洗脫再返回使用，用金屬洗脫劑洗重金屬，用硫酸洗脫氰化物，洗脫液用與酸化回收法類似的方法回收氰化物。
試驗表明，當銅濃度增加時，處理成本增加較大。
以半工業試驗結果推算，建一座年處理能力100萬噸的裝置，在銅、氰化鈉濃度分別為100、300mg/L條件下，設備費為250萬加元。年回收銅122t，氰化鈉377t，年洗脫樹脂1700t次，洗脫每噸樹脂的消耗如下（單位：t）:
H2SO4攭NaOH Na2S 水 動力
0.5 0.453 0.048 17.5m3 12.3kwh
2、活性炭吸附—回收法
活性炭具有吸附廢水中重金屬和氰化物的特性，這早已人所共知，國外早在十年前就有金礦試驗用來處理貧液中銅等雜質，使貧液全循環，但沒能解決洗脫再生問題。
近年來，西澳大利亞一個炭漿廠完成了用洗性炭從浸出礦漿中回收銅和氰化物的半工業試驗，採用加溫解吸法選擇性解吸銅，含銅解吸液在酸性條件下沉澱氰化銅，再把氰化銅用硫酸氧化為硫酸銅出售。酸性水中的HCN用鹼性解吸液吸收再用於解吸工藝中。
銅是氰化過程增加氰化物耗量的一個較大因素，從浸出礦漿中回收銅和氰化物不但避免了銅對浸出的影響，提高了金的浸出率，而且減少了氰化物的消耗，具有一定的經濟效益，這一技術在特定的條件下可用來做為貧液全循環工藝中的去除銅措施。
四、自然凈化法
黃金氰化廠除少數收購金精礦進行提金然後把氰渣做硫精礦出售而不設尾礦庫外，絕大部分礦山建有較大容量的尾礦庫（池）。氰化廠廢水在其內停留時間一般在1～3天，有個別尾礦庫，廢水可停留十天以上。由於曝氣、光化學反應，共沉澱和生物作用，氰化物的濃度逐漸降低，這種靠尾礦庫（池），降低氰化物含量的方法稱為自然凈化法。目前絕大部分氰化廠都把尾礦庫自然凈化法做為除氰的一種輔助手段，經廢水處理裝置處理後的廢水再經尾礦庫進行二級處理，排水氰含量進一步降低，由於這種方法沒有處理成本問題（尾礦庫的建設是為了沉降懸浮物和貯有尾礦），故對人們有很大的吸引力，甚至有些氰化廠建立了專門的自然凈化池以期使自然凈化法的處理效果更好，如何提高自然凈化法的處理效果，把目前做為輔助處理方法的自然凈化法單獨用來處理含氰廢水？這是一項很有意義的科研工作，許多科研人員都在深入研究這一課題。
1、自然凈化法的特點
由於使用自然凈化法的氰化廠不多，可靠的數據有限，其特點尚未充分暴露出來。
（一）優點
1）不使用葯劑，處理成本低。
2）與其它方法配合，可做為一級處理方法也可做為二級處理方法，可靈活使用。
3）無二次污染。
（二）缺點
1）對尾礦庫要求高，必須不滲漏，匯水面積要大。
2）受季節、氣候影響大，在寒冷地區效果差。
2、自然凈化法原理
已完成的研究表明，自然凈化法至少是曝氣、光化學反應、共沉澱和生物分解四種作用的疊加。自然，影響自然凈化法效果的因素也就是上述四種作用之影響因素的疊加。
（一）曝氣
含氰廢水與大氣接觸，大氣中的SO2、NOx、CO2就會被廢吸收，使廢崐水pH值下降。
CO2+OH-→HCO3-
SO2＋OH攩－攪→HSO3-
隨著廢水pH值的下降，廢水中的氰化物趨於形成HCN：
CN-+H+→HCN（aq）
亞鐵氰化物會與重金屬離子形成沉澱物這一反應促使重金屬氰化物的解離，以Zn(CN)42-為例：
Zn(CN)42-+Fe(CN)64-+4H+→Zn2Fe(CN)6↓+4HCN(aq）
由於空氣中HCN極微，廢水中的HCN將傾向於全部逸入大氣中，從動力學角度考慮,HCN的逸出速度受如下因素影響：
1）廢水溫度，廢水溫度高，HCN蒸氣分壓高，有利於HCN逸出，而且水溫高，水的粘度小，液膜阻力減少。
2）風力，尾礦庫上方風力大，水的擾動劇烈，氣—液接觸面積增大，酸性氣體和HCN在氣相擴散速度加快，水體內HCN的液相擴散也加快，酸性氣體與水的反應加快。
3）尾礦庫匯水特性
尾礦庫匯水面積大，水層淺，使單位體積廢水與空氣接觸表面增大，風力對水體的攪動效果增大，有利於HCN的逸出和酸性氣體的吸收。
4）廢水組成
廢水中重金屬含量高時，HCN的形成和逸出由於受絡合物解離平衡的限制，速度明顯變慢。
5）廢水pH值
廢水pH值低，有利於重金屬氰絡物的解離和HCN的形成。
HCN全部從水中逸出需要較長時間，其道理與酸化回收相似，在1m深的水層條件下，表層氰化物濃度為0.5mg/L時，底層氰化物濃度15mg/L，可見HCN逸出之難度。
在曝氣過程中，空氣中的氧不斷地溶於廢水中，其傳質速率也受液相擴散阻力的影響，表層溶解氧濃度高，底部濃度低，溶解氧進入液相後，與氰化物發生氧化反應：
2Cu(CN)2-+0.5O2+3H2O+2H+→2Cu(OH)2↓+4HCN
2CN-+O2→2CNO-
CNO-+2H2O→CO32-+NH4+
含氰廢水在尾礦庫內，還會發生水解反應，生成甲酸銨，廢水溫度越高，反應速度越快：
HCN+H2O=HCO-ONH4
這些反應的總和就是曝氣的效果，為了提高曝氣效果，必須提高廢水溫度，廢水與空氣的接觸表面積，增大水體的攪動程度，這樣才能保證HCN迅速逸入空氣而氧迅速溶解於廢水中並和氰化物反應，曝氣法受季節地域影響較大。
（二）光化學反應
廢水中的各種氰化物在陽光紫外線的照射下，發生如下反應：
Fe(CN)64-+H2O→Fe(CN)53-·H2O+CN-
4Fe(CN)64-+O2+2H2O→4Fe(CN)63-+4OH-
4Fe(CN)64-+12H2O→4Fe(OH)3↓+12HCN+12CN-
亞鐵氰化物和鐵氰化物離子在光照下分解出遊離氰化物，文獻介紹在3～5小時的光照時間里，60%～70%的鐵氰化物分解、80%～90%的亞鐵氰化物分解。由於分解出的氰化物不會很快地被氧化，因而會造成水體氰化物含量增高，這就是地表水水質指標中要求用總氰濃度的原因之一。
分解出的游離氰化物不斷地被氧化，水解以及逸入空氣中，達到了降低廢水中氰化物濃度的目的。
逸入空氣中的HCN，在陽光紫外線作用下，與氧發生反應。
HCN+0.5O2→HCNO
夏季，反應時間約10分鍾，冬季約1小時，從這點看，HCN的逸出不會影響大氣的質量，許多焦化廠利用曝氣法處理含氰廢水，其氰化物揮發量比黃金行業多，而且大部分工廠位於城市，並未聞發生污染事故。
光化學反應與氣溫和光照強度有關，因此，夏季除氰效果遠比冬季好。
（三）共沉澱作用
廢水中亞鐵氰化物還會形成Zn2Fe(CN)6、Pb2Fe(CN)6之類的沉澱，與Cu(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3、CaSO4等凝聚在一起，沉於水底從而達到了去除重金屬和氰化物的效果，沉澱效果受pH值和廢崐水組成的制約，pH值低時效果好。
（四）生物化學反應
當尾礦庫廢水氰化物濃度很低時，廢水中的破壞氰化物的微生物將逐漸繁殖起來，並以氰化物為碳、氮源，把氰化物分解成碳酸鹽和硝酸鹽。
生物化學作用受廢水組成和溫度影響，如果氰化物濃度高達100mg/L，那麼微生物就會中毒死亡，如果溫度低於10℃，則微生物不能繁殖，生化反應也不能進行。
綜上所述，自然凈化法的效果受地理位置（南、北方、高原、平原）、天氣（陰、晴、氣溫、風力）、尾礦庫（匯水面積、水深、水流速度）微生物，廢水組成（pH、氰化物濃度、重金屬濃度）廢水在尾礦庫內停留時間等諸因素的影響。至崐於上述因素對曝氣、光化學反應，共沉澱以及生化反應的影響程度，以及這四種除氰途徑哪個作用大，目前尚無定量的數據可供參考。某研究所提出的氰化物自凈數學模型如下：
C=C0e-kt
其中，k為常數,單位:小時;t為自然凈化時間（小時），C、C0分別為某時某刻氰化物濃度和原始氰化物濃度。當溫度在10～30℃范圍內時，式中k值在0.005～0.01范圍，由於k值僅反應了溫度，沒有反應其它眾多的因素，故無多大應用價值。
正因為自然凈化法受許多因素制約，其處理效果並不穩定，如果進入尾礦庫的崐廢水氰化物濃度低（<10mg/L）、廢水在尾礦庫停留時間長，排水有可能達標，大部分氰化廠把尾礦庫做為二級處理設施。然而近年來，由於氰化物處理費用增高，一些氰化廠正探索用尾礦庫做為氰化物的一級處理設施。
3、自然凈化法的實踐
某全泥氰化廠尾礦庫建在較厚（2～5m），黃土層的溝內，廢水無滲入地下水的可能，該地區乾燥少雨，年蒸發水量大於降雨量，故尾礦庫無排水，氰化物在尾礦庫內自然凈化，不再採用其它方法處理，節省了大量葯劑、費用，降低了選礦成本。
某全泥氰化廠尾礦庫不滲漏，含氰化物尾礦漿直接排入尾礦庫，經自然凈化再進行二級處理，使其達標排放，由於二級處理的是澄清水，而且氰化物濃度有較大的降低，故處理成本大幅度下降，處理效果好。
某浮選—氰化—鋅粉置換工藝裝置，其貧液用酸化回收法處理後，殘氰在5～20mg/L經浮選廢水（漿）稀釋後，氰化物含量在0.5～2范圍，進入尾礦庫自然凈化，外排水CN-<0.5mg/L。
某氰化廠採用酸化回收法處理貧液，其酸性廢水含氰5～10mg/L，在2m深的廢水池內，經20天的自然凈化，氰化物降低到0.5mg/L。