A. 处理含氰电镀废水,ph值要控制到什么范围,氰不会挥发出来
(一)氰化剧毒物,在酸性条件下,极易挥发而造成危害。
但在碱性条件下,只要有足够的氧化剂,就会水解转化成微毒的氰酸根CNO-,PH越高,转化得越快。
因此,PH应控制在10-11。采用液氯做氧化剂时,PH在11-11.5。当CN-的浓度高于100Mg/L时,PH最好控制在12-13.反应时间一般在20-30min。
再补充一下,以上说的是碱性氧化法,也是最常用最可靠的方法。除了液氯(或氯气)外,还有漂白粉,次氯酸钠都可作氧化剂。pH是最重要的操作条件,处理前要分析废水的CN含量,据此计算出氧化剂用量并适当过量,以使反应彻底。含CN废水(含氰化钠NaCN或氰化钾KCN)经两级氧化,先氧化成微毒氰酸盐,再氧化成无毒二氧化碳和氮气。
(二)出于对镀层强度、韧性、耐磨性等机械性能指标的考虑,目前不少镀种仍以传统的有氰电镀为主。但如果是装饰性电镀,只以外表效果为主,其镀层的强度、钢度、韧性、和耐磨性为次,例如标牌电镀或堆金标牌的镀覆,完全可以使用无氰电镀。从而解除环保部门来检查、罚款、停业的忧虑。
(三)我们研制成功的“无氰仿金电镀”,就是针对“堆金标牌”,在铜板或不锈钢板上印有图文的地方,高高的镀起一层如同黄金的镀层。一改过去:预镀镍-氰化镀光亮铜-镀光亮镍-氰化镀仿金的四道“有氰有镍”工序,变为“无镍无氰”的2-3道工序。
因为无镍,成本大大下降;因为无氰,胆量大大上升。再不用藏着偷着搞电镀了。
(四)这种无氰仿金盐(固体) 已作为商品外售,每公斤60元,每15克可兑1L镀液。附有具体使用说明书,但目前只针对电镀老户,如果对电镀一无所知,需要说明。我们还要附加技术资料并到现场帮助承建。
(五)如果你连电镀机也没有,我们可帮你在你当地购买,如果你想自己亲手制造电镀机(电解蚀刻机、电泳上色机、金卡机、万用标牌机......哈哈,一大串),我们可以教你怎样买零部件,怎样装配,怎样试运转,怎样使用。在长期的电镀生产过程中,怎样自己检测和维护镀液。
B. 处理含氰废水为什么要加酸二级破氰
加酸曝气法主要利用的是硫酸进行酸化,再采用曝气进行除氰处理。具体的你可以到环保通跟大伙讨论讨论
C. 含氰废水处理安全注意事项
含氰废水处理 1.1 酸化法
酸化法是金矿和氰化电镀厂处理含氰污水的传统方法。早在1930年国外某金矿就采用了此法处理含氰污水。我国金矿采用酸化法处理高浓度含氰污水也有十几年的历史,现已拓宽到处理中等浓度的氰化贫液。其突出优点是能回收污水或矿浆中的氰。
酸化法原理是将废水酸化至PH=2.5—3,金属氰络合物分解生成HCN,HCN的沸点仅25.6℃,当向废水中充气时极易挥发,挥发的HCN用碱液(NaOH)吸收回收使用。
含氰废水处理 1.2氯化法
碱性氯化法是破坏废水中氰化物的较成熟的方法,广泛用于处理氰化电镀厂、炼焦工厂、金矿氰化厂等单位的含氰废水。其原理是采用氯气或液氯、漂白粉将废水中氰氧化成C02和N 2等无毒物质。其中酸性液氯法除氰工艺与碱性氯化法相比,其除氰能力更强、一次处理合格,处理后排放污水含氰<0.3-0.4mg/L;药剂消耗大幅度降低,处理成本也低于碱性处理方法。处理时间有所降低。但酸性法需全封闭式操作,应拥有一定难度。
含氰废水处理 1.3 S02法
S02法又称InCo法,是美国InCo金属公司在80年代初研究成功的,其原理是用S02和空气作氧化剂,在铜离子作催化剂条件下氧化废水中的氰化物,生成HC03-、NH4+。该法的优点是不仅可除去游离CN-、分子氰和络合氰,而且能除去氯化法难以除去的铁氰络合物,反应快,处理后废水达到排放标难;处理成本比臭氧法、湿式空气氧化法和碱氯法低;药剂来源广,可利用焙烧S02烟气或固体NaS2O3代替S02。但该法难以氧化SCN-,而SCN-以后又可离解出CN-,故不适合处理含SCN-高的含氰废水。
含氰废水处理 1.4 双氧水氧化法和臭氧氧化法。
双氧水氧化法适合处理低浓度含氰废水。H20¬在碱性pH=10~11、有铜离子作催化剂的条件下氧化氰化物。生成CN0-、NH4+等。重金属离子生成氢氧化物沉淀,铁氰络离子与其它重金属离子生成铁氰络合盐除去。
H202氧化法的缺点是H202价格较贵,来源不足,处理成本较高;运输、使用有一定危险;对SCN-难氧化,仍有一定毒性。
含氰废水处理 1.5 臭氧氧化法。
该法适用于处理很稀的含氰废液。其机理是在碱性PH=11~12下用O3氧化氰化物,生成HC03-和N2。但该法不能除去铁氰络合物。为了能除去铁氰络合物,需采用臭氧法与紫外光解法联合处理工艺。臭氧氧化法简单方便,无需药剂购运,只需奥氧发生器即可,处理后污水含氰CN-<1mg/L。该法的缺点是,臭氧发生器电耗大,处理费用高于碱氯法,应用远不如碱氯法。
含氰废水处理 1.6 活性炭处理含氰废水及回收金、银。
该法的原理是,活性炭吸附含氰废水中的02和氰化物。在活性炭表面上02和H20生成H202(活性炭本身作催化剂),又在铜盐作用下,发生氰化物被H202氧化分解的反应。若废水中H202不足,则在活性炭表面上发生水解反应:
HCN+H20=HCONH2
活性炭吸附废水中的Au(CN)2-后转化为AuCN或Au,故又可回收废水中金、银。
对于含有一定浓度的金、银的废水,采用活性炭吸附法处理可以吸附回收金银,具有一定的应用价值。
含氰废水处理 1.8 电解氧化法
电解氧化法是在国外研究得很多,主要用于处理电镀含氰废水。电解前首先调整pH>7,并加入少量食盐,电解时,CN-在阳极上氧化生成CN0-、C02、N2,同时C1-被氧化成C12,C12进入溶液后生成HCl0,加强对氧的氧化作用;阴极上析出金属。
该法的优点是占地面积小,污泥量小,能回收金属。缺点是电流效率低,电耗大,成本比漂白粉法稍高,会产生气体CNCl,处理废水难以达标排放。若要达标需电解几天。一般光将高浓度含氰废水电解到一定浓度后,再用氯化法处理后排放。目前国内已很少采用此法。
含氰废水处理 1.9 生物处理法。
生物处理法原理是当废水中氰化物浓度较低时,利用能破坏氰化物的一种或几种微生物,以氰化物和硫氰化物为碳源和氮源,将氰化物和硫氰化物氧化为C02、氨和硫酸盐,或将氰化物水解成甲酰胺,同时重金属被细菌吸附而随生物膜脱落除去。
生物处理法分为生物酶法和生物池法。工业上生物池法包括富氧活性污泥法、滴渗池法、富氧污泥储留池法、旋转生物接触器(RBC)法。由于旋转生物接触器是敞开的,易逸出HCN有毒气体。
国外生物法处理含氰废水已经开展工业化的应用。我国也开始进行了生物处理含氰废水的工业试验。
含氰废水处理 1.10 其他方法
化学沉淀法是向废水中加入FeS04或FeS04+Na2S03,使氰化物生成铁氰化物沉淀(Me2Fe(CN)6•XH20);pH>8时,重金属生成氢氧化物沉淀除去。也可以与内电解法配合,在氰废水中加入Fe屑,使氰化物生成Fe2[Fe(CN)6]沉淀。同时由于原电池的作用,CN-被氧化为CN0-,进一步生成C02、NH4+,从而达到除氰目的。自然净化法是暴气、光化学反应、共沉淀和生物分解等多种作用的整加,在这些作用下,氰化物逐渐分解为无毒的碳酸盐、硝酸盐及铁氰化物沉淀,使废水得以净化。但该法过程缓慢。受到自然因素影响很大,排放废水难达标,有一定危险性。
D. 污水中有氰化物怎么处理用什么絮凝剂比较好急,急,急
氰化物是剧毒物质,氰化物可在生物体内产生氰化氢,使细胞呼吸受到麻痹引起窒息死亡。氰化氢、氢氰酸的分子结构是甲酸腈。一般把腈称为有机氰化物。一般人一次口服 0.1克左右的氰化钠(钾)就会致死。CN- 对鱼类有很大的毒性,比如鲫鱼最小致死量是0.2(ppm),世界卫生组织规定鱼的中毒限量为游离氰0.03 mg/l。
自然环境中普遍存在微量氰化物,主要来自肥料及有机质。但高浓度的氰化物来自含氰工业污水,主要有电镀污水、焦炉和高炉的煤气洗涤废水及冷却水、一些化工污水和选矿污水等,其浓度可在1-180 mg/l以上。电镀工业是氰化物的主要来源之一,电镀操作使用高浓度氰化物电镀液以使镉、铜和锌等溶解在溶液中,含有氰离子以及金属氰化物络合离子的电镀液随镀件带出时会污染漂洗水。长期大量排放低浓度含氰污水,也可造成大面积地下水污染,而严重威胁供水水源。氰化物是剧毒物质,特别是当处于酸性pH值范围内时,它变成剧毒的氢氰酸。含氰废水必需先经处理,才可排入下水道或溪河中。由于氰化物有剧毒,处理后指标必须绝对达标,若排入水体将造成严重污染,而且氰络合物影响废水的进一步处理,因此首先要去除废水中的氰化物,处理后水质测定达标后才能进行下一步处理。
含氰废水通常的处理方法有碱性氯化法、电解法、离子交换法、活性炭法。而碱性氯化法以其运行成本低、处理效果稳定等优点广泛在工程中采用。工程中一般采用碱性氯化法,即向含氰废水中投加氯系氧化剂,将氰化物部分氧化成毒性较低的氰酸盐;也可一步完全氧化成二氧化碳和氮。 工程中多采用一步法除氰,既简化了操作、方便了管理,又节省了处理成本。
1.药剂选择
多种氧化剂除氰反应原理都是溶于水水解生成 HClO,再利用HClO的强氧化性破氰,有关反应式如下:
CN- +HClO→ CNCl+OH-
CNCl+2OH- → CNO- +Cl- +H2O
ClO2一步法除氰的反应式为:
2CN- +2ClO2==2CO2↑ +N2↑ +2Cl-
Cl2一步法除氰的反应式为:
2CN — +3Cl2 +2H2O → CO2 ↑ +N2↑ +6Cl— +4H+
采用各种药剂所需的药剂量见表1-1:
表1-1氧化剂投加量
通过以上的比较不难得出:液氯虽然成本低点,但易引起安全事故;臭氧虽然去氰能力高、产渣量低但它所需的其它费用都较高;漂白粉有效氯含量低,渣量大;漂粉精有效氯含量为 60%,产渣量大,清渣麻烦;次氯酸钠有效氯含量为95.3%,产渣量也较大。由我所工程总承包,于1999年12月18日建成的成都某(集团)有限责任公司含镉废水处理站,在运行过程中,氰化物虽能完全达到排放标准,但除氰工艺上先采用漂粉精,产渣量大,去渣很麻烦,后改为次氯酸钠除氰,渣量相对少一些,但次氯酸钠成品药剂易失效,有效期为10-15天,不宜贮存。而用二氧化氯除氰就可以避免这些不足, 所以,现目前采用二氧化氯除氰是较为理想的处理工艺。
2.二氧化氯处理含氰废水的原理
二氧化氯是一种强氧化剂,与氯气相比,它具有氧化性更强,操作安全简便,受 PH值的影响较小的特点。氯气对氰化物的氧化通常只将CN- 氧化成毒性较小的氰酸盐(NaCNO),并要求很高的pH值,见反应式(1),而二氧化氯对氰化物的氧化却能将CN- 氧化成N2 和CO2 ,见反应式(2),彻底消除氰化的的毒性:
CN - +Cl2 +2OH - == CNO - +2Cl - +H2O (1)
2CN- +2ClO2 ==2 CO2 ↑ +N2 ↑ +2Cl- (2)
3.影响二氧化氯除氰反应的因素
原水含氰浓度和 pH值对氧化反应的影响很大。
二氧化氯在 pH 值为 11.5 以上, ClO2 / CN - =2.28-4.92 时,对含 CN - 浓度为 104.8-302.08mg/L 废水,去除率最高可达99.6% ,平均去除率 95% 以上。并且原水中氰化物浓度越高,相应的二氧化氯需要的量越低。在调试中发现,反应罐中pH 值的高低对氰化物的去除率具有明显的影响。一般资料中认为二氧化氯要在低pH 值的条件下对氰化物进行氧化去除,在实验室中进行试验得出:pH 值对二氧化氯的除氰的效率具有明显的影响,当pH 为酸性的情况下,接触时间的加长对去除率并没有明显的改进, CN - 的去除率不到 20% ,这说明二氧化氯在酸性条件下,对氰化物的氧化作用极低的。当pH 为弱碱性条件时,随着接触时间的加长,去除率都可达到 80% 以上,当pH 达到 12.4 时,接触 2h 去除率就可达到 96.3% 。这说明,二氧化氯对氰化物的氧化作用可以在弱碱性条件下进行。如果需要在短时间内完成,则保持较高的反应pH 值。
二氧化氯可以直接将氰化物氧化成二氧化碳和氮,即:
2CN - +2ClO2 ==2CO2 ↑ +N2 ↑ +2Cl -(出自:www.koejsj.com/fangfa_koe/54.html)
科创絮凝剂具有较强的电中和能力,有利于吸附水中带有电荷的粒子,使粒子凝聚成大的颗粒而沉淀。科创复合净水剂的长链特性有利于胶体颗粒架桥吸附从而实现颗粒的凝聚,大大提高了净水能力,具有快速、高效的絮凝效果。对处理污水中含有氰化物的有良好的效果。
E. 电镀厂的含氰废气怎么处理处理原理是什么
用氢氧化钠溶液淋洗、吸收含氰废气,淋洗水排入含氰废水,按正常的含氰废水处理流程(二次次氯酸钠破氰)。处理原理是利用次氯酸钠的氧化能力将氰离子氧化成无毒的氮气。
F. 处理含氰、铬电镀废水可以先破铬再破氰的吗
正常来说是先破铬来,再破氰。破铬自的知很简单 ,在PH值调到2-3时(加时人要要回避,因为酸性的情况下会产生氢氰酸有毒)加焦来硫酸钠,让其黄色变成绿色即OK了,再把PH值调到10-11后再加次氯酸钠,处理10-15分钟,再爆气半小时后再加次氯酸钠处理30分钟,即可以破氰(氰含量在200PPM以下时),再把PH值调到正常范围以内,让其铜,铬生成氢氧化铜和氢氧化铬沉淀,就OK了,希望对你有帮助。
G. 天津港爆炸事故中含氰废水是怎么处理的
第一条技来术路线:采用次氯酸钠自氧化结合臭氧、活性炭等循环破氰的工艺。共4套设备,主要负责一号雨水泵站、事故点区域的含氰废水处理,同时在北港路东三路临时雨水泵站和保税区扩展区污水处理厂各有一套装置,覆盖了红色、蓝色、紫色区域。
第二条技术路线:采用两次臭氧破氰,加活性炭和脱氰菌,再经次氯酸钠进一步破氰的工艺。共1套设备,安装在新港六号路与北港路交口处,负责橙色区域事故废水处理。
第三条技术路线:采用超磁水体净化工艺,污水首先进入系统的微磁絮凝反应器,通过系列反应与磁种形成微磁絮团,然后流入采用超磁场永磁磁盘的超磁分离机,实现快速吸附分离,从而将污水净化。共1套设备,安装在绿色区域东排明渠,负责干流废水处置。这一区域的含氰废水浓度相对低一些。
第四条技术路线:采用次氯酸钠、臭氧氧化破氰,加膜处理的工艺。共1套设备,安装在绿色区域东排明渠支流旁,负责这一支流及绿色区域废水处置。
天津市环保局总工程师孙韧说,为确保事故废水达标排放,环保部门对事故废水处置的前、中、后环节,均采取全天候、多点位监测,对处置后的废水水质严格把关,确保不让一滴超标废水入海。
H. 含氰废水如何处理
含氰废水有很来多种处理源方法,需要根据废水水质情况来选择。
碱性氯气氧化破氰,在碱性含氰废水中通入氯气氧化;
UV光催化破氰,以双氧水为氧化剂,通过光辐射催化处理含氰废水;
双氧水催化氧化,通常以铜离子作为催化剂,在弱碱性条件下常温氧化;
臭氧氧化法,采用臭氧发生器制备臭氧氧化氢化物和硫氰酸盐;
高温加压水解法,65℃以上氰根即可与水反应生成氨和碳酸盐,200℃以上时水解速度非常快;
还有活性炭吸附、膜分离、溶剂萃取、金属离子络合法等等。
I. 含氰废水怎么处理经济效益最好
您好,含氰废水处理应该如何处理经济效益高,下面下边为您介绍一些含氰废水一些处理内方法,我的回答容希望对您会有帮助
电镀生产工艺有很多种,由于电镀工艺不同,所产生的废水也各不相同,一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水,氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。
含氰废水处理工艺流程如下:
含氰废水→调节池→一级破氰池→二级破氰池→综合废水池、含铬废水→调节池→铬还原池→综合废水池综合废水→综合废水池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→中间池→过滤器→pH回调池→紫外线杀菌消毒设备(紫外线杀菌器或紫外线消毒器)→排放
J. 电镀废水中含氰废水的处理方法有哪些
1·各种处理方法简述
国内含氰废水处理方法比较多[3,4],但应用哪一种工艺主要决定于含氰废水的质量浓度、性质以及实际处理的效果。废水中氰的质量浓度可粗略分为高、中、低3种。一般情况下,成分复杂的高质量浓度废水CN>800 mg/L,也有多种废水氰的质量浓度在(1-10)×103 mg/L之间,可先采用酸化法回收氰化物,残液再继续氧化处理。中质量浓度含氰废水一般在200 mg/L~800 mg/L之间,根据废水成分的复杂程度选择处理工艺;废水成分简单、回收氰化物有经济效益的,适合先采用酸化法,残液再继续采用二次处理;酸化回收无经济效益的废水,可直接采用氧化法进行破坏。在国内实际生产时,高、中质量浓度(接近800 mg/L)含氰废水一般根据成分复杂程度而决定采用的工艺方法;有些成分简单的废水,也可以先回收氰化物,回收后残液再直接进行氧化破坏CN-,中、低质量浓度的废水均采用直接氧化处理工艺。近些年,回收氰化物的方法较多,如酸化挥发-碱吸收法、萃取法、酸沉淀-中和法(两步沉淀法)、三步沉淀法等。目前,厂矿企业实际采用单一处理工艺的较少,因单一工艺处理很难达到国家排放标准,大部分企业均采用多种组合的工艺进行处理。主要组合处理工艺是酸化回收与直接氧化的技术结合,另一种组合是直接氧化、自然净化[5]与活性炭吸附工艺[6]的技术组合,许多新的废水全循环技术组合工艺也是主要发展趋势之一。含氰废水处理方法的选择主要根据废水的来源、性质及水量来决定。其中包括化学法、物理化学法、物理法及生化法,但是运用最多的是采用化学法来处理含氰废水。以下主要对几种常用的物理、化学法处理含氰废水进行介绍。
2·常用处理技术
2.1加酸曝气法
这是已进入实用化阶段的方法,在美国等一些国家中正在兴建一定规模的设施。最初试验室在中性液中利用曝气来把氰排除到大气中去,以后改进为先加酸使污水最大限度地酸化,然后进行曝气,这样可以更有效地去除氰。所使用的酸通常是硫酸。虽然也有利用烟气来进行酸性化的建议,但尚未到成熟阶段,所以没有普及。此法的效果受曝气程度和酸性化程度的支配,按照实例来看,当pH为2.8时,对含氰浓度达500 mg/L的污水进行曝气,可以获得含氰浓度为0.09 mg/L~0.14 mg/L的处理水。因为在实施此法以后,氰仍保持原有状态,作为有毒气体而被排放到大气中,既要有利的厂址条件,又必须具备高烟囱,因而只有在极有限的地区,才有采用此法的可能。如用液碱来捕集已气化的氰,这样既可弥补上述缺点,还可回收氰。
2.2络盐法
20世纪70年代,国内企业有的曾经采用该方法,但现在均不采用。从环境安全防范的观点出发,这种方法可以作为氰化物产生突发性污染事故时而采用快速补救的方法之一,硫酸亚铁溶液投入水中可以迅速降低水中含氰污染物所造成的危害程度,减小对环境的危害,特别是对水生生物的伤害。废水中CN-质量浓度很低时,该方法处理效果不好。可以使用的药品虽多种多样,但最广泛使用的是硫酸亚铁。该法利用硫酸亚铁与氰形成络盐,然后使络盐沉淀并加以除去。硫酸亚铁法将氰化物转化为铁的亚铁氰化物,再转化成普鲁士蓝型不溶性化合物[7],然后倾析或过滤出来。
其特点是操作简单,处理费用低,且可回收普鲁士蓝沉淀作颜料。缺点是处理效果差,淤渣很多,分离出不溶物后的废水呈蓝色,浓度超过一定限度,就不能被去除。从反应的平衡来看,上述浓度过高,去除率下降是难以避免的问题,按一般情况来说,用石灰等使水的pH值保持在7.5~10.5之间,这样就使沉淀生成处于最佳状态。但即使采用上述措施,因为含氰量在一定数值以下,就不再降低,在处理含氰浓度低的污水时,其效果是微小的。如改用镍做处理剂,其效果虽比铁有利,但价格昂贵。熊正为[8]对硫酸亚铁法处理电镀含氰废水进行了试验研究,探讨了硫酸亚铁除氰的原理及其去除效果。试验结果表明:硫酸亚铁法处理电镀含氰废水,硫酸亚铁加入量为理论值的1.69倍,0.1%PAM絮凝剂用量为1 mg/L时,氰化物的去除率可达98%,同时还可去除部分重金属污染物和COD,COD可去除约59%;pH值对除氰效果的影响较大,CN-与硫酸亚铁络合成亚铁氰化物时pH值控制在9.50~10.50,生成的亚铁氰化物再转化成较稳定的普鲁士蓝型不溶性化合物须将pH值反调控制在7.00~8.00时,除氰效果较好。
2.3臭氧处理法
近年来,用臭氧处理氰化物方法的研究,开展得相当普遍,但由于电力费用高昂的缺点,所以还没达到一般性的实用化阶段
O3+KCN→KCNO+O2
KCNO+O3+H2O→KHCO3+N2+O2
臭氧在水溶液中可释放出原子氧参加反应,表现出很强的氧化性,能彻底氧化游离状态的氰化物。铜离子对氰离子和氰根离子的氧化分解有触媒作用,添加10 mg/L左右的硫酸铜能促进氰的分解反应。
臭氧法的突出特点是在整个过程中不增加其他污染物质,污泥量少,且因增加了水中的溶解氧而使出水不易发臭。采用臭氧氧化法处理废水中的氰化物,只需臭氧发生设备,无需药剂购置和运输,而且工艺简单、方便,处理后废水总氰化物质量浓度可以达到国家污水综合排放标准,处理废液中不增加其它有害物质,无二次污染,不需要进一步处理。但是,由于臭氧发生器产生臭氧的成本高、设备维修困难,工业应用受到了一定限制。只要臭氧发生器能突破产生臭氧的瓶颈,工业应用前景非常广阔。臭氧氧化法要消耗大量的电能[9],在缺少电力的地方难以应用。我国已有臭氧发生装置成品出售,一些工厂目前正在使用这种处理技术。应该指出的是目前的臭氧发生器能耗很大,生产1 kg O3耗电12 kW·h~15 kW·h,处理费用较高。除个别地方外,一般难以达到废水处理的经济要求。另外,单独使用臭氧不能使络合状态存在的氰化物彻底氧化。颜海波[10]等采用臭氧技术对电镀含氰废水进行处理,电镀含氰废水中的CN-浓度在30 mg/L~36 mg/L之间,采用以臭氧为氧化剂的活性炭催化氧化技术处理后,CN-的出口浓度<0.5 mg/L,去除率在97.7%以上。该处理系统实现了废水处理自动化,具有投资省、效果好、成本低、运行稳定等优点,且不会产生二次污染,值得推广应用。
2.4过氧化氢法
2.4.1碱性条件
在常温、碱性(pH=9.5~11)、有Cu2+作催化剂的条件下,H2O2能使游离氰化物及其金属络合物(但不能使铁氰化物)氧化成氰酸盐,以金属氰络合物形式存在的铜、镍和锌等金属,一旦氰化物被氧化除去后,他们就会生成氢氧化物沉淀。那些过量的过氧化氢也能迅速分解成水和氧气。污水中亚铁氰化物被铜沉淀而除去。其反应方程式如下。游离氰化物与过氧化氢反应的方程式:
上述反应中生成的氰酸盐水解生成铵离子和碳酸盐离子或碳酸氢盐离子,水解速度取决于pH值。一般情况下,硫氰酸盐不会或很少被氧化。污水处理过程中,含氰络合物的反应顺序如下:
2.4.2酸性条件
一般将废水加热至40℃,在不断搅拌条件下加入含有少量金属离子作催化剂的H2O2和37%甲醛的混合溶液,再搅拌1 h左右完成反应。反应在酸性条件下分两步进行:
此法适用于浓度波动较大的含氰废水的处理,整个过程无HCN气体产生,操作安全,但所需试剂费用较高。山东黄金集团有限公司三山岛金矿采用过氧化氢对含氰污水酸化回收后尾液进行二次处理[11]。
近1 a的生产应用情况表明,该法具有工艺操作简单、投资省、成本低等优点,能容易地将含氰(CN)-5 mg/L~50 mg/L的酸化回收尾液处理到<0.5 mg/L,药剂费用为7.56元/m3。
2.5碱性氯化处理法
目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理,必须注意含氰废水要与其它废水严格分流,避免混入镍、铁等金属离子,否则处理困难。
通过氯处理来分解氰化物的可能性,早已肯定,可是在初期氯处理是在酸性溶液中进行,因而有浓度相当大的氯化氢有毒气体产生,操作也很不安全。但如果在碱性条件下进行氯处理,中间产物氯化氢几乎在一刹那间都转化为氰酸盐,于是此法在氰化物处理方面已成为实际的而且安全的方法。该法的原理是废水在碱性条件下,采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法,处理过程分为两个阶段,第一阶段是将氰氧化为氰酸盐,对氰破坏不彻底,叫做不完全氧化阶段,该工艺的原理是在碱性条件下(一般pH≥10),用次氯酸盐将氰化物氧化成氰酸盐。
CN-+ClO-+H2O→CNCl+2OHCNCl+2OH-→
CNO-+Cl-+H2O
将两式合并,得
CN-+ClO-→CNO-+Cl-
CNO-+2H2O→CO2+NH3+OH-
局部氧化法破氰反应生成的氰酸根的毒性是CN-的1/1 000,所以有的厂在废水浓度比较低时,废水经局部破氰处理后就排入后续的处理金属离子的处理设施。但是,CNO-毕竟是有毒物质,在酸性条件下极易水解生成氨(NH)3。pH反应条件控制:一级氧化破氰:值10~11;理论投药量:简单氰化物CN-:Cl2=1:2.73,复合氰化物CN-:Cl2=1:3.42。用ORP仪控制反应终点为300 mv~350 mv,反应时间10 min~15 min。
第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水,叫完全氧化阶段。在局部氧化处理的基础上,调节废水的pH(一般pH≥8.5),再投加一定量的氧化剂,经搅拌使CNO-完全氧化为N2和CO2。
pH反应条件控制:二级氧化破氰:pH值7-8(用H2SO4回调);理论投药量:简单氰化物CN-:Cl2=1:4.09,复合氰化物CN-:Cl2=1:4.09。用ORP仪控制反应终点为600mv~700mv;反应时间10min~30min。反应出水余氯浓度控制在3 mg/L~5 mg/L。
滕华妹[12]等采用两级碱性氯化法处理工艺对杭州西尔灵钟厂含氰废水进行处理,间隙法操作,手工控制投药量,原废水含氰浓度59.8 mg/L~141.1 mg/L,平均为84.6 mg/L,分段调节pH,采用自制的机械搅拌器搅拌,根据在实验室测得的氰化物浓度,分段计算投药量,废水处理取得很好的效果,排放废水中氰化物浓度均小于国家排放标准0.5 mg/L。另有采用次氯酸钠、亚氯酸钠、漂粉等替代氯气的方法,其原理和方法与通氯气相同,而类似加氯器的特殊装置却不再需要,而且可以避免氯气泄露的危险,它适用于小规模的污水处理。在已决定采用这种处理法的场合,必须考虑到残存的氯在放流目的地所发生的影响。
2.6食盐电解法
通过食盐水电解同时生成氯气和强碱,把他们使用于氰的分解。以电镀厂而言,因为容易获得电力供应,所以操作方便,处理药品费用非常低廉。尤其在分批操作时,能够在夜间空闲时间,充分利用原来供电镀操作用的整流器,因而设备费用也可以降低。此法的缺点是电解阳极用的碳极的使用寿命较短。它适用于较小规模的工厂。
(1)隔膜电解法:这是在食盐电解法中使用隔膜的方法,其原理是碱性氯化处理法。食盐中如有很多杂质,隔膜所用的石棉就容易发生间隙堵塞的缺点。在连续运转的场合,使用饱和食盐水,如管理不善,容易发生食盐补充不足的情况,因而分解反应不能继续进行,所以必须经常注意。
(2)无隔膜电解法:进行食盐水的无隔膜电解时,在阳极上有氯气发生,它与阴极上生成的碱反应后,即生成次氯酸盐。
Cl2+2NaOH→NaOCl+NaCl+H2O
如把生成的此氯酸盐加注在含氰污水中,氰就被氧化而生成氰酸盐。
NaCN+NaOCl→NaCNO+NaCl
并且进一步分解为碳酸气和氮气。
2NaCNO+3NaOCl+H2O→2CO2+N2+NaOH+3NaCl
3·含氰废水生物处理方法的应用进展
有学者[13]采用BOD5/COD比值法和好氧呼吸曲线法在国内外首次针对高浓度有机氰废水及其污染物进行了全面的好氧可生化性研究,结果表明,低浓度氰工艺含氰废水在低浓度下,可生化性较好,在高浓度下,可生化性较差,浓度过高的甚至无法被好氧生物降解;肖敏[14]等在30℃条件下,采用血清瓶液体置换系统,撒气厌氧水化反应设备条件,测定了丙烯腈、腈纶生产过程废水等各种高浓度有机氰废水的厌氧生物可降解性及废水中丙烯腈、乙腈和氰化物等主要污染物对产甲烷菌的毒性。结果表明,丙烯腈在低质量浓度下为代谢毒素,厌氧菌产甲烷活性在恢复试验中得到恢复,在高质量浓度(>120 mg/L)为生理毒素,毒性引起的产甲烷活性受抑制,但在短时期内得到恢复;氰化物在低质量浓度下为生理毒;较高质量浓度下(25 mg/L)为杀菌性毒素,厌氧菌细胞已遭受严重破坏,无法修复;乙腈始终为代谢毒素;张力等[15]采用膜分离技术处理丙烯晴含氰废水,处理后外排氰根离子浓度CN-<0.0005%,COD<1 500 mg/L,表明了使用超滤膜对原水能有效的净化,并在一定程度上能降低原水的COD含量。