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含氰化物废水处理
 
摘要: 氰化物在工业废水中以不同形式存在,有HCN、KCN、NaCN、NH4CN等氰化物,它们易溶于水,有剧毒。还有锌氰、铬氰、镍氰、铜氰、银氰、钴氰、铁氰等络合物,它们的毒性虽比简单氰化物小,但能够分解出简单的氰化物。



氰化物在工业废水中以不同形式存在,有HCN、KCN、NaCN、NH4CN等氰化物,它们易溶于水,有剧毒。还有锌氰、铬氰、镍氰、铜氰、银氰、钴氰、铁氰等络合物,它们的毒性虽比简单氰化物小,但能够分解出简单的氰化物。含氰化物废水主要来自电镀、炼焦、煤气制造、石油化工、选矿、贵金属冶炼以及染料、制药等工业。

处理含氰化物废水最常用的方法是碱性氯化法。氰化物可被部分氧化成毒性甚低的氰酸盐或完全氧化成二氧化碳和氮。另一种破坏氰化物的方法是电解法,适用于水量不大而浓度较高的废水。臭氧氧化法效果也较好,但费用较贵,国内目前尚处于试验阶段。

合物氧化废水中的氰化物。利用石灰或氢氧化钠使废水呈碱性,废水量大或废水量不大而氰化物浓度特别高时,一般使用液氯; 废水量小时,一般使用漂白粉(CaOCl2,含有效氯28~35%)、漂粉精[Ca(OCl)2,含有效氯60~70%]或次氯酸钠 (NaOCl,含有效氯69%) 等氯的化合物。

用液氯及漂白粉除氰的反应过程包括两个阶段,第一阶段,将CN-氧化成CNO-:

在氧化过程中,介质的pH值起重要作用,本阶段要求pH为10~11,因为中间产物CNCl的毒性与HCN相等,且在酸性介质中稳定,甚至pH不超过9.5时,CNCl氧化成CNO-的反应也不完全,并且需要几小时以上,而pH为10~11时,反应仅需10~15min即可完成。

第二阶段是增加氯或漂白粉的投加量,在pH为8~8.5时,使CNO-完全氧化:

碱性氯化法不仅能氧化简单的氰化物,还能处理各种络合氰化物,以铜氰络合物为例,反应如下:

理论上氧化1份简单的氰离子,第一阶段需要2.73份活性氯,完全氧化则需6.83份; 氧化1份铜氰络合物离子,第一阶段需要3.18份活性氯,完全氧化则需7.3份。但氧化剂的实际用量一般都高于理论值,这可由试验或在生产运行中确定。

含氰废水处理方式有间歇式和连续式两种,主要构筑物包括反应池及沉淀池。反应池一般有两个或将一池分为两格,以便轮换使用。为使药剂与废水均匀混合,完成化学反应,常用桨板搅拌器或压缩空气搅拌,搅拌时间一般采用10~15min。关于反应时间,如按上述反应分两阶段氧化,操作比较麻烦,自动化程度要求较高,故一般小厂多采用一个氧化阶段,即采用维持pH>8.5的间歇式处理法,两个池子轮换使用,搅拌反应2~4h,检验水质合格后,继续在反应池内静置沉淀1~1.5h,这样即可不另设沉淀池。

(2) 电解法:用电解法处理含氰废水,需在电解槽内进行,一般采用电解石墨板作阳极,普通钢板作阴板。

在阳极上发生的化学反应如下:

对简单氰化物

对络合氰化物

在电解质的介质中投加食盐(NaCl)时,食盐分解成Cl-与Na+,Cl-在阳极上放出电子后形成游离[Cl],并促进阳极附近的氰化物氧化分解,而后又形成Cl-,继续释放电子成为[C1],再去氧化其它的氰化物,其反应为:

在阴极上发生的化学反应如下:

用电解法处理含氰废水,可采用间歇式或连续式。间歇式处理适用于废水量小、氰化物含量高、水质水量变化较大的工厂,反之则宜采用连续式处理。电解法的优点是处理效果稳定,操作管理简单,污泥量少,同时废水中所含金属离子的浓度也相应降低;缺点是处理费用较高,电解过程中产生的催泪气体氯化氰(CNCl)有剧毒,对操作人员及周围环境都有危害。

当废水的氰化物浓度不超过100mg/L时,用电解法处理,可使氰化物浓度降低到0.1mg/L以下。

(3)臭氧氧化法; 当pH值在9~10范围内,臭氧可使废水中的氰化物迅速氧化成氰酸盐,但氰酸盐的进一步氧化较慢,需加入铜盐作催化剂以加速反应。

臭氧可用电和空气就地制取,不必贮存和运输,处理设备体积较小,操作管理也较方便,但目前国内制造臭氧发生器的成本较高,技术不够成熟,处理废水时电费昂贵,所以此法仍处于试验阶段。

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  • 发布时间: 2013-01-06
  • 更新时间: 2013-01-06

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