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含氰废水处理方法

返回列表 来源: 发布日期: 2020.06.12

电镀生产过程中排放的电镀废水分为前处理废水、电镀漂洗废水、后处理废水以及电镀废液等,它含有各种金属离子、酸、碱、氰化物及助剂等致癌、致畸或致突变的剧毒物质,如不经过处理直接排放会对周围环境及人体产生极大的危害。电镀废水分为含铬废水、 含氰废水、综合废水。其中,含氰废水主要来源于废品退镀及镀铜工艺

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0.03mg/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、 氰化提金、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、合成橡胶、纤维和染料等工业等,其浓度可在1-180mg/l以上。对人类的健康和牲畜、鱼类的生命都是一种严重的威胁。尽管用了很多方法对废水处理,但多数工厂排放的含氰废水仍超过排放标准;有的虽然排放达标,但处理费用太高。今天 污水处理设备厂家三人行环境给大家分享一下含氰废水处理方法。

含氰废水的处理方法较多,有化学法、膜分离法、离子交换法、电解氧化法等。在工厂实际运行中,应用最多的仍旧为化学法。

(1)化学法

在化学处理中,其原理在于利用氰根的还原性,通过投加氧化剂诸如氯系 氧化剂、臭氧、双氧水等氧化氰离子,进而达到去除的目的。根据投加氧化剂 种类的不同常用的主要有碱性氯化法、臭氧处理法、二氧化氯协同氧化剂破氰 法等,其中应用最广泛的是碱性氯化法。

利用碱性氯化法破氰主要分两个阶段:第一阶段是将氰化物氧化成氰酸盐 (CNO-),通常将第一阶段叫做“不完全氧化”;第二阶段是将氰酸盐进一步氧 化分解成二氧化碳和氮气,这个阶段叫“完全氧化”。通常含氯药剂有液氯、 漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯等。

化学法优点在于处理效果好,去除率及达标率高,但pH控制较严格,需频繁设定调整pH并设定程序,CN-较高时存在氧化剂的消耗量较大,制造成本高,耗电量较大,设备复杂,设备投资较高。

(2)膜分离法

膜分离法是利用疏水性材料制成的具有选择性的分离膜,只允许离子的CN-通过,在膜的另一侧流动的是具有吸收作用的液碱,在两侧CN-浓度差的推动下CN-向另一侧自由扩散,最后被液碱吸收,从而达到分离、提纯目的,具有高效、 节能、无污染、操作方便等特点。膜分离有超滤、微滤、纳滤和反渗透等方式, 存在的问题是膜寿命比较短、成本比较高,容易中毒,且该方法无法处理铜氰 络合离子。

(3)离子交换法

就是用阴离子交换树脂吸附废水中以阴离子形式存在的各种氰络合物,当 流出液CN-超标时对树脂进行酸洗再生,从洗脱液中回收氰化钠。该法由于净化水的水质好,水质稳定,可以回水利用,同时能回收氰化物和重金属化合物。 离子交换的不足之处是工艺复杂,操作难度大,处理成本高,经济效益少。

(4)电解处理法

电解处理法主要应用于处理高浓度含氰废水。此法始于20世纪70年代的欧美发达国家,并且主要是应用于处理500mg/L的高浓度含氰废水,具有良好的去除作用和效率。影响电解法处理工艺的主要因素为pH值(一般控制在9~10之 间),食盐添加量(1~2g/L),净极距(20~30mm),阳极电流密度(0.4~0.7A/dm2) 和空气搅拌等。该法的优点是占地面积小,污泥量小,能回收金属。但总氰浓度低于300mg/L时用电解法不经济。此法缺点是但溶液中总氰低于300mg/L时,其电流效率低,电解时间长,电耗大,会产生催泪气体CNCL,废水处理难以达标排放,另外电解阳极用的碳极使用寿命较短。若要达标需电解几天,一般先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,一般很少采用此法。

现有含氰含铜电镀废水处理技术所存在的工艺复杂、不易控制、去除率低、超标排放、出水难以重新再利用等不足之处,三人行环境推荐一种具有工艺简单、易控制、无二次污染、去除率高含氰废水处理方法。

以含氰含铜电镀废水为电解液,阳极和阴极分别采用钛基铂电极和铜电极,电解处理前,根据电镀废水中CN-浓度加入氢氧化钠将废水中OH-浓度调至CN-浓度的3~4倍,并过滤去除氢氧化铜沉淀物得到电解液,将氢氧化铜回收;然后按电解液0.02~0.1%的比率加入中孔颗粒状活性炭;按电解液0.3~0.5%加入适量的 NaCl;通直流电电解,并在阳阴两极之间外加强静电场,电场方向为从阳极到阴极,电场强度为100~300V/cm;在电解过程中,当阴极析出铜的平均厚度达1/3极板间距时,对阴极析出的铜加以回收利用。当电解液中Cu2+和CN-的残留量分别小于0.5mg/L和0.1mg/L结束电解,沉淀分离后,颗粒状活性炭用盐酸处理后再次利用。

该电解处理含氰含铜电镀废水的电化学反应原理如下:

阴极的反应为:Cu2++2e-=Cu↓

阳极的反应为:2Cl--2e-=Cl2

电解副反应:2H++2e-=H2↑

4OH--2e-=2H2O+O2↑

其它化学反应:

Cu(CN)2=Cu2++2CN-

Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓

Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O

CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-

CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O

2CNO-+3ClO-+H2O=2CO2+N2↑+3Cl-+2OH-

CO2+2OH-=CO32-+H2O

电解开始前,将废水中OH-浓度调至CN浓度的3~4倍,既可以加速Cu(CN)2络合物离解为Cu2+,形成Cu(OH)2沉淀加以回收,降低后续的电解负荷,又可以保证电解液的初始pH值大于12,以确保不会逸出剧毒CNCl和HCN气体。同时高pH值有利于CNCL生成为CNO和Cl2生成NaClO从而加速破氰,还可以防止CNO水解为NH3。随着电解的进行,反应生成的CO2使溶液的pH值逐渐降低,又可以让溶液的pH值处在CNO完全氧化分解成CO2和N2所需的最佳区间。而常用的二段破氰工艺需要分别在pH大于10.5下将CN-氧化为CNO和pH在7.5~8.5之间将CNO完全氧化,本含氰废水处理方法在电解过程中无需调节pH值即可实现破氰所需的两个最佳的pH值区间,将常用的二段破氰工艺合二为一。

以上三人行环境小编整理的含氰废水处理方法,希望对大家有所帮助,因各电镀废水处理含氰水质不同,要根据实际水质分析来确定方案,可免费咨询三人行环境工程师。

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