1. 電解法處理含氰廢水的反應原理是什麼
陽極:
CN-
+
2OH-
=
OCN-
+
H2O
+
2e
CN-失去兩個電子,被氧化為無毒的氰酸根。
2. 怎麼破水裡面氰化物
摘要 在中性條件下,將電鍍污水採用離子交換法進行反應處理,反應後形成具有層狀結構的類水滑石化合物固體,稱為LDHs脫氰劑;(2)將含氰廢水調整為中性條件,再加入步驟(1)的LDHs脫氰劑進行反應,所述?LDHs脫氰劑將含氰廢水中的氰化物置換去除;(3)將反應後的LDHs脫氰劑在650℃條件下焙燒,LDHs?脫氰劑即可再生
3. 含氰廢水處理安全注意事項
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方法。早在1930年國外某金礦就採用了此法處理含氰污水。我國金礦採用酸化法處理高濃度含氰污水也有十幾年的歷史,現已拓寬到處理中等濃度的氰化貧液。其突出優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,揮發的HCN用鹼液(NaOH)吸收回收使用。
含氰廢水處理 1.2氯化法
鹼性氯化法是破壞廢水中氰化物的較成熟的方法,廣泛用於處理氰化電鍍廠、煉焦工廠、金礦氰化廠等單位的含氰廢水。其原理是採用氯氣或液氯、漂白粉將廢水中氰氧化成C02和N 2等無毒物質。其中酸性液氯法除氰工藝與鹼性氯化法相比,其除氰能力更強、一次處理合格,處理後排放污水含氰<0.3-0.4mg/L;葯劑消耗大幅度降低,處理成本也低於鹼性處理方法。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,處理後廢水達到排放標難;處理成本比臭氧法、濕式空氣氧化法和鹼氯法低;葯劑來源廣,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-以後又可離解出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¬在鹼性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澱,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。
該法適用於處理很稀的含氰廢液。其機理是在鹼性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,需採用臭氧法與紫外光解法聯合處理工藝。臭氧氧化法簡單方便,無需葯劑購運,只需奧氧發生器即可,處理後污水含氰CN-<1mg/L。該法的缺點是,臭氧發生器電耗大,處理費用高於鹼氯法,應用遠不如鹼氯法。
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生水解反應:
HCN+H20=HCONH2
活性炭吸附廢水中的Au(CN)2-後轉化為AuCN或Au,故又可回收廢水中金、銀。
對於含有一定濃度的金、銀的廢水,採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,主要用於處理電鍍含氰廢水。電解前首先調整pH>7,並加入少量食鹽,電解時,CN-在陽極上氧化生成CN0-、C02、N2,同時C1-被氧化成C12,C12進入溶液後生成HCl0,加強對氧的氧化作用;陰極上析出金屬。
該法的優點是佔地面積小,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後,再用氯化法處理後排放。目前國內已很少採用此法。
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,或將氰化物水解成甲醯胺,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。由於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開展工業化的應用。我國也開始進行了生物處理含氰廢水的工業試驗。
含氰廢水處理 1.10 其他方法
化學沉澱法是向廢水中加入FeS04或FeS04+Na2S03,使氰化物生成鐵氰化物沉澱(Me2Fe(CN)6•XH20);pH>8時,重金屬生成氫氧化物沉澱除去。也可以與內電解法配合,在氰廢水中加入Fe屑,使氰化物生成Fe2[Fe(CN)6]沉澱。同時由於原電池的作用,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、共沉澱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澱,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。
4. 請問廢水電解處理法的優點和缺點分別是什麼寫詳細一點
優點:電解法是很好的處理方法,效果穩定可靠,操作管理簡單,設備佔地面積回小,在氧化還原答方面幾乎是萬能的,廢水水和重金屬離子也能通過電解有所降低;
缺點:需要消耗電能,消耗鋼材,運行費用較高,維護管理復雜,沉渣綜合利用問題有待進一步研究解決,目前只用在含氰廢水處理上,如果水量很小,都可以考慮這種方法。
5. 電解處理含氰廢水時為什麼要嚴格控制PH
氰化物在酸性條件下會變成氫氰酸(HCN)揮發出來,劇毒,吸入致命。因此要嚴格控制在鹼性條件下
6. 電鍍廢水中含氰廢水的處理方法有哪些
1·各種處理方法簡述
國內含氰廢水處理方法比較多[3,4],但應用哪一種工藝主要決定於含氰廢水的質量濃度、性質以及實際處理的效果。廢水中氰的質量濃度可粗略分為高、中、低3種。一般情況下,成分復雜的高質量濃度廢水CN>800 mg/L,也有多種廢水氰的質量濃度在(1-10)×103 mg/L之間,可先採用酸化法回收氰化物,殘液再繼續氧化處理。中質量濃度含氰廢水一般在200 mg/L~800 mg/L之間,根據廢水成分的復雜程度選擇處理工藝;廢水成分簡單、回收氰化物有經濟效益的,適合先採用酸化法,殘液再繼續採用二次處理;酸化回收無經濟效益的廢水,可直接採用氧化法進行破壞。在國內實際生產時,高、中質量濃度(接近800 mg/L)含氰廢水一般根據成分復雜程度而決定採用的工藝方法;有些成分簡單的廢水,也可以先回收氰化物,回收後殘液再直接進行氧化破壞CN-,中、低質量濃度的廢水均採用直接氧化處理工藝。近些年,回收氰化物的方法較多,如酸化揮發-鹼吸收法、萃取法、酸沉澱-中和法(兩步沉澱法)、三步沉澱法等。目前,廠礦企業實際採用單一處理工藝的較少,因單一工藝處理很難達到國家排放標准,大部分企業均採用多種組合的工藝進行處理。主要組合處理工藝是酸化回收與直接氧化的技術結合,另一種組合是直接氧化、自然凈化[5]與活性炭吸附工藝[6]的技術組合,許多新的廢水全循環技術組合工藝也是主要發展趨勢之一。含氰廢水處理方法的選擇主要根據廢水的來源、性質及水量來決定。其中包括化學法、物理化學法、物理法及生化法,但是運用最多的是採用化學法來處理含氰廢水。以下主要對幾種常用的物理、化學法處理含氰廢水進行介紹。
2·常用處理技術
2.1加酸曝氣法
這是已進入實用化階段的方法,在美國等一些國家中正在興建一定規模的設施。最初試驗室在中性液中利用曝氣來把氰排除到大氣中去,以後改進為先加酸使污水最大限度地酸化,然後進行曝氣,這樣可以更有效地去除氰。所使用的酸通常是硫酸。雖然也有利用煙氣來進行酸性化的建議,但尚未到成熟階段,所以沒有普及。此法的效果受曝氣程度和酸性化程度的支配,按照實例來看,當pH為2.8時,對含氰濃度達500 mg/L的污水進行曝氣,可以獲得含氰濃度為0.09 mg/L~0.14 mg/L的處理水。因為在實施此法以後,氰仍保持原有狀態,作為有毒氣體而被排放到大氣中,既要有利的廠址條件,又必須具備高煙囪,因而只有在極有限的地區,才有採用此法的可能。如用液鹼來捕集已氣化的氰,這樣既可彌補上述缺點,還可回收氰。
2.2絡鹽法
20世紀70年代,國內企業有的曾經採用該方法,但現在均不採用。從環境安全防範的觀點出發,這種方法可以作為氰化物產生突發性污染事故時而採用快速補救的方法之一,硫酸亞鐵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,減小對環境的危害,特別是對水生生物的傷害。廢水中CN-質量濃度很低時,該方法處理效果不好。可以使用的葯品雖多種多樣,但最廣泛使用的是硫酸亞鐵。該法利用硫酸亞鐵與氰形成絡鹽,然後使絡鹽沉澱並加以除去。硫酸亞鐵法將氰化物轉化為鐵的亞鐵氰化物,再轉化成普魯士藍型不溶性化合物[7],然後傾析或過濾出來。
其特點是操作簡單,處理費用低,且可回收普魯士藍沉澱作顏料。缺點是處理效果差,淤渣很多,分離出不溶物後的廢水呈藍色,濃度超過一定限度,就不能被去除。從反應的平衡來看,上述濃度過高,去除率下降是難以避免的問題,按一般情況來說,用石灰等使水的pH值保持在7.5~10.5之間,這樣就使沉澱生成處於最佳狀態。但即使採用上述措施,因為含氰量在一定數值以下,就不再降低,在處理含氰濃度低的污水時,其效果是微小的。如改用鎳做處理劑,其效果雖比鐵有利,但價格昂貴。熊正為[8]對硫酸亞鐵法處理電鍍含氰廢水進行了試驗研究,探討了硫酸亞鐵除氰的原理及其去除效果。試驗結果表明:硫酸亞鐵法處理電鍍含氰廢水,硫酸亞鐵加入量為理論值的1.69倍,0.1%PAM絮凝劑用量為1 mg/L時,氰化物的去除率可達98%,同時還可去除部分重金屬污染物和COD,COD可去除約59%;pH值對除氰效果的影響較大,CN-與硫酸亞鐵絡合成亞鐵氰化物時pH值控制在9.50~10.50,生成的亞鐵氰化物再轉化成較穩定的普魯士藍型不溶性化合物須將pH值反調控制在7.00~8.00時,除氰效果較好。
2.3臭氧處理法
近年來,用臭氧處理氰化物方法的研究,開展得相當普遍,但由於電力費用高昂的缺點,所以還沒達到一般性的實用化階段
O3+KCN→KCNO+O2
KCNO+O3+H2O→KHCO3+N2+O2
臭氧在水溶液中可釋放出原子氧參加反應,表現出很強的氧化性,能徹底氧化游離狀態的氰化物。銅離子對氰離子和氰根離子的氧化分解有觸媒作用,添加10 mg/L左右的硫酸銅能促進氰的分解反應。
臭氧法的突出特點是在整個過程中不增加其他污染物質,污泥量少,且因增加了水中的溶解氧而使出水不易發臭。採用臭氧氧化法處理廢水中的氰化物,只需臭氧發生設備,無需葯劑購置和運輸,而且工藝簡單、方便,處理後廢水總氰化物質量濃度可以達到國家污水綜合排放標准,處理廢液中不增加其它有害物質,無二次污染,不需要進一步處理。但是,由於臭氧發生器產生臭氧的成本高、設備維修困難,工業應用受到了一定限制。只要臭氧發生器能突破產生臭氧的瓶頸,工業應用前景非常廣闊。臭氧氧化法要消耗大量的電能[9],在缺少電力的地方難以應用。我國已有臭氧發生裝置成品出售,一些工廠目前正在使用這種處理技術。應該指出的是目前的臭氧發生器能耗很大,生產1 kg O3耗電12 kW·h~15 kW·h,處理費用較高。除個別地方外,一般難以達到廢水處理的經濟要求。另外,單獨使用臭氧不能使絡合狀態存在的氰化物徹底氧化。顏海波[10]等採用臭氧技術對電鍍含氰廢水進行處理,電鍍含氰廢水中的CN-濃度在30 mg/L~36 mg/L之間,採用以臭氧為氧化劑的活性炭催化氧化技術處理後,CN-的出口濃度<0.5 mg/L,去除率在97.7%以上。該處理系統實現了廢水處理自動化,具有投資省、效果好、成本低、運行穩定等優點,且不會產生二次污染,值得推廣應用。
2.4過氧化氫法
2.4.1鹼性條件
在常溫、鹼性(pH=9.5~11)、有Cu2+作催化劑的條件下,H2O2能使游離氰化物及其金屬絡合物(但不能使鐵氰化物)氧化成氰酸鹽,以金屬氰絡合物形式存在的銅、鎳和鋅等金屬,一旦氰化物被氧化除去後,他們就會生成氫氧化物沉澱。那些過量的過氧化氫也能迅速分解成水和氧氣。污水中亞鐵氰化物被銅沉澱而除去。其反應方程式如下。游離氰化物與過氧化氫反應的方程式:
上述反應中生成的氰酸鹽水解生成銨離子和碳酸鹽離子或碳酸氫鹽離子,水解速度取決於pH值。一般情況下,硫氰酸鹽不會或很少被氧化。污水處理過程中,含氰絡合物的反應順序如下:
2.4.2酸性條件
一般將廢水加熱至40℃,在不斷攪拌條件下加入含有少量金屬離子作催化劑的H2O2和37%甲醛的混合溶液,再攪拌1 h左右完成反應。反應在酸性條件下分兩步進行:
此法適用於濃度波動較大的含氰廢水的處理,整個過程無HCN氣體產生,操作安全,但所需試劑費用較高。山東黃金集團有限公司三山島金礦採用過氧化氫對含氰污水酸化回收後尾液進行二次處理[11]。
近1 a的生產應用情況表明,該法具有工藝操作簡單、投資省、成本低等優點,能容易地將含氰(CN)-5 mg/L~50 mg/L的酸化回收尾液處理到<0.5 mg/L,葯劑費用為7.56元/m3。
2.5鹼性氯化處理法
目前處理含氰廢水比較成熟的技術是採用鹼性氯化法處理,必須注意含氰廢水要與其它廢水嚴格分流,避免混入鎳、鐵等金屬離子,否則處理困難。
通過氯處理來分解氰化物的可能性,早已肯定,可是在初期氯處理是在酸性溶液中進行,因而有濃度相當大的氯化氫有毒氣體產生,操作也很不安全。但如果在鹼性條件下進行氯處理,中間產物氯化氫幾乎在一剎那間都轉化為氰酸鹽,於是此法在氰化物處理方面已成為實際的而且安全的方法。該法的原理是廢水在鹼性條件下,採用氯系氧化劑將氰化物破壞而除去的方法,處理過程分為兩個階段,第一階段是將氰氧化為氰酸鹽,對氰破壞不徹底,叫做不完全氧化階段,該工藝的原理是在鹼性條件下(一般pH≥10),用次氯酸鹽將氰化物氧化成氰酸鹽。
CN-+ClO-+H2O→CNCl+2OHCNCl+2OH-→
CNO-+Cl-+H2O
將兩式合並,得
CN-+ClO-→CNO-+Cl-
CNO-+2H2O→CO2+NH3+OH-
局部氧化法破氰反應生成的氰酸根的毒性是CN-的1/1 000,所以有的廠在廢水濃度比較低時,廢水經局部破氰處理後就排入後續的處理金屬離子的處理設施。但是,CNO-畢竟是有毒物質,在酸性條件下極易水解生成氨(NH)3。pH反應條件控制:一級氧化破氰:值10~11;理論投葯量:簡單氰化物CN-:Cl2=1:2.73,復合氰化物CN-:Cl2=1:3.42。用ORP儀控制反應終點為300 mv~350 mv,反應時間10 min~15 min。
第二階段是將氰酸鹽進一步氧化分解成二氧化碳和水,叫完全氧化階段。在局部氧化處理的基礎上,調節廢水的pH(一般pH≥8.5),再投加一定量的氧化劑,經攪拌使CNO-完全氧化為N2和CO2。
pH反應條件控制:二級氧化破氰:pH值7-8(用H2SO4回調);理論投葯量:簡單氰化物CN-:Cl2=1:4.09,復合氰化物CN-:Cl2=1:4.09。用ORP儀控制反應終點為600mv~700mv;反應時間10min~30min。反應出水余氯濃度控制在3 mg/L~5 mg/L。
滕華妹[12]等採用兩級鹼性氯化法處理工藝對杭州西爾靈鍾廠含氰廢水進行處理,間隙法操作,手工控制投葯量,原廢水含氰濃度59.8 mg/L~141.1 mg/L,平均為84.6 mg/L,分段調節pH,採用自製的機械攪拌器攪拌,根據在實驗室測得的氰化物濃度,分段計算投葯量,廢水處理取得很好的效果,排放廢水中氰化物濃度均小於國家排放標准0.5 mg/L。另有採用次氯酸鈉、亞氯酸鈉、漂粉等替代氯氣的方法,其原理和方法與通氯氣相同,而類似加氯器的特殊裝置卻不再需要,而且可以避免氯氣泄露的危險,它適用於小規模的污水處理。在已決定採用這種處理法的場合,必須考慮到殘存的氯在放流目的地所發生的影響。
2.6食鹽電解法
通過食鹽水電解同時生成氯氣和強鹼,把他們使用於氰的分解。以電鍍廠而言,因為容易獲得電力供應,所以操作方便,處理葯品費用非常低廉。尤其在分批操作時,能夠在夜間空閑時間,充分利用原來供電鍍操作用的整流器,因而設備費用也可以降低。此法的缺點是電解陽極用的碳極的使用壽命較短。它適用於較小規模的工廠。
(1)隔膜電解法:這是在食鹽電解法中使用隔膜的方法,其原理是鹼性氯化處理法。食鹽中如有很多雜質,隔膜所用的石棉就容易發生間隙堵塞的缺點。在連續運轉的場合,使用飽和食鹽水,如管理不善,容易發生食鹽補充不足的情況,因而分解反應不能繼續進行,所以必須經常注意。
(2)無隔膜電解法:進行食鹽水的無隔膜電解時,在陽極上有氯氣發生,它與陰極上生成的鹼反應後,即生成次氯酸鹽。
Cl2+2NaOH→NaOCl+NaCl+H2O
如把生成的此氯酸鹽加註在含氰污水中,氰就被氧化而生成氰酸鹽。
NaCN+NaOCl→NaCNO+NaCl
並且進一步分解為碳酸氣和氮氣。
2NaCNO+3NaOCl+H2O→2CO2+N2+NaOH+3NaCl
3·含氰廢水生物處理方法的應用進展
有學者[13]採用BOD5/COD比值法和好氧呼吸曲線法在國內外首次針對高濃度有機氰廢水及其污染物進行了全面的好氧可生化性研究,結果表明,低濃度氰工藝含氰廢水在低濃度下,可生化性較好,在高濃度下,可生化性較差,濃度過高的甚至無法被好氧生物降解;肖敏[14]等在30℃條件下,採用血清瓶液體置換系統,撒氣厭氧水化反應設備條件,測定了丙烯腈、腈綸生產過程廢水等各種高濃度有機氰廢水的厭氧生物可降解性及廢水中丙烯腈、乙腈和氰化物等主要污染物對產甲烷菌的毒性。結果表明,丙烯腈在低質量濃度下為代謝毒素,厭氧菌產甲烷活性在恢復試驗中得到恢復,在高質量濃度(>120 mg/L)為生理毒素,毒性引起的產甲烷活性受抑制,但在短時期內得到恢復;氰化物在低質量濃度下為生理毒;較高質量濃度下(25 mg/L)為殺菌性毒素,厭氧菌細胞已遭受嚴重破壞,無法修復;乙腈始終為代謝毒素;張力等[15]採用膜分離技術處理丙烯晴含氰廢水,處理後外排氰根離子濃度CN-<0.0005%,COD<1 500 mg/L,表明了使用超濾膜對原水能有效的凈化,並在一定程度上能降低原水的COD含量。
7. 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。
8. 污水中有氰化物怎麼處理用什麼絮凝劑比較好急,急,急
氰化物是劇毒物質,氰化物可在生物體內產生氰化氫,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,比如鯽魚最小致死量是0.2(ppm),世界衛生組織規定魚的中毒限量為游離氰0.03 mg/l。
自然環境中普遍存在微量氰化物,主要來自肥料及有機質。但高濃度的氰化物來自含氰工業污水,主要有電鍍污水、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等,其濃度可在1-180 mg/l以上。電鍍工業是氰化物的主要來源之一,電鍍操作使用高濃度氰化物電鍍液以使鎘、銅和鋅等溶解在溶液中,含有氰離子以及金屬氰化物絡合離子的電鍍液隨鍍件帶出時會污染漂洗水。長期大量排放低濃度含氰污水,也可造成大面積地下水污染,而嚴重威脅供水水源。氰化物是劇毒物質,特別是當處於酸性pH值范圍內時,它變成劇毒的氫氰酸。含氰廢水必需先經處理,才可排入下水道或溪河中。由於氰化物有劇毒,處理後指標必須絕對達標,若排入水體將造成嚴重污染,而且氰絡合物影響廢水的進一步處理,因此首先要去除廢水中的氰化物,處理後水質測定達標後才能進行下一步處理。
含氰廢水通常的處理方法有鹼性氯化法、電解法、離子交換法、活性炭法。而鹼性氯化法以其運行成本低、處理效果穩定等優點廣泛在工程中採用。工程中一般採用鹼性氯化法,即向含氰廢水中投加氯系氧化劑,將氰化物部分氧化成毒性較低的氰酸鹽;也可一步完全氧化成二氧化碳和氮。 工程中多採用一步法除氰,既簡化了操作、方便了管理,又節省了處理成本。
1.葯劑選擇
多種氧化劑除氰反應原理都是溶於水水解生成 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==2CO2↑ +N2↑ +2Cl-
Cl2一步法除氰的反應式為:
2CN — +3Cl2 +2H2O → CO2 ↑ +N2↑ +6Cl— +4H+
採用各種葯劑所需的葯劑量見表1-1:
表1-1氧化劑投加量
通過以上的比較不難得出:液氯雖然成本低點,但易引起安全事故;臭氧雖然去氰能力高、產渣量低但它所需的其它費用都較高;漂白粉有效氯含量低,渣量大;漂粉精有效氯含量為 60%,產渣量大,清渣麻煩;次氯酸鈉有效氯含量為95.3%,產渣量也較大。由我所工程總承包,於1999年12月18日建成的成都某(集團)有限責任公司含鎘廢水處理站,在運行過程中,氰化物雖能完全達到排放標准,但除氰工藝上先採用漂粉精,產渣量大,去渣很麻煩,後改為次氯酸鈉除氰,渣量相對少一些,但次氯酸鈉成品葯劑易失效,有效期為10-15天,不宜貯存。而用二氧化氯除氰就可以避免這些不足, 所以,現目前採用二氧化氯除氰是較為理想的處理工藝。
2.二氧化氯處理含氰廢水的原理
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),並要求很高的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N2 和CO2 ,見反應式(2),徹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, ClO2 / CN - =2.28-4.92 時,對含 CN - 濃度為 104.8-302.08mg/L 廢水,去除率最高可達99.6% ,平均去除率 95% 以上。並且原水中氰化物濃度越高,相應的二氧化氯需要的量越低。在調試中發現,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並沒有明顯的改進, 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 為弱鹼性條件時,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鹼性條件下進行。如果需要在短時間內完成,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,即:
2CN - +2ClO2 ==2CO2 ↑ +N2 ↑ +2Cl -(出自:www.koejsj.com/fangfa_koe/54.html)
科創絮凝劑具有較強的電中和能力,有利於吸附水中帶有電荷的粒子,使粒子凝聚成大的顆粒而沉澱。科創復合凈水劑的長鏈特性有利於膠體顆粒架橋吸附從而實現顆粒的凝聚,大大提高了凈水能力,具有快速、高效的絮凝效果。對處理污水中含有氰化物的有良好的效果。
9. 廢水重金屬有哪些處理方法
1)化學法沉澱:在廢水中投加化學葯劑,可適用很寬的pH條件影響范圍,不受重金屬離子濃度高低的影響。
2)溶劑提取:利用污染物在水和有機溶劑中的不同溶解度進行分離。
3)電解法:處理含氰廢水的常用方法,通過電解和氧化分解和沉澱氰化物。
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10. 電鍍廢水處理方法
我國處理電鍍廢水常用的方法有化學法、生物法、物化法和電化學法等。
化學法
化學法是依靠氧化還原反應或中和沉澱反應將有毒有害的物質分解為無毒無害的物質,或者直接將重金屬經沉澱或氣浮從廢水中除去。
1、沉澱法
(1) 中和沉澱法。在含重金屬的廢水中加入鹼進行中和反應,使重金屬生成不溶於水的氫氧化物沉澱形式加以分離。中和沉澱法操作簡單,是常用的處理廢水方法。
(2) 硫化物沉澱法。加入硫化物使廢水中重金屬離子生成硫化物沉澱而除去的方法。與中和沉澱法相比,硫化物沉澱法的優點是:重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低,反應pH值在7~9之間,處理後的廢水一般不用中和,處理效果更好。但硫化物沉澱法的缺點是:硫化物沉澱顆粒小,易形成膠體,硫化物沉澱在水中殘留,遇酸生成氣體,可能造成二次污染。
(3) 螯合沉澱法。通過高分子重金屬捕集沉澱劑(DTCR)在常溫下與廢水中Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+及Cr3+等重金屬離子迅速反應,生成不溶水的螯合鹽,再加入少量有機或(和)無機絮凝劑,形成絮狀沉澱,從而達到捕集去除重金屬的目的。DTCR系列葯劑處理電鍍廢水的特點是可同時去除多種重金屬離子,對重金屬離子以絡合鹽形式存在的情況,也能發揮良好的去除效果,去除膠質重金屬不受共存鹽類的影響,具有較好的發展前景。
2、氧化法
通過投加氧化劑,將電鍍廢水中有毒物質氧化為無毒或低毒物,主要用於處理廢水中的CN-、Fe2+、Mn2+低價態離子及造成色度、昧、嗅的各種有機物以及致病微生物。如處理含氰廢水時,常用次氯酸鹽在鹼性條件下氧化其中的氰離子,使之分解成低毒的氰酸鹽,然後再進一步降解為無毒的二氧化碳和氮。
3、化學還原法
化學還原法在電鍍廢水治理中最典型的是對含鉻廢水的治理。其方法是在廢水中加入還原劑FeS04、NaHS03、Na2S03、S02或鐵粉等,使Cr(Ⅵ)還原成Cr(III),然後再加入NaOH或石灰乳沉澱分離。該法優點是設備簡單、投資少、處理量大,但要防止沉渣污泥造成二次污染。
4、中和法
通過酸鹼中和反應,調節電鍍廢水的酸鹼度,使其呈中性或接近中性或適宜下步處理的酸鹼度范圍,主要用來處理電鍍廠的酸洗廢水。
5、氣浮法
氣浮法作為處理電鍍廢水的技術是近幾年發展起來的一項新工藝。其基本原理是用高壓水泵將水加壓到幾個大氣壓注入溶罐中,使氣、水混合成溶氣水,溶氣水通過溶氣釋放器進入水池中,由於突然減壓,溶解在水中的空氣形成大量微氣泡,與電鍍廢水初步處理產生的凝聚狀物黏附在一起,使其相對密度小於水而浮到水面上成為浮渣排除,從而使廢水得到凈化。
生物法
生物處理是一種處理電鍍廢水的新技術。一些微生物代謝產物能使廢水中的重金屬離子改變價態,同時微生物菌群本身還有較強的生物絮凝、靜電吸附作用,能夠吸附金屬離子,使重金屬經固液分離後進入菌泥餅,從而使得廢水達標排放或回用。
1、生物吸附法
凡具有從溶液中分離金屬能力的物體或生物體制備的衍生物稱為生物吸附劑。生物吸附劑主要是菌體、藻類及一些提取物。微生物對重金屬的吸附機理取決於許多物理、化學因素,如光、溫度、pH值、重金屬含量及化學形態、其他離子、螫合劑的存在和吸附劑的預處理等。生物吸附技術治理重金屬污染具有一定的優勢,在低含量條件下,生物吸附劑可以選擇性地吸附其中的重金屬,受水溶液中鈣、鎂離子的干擾影響較小。該方法處理效率高,無二次污染,可有效地回收一些貴重金屬。但是生物成長環境不容易控制,往往會因水質的變化而大量中毒死亡。
2、生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是由微生物自身產生的、具有高效絮凝作用的天然高分子物質,它的主要成分是糖蛋白、黏多糖、纖維素、蛋白質和核酸等。它具有較高電荷或較強的親水性和疏水性,能與顆粒通過離子鍵、氫鍵和范德華力同時吸附多個膠體顆粒,在顆粒間產生架橋現象,形成一種網狀三維結構而沉澱下來。對重金屬有絮凝作用的生物絮凝劑約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu 2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的螯合物而沉澱下來。該方法處理廢水具有安全方便無毒,不產生二次污染,絮凝范圍廣,絮凝活性高、生長快,絮凝作用條件粗放,大多不受離子強度、pH值及溫度的影響,易於實現工業化等特點。
3、生物化學法
生物化學法是通過微生物與金屬離子之間發生直接的化學反應,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。其優點是:選擇性強、吸附容量大、不使用化學葯劑。污泥中金屬含量高,二次污染明顯減少,而且污泥中重金屬易回收,回收率高。但其缺點是功能菌和廢水中金屬離子的反應效率並不高,且培養菌種的培養基消耗量較大,處理成本較高。
物化法
物化法是利用離子交換或膜分離或吸附劑等方法去除電鍍廢水所含的雜質,其在工業上應用廣泛,通常與其他方法配合使用。
1、離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法。最常用的交換劑是離子交換樹脂,樹脂飽和後可用酸鹼再生後反復使用。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實現的。多數情況下,離子是先被吸附,再被交換,具有吸附、交換雙重作用。對於含鉻等重金屬離子的廢水,可用陰離子交換樹脂去除Cr(VI),用陽離子交換樹脂去除Cr(Ⅲ)、鐵、銅等離子。一般用於處理低有害物質含量廢水,具有回收利用、化害為利、循環用水等優點,但它的技術要求較高、一次性投資大。
2、膜分離法
膜分離是指用半透膜作為障礙層,藉助於膜的選擇滲透作用,在能量、含量或化學位差的作用下對混合物中的不同組分進行分離。利用膜分離技術,可從電鍍廢水中回收重金屬和水資源,減輕或杜絕它對環境的污染,實現電鍍的清潔生產,對附加值較高的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水用膜分離技術可實現閉路循環,並產生良好的經濟效益。對於綜合電鍍廢水,經過簡單的物理化學法處理後,採用膜分離技術可回用大部分水,回收率可達60%~80%,減少污水總排放量,削減排放到水體中的污染物。
3、蒸發濃縮法
該方法是對電鍍廢水進行蒸發,使重金屬廢水得以濃縮,並加以回收利用的一種處理方法,一般適用於處理含鉻、銅、銀、鎳等含重金屬的電鍍廢水。一般將之作為其他方法的輔助處理手段。它具有能耗大、成本高、佔地面積大、運轉費用高等缺點。
4、活性炭吸附法
活性炭吸附法是處理電鍍廢水的一種經濟有效的方法,主要用於含鉻、含氰廢水。它的特點是處理調節溫和,操作安全,深度凈化的處理水可以回用。但該方法存在活性炭再生復雜和再生液不能直接回鍍槽利用的問題,吸附容量小,不適於有害物含量高的廢水。
電化學法
1、電解法
電解法是利用電解作用處理或回收重金屬,一般應用於貴金屬含量較高或單一的電鍍廢水。電解法處理Cr(VI),是用鐵作電極,鐵陽極不斷溶解產生的亞鐵離子能在酸性條件下將Cr(VI)還原成Cr(Ⅲ),在陰極上Cr(Ⅵ)直接還原為Cr(Ⅲ),由於在電解過程中要消耗氫離子,水中余留的氫氧根離子使溶液從酸性變為鹼性,並生成鉻和鐵的氫氧化物沉澱去除鉻。電解法能夠同時除去多種金屬離子,具有凈化效果好、泥渣量少、佔地面積小等優點,但是消耗電能和鋼材較多,已較少採用。
2、原電池法
以顆粒炭、煤渣或其他導電惰性物質為陰極,鐵屑為陽極,廢水中導電電解質起導電作用構成原電池,通過原電池反應來達到處理廢水的目的。近年來,鐵碳微電解技術在電鍍廢水的處理中受到越來越多的重視。
3、電滲析法
電滲析技術是膜分離技術的一種。它是將陰、陽離子交換膜交替地排列於正負電極之間,並用特製的隔板將其隔開,在電場作用下,以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,把電解質從溶液中分離出來,從而實現電鍍廢水的濃縮、淡化、精製和提純。
4、電凝聚氣浮法 採用可溶性陽極(Fe、AI等)材料,生成Fe2+、Fe3+、Al3+等大量陽離子,通過絮凝生成Fe(OH)2、Fe(OH)3、AI(OH)3等沉澱物,以去除水中的污染物。同時,陰極上產生大量的H2微氣泡,陽極上產生大量的O2微氣泡,以這些氣泡作為氣浮載體,與絮凝污物一起上浮。大量絮體在豐富的微氣泡攜帶下迅速上浮,達到凈化水質的目的。
我國電鍍廢水的常規處理技術已經比較成熟,現代生物法處理電鍍廢水是非常有發展前途的一項廢水處理技術,且不產生二次污染,關鍵是要運用新技術對其進行深度處理,進一步提高出水水質。膜處理技術因其分離效率高,且能回收重金屬,今後必將在電鍍廢水處理中占據重要的地位。同時通過推廣清潔生產工藝,從電鍍生產的各個環節上減少排污量,變「被動治理」為「積極治理」,也是解決電鍍廢水污染的根本方法。