含氰废水的处理方法_李德永

第25卷第2期山西化工Vol.25No.22005年5月SHANXICHEMICALINDUSTRYMay2005收稿日期:2004-12-12作者简介:李德永,男,1971年出生,2000年毕业于山西师范大学,本科,助讲,主要从事分析化学教学工作。综述与论坛含氰废水的处理方法李德永,武丽丽(太原科技大学化学与生物工程学院,山西太原030021)摘要:综述了含氰废水处理的化学法(碱性氯化法、硫酸亚铁法、过氧化物法、水解法、臭氧处理法、多硫化物处理法、燃烧法、电化学法),物理化学法(活性炭吸附法、离子交换法、液膜法),物理法(蒸发浓缩法)和生化法等。关键词:含氰废水,碱性氯化法;废水处理中图分类号:TQ085+41文献标识码:A文章编号:1004-7050(2005)02-0018-031含氰废水的来源、特性及其危害含氰废水泛指含有各种氰化物的废水。在工业生产中,金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物,因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。由于行业不同、工艺不同,含氰废水的组成、含量有很大差别。一般来说,废水中除含有氰化物外,还可能含有重金属、硫氰酸盐等无机化合物和酚等有机化合物。含氰废水毒性大、分布广,必须严格加以处理,使外排水中氰化物达到国家环保部门规定的要求,否则,将对人畜及自然环境造成危害。为了达到一定的处理效果,同时使处理成本低、基建投资少、操作容易、无二次污染,有时甚至应该“变废为宝”,充分利用废水的有价组分,必须对废水的来源、组成成分、各组分含量以及产生废水之具体工艺情况有深入的了解,依此制订出合适的处理方案。2含氰废水处理方法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,分述如下。2.1化学法2.1.1碱性氯化法[1]碱性氯化法处理含氰废水是目前电镀废水处理中应用最广的方法(日本占85%,我国大部分工厂也采用此法)。处理前必须控制废水pH>10(10～12)。当pH<8时将生成毒性比HCN更大的挥发性气体CNCl,危险性极大。本方法适用于处理氰含量小于500mL/L的中等浓度废水。若浓度太高(CN>1000mg/L),则反应过程的热效应很大,且伴随产生剧毒的CNCl气体,造成工程上难以控制,故处理高浓度含氰废水时应首先稀释,再投加氧化剂。碱性氯化法常用的氧化剂有氯气、漂白粉、次氯酸钠及亚氯酸钠等,其中次氯酸钠应用最为普遍。各种方法的作用原理及其优缺点见第19页表1。碱性氯化法适用于水量和浓度均可变化的含氰废水的处理,处理水经酸调节后可达标排放。此方法的共同特点是处理效果好,设备简单,投资省,便于管理,是比较成熟和普遍采用的方法之一。其缺点是处理后有余氯,难以准确投料,设备腐蚀严重,运行费用较高。2.1.2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,然后倾析或过滤出来[2]。FeSO4·7H2OFe2++SO2-4+7H2OFe2++6CN-Fe(CN)4-6DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2005.02.0052Fe2++Fe(CN)4-6Fe2[Fe(CN)6]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,净化率仅达92%～95%,出水中氰残留量为2mg/L～4mg/L,不能直接排放,应结合其他方法进行深度处理。表1碱性氯化法原理及特点氧化剂主要化学反应特点氰含量/mg·L-1液氯NaCN+2NaOH+Cl2NaCNO+2NaCl+H2O2NaCNO+4NaOH+3Cl26NaCl+2CO2+N2+2H2O方法成熟,处理费用高,设备易腐蚀,处理后有余氯。0.6漂白粉Ca(OCl)2+2H2O2HOCl+Ca(OH)22NaCN+2HOCl+Ca(OH)22CaCNO+CaCl2+3H2O2NaCNO+2HOCl2NaCl+2CO2+N2+H2技术成熟,操作简便,处理费用高,沉渣多,漂白粉贮存保管难。0.5次氯酸NaCN+NaOCl+H2OCNCl+2NaOHCNCl+2NaOHNaCNO+NaCl+H2O2NaCNO+3NaOCl+H2ON2+2NaHCO3+3NaClNaCNO+3H2ONH3·H2O+NaHCO3方法简便成熟,易操作,沉渣少,但供料局限性较大。0.52.1.3过氧化物法[3]过氧化物法中最常用的氧化剂是H2O2。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1h左右完成反应。反应在酸性条件下分两步进行:一次反应:CN-+H2O2+CNOCNO-+H2OCN-+HCHO+H2OHOCH2C