两段式处理医院高浓度含氰废水的研究_李志富

两段式处理医院高浓度含氰废水的研究李志富1,孟庆建1,孟琳2(1.山东泰山医学院化学与化学工程学院,泰安271000;2.山东师范大学化学院,济南250014)摘要:以医院排放高浓度含氰(CN-)废水为研究对象,采用“硫酸亚铁+曝气”初级化学处理和ClO2二级深度氧化处理相结合的处理模式,不仅使含氰废水实现无毒化处理,而且使高浓度含氰废水实现资源化回收利用。试验表明,处理后的废水中CN-浓度达到国家排放标准GB8978-1996中的一级标准,为医院高浓度含氰废水的治理提供了一种新的方法。关键词:含氰(CN-)废水;初级化学处理;二级氧化处理;ClO2中图分类号:X799.5文献标识码:A文章编号:1003-6504(2005)03-0104-03医院在血液、血清、细菌和化学检查分析中常使用氰化钾、氰化钠、铁氰化钾、亚铁氰化钾等含氰化合物,由此而产生高浓度(CN-浓度>200mg/L)含氰废水和废液。目前,国内处理含氰废水的方法主要有化学氧化法、电解法、离子交换法、活性炭吸附法和生物处理法等[1]。这些方法实质是对氰化物进行分解破坏,以减少游离CN-浓度,它们大都适合于低浓度含氰工业废水(废水中CN-浓度不宜>50mg/L)的处理,而对于医院高浓度含氰废水[2](废水中CN-浓度>200mg/L)使用以上方法处理则很难达标。针对医院高浓度含氰废水单独收集处理的原则,本文设计了两段式处理模式,对高浓度含氰废水先采用“硫酸亚铁+曝气”的初级化学处理,使CN-转化为亚铁蓝和铁蓝,用于制备黄血盐,实现高浓度含氰废水的资源化回收利用,然后使用ClO2对残余的低浓度氰化物进行二级深度化学处理,使CN-被氧化为CO2和N2,实现氰化物的无毒化。1方法1.1反应原理(1)初级化学反应原理。医院产生的含氰废水中,氰化物多以HCN及其盐的形式存在于废水中,当在废水中加入硫酸亚铁时,CN-将会转化为亚铁蓝,亚铁蓝不稳定,在酸性条件下极易被空气中的氧氧化成铁蓝[3]。铁蓝经板框压滤后得到滤渣和滤液,滤渣加NaOH可制备黄血钠盐,滤液用于二级处理。其主要反应如下:6CN-+3FeSO47H2O=Fe2[Fe(CN)6]+3SO42-+21H2O3Fe2[Fe(CN)6]+2H2SO4+O2=Fe4[Fe(CN)6]3↓+2FeSO4+2H2O作者简介:李志富(1968-),男,讲师,硕士,现从事环境监测和水处理科研和教学工作,(电话)0538-6238036(电子信箱)zfli@tsmc.edu.cn。Fe4[Fe(CN)6]3+12NaOH=3Na4[Fe(CN)6]10H2O+4Fe(OH)3↓(2)二级化学反应原理。废水经初级化学处理后,大部分CN-被除去,滤液中剩余的CN-浓度较小,加NaOH调节滤液的pH值,使其在10～11范围,通入ClO2将CN-氧化成CO2和N2[4]。其主要反应如下:2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-1.2工艺流程废水经过滤分析后进入装有D-8401型精密直流电动搅拌机的反应器中,在搅拌状态下加入FeSO47H2O,使其与废水中的CN-充分发生反应,生成Fe2[Fe(CN)6]进入曝气池进行曝气。为提高曝气效果,加H2SO4调节pH值4～5,池底采用微孔软管均匀曝气,控制空气的流量为6.0m3/min,使Fe2[Fe(CN)6]转化为Fe4[Fe(CN)6]3,经板框压滤后得到滤渣和滤液,滤渣加碱便可制得黄血钠盐;滤液进入调节池,加NaOH调节pH值为10～11,通入ClO2对残余的低浓度氰化物进行二级深度化学处理,使CN-被氧化为CO2和N2,实现氰化物的无毒化,处理后的废水经取样分析后排放。1.3废水中CN-和pH的测定采用GB7486-87规定的吡啶-巴比妥酸分光光度法[5],选用751分光光度计于580nm波长处比色测定标样,绘制标准曲线,根据实测水样的吸光度找出CN-浓度。采用pHS-3C精密pH计,雷磁E-207-C65-Ac型复合电极测定pH[6]。104环境科学与技术第28卷第3期2005年5月DOI:牨牥牨牴牰牱牪牤jcnki牨牥牥牫牠牰牭牥牬牪牥牥牭牥牫牥牬牫2结果试验用废水取自本市某综合性医院病理分析室一周内收集废水,废水经过滤后测其CN-浓度为257mg/L,pH为7.5～9.5。用该模式对废水进行处理,结果如表1。表1高浓度含氰废水处理结果废水类型未处理废水初级处理废水二级处理废水总CN-浓度(mg/L)25710.20.24试验表明,采用两段式处理后的废水中CN-浓度达到国家排放标准GB8978-1996中的一级标准。3讨论与结论3.1初级处理过程(1)FeSO4加入量对去除CN-效果的影响。选用相同型号的反应器和搅拌器,在室温条件下(25℃),取过滤后的废水1000mL六份,