含氰電鍍廢水處理技術(shù)簡(jiǎn)介
時(shí)間: 2014-07-23 11:58:37 來(lái)源: 東莞市海韻水處理科技有限公司
氰化電鍍所帶來(lái)的廢水,特點(diǎn)是濃度低、量大,但氰化物是劇毒物質(zhì),含有氰的電鍍廢水對(duì)環(huán)境的污染和人體的危害非常嚴(yán)重。目前對(duì)含氰廢水的處理方法較多,比如堿性氯化法、電解法等。
1、堿性氯化法
堿性氯化法是在堿性條件下,采用次氯酸鈉、漂白粉、液氯等氯系氧化劑將氰化物破壞的方法。氯系氧化劑中采用較多的是次氯酸鈉,其價(jià)格便宜、操作方便。其基本原理都是利用次氯酸根的氧化作用。常用的堿性氧化法有局部氧化法和完全氧化法兩種工藝。
(1)局部氧化法
氰化物在堿性條件下被氯氧化成氰酸鹽的過程,常稱為局部氧化工藝(也稱一級(jí)處理),其反應(yīng)如下:
CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-
CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O
上述反應(yīng)在任何pH條件下均能迅速完成。在酸性條件下生成劇毒物CNCl極易揮發(fā)而造成危害,在堿性條件下只要有足夠的氧化劑,則CNCl會(huì)很快水解轉(zhuǎn)化成微毒的氰酸根,pH越高轉(zhuǎn)化越快。實(shí)際處理時(shí)工藝條件如下:
① 廢水的pH宜大于11,當(dāng)CN-濃度高于100mg/L時(shí),一般20~30min可完全水解;
② 電鍍含氰廢水通常除游離氰外,還有重金屬與氰的絡(luò)離子。氯系氧化劑的用量應(yīng)按廢水中的總氰計(jì)算。
③ 溫度影響不大,在冬天可適當(dāng)提高廢水的pH值或延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間 。不能過分增加投氯量,也不能加溫超過50℃。
④ 機(jī)械攪拌有利于破氰徹底。
(2)完全氧化法
局部氧化法生成的氰酸鹽雖然毒性低,CNO-易水解生成NH3。完全氧化法則是繼局部氧化法后,再將生成的氰酸根CNO-進(jìn)一步氧化成N2和CO2(也稱二級(jí)處理),消除氰酸鹽對(duì)環(huán)境的污染:
2NaCNO+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O
2CNCl+3HOCl+H2O=2CO2+N2+5HCl
完全氧化工藝的關(guān)鍵在于控制反應(yīng)的pH值,調(diào)節(jié)廢水的pH常用硫酸而不用鹽酸,防止發(fā)生副反應(yīng),完全氧化處理含氰廢水并不是單獨(dú)完成的,必須在局部氧化的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行完全氧化。處理過程可以連續(xù),但藥劑應(yīng)分別按兩步投加,以保證有效的破壞氰酸鹽。有含氰廢水需要處理的單位,也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。
2、電解法
電解法是用石墨作陽(yáng)極,鐵板作陰極,在堿性廢水中加入氯化鈉進(jìn)行電解。當(dāng)氯化鈉投加量較少時(shí),則以氯化鈉為導(dǎo)電介質(zhì),主要依靠陽(yáng)極的氧化作用,使CN-在陽(yáng)極上放電(被氧化)達(dá)到氰化物治理的目的。另一種電解法是投加較多的氯化鈉,利用Cl-在陽(yáng)極上放電(被氧化)產(chǎn)生Cl2將CN-氧化,達(dá)到破氰治理的目的。影響電解法處理含氰廢水主要有以下因素:
① 加入氯化鈉的量,氯化鈉可以增加溶液的電導(dǎo)率,過低將會(huì)出現(xiàn)陽(yáng)極石墨脫碳的現(xiàn)象,過多處理效果反而下降;
② 廢水的pH值,電解法破氰應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行,堿性條件不但可以防止HCN的生成,也有利于Cl2和氯酸鈉生成,而且還有利于中間產(chǎn)物氯化氰迅速與OH-生成CNO-。但pH過高,除氰效果下降。
③ 電解條件,電解時(shí)陽(yáng)極電流密度隨廢水中CN-濃度調(diào)節(jié),一般控制在0.4~0.7A/dm2為宜。
④ 空氣攪拌可加快離子擴(kuò)散,減少液電阻,提高電流效率,縮短電解處理時(shí)間;可以防止沉淀物沉積或吸附在極板上影響電鍍效果。
電解法治理含氰化物濃度較高的廢水效果良好,沉渣少、管理方便,處理成本較低。但這種方法需要電能,會(huì)導(dǎo)致一定程度的處理成本增加。該方法在陰極、陽(yáng)極均析出氣體,帶有少量Cl2、微量氯化氰氣體,應(yīng)考慮排風(fēng)處理措施。隨電解的不斷進(jìn)行,廢水的導(dǎo)電能力逐步降低,需要及時(shí)補(bǔ)充氯化鈉。電解法治理含氰廢水,殘存CN-往往會(huì)超過排放標(biāo)準(zhǔn),因此處理后的廢水必要時(shí)需要再用堿性氯化法處理。
3、其他方法
(1)臭氧處理法
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,用于含氰廢水處理,不存在余氯問題,不引入其他化學(xué)藥劑,所以處理后水質(zhì)好,污泥量少,操作簡(jiǎn)單。以空氣為原料,沒有原料供應(yīng)和運(yùn)輸問題。氰的臭氧氧化也包括兩個(gè)步驟,先迅速被氧化成氰酸根,然后被緩慢地氧化為N2和HCO3-。臭氧處理法的關(guān)鍵除臭氧發(fā)生本身設(shè)備外,主要應(yīng)考慮O3在廢水中的分散度,延長(zhǎng)氣、液相的接觸時(shí)間,即高效的氣—液反應(yīng)器。由于臭氧發(fā)生器電耗較高,設(shè)備投資較大等原因,目前很少應(yīng)用。
(2)空氣催化氧化法
催化氧化法是一種有可能取代堿性氯化法處理的新穎脫氰方法,該方法利用催化劑使氰根在活性炭上被催化分解成氨和碳酸根,氨成氣相逸出。處理過程中需要考慮pH的影響,對(duì)于CN-濃度<30mg/L的電鍍廢水,可處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
除以上幾種方法以外,電鍍含氰廢水的處理還有離子交換法、酸化吸收法、蒸發(fā)濃縮法、反滲透法、沉淀法、活性污泥法等。
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