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處理一噸氰廢水要用多少漂水

發布時間:2022-03-15 15:27:26

Ⅰ 處理高濃度含氰廢水需要什麼條件

加酸曝氣法主要利用的是硫酸進行酸化,再採用曝氣進行除氰處理。具體的你可以到環保通跟大夥討論討論

Ⅱ 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。

污水生化處理對氰化物的要求

污水生化處理對氰化物的要求,必須先將氰化物破壞掉,才能進行生化處理。
因為氰化物和金屬離子非常強的絡合能力,可以和金屬蛋白結合,從而抑制金屬蛋白的活性,從而使微生物失去活性,因此必須採用雙氧水或次氯酸鈉等氧化劑,將氰化物氧化為氰酸,使其失去活性,才能進行生化處理。

Ⅳ 具體說就是一噸污水需要多少次氯酸鈉消毒劑

一噸污水需要0.025kg的次氯酸鈉消毒劑

以某工廠為例

某污水廠9月1日處理水量148775噸,深度處理部分消耗混凝劑PAC(鐵鹽)12199Kg,助凝劑(PAM)125kg,消毒車間消耗次氯酸鈉3720kg。則可以計算各個葯品的消耗:

消毒劑次氯酸鈉:

3720÷148775=0.025Kg/噸=250Kg/萬噸

混凝劑PAC:

12199÷148775=0.082kg/噸=820kg/萬噸

助凝劑PAM:

125÷148775=0.00084kg/噸=8.4kg/萬噸

葯劑成本的計算,比較便捷的方式是採用噸水單耗方式進行,計算的方法相對來說比較簡單,統計每日的各種葯品的消耗量,與處理水量相除,得出葯品的單耗。

(4)處理一噸氰廢水要用多少漂水擴展閱讀:

污水消毒的化學材料多種多樣

目前,從水體消毒的種類來說,有氯氣、次氯酸鈉、漂白粉、三氯異氰尿酸、二氧化氯、雙氧水、臭氧等葯劑和方式,此外還有紫外線消毒等一些手段。由於氯氣運輸、管儲方面的不安全;在投加方面,氣體同水體的溶解性較低,容易散失,水中留存餘量難以達到標准;氯氣瓶氣壓不斷變化,存在投加計量不夠准確的問題;

加之,氯氣等氣體的極強擴散性對環境存在毒害作用,游離氯的高活性容易形成許多象四氯化碳一類的致癌物質,故而,取消液氯的主張越來越多,也日益受到人們的關注。就拿氯氣的安全性來說,就始終是一個讓人時時警覺的問題。

在我國,幾乎每一年都有氯氣罐泄漏的安全事故發生。氯氣作為危險品受到各國安全機關的嚴格管制。前些年,發生在福建三明火車站氯氣瓶運輸中的跑氯事件造成幾千人的緊急疏散,又如2004年重慶市一家儲存有十多噸的液氯發生泄漏迫使三十多萬人疏散;在北京有些游泳場由於操作人員不謹慎,三分鍾跑氯就有37名孩子住進醫院。我國的天津地區就明確規定公共娛樂場所禁用氯氣進行消毒。

在國外許多發達國家,像美國、德國、日本等就相當限制氯氣的使用,氯氣主要用於污水處理。尤其是公用場所和中小型自來水廠一般不再使用液氯,而多以使用次氯酸鈉液體進行消毒。當然,也有根據用水要求,如像小量飲用水就採用諸如紫外線、臭氧、雙氧水等手段進行滅菌殺毒。氯氣、次氯酸鈉、、

它們不僅具有滅殺細菌和病毒的功能,還能夠漂白紙張、纖維以及用作化學合成等。廣泛用於自來水消毒、游泳池水滅菌、污水處理、循環水除藻、造紙工業、化學合成業、以及醫葯衛生和防疫等各個領域。但是,不同的葯劑具有不同的性能和特點,就如同不同廠家的產品具有並不相同的質量一樣。氯氣、次氯酸鈉、二氧化氯和臭氧在物理化學性能上,以及實際使用中都有很大的區別。就這幾種消毒劑的應用來講,以次氯酸鈉為最為安全有效,易於儲存,使用最為方便。

Ⅳ 電鍍含氰廢水加漂白水去除氰化物後,剩餘的漂白水對水解酸化池和好氧池微生物有影響嗎

簡介: 採用水解酸化-S BR-接觸氧化工藝處理制葯工業廢水,處理水量2000m3/d,進水CODcr約4000mg/L。監測結果表明,處理後出水BOD、CODcr和SS的質量濃度范圍分別為28.3~30mg/L、145.6~285.7mg/L和23.6~27.2mg/L,BOD、CODcr和SS的最低去除率分別為98.5%、93.0%和80.0%,處理出水各項指標完全符合國家排放標准。實際運行顯示,該工藝處理效果穩定,耐負荷沖擊性強,工藝組合合理,具有廣闊的工業應用前景。
關鍵字:水解酸化 S BR 接觸氧化 制葯廢水

中圖分類號:X703.1 文獻標識碼:A
隨著制葯工業的發展,制葯廢水已成為重要的污染源之一。制葯廢水成分復雜、毒性大、色度深,而且廢水水質、水量波動較大,是處理難度較大的工業廢水之一[1~3]。
江西某制葯廠為國家大型企業,主要產品有潔黴素、土黴素、蟲草菌粉等。2003年該公司實施「退城進郊」搬遷工程,生產主廠房遷至市郊,為保護水環境、樹立優秀企業形象,公司同時啟動了廢水處理工程建設項目。項目於2004年9月竣工,經過半年多的運行,處理效果穩定,出水水質可達國家排放標准。
1.設計規模
廢水處理工程設計規模為2000m3/d。
2.廢水來源、水質及處理目標
2.1廢水來源
該公司生產廢水主要為潔黴素生產過程中產生的丁提廢水、蟲草菌粉生產過程中產生的蟲草廢水以及在土黴素生產過程中產生的少量蒸餾廢水。
以上幾種生產廢水的特點是濃度高、水量小,故稱之為高濃度廢水。生產過程中排放的其他廢水多為設備和地面的洗滌廢水,此類廢水的特點是濃度低、水量大,統稱為工藝廢水。公司內排放的廢水還有生活污水,生活污水中有機物污染濃度低,但水量大,可作為工業廢水處理過程中的調配水,降低工業廢水的處理難度。混合後的生產廢水、工藝廢水、生活污水統稱為混合廢水,一並進入處理單元進行處理。
2.2廢水水量、水質
廢水水量、水質見表1,處理後出水要求符合《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)中的二級排放要求。
表1 廢水水量水質

廢水名稱
水量(m3/d)
水質指標
pH
CODcr(mg/L)
BOD5(mg/L)
SS(mg/L)
色度(倍)
丁提廢水
160
10.5
35000
20000
300
1500
蟲草廢水
40
5.0
14000
9000
300
600
工藝廢水
800
6.4
1600
900
300
350
生活污水
1000
6.9
400
150
200
70
混合廢水
2000
6.5~8.0
4000
2250
250
400

3.廢水處理工藝
3.1工藝研究與選擇
該廢水有機物含量高,可生化降解性較好,但單獨採用好氧工藝時需對原廢水進行稀釋,且抗生素廢水中往往含有殘余抗生素,會對好氧系統產生不利影響。根據對該廢水的中試和水解酸化的研究,水解酸化反應可以對殘余抗生素改性,提高廢水的可生化性。故考慮加上一個水解酸化過程,在水解階段,把固體物質降解為溶解性物質,大分子物質降解為小分子物質;酸化階段把碳水化合物降解為脂肪酸。水解-酸化菌世代周期較短,故此降解過程迅速。由於厭氧發酵控制在水解酸化階段,可避免因進一步發酵所帶來的沼氣,不會產生普通厭氧處理過程所產生的惡臭氣體,並且避免了完全的厭氧反應對環境要求高,難於穩定運行的缺點。
廢水經水解酸化處理後仍具有較高的污染負荷,單純的好氧處理工藝對制葯廢水處理效果並不理想,因此設計採用「**R+接觸氧化」二級好氧處理工藝。廢水經二級好氧處理後,色度仍然較高,為去除殘余的色度,同時作為系統的把關單元,設置反應沉澱系統進行脫色處理。
在大量調研、比較及中試的基礎上,方案採用「水解酸化+S BR+接觸氧化」工藝。經過上述處理後,廢水可以實現達標排放。
3.2工藝流程
根據工藝調研與中試結果,確定工藝流程見圖1。

圖1 制葯廢水工藝流程
4.主要處理構築物及設備
①格柵井1座 地下式砼結構,設計尺寸5000mm×1000mm×2000mm,有效水位高度1.0m。格柵井配備1台回轉式清污機,柵寬0.5m,高3.0m,柵條間隙3mm,安裝角度600。
②調節池1座 地下式砼結構,設計平面尺寸為19000mm×16000mm,總高度6.0m,有效水深4.5m,有效容積為1368m3。
③水解酸化池1座 半地下式砼結構,設計平面尺寸20000mm×5000mm,總高度6.5m,有效水深5.5m,總有效體積550m3,設計容積負荷為4.15kgCODcr/(m3·d),停留時間6.55h,池內填裝新型組合填料,型號為RXT190-80,直徑190mm,片距80mm,長3.8m,總填裝率70%,填料用量為385m3。填料架為3層A3鋼結構,總面積為300m2。
④S BR池1座 半地下式砼結構,設計平面尺寸28000mm×20000mm,總高度6.5m,有效水深5.5m,總有效容積3080m3。整個S BR池分為2個單元,每單格規格為20000mm×14000mm×6500mm。設計污泥濃度為4~5g/L,排泥量為90m3/d(以污泥含水率為99%計)。曝氣設備選用D192×180型微孔曝氣器,用量為700個,氣水比為20:1,氣流量為2.5Nm3/(個·h)。潷水器為QL3-500型,流量為500m3/h,潷水深度3.0m。
⑤集水池1座 S BR反應池在1.5h內一次最大排水量約500m3,而後續處理為連續工作,平均小時處理量為84m3,故集水池調節容量不得小於400m3。設計集水池為半地下式砼結構,規格為10000mm×8000mm×6000mm,有效水深5.0m,總有效體積400m3。
⑥接觸氧化池1座 半地下式砼結構,設計規格20000mm×10000mm×6500mm,有效水深5.3m,保護高度1.2m,有效容積1000m3,設計容積負荷為1.93kgCODcr/(m3·d),停留時間12h。池內所裝填料的型號、填裝規格同水解酸化池一致,填料用量為700m3。曝氣方式與S BR池一致,選用D192×180型微孔曝氣器,用量為660個,氣流量為氣流量為2.5Nm3/(個·h)。
⑦平流式反應沉澱池1座半地下式鋼筋混凝土結構,設計規格20000mm×5000mm×6500mm,其中反應區尺寸為5000mm×1000mm×3500mm,池子有效水深2.5m,有效容積250m3,表面負荷率為0.84m3/(m2•h),停留時間2.96h。沉澱池設置污泥斗2個,尼斗高度2.5m,傾角為60°;為加速污泥沉澱,同時兼顧脫色處理效果,需向池內投加PAC混凝劑,設計投加量為180kg/d。
⑧污泥濃縮池1座 地下式砼結構,設計規格10000mm×8000mm×6000mm,有效水深4.0m,有效容積320m3。濃縮池用來儲存從反應沉澱池、水解酸化池、**R池等排出的污泥並且還可以起到濃縮污泥降低含水率的作用。
5.運行結果及分析
5.1運行結果
該工程自2004年9月運行至今,系統運行情況良好,處理效果可靠。系統穩定後,2005年3個月的例行監測結果見下表。
表2 系統運行結果1

項目
進水
調節池出水
水解酸化池出水
**R池出水
接觸氧化池出水
反應沉澱池出水
總去除率( %)
CODcr
3576.5
3397.6
2582.3
870.8
174.2
145.6
95.9
BOD5
1931.3
1833.5
1649.6
244.1
48.8
29.7
98.5
SS
235.0
225.6
142.1
109.5
120.6
23.6
90.0
色度(倍)
390
378
215
166
100
40
89.7
pH
7.50
7.35
6.30
7.45
7.65
7.80


註:數據為2005年3月10監測值,各項目單位除pH、色度外均為mg/L。
表3 系統運行結果2

項目
進水
調節池出水
水解酸化池出水
**R池出水
接觸氧化池出水
反應沉澱池出水
總去除率( %)
CODcr
3893.6
3681.9
2945.4
983.9
285.8
213.5
94.5
BOD5
2132.7
2026.1
1824.8
273.5
55.6
28.3
98.7
SS
268.5
219.6
137.3
106.2
115.8
25.3
90.7
色度(倍)
420
408
235
175
105
43
89.7
pH
7.12
7.43
6.25
7.60
7.73
7.95


註:數據為2005年4月15日監測值,各項目單位除pH、色度外均為mg/L。
表4 系統運行結果3

項目
進水
調節池出水
水解酸化池出水
**R池出水
接觸氧化池出水
反應沉澱池出水
總去除率( %)
CODcr
4085.2
2935.8
2818.4
1268.3
380.5
285.7
93.0
BOD5
2065.8
2087.1
1878.3
289.8
60.5
30.0
98.5
SS
280
265.8
171.5
130.5
127.1
27.2
90.3
色度(倍)
350
340
250
185
115
70
80.0
pH
6.95
7.20
6.15
7.30
7.50
7.80


註:數據為2005年5月13日監測值,各項目單位除pH、色度外均為mg/L。
5.2運行結果分析
①調節池單元主要起混合各類廢水、調節水質的作用,對各污染物的去除率不大。
②水解酸化處理單元對CODcr的去除率在20%左右,其主要作用是消除抑菌性污染物對後繼生化處理的影響,提高廢水的可生化性。
③**R池對CODcr去除率大於65%,表明水解酸化處理單元破壞了廢水中有機物的發色基團,降低了毒性物質對後繼處理單元處理效率的不良影響。
④接觸氧化池對CODcr去除率大於70%,說明生物接觸氧化池內的生物膜經過培養馴化後,逐漸適應了制葯廢水的環境。
⑤在反應沉澱池處理單元,為提高泥水分離的效果,可投加聚合氯化鋁(PAC),與有機物和SS發生絮凝反應,使上清液達標排放。在系統運行中發現,接觸氧化池出水水質良好,不必投加PAC出水即可達標。
6.技術經濟指標
工程佔地2400m2,構築物佔地1700 m2。總投資約700萬元,單位建設費約3500元/立方米。總裝機容量252.46Kw,運行負荷為93.25Kw。直接運行費用約0.96元/立方米(主要為電費、葯劑費及人工費)。工程削減污染負荷約2700tCODcr/a。
7.結論
(1)採用「水解酸化-S BR-接觸氧化」工藝處理含抗生素的高濃度制葯廢水具有良好的處理效果,出水完全符合國家二級排放標准(GB8978-1996)。
(2)水解酸化的設計是合理的,水解-酸化菌的世代周期較短,整個降解過程迅速,不但可以消除抗生素抑菌性對生化反應的不良影響,而且厭氧發酵控制在水解酸化階段,可以避免進一步發酵產生臭氣,有利於維護制葯廠的內部環境。
(3)該工藝將高濃度生產廢水、工藝廢水、生活污水進行混合後集中處理,既無需外加清水調節水質,節約了水資源;又避免了重復建設,節約了投資成本。工藝對污染物去除效率高、投資低、運行穩定且不產生臭氣,是一條行之有效的方法,經濟合理,值得同類工程項目借鑒。
參考文獻
[1]潘志彥,陳朝霞,王泉源等.制葯業水污染防治技術研究進展[J].水處理技術,2004,30(2):67-71.
[2]范永哲,戚鵬,趙仁興.水解酸化處理青黴素、土黴素廢水實驗研究[J].環境保護科學,2002,28:19-21.
[3]白明超.厭氧-好氧生化法處理制葯廢水工程調試及管理[J].廣東化工,2004,(3):45-47.
[4]北京市環境保護科學研究院等.三廢處理工程技術手冊-廢水卷[M].北京,化學工業出版社,2000,673-679.
[5]唐受印,戴友芝.水處理工程師手冊[M].北京,化學工業出版社,2000,376-378.

Ⅵ 求含氰廢水的處理方法

不可以,含氰廢水中若氰含量高可以回收利用,或者用次氯酸鈉氧化

Ⅶ 處理一噸污水需要多少氯酸鈉

水處理中常用的氯系氧化劑主要有:液氯、氯氣、次氯酸鈉、二氧化氯回和漂白粉。各種含氯答化合物的活性成分的相對含量大小,通常用一個基本量——含氯量來衡量。
所以要先確定在廢水中加入的氯系氧化劑的種類,再確定加氯量。Cl2的真實含氯量為100%,有效率100%,ClO2的真實含氯量81.7%,有效氯量260%。
加氯量多多少,要視污水中可被氯氧化的還原劑的量而定,廢水中常常有氨存在,消耗氯,同時若廢水中含有氮化物也要消耗氯。
1)計算可被氯氧化的還原劑的量
2)用化學平衡計算有效氯量
3)把有效氯量折算為實際氯的投加量

Ⅷ 氰化物及含氰廢水的處理方法

1.含氰廢水主要來源及氰化物的主要類型 含氰廢水主要來源於選礦,有色金屬冶煉,金屬加工,煉焦,電鍍,電子,化工,製革,儀表等工業 生產. 廢水中的氰化物根據與氰基連接的元素或基團是有機物還是無機物把氰化物分成兩大類,即有機氰化 物和無機氰化物.無機氰化物的應用與來源廣泛,品種較多,按其性質與組成又把它分成兩種,即簡單氰 化物和絡合氰化物,詳見表1.I. 表1.1氰化物的分類【l】 氰化物 無蛩化 絡合氰化 物 有機氰化物: 簡單氰化物 難溶氰化物 弱絡合物 較強絡合物

Ⅸ 含氰廢水處理

查查。要用什麼金屬粉去處理含氰廢水。
並且把攪拌時間。強度。
還有溫度。PH。和投葯量都嚴格控制好。
自然就不會出現問題了

那就換種方法吧..
我不記得要拿什麼去去除這類廢水了.
你好好查查.要按照這幾個必要條件的話.肯定能起到效果的.祝你好運.希望多與你交流.
Q133363321

Ⅹ 污水處理站怎樣處理含氰廢水

處理含氰廢水的方法
除了氯氧化法、二氧化硫-空氣氧化法、過氧化氫氧化法、酸化回收法、萃取法已獨立或幾種方法聯合使用於黃金氰化廠外,生物化學法、離子交換法、吸附法、自然凈化法在國內外也有工業應用,由於報道較少,工業實踐時間短,資料數據有限,本章僅對這些方法的原理、特點、處理效果進行簡要介紹。
一、生物化學法
1、生物法原理
生物法處理含氰廢水分兩個階段,第一階段是革蘭氏桿菌以氰化物、硫氰化物中的碳、氮為食物源,將氰化物和硫氰化物分解成碳酸鹽和氨:
微生物
Mn(CN)n(n-m)-+4H2O+O2─→Me-生物膜+2HCO3-+2NH3
對金屬氰絡物的分解順序是Zn、Ni、Cu、Fe對硫氰化物的分解與此類似,而且迅速,最佳pH值6.7~7.2。
細菌
SCN-+2.5O2+2H2O→SO42-+HCO3-+NH3
第二階段為硝化階段,利用嗜氧自養細菌把NH3分解:
細菌
NH3+1.5O2→NO2-+2H++H2O
細菌
NO2-+0.5O2→NO3-
氰化物和硫氰化物經過以上兩個階段,分解成無毒物以達到廢水處理目的。
生物化學法根據使用的設備和工藝不可又分為活性污泥法、生物過濾法、生物接觸法和生物流化床法等等,國內外利用生物化學法處理焦化、化肥廠含氰廢水的報導較多。
據報道,從1984年開始,美國霍姆斯特克(Homestake)金礦用生物法處理氰化廠廢水,英國將一種菌種固化後用於處理2500ppm的廢水,出水CN-可降低到1ppm,是今後發展的方向。
微生物法進入工業化階段並非易事,自然界的菌種遠不能適應每升數毫克濃度的氰化物廢水,因此必須對菌種進行馴化,使其逐步適應,生物化學法工藝較長,包括菌種的培養,加入營養物等,其處理時間相對較長,操作條件嚴格。如溫度、廢水組成等必須嚴格控制在一定范圍內,否則,微生物的代謝作用就會受到抑制甚至死亡。設備復雜、投資很大,因此在黃金氰化廠它的應用受到了限制。但生物化學法能分解硫氰化物,使重金屬形成污泥從廢水中去除,出水水質很好,故對於排水水質要求很高、地處溫帶的氰化廠,使用生物法比較合適。
2、生物法的應用情況
國外某金礦採用生物化學法處理氰化廠含氰廢水。首先,含氰廢水通過其它廢水稀釋,氰化物含量降低到生化法要求的濃度(CN-<10.0mg/L)、溫度(10℃~18℃,必要時設空調),pH值(7~8.5)然後加入營養基(磷酸鹽和碳酸鈉),廢水的處理分兩段進行,兩段均採用Φ3.6×6m的生物轉盤,30%浸入廢水中以使細菌與廢水和空氣接觸,第一段用微生物把氰化物和硫氰化物氧化成二氧化碳、硫酸鹽和氨,同時重金屬被細菌吸附而從廢水中除去,第二段包括氨的細菌硝化作用,首先轉化為亞硝酸鹽,然後被轉化為硝酸鹽,第一段採用事先經過馴化的,微生物從工藝水中以兩種適應較高的氰化物和硫氰化物的濃度。第二段採用分離出來的普通的亞硝化細菌和硝化細菌,被附著在轉盤上的細菌的浮生物膜吸附重金屬並隨生產膜脫落而被除去,通過加入絮凝劑使液固兩相分開,清液達標排放,污泥排放尾礦庫。該處理裝置處理廢水(包括其它廢水)800m3/h,每個生物轉盤直徑3.6m,長6m。由波紋狀塑料板組成。該處理廠總投資約1000萬美元,其處理指標見表10-1。
表10-1 生物化學法處理含氰廢水效果
廢水名稱 廢水各組份含量(mg/L)
總CN- CN- SCN- Cu
處理前 3.67 2.30 61.5 0.56
處理後 0.33 0.05 0.50 0.04
3、生物化學法的特點
(一)優點
生物法處理的廢水,水質比較好,CN-、SCN-、CNO-、NH3、重金屬包括Fe(CN)64-均有較高的去除率,排水無毒,尤其是能徹底去除SCN-,是二氧化硫-空氣法、過氧化氫氧化法、酸化回收法等無法做到的。
(二)缺點
1)適應性差,僅能處理極低濃度而且濃度波動小的含氰廢水,故氰化廠廢水應稀釋數百倍才能處理,這就擴大了處理裝置的處理規模,大大增加了基建投資。
2)溫度范圍窄,寒冷地方必須有溫室才能使用。
3)只能處理澄清水,不能處理礦漿。
二、離子交換法
1950年南非開始研究使用離子交換法處理黃金行業含氰廢水。1960年蘇聯也開始研究,並在傑良諾夫斯克浮選廠處理含氰廢水並回收氰化物和金。
1970年工業裝置投入運行,取得了較好的效果,1985年加拿大的威蒂克(Witteck)科技開發公司開發了一種處理含氰廢水的離子交換法,不久又成立了一個專門推廣該技術的公司,叫Cy-tech公司,離子交換法處理進行研究,取得了許多試驗數據,並已達到了工業應用的水平。
1、離子交換法的基本原理
離子交換法就是用離子交換樹脂吸附廢水中以陰離子形式存在的各種氰化物:
R2SO4+2CN-→2R(CN)2+SO42-
R2SO4+Zn(CN)42-→R2Zn(CN)4+SO42-
R2SO4+Cu(CN)32-→R2Cu(CN)3+SO42-
2R2SO4+Fe(CN)64-→R4Fe(CN)6+2SO42-
Pb(CN)42-、Ni(CN)42-、Au(CN)2-、Ag(CN) 2-、Cu(CN)2-等的吸附與上述類似,硫氰化物陰離子在樹脂上的吸附力比CN-更大,更易被吸附在樹脂上。
R2SO4+2SCN-→2RSCN
在強鹼性陰離子交換樹脂上,黃金氰化廠廢水中主要的幾種陰離子的吸附能力如下:
Zn(CN)42->Cu(CN)32->SCN->CN->SO42-
樹脂飽和時,如果繼續處理廢水,新進入樹脂層的Zn(CN)42-就會將其它離子從樹脂上排擠下來,使它們重新進入溶液,但即使繼續進行這一過程,樹脂上已吸附的各種離子也不會全部被排擠下來,各種離子在樹脂上的吸附量根據各種離子在樹脂上的吸附能力以及在廢水中的濃度不同有一部分配比。對於強鹼性樹脂來說,這種現象十分明顯,具體表現在流出液的組成隨處理量的變化特性曲線上。各組分當被吸附力強於它的組分從樹脂上排擠下來時,其流出液濃度會出現峰值。
不同的弱鹼樹脂具有不同的吸附特性。因此,對不同離子的吸附力也有很大差別,研究用離子交換法處理含氰廢水的一個重要任務就是去選擇甚至專門合成適用於我們要處理的廢水特點的樹脂,否則樹脂處理廢水的效果或洗脫問題將難以滿足我們的需要。難以工業化應用。
2、離子交換法存在的問題及解決途徑
離子交換法存在的問題主要是樹脂的中毒問題,主要是吸附能力強於氰化物離子的硫氰化物、銅氰絡合物和鐵氰絡合物。由於上述物質吸附到樹脂上,使樹脂的洗脫變得較為復雜甚至非常困難。
(一)硫氰化物
對於大部分金氰化廠來說,廢水中含有100mg/L以上的SCN-,其中金精礦氰化廠廢水SCN-高達800mg/L以上,由於強鹼性陰離子交換樹脂對SCN-的吸附力較大,而且SCN-的濃度如此之高,使樹脂對其它應吸附而從廢水中除去的組分的吸附量大為降低,如Zn(CN)42-、Cu(CN)32-,同時,由於SCN-的飽和,會使CN-過早泄漏,導致離子交換樹脂的工作飽和容量過低。例如,當廢水中SCN-350mg/L時,其工作飽和容量(指流出液中CN-≤0.5mg/L條件)僅20倍樹脂體積,而且SCN-難以從樹脂上通過簡單的方法洗脫下來,這就限制了具有大飽和容量的強鹼性陰離子交換樹脂的應用,而弱鹼性陰離子交換樹脂飽和容量最高不過強鹼性樹脂的一半,從處理洗脫成本考慮,也不易使用,可見較高的SCN-濃度給離子交換樹脂帶來很大麻煩。如果從樹脂上不洗脫SCN-,那麼流出液CN-不能達標,即使不考慮CN-的泄漏,樹脂對其它離子的工作容量也減少。
(二)銅
盡管樹脂對Cu(CN)32-的吸附力不如Zn(CN)42-大,但它的濃度往往較高,在強鹼樹脂上的飽和容量約8~35kg/m3,甚至更高,但用酸洗脫樹脂上的氰化物時,銅並不能被洗脫下來,而是在樹脂上形成CuCN沉澱,為了洗脫強鹼樹脂上的銅,必須採用含氨洗脫液洗脫,使銅溶解,形成Cu(NH3)42-或Cu(NH3)2+而洗脫下來,這就使工藝復雜化,尤其是洗脫液的再生也不夠簡便。
(三)亞鐵氰化物離子
Fe(CN)64-盡管在樹脂上吸附量不大,但在用酸洗脫樹脂上氰化物和鋅時,會生成Zn2Fe(CN)6、Fe2Fe(CN)6、Cu2Fe(CN)6沉澱物,而使樹脂呈深綠至棕黑色,影響樹脂的再生效果,如果專門洗脫Fe(CN)64-,盡管效果好,可是,洗脫液再生等問題均使工藝變得更長,操作更復雜。
3、技術現狀
根據國產強鹼樹脂的上述特點,提出二種工藝:一是用強鹼性陰離子處理高、中濃度含氰廢水,旨在去除廢水中的Cu、Zn,廢水不達標但由於Cu、Zn的大為減少而有宜於循環使用。二是用強鹼性樹脂處理不含SCN-或SCN-濃度100mg/L以下的廢水,回收氰化物為主,處理後廢水達標外排。例如,在金精礦燒渣為原料的氰化廠用離子交換法處理貧液。把離子交換法用於這兩方面在技術和經濟上估計比用酸化回收法優越。最好的辦法是開發易洗脫再生的新型樹脂,國外的許多開發新型樹脂的報導介紹了吸附廢水中Fe(CN)64-、而且較容易被洗脫下來的樹脂,近年來,由於越來越重視三廢的回收,使人們十分重視使用離子交換法處理廢水使其達到排放標准同時使大多數氰化物得以回收並重新使用這類課題。
加拿大Witteck開發公司開發出的一種氰化物再循環工藝就是其中比較有代表性的一例,該公司為此成立了一個Cy-tech公司專門推銷這種工藝裝置。一份報導介紹,該工藝用於處理鋅粉置換工藝產生的貧液,使用強鹼性陰離子交換樹脂吸附重金屬氰化物,當流出液CN-超標時對樹脂進行酸洗,使用硫酸自下而上通過樹脂床即可使樹脂上的重金屬和氰化物被洗脫下來,其重金屬以陽離子形式存在於洗脫液中,洗脫液用類似於酸化回收法的裝置回收HCN,然後大部分洗脫液進行再生並重復用於洗脫。回收的NaCN用於氰化工段,少量洗脫液經過中和沉澱出重金屬離子後外排。據稱這種方法也可用於處理炭漿廠的尾漿,其工藝和樹脂礦漿法十分類似。Cy-tech公司認為該工藝經改進後也可消除尾礦庫排水中殘余氰化物及其它重金屬,該報導無詳細數據、資料以及樹脂的型號。
另一報導稱,這項工藝的關鍵是在廢水進入離子交換柱前,先完成一個化學反應(使游離CN-形成Zn(CN)42-),並在化學反應中應用一種催化劑,有關人士解釋說,如果沒有這個反應,廢水就不得不通過若干個交換柱提出那些無用的分子,從而增加了系統的成本和復雜性。
採用一段順流吸附裝置處理效果是CN-<0.5mg/L、各種重金屬的總和小於1mg/L,處理能力約720加侖/h,樹脂量約36加侖。
該試驗裝置大約需要處理3500加侖廢水才能使一個交換柱飽和,每隔一天對交換柱進行一次解吸,每月最大產渣量(重金屬沉澱物)也可裝入1隻45加侖的桶中,其廢水按所給數據估算重金屬總含量不大於50mg/L,估計重金屬絕大部分是鋅粉置換產生的Zn(CN)42-,該工藝裝置的投資與其它處理裝置相當。能在一年多的時間里靠回收氰化物而收回全部投資,該工藝由Cy-tech公司開始轉讓。但無工業應用的詳細報導。
我國對離子交換法處理氰化廠含氰廢水的研究主要有兩個目的,一是解決氰化—鋅粉置換工藝產生貧液的全循環問題,即從貧液中除去銅和鋅,為了達到較高的吸附容量,通常使用強鹼性陰離子交換樹脂, 當廢水中銅、鋅含量分別為140、100mg/L時,強鹼樹脂的工作吸附容量不小於15kg/m3和6.5kg/m3。飽和樹脂經酸洗回收氰化物並能洗脫部分鋅,然後用另一種洗脫劑洗脫銅,樹脂即可再生,而銅的洗脫劑需經再生方可重復使用,由於工藝較長目前尚無工業應用。
含氰廢水→過濾→離 子 交 換→(低濃度含氰廢水)返回浸出或處理

(飽和樹脂)回收氰化物
↓ 再生樹脂返回使用
洗脫重金屬

重金屬回收

圖11-1離子交換法回收氰化物工藝

當然如果廢水中銅和SCN-極低時,樹脂的再生僅通過酸洗就
可完成,此條件下可保證離子交換工藝出水達標。無論是國內還是國外,其離子交換工藝原則流程大致相同,見圖11-1。
4、離子交換法的特點
(一)優點:
1)當廢水中CN-低於酸化回收法的經濟效益下限時,採用離子交換法由於氰化物和貴金屬具有較好的經濟效益,其處理效果優於酸化法,當廢水組成簡單時可排放。
2)投資小於酸化回收法
3)與酸化回收法相比,該方法葯耗、電耗小,金回收率高。
(二)缺點:
1)當廢水中SCN-含量高時,洗脫困難,樹脂的容量受到影響,處理效果變差,離子交換法的應用范圍受SCN-很大影響。
2)在洗脫氰化物過程中,很難洗脫銅,故需專門的洗脫方法和步驟,使工藝復雜化。
3)在酸洗過程中,Fe(CN)64-會在樹脂顆粒內形成重金屬沉澱物而使樹脂中毒。
4)對操作者的素質要求高。
三、吸附—回收法
前面已談過,離子交換為化學吸附,吸附力較強,故解吸困難,解吸成本高。近來,國外開發了用吸附樹脂、活性炭做吸附劑,從含氰礦漿或廢水中回收銅和氰化物的技術,已完成了半工業試驗。
1、吸附樹脂吸附—回收法
西澳大利亞一炭浸廠對液相中銅、氰化鈉濃度分別為85、158mg/L之氰尾進行了吸附─回收法半工業試驗,採用法國地質科學研究所開發的V912吸附樹脂,處理能力為10m3/d,處理後尾漿液相中游離氰化物(CN-)濃度小於0.5mg/L。飽和樹脂分兩級洗脫再返回使用,用金屬洗脫劑洗重金屬,用硫酸洗脫氰化物,洗脫液用與酸化回收法類似的方法回收氰化物。
試驗表明,當銅濃度增加時,處理成本增加較大。
以半工業試驗結果推算,建一座年處理能力100萬噸的裝置,在銅、氰化鈉濃度分別為100、300mg/L條件下,設備費為250萬加元。年回收銅122t,氰化鈉377t,年洗脫樹脂1700t次,洗脫每噸樹脂的消耗如下(單位:t):

H2SO4攭NaOH Na2S 水 動力
0.5 0.453 0.048 17.5m3 12.3kwh
2、活性炭吸附—回收法
活性炭具有吸附廢水中重金屬和氰化物的特性,這早已人所共知,國外早在十年前就有金礦試驗用來處理貧液中銅等雜質,使貧液全循環,但沒能解決洗脫再生問題。
近年來,西澳大利亞一個炭漿廠完成了用洗性炭從浸出礦漿中回收銅和氰化物的半工業試驗,採用加溫解吸法選擇性解吸銅,含銅解吸液在酸性條件下沉澱氰化銅,再把氰化銅用硫酸氧化為硫酸銅出售。酸性水中的HCN用鹼性解吸液吸收再用於解吸工藝中。
銅是氰化過程增加氰化物耗量的一個較大因素,從浸出礦漿中回收銅和氰化物不但避免了銅對浸出的影響,提高了金的浸出率,而且減少了氰化物的消耗,具有一定的經濟效益,這一技術在特定的條件下可用來做為貧液全循環工藝中的去除銅措施。
四、自然凈化法
黃金氰化廠除少數收購金精礦進行提金然後把氰渣做硫精礦出售而不設尾礦庫外,絕大部分礦山建有較大容量的尾礦庫(池)。氰化廠廢水在其內停留時間一般在1~3天,有個別尾礦庫,廢水可停留十天以上。由於曝氣、光化學反應,共沉澱和生物作用,氰化物的濃度逐漸降低,這種靠尾礦庫(池),降低氰化物含量的方法稱為自然凈化法。目前絕大部分氰化廠都把尾礦庫自然凈化法做為除氰的一種輔助手段,經廢水處理裝置處理後的廢水再經尾礦庫進行二級處理,排水氰含量進一步降低,由於這種方法沒有處理成本問題(尾礦庫的建設是為了沉降懸浮物和貯有尾礦),故對人們有很大的吸引力,甚至有些氰化廠建立了專門的自然凈化池以期使自然凈化法的處理效果更好,如何提高自然凈化法的處理效果,把目前做為輔助處理方法的自然凈化法單獨用來處理含氰廢水?這是一項很有意義的科研工作,許多科研人員都在深入研究這一課題。
1、自然凈化法的特點
由於使用自然凈化法的氰化廠不多,可靠的數據有限,其特點尚未充分暴露出來。
(一)優點
1)不使用葯劑,處理成本低。
2)與其它方法配合,可做為一級處理方法也可做為二級處理方法,可靈活使用。
3)無二次污染。
(二)缺點
1)對尾礦庫要求高,必須不滲漏,匯水面積要大。
2)受季節、氣候影響大,在寒冷地區效果差。
2、自然凈化法原理
已完成的研究表明,自然凈化法至少是曝氣、光化學反應、共沉澱和生物分解四種作用的疊加。自然,影響自然凈化法效果的因素也就是上述四種作用之影響因素的疊加。
(一)曝氣
含氰廢水與大氣接觸,大氣中的SO2、NOx、CO2就會被廢吸收,使廢崐水pH值下降。
CO2+OH-→HCO3-
SO2+OH攩-攪→HSO3-
隨著廢水pH值的下降,廢水中的氰化物趨於形成HCN:
CN-+H+→HCN(aq)
亞鐵氰化物會與重金屬離子形成沉澱物這一反應促使重金屬氰化物的解離,以Zn(CN)42-為例:
Zn(CN)42-+Fe(CN)64-+4H+→Zn2Fe(CN)6↓+4HCN(aq)
由於空氣中HCN極微,廢水中的HCN將傾向於全部逸入大氣中,從動力學角度考慮,HCN的逸出速度受如下因素影響:
1)廢水溫度,廢水溫度高,HCN蒸氣分壓高,有利於HCN逸出,而且水溫高,水的粘度小,液膜阻力減少。
2)風力,尾礦庫上方風力大,水的擾動劇烈,氣—液接觸面積增大,酸性氣體和HCN在氣相擴散速度加快,水體內HCN的液相擴散也加快,酸性氣體與水的反應加快。
3)尾礦庫匯水特性
尾礦庫匯水面積大,水層淺,使單位體積廢水與空氣接觸表面增大,風力對水體的攪動效果增大,有利於HCN的逸出和酸性氣體的吸收。
4)廢水組成
廢水中重金屬含量高時,HCN的形成和逸出由於受絡合物解離平衡的限制,速度明顯變慢。
5)廢水pH值
廢水pH值低,有利於重金屬氰絡物的解離和HCN的形成。
HCN全部從水中逸出需要較長時間,其道理與酸化回收相似,在1m深的水層條件下,表層氰化物濃度為0.5mg/L時,底層氰化物濃度15mg/L,可見HCN逸出之難度。
在曝氣過程中,空氣中的氧不斷地溶於廢水中,其傳質速率也受液相擴散阻力的影響,表層溶解氧濃度高,底部濃度低,溶解氧進入液相後,與氰化物發生氧化反應:
2Cu(CN)2-+0.5O2+3H2O+2H+→2Cu(OH)2↓+4HCN
2CN-+O2→2CNO-
CNO-+2H2O→CO32-+NH4+
含氰廢水在尾礦庫內,還會發生水解反應,生成甲酸銨,廢水溫度越高,反應速度越快:
HCN+H2O=HCO-ONH4
這些反應的總和就是曝氣的效果,為了提高曝氣效果,必須提高廢水溫度,廢水與空氣的接觸表面積,增大水體的攪動程度,這樣才能保證HCN迅速逸入空氣而氧迅速溶解於廢水中並和氰化物反應,曝氣法受季節地域影響較大。
(二)光化學反應
廢水中的各種氰化物在陽光紫外線的照射下,發生如下反應:
Fe(CN)64-+H2O→Fe(CN)53-·H2O+CN-
4Fe(CN)64-+O2+2H2O→4Fe(CN)63-+4OH-
4Fe(CN)64-+12H2O→4Fe(OH)3↓+12HCN+12CN-
亞鐵氰化物和鐵氰化物離子在光照下分解出遊離氰化物,文獻介紹在3~5小時的光照時間里,60%~70%的鐵氰化物分解、80%~90%的亞鐵氰化物分解。由於分解出的氰化物不會很快地被氧化,因而會造成水體氰化物含量增高,這就是地表水水質指標中要求用總氰濃度的原因之一。
分解出的游離氰化物不斷地被氧化,水解以及逸入空氣中,達到了降低廢水中氰化物濃度的目的。
逸入空氣中的HCN,在陽光紫外線作用下,與氧發生反應。
HCN+0.5O2→HCNO
夏季,反應時間約10分鍾,冬季約1小時,從這點看,HCN的逸出不會影響大氣的質量,許多焦化廠利用曝氣法處理含氰廢水,其氰化物揮發量比黃金行業多,而且大部分工廠位於城市,並未聞發生污染事故。
光化學反應與氣溫和光照強度有關,因此,夏季除氰效果遠比冬季好。
(三)共沉澱作用
廢水中亞鐵氰化物還會形成Zn2Fe(CN)6、Pb2Fe(CN)6之類的沉澱,與Cu(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3、CaSO4等凝聚在一起,沉於水底從而達到了去除重金屬和氰化物的效果,沉澱效果受pH值和廢崐水組成的制約,pH值低時效果好。
(四)生物化學反應
當尾礦庫廢水氰化物濃度很低時,廢水中的破壞氰化物的微生物將逐漸繁殖起來,並以氰化物為碳、氮源,把氰化物分解成碳酸鹽和硝酸鹽。
生物化學作用受廢水組成和溫度影響,如果氰化物濃度高達100mg/L,那麼微生物就會中毒死亡,如果溫度低於10℃,則微生物不能繁殖,生化反應也不能進行。
綜上所述,自然凈化法的效果受地理位置(南、北方、高原、平原)、天氣(陰、晴、氣溫、風力)、尾礦庫(匯水面積、水深、水流速度)微生物,廢水組成(pH、氰化物濃度、重金屬濃度)廢水在尾礦庫內停留時間等諸因素的影響。至崐於上述因素對曝氣、光化學反應,共沉澱以及生化反應的影響程度,以及這四種除氰途徑哪個作用大,目前尚無定量的數據可供參考。某研究所提出的氰化物自凈數學模型如下:
C=C0e-kt
其中,k為常數,單位:小時;t為自然凈化時間(小時),C、C0分別為某時某刻氰化物濃度和原始氰化物濃度。當溫度在10~30℃范圍內時,式中k值在0.005~0.01范圍,由於k值僅反應了溫度,沒有反應其它眾多的因素,故無多大應用價值。
正因為自然凈化法受許多因素制約,其處理效果並不穩定,如果進入尾礦庫的崐廢水氰化物濃度低(<10mg/L)、廢水在尾礦庫停留時間長,排水有可能達標,大部分氰化廠把尾礦庫做為二級處理設施。然而近年來,由於氰化物處理費用增高,一些氰化廠正探索用尾礦庫做為氰化物的一級處理設施。
3、自然凈化法的實踐
某全泥氰化廠尾礦庫建在較厚(2~5m),黃土層的溝內,廢水無滲入地下水的可能,該地區乾燥少雨,年蒸發水量大於降雨量,故尾礦庫無排水,氰化物在尾礦庫內自然凈化,不再採用其它方法處理,節省了大量葯劑、費用,降低了選礦成本。
某全泥氰化廠尾礦庫不滲漏,含氰化物尾礦漿直接排入尾礦庫,經自然凈化再進行二級處理,使其達標排放,由於二級處理的是澄清水,而且氰化物濃度有較大的降低,故處理成本大幅度下降,處理效果好。
某浮選—氰化—鋅粉置換工藝裝置,其貧液用酸化回收法處理後,殘氰在5~20mg/L經浮選廢水(漿)稀釋後,氰化物含量在0.5~2范圍,進入尾礦庫自然凈化,外排水CN-<0.5mg/L。
某氰化廠採用酸化回收法處理貧液,其酸性廢水含氰5~10mg/L,在2m深的廢水池內,經20天的自然凈化,氰化物降低到0.5mg/L。

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