電鍍生產過程中排放的電鍍廢水分為前處理廢水、電鍍漂洗廢水、后處理廢水以及電鍍廢液等,它含有各種金屬離子、酸、堿、氰化物及助劑等致癌、致畸或致突變的劇毒物質,如不經過處理直接排放會對周圍環境及人體產生極大的危害。電鍍廢水分為含鉻廢水、 含氰廢水、綜合廢水。其中,含氰廢水主要來源于廢品退鍍及鍍銅工藝
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0.03mg/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、 氰化提金、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、合成橡膠、纖維和染料等工業等,其濃度可在1-180mg/l以上。對人類的健康和牲畜、魚類的生命都是一種嚴重的威脅。盡管用了很多方法對廢水處理,但多數工廠排放的含氰廢水仍超過排放標準;有的雖然排放達標,但處理費用太高。今天 污水處理設備廠家三人行環境給大家分享一下含氰廢水處理方法。
含氰廢水的處理方法較多,有化學法、膜分離法、離子交換法、電解氧化法等。在工廠實際運行中,應用最多的仍舊為化學法。
(1)化學法
在化學處理中,其原理在于利用氰根的還原性,通過投加氧化劑諸如氯系 氧化劑、臭氧、雙氧水等氧化氰離子,進而達到去除的目的。根據投加氧化劑 種類的不同常用的主要有堿性氯化法、臭氧處理法、二氧化氯協同氧化劑破氰 法等,其中應用最廣泛的是堿性氯化法。
利用堿性氯化法破氰主要分兩個階段:第一階段是將氰化物氧化成氰酸鹽 (CNO-),通常將第一階段叫做“不完全氧化”;第二階段是將氰酸鹽進一步氧 化分解成二氧化碳和氮氣,這個階段叫“完全氧化”。通常含氯藥劑有液氯、 漂白粉、次氯酸鈉、二氧化氯等。
化學法優點在于處理效果好,去除率及達標率高,但pH控制較嚴格,需頻繁設定調整pH并設定程序,CN-較高時存在氧化劑的消耗量較大,制造成本高,耗電量較大,設備復雜,設備投資較高。
(2)膜分離法
膜分離法是利用疏水性材料制成的具有選擇性的分離膜,只允許離子的CN-通過,在膜的另一側流動的是具有吸收作用的液堿,在兩側CN-濃度差的推動下CN-向另一側自由擴散,最后被液堿吸收,從而達到分離、提純目的,具有高效、 節能、無污染、操作方便等特點。膜分離有超濾、微濾、納濾和反滲透等方式, 存在的問題是膜壽命比較短、成本比較高,容易中毒,且該方法無法處理銅氰 絡合離子。
(3)離子交換法
就是用陰離子交換樹脂吸附廢水中以陰離子形式存在的各種氰絡合物,當 流出液CN-超標時對樹脂進行酸洗再生,從洗脫液中回收氰化鈉。該法由于凈化水的水質好,水質穩定,可以回水利用,同時能回收氰化物和重金屬化合物。 離子交換的不足之處是工藝復雜,操作難度大,處理成本高,經濟效益少。
(4)電解處理法
電解處理法主要應用于處理高濃度含氰廢水。此法始于20世紀70年代的歐美發達國家,并且主要是應用于處理500mg/L的高濃度含氰廢水,具有良好的去除作用和效率。影響電解法處理工藝的主要因素為pH值(一般控制在9~10之 間),食鹽添加量(1~2g/L),凈極距(20~30mm),陽極電流密度(0.4~0.7A/dm2) 和空氣攪拌等。該法的優點是占地面積小,污泥量小,能回收金屬。但總氰濃度低于300mg/L時用電解法不經濟。此法缺點是但溶液中總氰低于300mg/L時,其電流效率低,電解時間長,電耗大,會產生催淚氣體CNCL,廢水處理難以達標排放,另外電解陽極用的碳極使用壽命較短。若要達標需電解幾天,一般先將高濃度含氰廢水電解到一定濃度后,再用氯化法處理后排放,一般很少采用此法。
現有含氰含銅電鍍廢水處理技術所存在的工藝復雜、不易控制、去除率低、超標排放、出水難以重新再利用等不足之處,三人行環境推薦一種具有工藝簡單、易控制、無二次污染、去除率高含氰廢水處理方法。
以含氰含銅電鍍廢水為電解液,陽極和陰極分別采用鈦基鉑電極和銅電極,電解處理前,根據電鍍廢水中CN-濃度加入氫氧化鈉將廢水中OH-濃度調至CN-濃度的3~4倍,并過濾去除氫氧化銅沉淀物得到電解液,將氫氧化銅回收;然后按電解液0.02~0.1%的比率加入中孔顆粒狀活性炭;按電解液0.3~0.5%加入適量的 NaCl;通直流電電解,并在陽陰兩極之間外加強靜電場,電場方向為從陽極到陰極,電場強度為100~300V/cm;在電解過程中,當陰極析出銅的平均厚度達1/3極板間距時,對陰極析出的銅加以回收利用。當電解液中Cu2+和CN-的殘留量分別小于0.5mg/L和0.1mg/L結束電解,沉淀分離后,顆粒狀活性炭用鹽酸處理后再次利用。
該電解處理含氰含銅電鍍廢水的電化學反應原理如下:
陰極的反應為:Cu2++2e-=Cu↓
陽極的反應為:2Cl--2e-=Cl2
電解副反應:2H++2e-=H2↑
4OH--2e-=2H2O+O2↑
其它化學反應:
Cu(CN)2=Cu2++2CN-
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-
CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O
2CNO-+3ClO-+H2O=2CO2+N2↑+3Cl-+2OH-
CO2+2OH-=CO32-+H2O
電解開始前,將廢水中OH-濃度調至CN濃度的3~4倍,既可以加速Cu(CN)2絡合物離解為Cu2+,形成Cu(OH)2沉淀加以回收,降低后續的電解負荷,又可以保證電解液的初始pH值大于12,以確保不會逸出劇毒CNCl和HCN氣體。同時高pH值有利于CNCL生成為CNO和Cl2生成NaClO從而加速破氰,還可以防止CNO水解為NH3。隨著電解的進行,反應生成的CO2使溶液的pH值逐漸降低,又可以讓溶液的pH值處在CNO完全氧化分解成CO2和N2所需的最佳區間。而常用的二段破氰工藝需要分別在pH大于10.5下將CN-氧化為CNO和pH在7.5~8.5之間將CNO完全氧化,本含氰廢水處理方法在電解過程中無需調節pH值即可實現破氰所需的兩個最佳的pH值區間,將常用的二段破氰工藝合二為一。
以上三人行環境小編整理的含氰廢水處理方法,希望對大家有所幫助,因各電鍍廢水處理含氰水質不同,要根據實際水質分析來確定方案,可免費咨詢三人行環境工程師。
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