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分析电镀含氰废水处理方法

放大字体  缩小字体发布日期:2012-09-18  浏览次数:783
核心提示:电镀工业是氰化物的主要来源之一,电镀操作使用高浓度氰化物电镀液以使镉、铜和锌等溶解在溶液中,含有氰离子以及金属氰化物络合离子的电镀液随镀件带出时会污染漂洗水。
 

电镀工业是氰化物的主要来源之一,电镀操作使用高浓度氰化物电镀液以使镉、铜和锌等溶解在溶液中,含有氰离子以及金属氰化物络合离子的电镀液随镀件带出时会污染漂洗水。长期大量排放低浓度含氰污水,也可造成大面积地下水污染,而严重威胁供水水源。氰化物是剧毒物质,特别是当处于酸性PH值范围内时,它变成剧毒的氢氰酸。含氰废水必需先经处理,才可排入下水道或溪河中。由于氰化物有剧毒,处理后指标必须绝对达标,若排入水体将造成严重污染,而且氰络合物影响废水的进一步处理,因此首先要去除废水中的氰化物,处理后水质测定达标后才能进行下一步处理。

电镀含氰废水通常的处理方法有碱性氯化法、电解法、离子交换法、活性炭法。而碱性氯化法以其运行成本低、处理效果稳定等优点广泛在工程中采用。工程中一般采用碱性氯化法,即向含氰废水中投加氯系氧化剂,将氰化物部分氧化成毒性较低的氰酸盐;也可一步完全氧化成二氧化碳和氮。工程中多采用一步法除氰,既简化了操作、方便了管理,又节省了处理成本。下面介绍常用处理技术工艺:

1、碱性氯化法

碱性氯化法是在碱性条件下,采用次氯酸钠、漂白粉、液氯等氯系氧化剂将氰化物破坏的方法。氯系氧化剂中采用较多的是次氯酸钠,其价格便宜、操纵方便。其基本原理都是利用次氯酸根的氧化作用。常用的碱性氧化法有局部氧化法和完全氧化法两种工艺。

<1>、局部氧化法

氰化物在碱性条件下被氯氧化成氰酸盐的过程,常称为局部氧化工艺(也称一级处理),其反应如下:

CN-ClO-H2O=CNCl2OH-

CNCl2OH-=CNO-Cl-H2O

上述反应在任何pH条件下均能迅速完成。在酸性条件下天生剧毒物CNCl极易挥发而造成危害,在碱性条件下只要有足够的氧化剂,则CNCl会很快水解转化成微毒的氰酸根,pH越高转化越快。实际处理时工艺条件如下:

a、废水的pH宜大于11,当CN-浓度高于100mg/L时,一般20~30min可完全水解;

b、电镀含氰废水通常除游离氰外,还有重金属与氰的络离子。氯系氧化剂的用量应按废水中的总氰计算。

c、温度影响不大,在冬天可适当进步废水的pH值或延长反应时间。不能过分增加投氯量,也不能加温超过50℃。

d、机械搅拌有利于破氰彻底。

<2>、完全氧化法

局部氧化法天生的氰酸盐固然毒性低,CNO-易水解天生NH3。完全氧化法则是继局部氧化法后,再将天生的氰酸根CNO-进一步氧化成N2和CO2(也称二级处理),消除氰酸盐对环境的污染:

2NaCNO3HOCl=2CO2N22NaClHClH2O

2CNCl3HOClH2O=2CO2N25HCl

完全氧化工艺的关键在于控制反应的pH值,调节废水的pH常用硫酸而不用盐酸,防止发生副反应,完全氧化处理含氰废水并不是单独完成的,必须在局部氧化的基础上才能进行完全氧化。

处理过程可以连续,但药剂应分别按两步投加,以保证有效的破坏氰酸盐。有含氰废水需要处理的单位,也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。

2、电解法

电解法是用石墨作阳极,铁板作阴极,在碱性废水中加进氯化钠进行电解。当氯化钠投加量较少时,则以氯化钠为导电介质,主要依靠阳极的氧化作用,使CN-在阳极上放电(被氧化)达到氰化物治理的目的。另一种电解法是投加较多的氯化钠,利用Cl-在阳极上放电(被氧化)产生Cl2将CN-氧化,达到破氰治理的目的。影响电解法处理含氰废水主要有以下因素:

a、加进氯化钠的量,氯化钠可以增加溶液的电导率,过低将会出现阳极石墨脱碳的现象,过多处理效果反而下降;

b、废水的pH值,电解法破氰应在碱性条件下进行,碱性条件不但可以防止HCN的天生,也有利于Cl2和氯酸钠天生,而且还有利于中间产物氯化氰迅速与OH-天生CNO-。但pH过高,除氰效果下降。

c、电解条件,电解时阳极电流密度随废水中CN-浓度调节,一般控制在0.4~0.7A/dm2为宜。

d、空气搅拌可加快离子扩散,减少液电阻,进步电流效率,缩短电解处理时间;可以防止沉淀物沉积或吸附在极板上影响电镀效果。

电解法治理含氰化物浓度较高的废水效果良好,沉渣少、治理方便,处理本钱较低。但这种方法需要电能,会导致一定程度的处理本钱增加。该方法在阴极、阳极均析出气体,带有少量Cl2、微量氯化氰气体,应考虑排风处理措施。随电解的不断进行,废水的导电能力逐步降低,需要及时补充氯化钠。电解法治理含氰废水,残存CN-往往会超过排放标准,因此处理后的废水必要时需要再用碱性氯化法处理。

3、臭氧处理法

臭氧是一种强氧化剂,用于含氰废水处理,不存在余氯问题,不引进其他化学药剂,所以处理后水质好,污泥量少,操纵简单。以空气为原料,没有原料供给和运输题目。氰的臭氧氧化也包括两个步骤,先迅速被氧化成氰酸根,然后被缓慢地氧化为N2和HCO3-。臭氧处理法的关键除臭氧发生本身设备外,主要应考虑O3在废水中的分散度,延长气、液相的接触时间,即高效的气—液反应器。由于臭氧发生器电耗较高,设备投资较大等原因,目前很少应用。

4、空气催化氧化法

催化氧化法是一种有可能取代碱性氯化法处理的新奇脱氰方法,该方法利用催化剂使氰根在活性炭上被催化分解成氨和碳酸根,氨成气相逸出。处理过程中需要考虑pH的影响,对于CN-浓度<30mg/L的电镀废水,可处理达到排放标准。

除以上几种方法以外,电镀含氰废水处理还有离子交换法、酸化吸收法、蒸发浓缩法、反渗透法、硫酸亚铁沉淀法、活性污泥法等

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