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含氰廢水堿性氯化法處置技術 哪家強?

文章出處:未知發表時間:2021-11-18 16:15:41

 

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引言

 

  金礦生產制造過程中常用氰化提金工藝獲取黃金,產生大量的含氰廢水,普通含氰廢水中常常含有較高濃度的CN-CN-的濃度可達150~250mg/L。氰化物是一種劇毒物質,對動、植物和人類安康都具有嚴重的危害性,因而,金礦含氰廢水的處置和平安問題遭到許多研討人員的關注。含氰廢水的處置原理是將廢水中有毒的氰基(CN-)毀壞,轉化為無毒的物質。含氰廢水處置辦法有堿性氯化法、光電催化法、吸附法、生物法等。其中堿性氯化法操作煩瑣、奏效快,在實踐工程中遭到普遍應用。堿性氯化法采用二段反響降解氰化物,第一段是氰化物在強堿條件下被氧化為氰酸鹽,第二段是生成的氰酸鹽在近乎中性的條件下被進一步氧化成CO2N2

 

  本文以某金礦遺留含氰工業廢水處工程為例,研討了堿性氯化法對實踐含氰廢水的處置效果,探求了藥品的實踐投加量與理論計算量的關系,以及處置過程中余氯濃度與氰化物濃度的關系。經過28d的間歇處置,廢水的氰化物濃度到達《污水綜合排放規范》(GB8978—1996)一級規范。此工程案例可為其他相似的含氰廢水處置工程提供參考。

 

  一、工程概略

 

  含氰廢水處置工程位于甘肅省某戈壁灘礦區,該礦區天文位置偏遠,植被稀少,生態環境脆弱,根底設備較差,經測算礦區內含氰廢水總量大約為1250m3。依據《污水綜合排放規范》(GB8978—1996)一級規范,本工程的目的是將礦井內含氰廢水的總氰化濃度降至0.5mg/L以下,原廢水經處置后水質達標。原廢水和處置后的水質檢測結果如表1所示。

 

圖片33 

  二、廢水處置工藝原理、流程及主要設備參數

 

  2.1廢水處置工藝的原理和流程

 

  本工程處置的含氰廢水濃度較高,綜合思索工程所在位置、交通條件、根底設備、環境敏感特征和時間本錢等多方面要素,最終肯定處置辦法為堿性氯化法。堿性氯化法是目前國內外普遍采用的含氰廢水處置辦法,處置效果好,工藝流程簡單,其根本原理是在堿性條件下運用氯系氧化物,如次氯酸鈉、液氯、漂白粉等,將劇毒的氰化物先轉化成低毒的氰酸鹽,再氧化成無毒的CO2N2。本工程選用的氧化物為二氯異氰尿酸鈉(俗名:優氯凈,化學式:C3O3N3Cl2Na,有效氯含量50%),是一種高效的新型殺菌劑,在水體中能夠產生次氯酸。

 

  堿式氯化法處置含氰廢水過程分兩步實行

 

  第一步,氰根離子(CN-)和次氯酸根(ClO-)反響構成氯化氰((1)),隨后氯化氰在堿性條件下水解為氰酸鹽離子((2))。最終合成的反響式見式(3)。此過程若含氰廢水pH較低,容易招致反響中產生有毒的氯化氫氣體。因而處置含氰廢水前,須調整廢水的pH(通常請求≥10)

 

圖片34 

  第二步,氰酸鹽離子被氧化為CO2N2。此過程反響條件不同于第一步反響條件,若pH≥10以上,則反響進程會延長。這一步反響的pH值普通控制在8.0左右為宜,主要反響式見式(4)。經過第二步反響,第一步反響中生成的氰酸鹽離子被氧化為CO2N2,最終氰化物從污水中去除。

 

圖片35 

  處置達標后的污水一局部用于現場噴灑抑塵,剩余局部外排,讓其在自然溫度與壓力下得到凈化。氰化物自然降解的過程包括揮發、本身合成、氧化、光化學降解、生物降解、沉淀吸附等作用,是一個復雜的物理化學、光化學、生物化學等綜協作用的結果。

 

  含氰廢水處置工藝流程如圖1所示。

 

圖片36 

  思索四處理現場地處偏遠,施工不便,因而以溶藥罐為主要處置設備,同時輔助機械攪拌系統,廢水提升設備。廢水經過消防水帶提升至溶藥罐,再投入藥品,充沛混勻后,返回礦井,構成一個水循環,直至藥品投加完成。實踐操作中,先調整廢水的pH11左右,再投加二氯異氰尿酸鈉反響。

 

  2.2主要設備參數

 

  1)PE材質溶藥罐2套,容積5m3,尺寸準伊H=17602250mm

 

  2)污水提升泵2(一用一備),流量Q=9m3/h,揚程H=50m,功率N=4.0kW

 

  3)攪拌機2套,304不銹鋼材質,軸長2000mm,葉輪直徑1500mm,雙層兩葉。

 

  4)發電機2(一用一備),功率7kW

 

  三、檢測辦法

 

  氰化物濃度的常見檢測辦法為硝酸銀滴定法和異煙酸-吡唑啉酮分光光度法,硝酸銀滴定法檢出限為0.25mg/L,測定下限為0.25mg/L,測定上限為100mg/L。異煙酸-吡唑啉酮分光光度法檢出限為0.004mg/L,測定下限為0.016mg/L,測定上限為0.25mg/L。本實驗采用硝酸銀滴定法檢測高濃度含氰廢水。pH應用便攜pH(上海精細儀器有限公司,型號DZS-708A)檢測。污染物元素濃度應用電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-OES,美國珀金埃爾默公司,型號:PEOptima7000DV)檢測。余氯應用便攜式余氯測定儀(美國哈希公司,型號PCII58700-00)檢測。

 

  四、工程運轉結果

 

  4.1氰化物處置效果

 

  工程運轉過程中,廢水中氰化物濃度變化如圖2所示。

 

圖片37 

  由圖2可知,在第一次投加二氯異氰尿酸鈉后,廢水中氰化物濃度降落速度最快,隨后降落的速度逐步減緩。在相同加藥量的狀況下呈現這種現象,是由于隨著廢水中CN-濃度的減少,式(3)所示的反響速度變慢。經過28d的間歇式處置,廢水的氰化物濃度從88.97mg/L減少至0.37mg/L,總去除率到達99.6%,可見經過堿性氯化法勝利完成了1250m3含氰廢水的無害化處置,整個工程操作煩瑣,用時少。

 

  4.2二氯異氰尿酸鈉理論加藥量及實踐加藥量的比照

 

  4.2.1二氯異氰尿酸鈉的理論投加量

 

  由反響方程式(3)(4)可得反響式(5)

 

圖片38 

  經計算,二氯異氰尿酸鈉有效成分以50%計,處置1g氰化物需求10g二氯異氰尿酸鈉。

 

圖片39 

  由圖3可知,本工程共5次投加二氯異氰尿酸鈉,投加量分別為1000kg1000kg1000kg1000kg2000kg,隨著廢水中氰化物濃度逐級降低,二氯異氰尿酸鈉實踐投加量和理論投加量的比值也成倍增加。二氯異氰尿酸鈉的實踐投加量大于理論的計算量,隨著氰化物濃度的減少,二氯異氰尿酸鈉的實踐投加量與理論投加量的比值逐步增大,從最初的1.58增長到34.32,闡明廢水中的氰化物濃度越低,需求投入比理論值更多倍的藥劑才干獲得更好的去除效果。

 

  4.3余氯與氰化物濃度的關系

 

  本工程實驗在堿性條件下運用二氯異氰尿酸鈉產生的次氯酸根(ClO-)將氰根(CN-)氧化,進而生成對環境無毒無害的CO2N2,到達去除污水中氰化物的目的。在這個過程中,會有大量的Cl-產生,而Cl-又會與CN-分離產生CNCl。因而,Cl-的濃度在一定水平與氰化物的去除效果有關。

 

圖片40 

  由圖4能夠得出,在氰化物濃度為5.03~88.97mg/L時,廢水中的余氯濃度在1.15~1.46mg/L范圍內,均勻值為1.31±0.14mg/L,變化趨向不明顯。當氰化物濃度減少至0.368mg/L時,余氯濃度增加至3.92mg/L,較之前增長3倍。由此能夠看出,在用堿性氯化法處置含氰廢水過程中,能夠依據余氯濃度忽然變化初步判別廢水中的氰化物濃度呈現顯著降低。

 

  五、結論

 

  本工程采用堿性氯化法處置甘肅某金礦生產制造遺留的1250m3含氰廢水。經過28d的間歇處置,廢水的氰化物濃度從88.97mg/L減少至0.368mg/L,去除率為99.6%,滿足了《污水綜合排放規范》(GB8978—1996)一級規范請求。處置后的廢水,一局部用于礦區內抑塵,其他局部外排處置。該工程的勝利施行防止了礦區四周土壤和公開水遭受氰化物污染,維護了當地的生態環境。

 

  隨著廢水中氰化物濃度的減少,二氯異氰尿酸鈉的實踐投加量與理論計算量的比值逐步增大。廢水處置過程中,余氯濃度忽然大幅度增加對氰化物的處置效果有一定的指示作用。

 


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