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        江苏铭盛环境

        含氰废水碱性氯化法处置技术 哪家强?

        文章出处:未知发表时间:2021-11-18 16:15:41

         

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        引言

         

          金矿生产制造过程中常用氰化提金工艺获取黄金,产生大量的含氰废水,普通含氰废水中常常含有较高浓度的CN-CN-的浓度可达150~250mg/L。氰化物是一种剧毒物质,对动、植物和人类安康都具有严重的危害性,因而,金矿含氰废水的处置和平安问题遭到许多研讨人员的关注。含氰废水的处置原理是将废水中有毒的氰基(CN-)毁坏,转化为无毒的物质。含氰废水处置办法有碱性氯化法、光电催化法、吸附法、生物法等。其中碱性氯化法操作烦琐、奏效快,在实践工程中遭到普遍应用。碱性氯化法采用二段反响降解氰化物,第一段是氰化物在强碱条件下被氧化为氰酸盐,第二段是生成的氰酸盐在近乎中性的条件下被进一步氧化成CO2N2

         

          本文以某金矿遗留含氰工业废水处工程为例,研讨了碱性氯化法对实践含氰废水的处置效果,探求了药品的实践投加量与理论计算量的关系,以及处置过程中余氯浓度与氰化物浓度的关系。经过28d的间歇处置,废水的氰化物浓度到达《污水综合排放规范》(GB8978—1996)一级规范。此工程案例可为其他相似的含氰废水处置工程提供参考。

         

          一、工程概略

         

          含氰废水处置工程位于甘肃省某戈壁滩矿区,该矿区天文位置偏远,植被稀少,生态环境脆弱,根底设备较差,经测算矿区内含氰废水总量大约为1250m3。依据《污水综合排放规范》(GB8978—1996)一级规范,本工程的目的是将矿井内含氰废水的总氰化浓度降至0.5mg/L以下,原废水经处置后水质达标。原废水和处置后的水质检测结果如表1所示。

         

        图片33 

          二、废水处置工艺原理、流程及主要设备参数

         

          2.1废水处置工艺的原理和流程

         

          本工程处置的含氰废水浓度较高,综合思索工程所在位置、交通条件、根底设备、环境敏感特征和时间本钱等多方面要素,最终肯定处置办法为碱性氯化法。碱性氯化法是目前国内外普遍采用的含氰废水处置办法,处置效果好,工艺流程简单,其根本原理是在碱性条件下运用氯系氧化物,如次氯酸钠、液氯、漂白粉等,将剧毒的氰化物先转化成低毒的氰酸盐,再氧化成无毒的CO2N2。本工程选用的氧化物为二氯异氰尿酸钠(俗名:优氯净,化学式:C3O3N3Cl2Na,有效氯含量50%),是一种高效的新型杀菌剂,在水体中能够产生次氯酸。

         

          碱式氯化法处置含氰废水过程分两步实行

         

          第一步,氰根离子(CN-)和次氯酸根(ClO-)反响构成氯化氰((1)),随后氯化氰在碱性条件下水解为氰酸盐离子((2))。最终合成的反响式见式(3)。此过程若含氰废水pH较低,容易招致反响中产生有毒的氯化氢气体。因而处置含氰废水前,须调整废水的pH(通常请求≥10)

         

        图片34 

          第二步,氰酸盐离子被氧化为CO2N2。此过程反响条件不同于第一步反响条件,若pH≥10以上,则反响进程会延长。这一步反响的pH值普通控制在8.0左右为宜,主要反响式见式(4)。经过第二步反响,第一步反响中生成的氰酸盐离子被氧化为CO2N2,最终氰化物从污水中去除。

         

        图片35 

          处置达标后的污水一局部用于现场喷洒抑尘,剩余局部外排,让其在自然温度与压力下得到净化。氰化物自然降解的过程包括挥发、本身合成、氧化、光化学降解、生物降解、沉淀吸附等作用,是一个复杂的物理化学、光化学、生物化学等综协作用的结果。

         

          含氰废水处置工艺流程如图1所示。

         

        图片36 

          思索四处理现场地处偏远,施工不便,因而以溶药罐为主要处置设备,同时辅助机械搅拌系统,废水提升设备。废水经过消防水带提升至溶药罐,再投入药品,充沛混匀后,返回矿井,构成一个水循环,直至药品投加完成。实践操作中,先调整废水的pH11左右,再投加二氯异氰尿酸钠反响。

         

          2.2主要设备参数

         

          1)PE材质溶药罐2套,容积5m3,尺寸准伊H=17602250mm

         

          2)污水提升泵2(一用一备),流量Q=9m3/h,扬程H=50m,功率N=4.0kW

         

          3)搅拌机2套,304不锈钢材质,轴长2000mm,叶轮直径1500mm,双层两叶。

         

          4)发电机2(一用一备),功率7kW

         

          三、检测办法

         

          氰化物浓度的常见检测办法为硝酸银滴定法和异烟酸-吡唑啉酮分光光度法,硝酸银滴定法检出限为0.25mg/L,测定下限为0.25mg/L,测定上限为100mg/L。异烟酸-吡唑啉酮分光光度法检出限为0.004mg/L,测定下限为0.016mg/L,测定上限为0.25mg/L。本实验采用硝酸银滴定法检测高浓度含氰废水。pH应用便携pH(上海精细仪器有限公司,型号DZS-708A)检测。污染物元素浓度应用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES,美国珀金埃尔默公司,型号:PEOptima7000DV)检测。余氯应用便携式余氯测定仪(美国哈希公司,型号PCII58700-00)检测。

         

          四、工程运转结果

         

          4.1氰化物处置效果

         

          工程运转过程中,废水中氰化物浓度变化如图2所示。

         

        图片37 

          由图2可知,在第一次投加二氯异氰尿酸钠后,废水中氰化物浓度降落速度最快,随后降落的速度逐步减缓。在相同加药量的状况下呈现这种现象,是由于随着废水中CN-浓度的减少,式(3)所示的反响速度变慢。经过28d的间歇式处置,废水的氰化物浓度从88.97mg/L减少至0.37mg/L,总去除率到达99.6%,可见经过碱性氯化法胜利完成了1250m3含氰废水的无害化处置,整个工程操作烦琐,用时少。

         

          4.2二氯异氰尿酸钠理论加药量及实践加药量的比照

         

          4.2.1二氯异氰尿酸钠的理论投加量

         

          由反响方程式(3)(4)可得反响式(5)

         

        图片38 

          经计算,二氯异氰尿酸钠有效成分以50%计,处置1g氰化物需求10g二氯异氰尿酸钠。

         

        图片39 

          由图3可知,本工程共5次投加二氯异氰尿酸钠,投加量分别为1000kg1000kg1000kg1000kg2000kg,随着废水中氰化物浓度逐级降低,二氯异氰尿酸钠实践投加量和理论投加量的比值也成倍增加。二氯异氰尿酸钠的实践投加量大于理论的计算量,随着氰化物浓度的减少,二氯异氰尿酸钠的实践投加量与理论投加量的比值逐步增大,从最初的1.58增长到34.32,阐明废水中的氰化物浓度越低,需求投入比理论值更多倍的药剂才干获得更好的去除效果。

         

          4.3余氯与氰化物浓度的关系

         

          本工程实验在碱性条件下运用二氯异氰尿酸钠产生的次氯酸根(ClO-)将氰根(CN-)氧化,进而生成对环境无毒无害的CO2N2,到达去除污水中氰化物的目的。在这个过程中,会有大量的Cl-产生,而Cl-又会与CN-分离产生CNCl。因而,Cl-的浓度在一定水平与氰化物的去除效果有关。

         

        图片40 

          由图4能够得出,在氰化物浓度为5.03~88.97mg/L时,废水中的余氯浓度在1.15~1.46mg/L范围内,均匀值为1.31±0.14mg/L,变化趋向不明显。当氰化物浓度减少至0.368mg/L时,余氯浓度增加至3.92mg/L,较之前增长3倍。由此能够看出,在用碱性氯化法处置含氰废水过程中,能够依据余氯浓度忽然变化初步判别废水中的氰化物浓度呈现显著降低。

         

          五、结论

         

          本工程采用碱性氯化法处置甘肃某金矿生产制造遗留的1250m3含氰废水。经过28d的间歇处置,废水的氰化物浓度从88.97mg/L减少至0.368mg/L,去除率为99.6%,满足了《污水综合排放规范》(GB8978—1996)一级规范请求。处置后的废水,一局部用于矿区内抑尘,其他局部外排处置。该工程的胜利施行防止了矿区四周土壤和公开水遭受氰化物污染,维护了当地的生态环境。

         

          随着废水中氰化物浓度的减少,二氯异氰尿酸钠的实践投加量与理论计算量的比值逐步增大。废水处置过程中,余氯浓度忽然大幅度增加对氰化物的处置效果有一定的指示作用。

         


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