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        江苏铭盛环境

        含氰工业废水处理技术和工艺 临汾废水处理公司

        文章出处:未知发表时间:2022-03-25 14:02:06

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          众所周知,氰化物是剧毒物质,特别是处于微酸性水溶液中时,易构成挥发性较强的HCN,被人体吸入并到达一定浓度会有致死风险,排入大气则会形成大气环境污染。因而,含氰废水必需经过处置前方可排入水体。而煤制氢生产过程中排放的含氰废水常常成分复杂、异味重、可生化性差,是一种典型的难降解废水。

         

          含氰废水常用的处置办法有硫酸亚铁络合法和碱性氯化法。硫酸亚铁络合法主要采用硫酸亚铁与氰化物络合,将其转化为亚铁氰化物,再转化成普鲁士蓝型不溶性化合物后除去。该法的缺陷是处置效率低,出水剩余氰化物浓度高,达不到排放规范,需求与其他处置办法结合运用。碱性氯化法是工业化应用最普遍的含氰废水处置技术,其缺乏之处是处置本钱昂贵,处置后废水含有余氯,设备腐蚀严重。

         

          有鉴于此,人们展开了高级氧化技术处置含氰废水的研讨,包括光催化氧化、臭氧催化氧化、Fenton氧化、电催化氧化等。但是,目前大局部应用于含氰工业废水处理的高级氧化技术尚处于实验室研讨阶段。

         

          本工作采用混凝法与两种光催化氧化法(UVNaClOUV-H2O2)的组合工艺处置某石化企业煤制氢生产中排放的含氰废水,并在实验室研讨(小试)的根底上实施了放大范围实验(中试)。对中试工艺实施了改良,调查了处置效果并剖析了处置本钱。

         

          1、资料与办法

         

          1.1 试剂和仪器

         

          1.1.1 小试

         

          七水硫酸亚铁、10%(w)NaClO溶液、30%(w)H2O2溶液、98%(w)浓硫酸、氢氧化钠:均为剖析纯。

         

          Hg-6型多头磁力加热搅拌器:金坛市富华仪器有限公司;15W小型UV反响器:自制、FE20Plus型实验室pH计:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;DR3900型分光光度计:美国哈希公司。

         

          1.1.2 中试

         

          27.5%(w)H2O2溶液(某石化公司自产)、七水硫酸亚铁、98%(w)浓硫酸、氢氧化钠:均为工业级。

         

          挪动式集装箱设备1台,包括1台反响罐(5.6m3)1台搅拌机、1UV反响器(12kW)1台循环泵、1套双氧水加药安装、1套催化剂加药安装、1套酸碱加药安装以及控制系统。

         

          1.2 废水来源

         

          废水取自某石化企业煤制氢生产中排放的含氰废水,COD750mg/LTCN(总氰化物)质量浓度为27.5mg/LpH8.7

         

          1.3 实验办法

         

          小试在某高校实验室实施。

         

          1)混凝实验:取1000mL废水于烧杯中,用硫酸(浓硫酸和蒸馏水的体积比为13)10%(w)氢氧化钠溶液调理pH;参加一定量七水硫酸亚铁,快速搅拌1min,然后慢速搅拌反响30min;调理pH9左右,沉降30min,取上清液待测。

         

          2)光催化氧化实验:取600mL混凝出水于小型UV反响器中,调理pH10左右,将紫外灯插入水中,分别参加H2O2溶液和NaClO溶液后开端反响,定时取样待测。

         

          中试在某石化企业污水处置场实施。实验采用批处置方式实施,其运转方式如下:废水预处置(混凝或自然沉降)→调理pH→废水定量加注到反响罐开启反响循环泵开启UV反响器并投加H2O2溶液定期取样剖析各水质参数关闭UV反响器调理pH69→排放。

         

          1.4 剖析办法

         

          TCN的测定参照文献。COD的测定采用快速消解分光光度法。pH的测定采用玻璃电极法。

         

          2、结果与讨论

         

          2.1 混凝处置

         

          2.1.1 加药量对处置效果的影响

         

          在混凝pH6的条件下,混凝剂投加量对处置效果的影响见图1。由图1可见:随着混凝剂投加量的增大,出水TCN浓度减小,COD变化相对较小;当混凝剂投加量大于200mg/L时,TCN去除率均在30%左右。这是由于:刚开端时,混凝剂的投加能够使微粒外表电位降低,微粒间互相斥力降低,废水中微粒与混凝剂混凝效果较好;但是,随着混凝剂的增加,微粒吸附反离子,微粒外表电位上升,互相间斥力增加,造成混凝效果变差。

         

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          2.1.2 混凝pH对处置效果的影响

         

          在混凝剂投加量为200mg/L的条件下,混凝pH对处置效果的影响见图2。由图2可见:随着pH的增大,出水TCN浓度越来越高,其去除效果越来越差;pH6时,TCN去除效果最好,但是该pH条件下沉降效果很差;整体而言,COD的变化相对较小。

         

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          总体而言,pH变化对TCN的去除效果影响不大。CN与硫酸亚铁络合成亚铁氰化物时pH应控制在9.510.5,而生成的亚铁氰化物再转化成稳定的普鲁士蓝型不溶性化合物则应将pH控制在7.08.0,这造成亚铁盐络合法去除氰化物时pH较难控制。综合思索处置效率和处置本钱,选择不调理混凝pH,混凝剂投加量为200mg/L

         

          2.2 混凝-UV-NaClO处置

         

          NaClO溶液投加量和投加方式对TCN去除效果的影响见图3。由图3可见:随着NaClO投加量的增加,TCN去除效果变好;NaClO溶液投加量到达60mL/L且分次投加(01530min3次均匀投加)TCN去除效果最好,TCN质量浓度可由单次投加时的2.8mg/L降至0.8mg/L,标明分次投加时氧化剂应用率和氧化效率更高;不同投加量下,反响15minTCN浓度均明显降低,尔后随着反响时间延长TCN浓度变化不大,标明在此期间,NaClO根本已耗费完整,仅UV映照对TCN的去除效果不明显。

         

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          NaClO溶液投加量对COD去除效果的影响见图4。由图4可见,COD去除效果与加药量成正相关性,即加药量越大,COD去除效果越好。

         

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          2.3 混凝-UV-H2O2处置

         

          H2O2溶液投加量对TCN去除效果的影响见图5。由图5可见:H2O2溶液投加量为5mL/L时,TCN去除效果较好,TCN质量浓度最终降至1.7mg/L;总体而言,加药量对TCN去除效果影响不大;不同投加量下,反响30min时的TCN浓度均降低明显,尔后随着反响时间的延长TCN浓度变化不大,标明在此期间,H2O2根本已耗费完整,再次证明单独UV映照对TCN去除效果不明显。

         

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          比拟图3和图5能够发现,相同氧化剂投加量下,H2O2溶液氧化降解氰化物的才能较NaClO溶液强。固然后者能够将TCN质量浓度降至1mg/L以下,但是氧化剂耗费量太大,处置本钱过高。而前者的氧化剂耗费量很小,值得进一步实施中试研讨。

         

          2.4 中试结果

         

          基于小试研讨结果,本研讨进一步对混凝—UV-H2O2工艺处置含氰废水实施了放大范围实验。经过多个批次的实验和总结,对该工艺实施了改良,即在简单沉降(不加硫酸亚铁的自然沉降过程)的根底上,分步投加氧化剂(经过计量泵分时段连续投加),实施光催化氧化反响去除氰化物,取得了较理想的处置效果。

         

          改良后工艺办法的两个批次的实验数据分别见表1和表2。由表1和表2可见,两个批次实验均表现出较好的处置效果,标明沉降—UV-H2O2工艺能稳定有效地处置含氰废水。

         

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          沉降—UV-H2O2工艺的药剂和能量耗费见表3,处置本钱预算见表4。实验过程中主要耗费的药剂包括双氧水、氢氧化钠、浓硫酸。由表3和表4可见,该工艺处置含氰废水的主要耗费是氧化剂和电能,此外还有用于调理pH的酸碱,处置本钱也主要由这三局部组成,预算结果为8/m3左右。

         

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          3、结论

         

          a)小试结果标明:混凝工段的适合工艺条件为不调理混凝pH、混凝剂投加量200mg/L;相同氧化剂投加量下H2O2溶液氧化降解氰化物的才能较NaClO溶液强,后者虽可将TCN质量浓度降至1mg/L以下,但氧化剂耗费量过大,故中试选择以H2O2溶液为氧化剂。

         

          b)经重复实验和综合剖析,将中试工艺改良为沉降—UV-H2O2工艺。中试结果标明:采用沉降—UV-H2O2工艺处置含氰废水,处置效果显著且稳定,处置本钱低廉(约为8/m3),是一种值得推行的工艺技术。

         


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