含氰廢水的處理技術最近進展(二) |
2 破壞氰化物類方法S02—Air法又稱InCo法,是美國InCo金屬公司在80年代初研究成功的,其原理是用S02和空氣作氧化劑,在銅離子作催化劑條件下氧化廢水中的氰化物,生成HC03-、NH4+。該法的優點是不僅可除去遊離CN-、分子氰和絡合氰,而且能除去氯化法難以除去的鐵氰絡合物,反應快,處理後廢水達到排放標難;處理成本比臭氧法、濕式空氣氧化法和堿氯法低;藥劑來源廣,可利用焙燒S02煙氣或固體NaS2O3代替S02。但該法難以氧化SCN-,而SCN-以後又可離解出CN-,故不適合處理含SCN-高的含氰廢水。 該法首先在Campbell Red Lake金礦進行瞭中試,用焙燒S02煙氣作氧化劑,控制氧化—還原電位在90-130mv,pH=9—10,處理後廢水含CN-<0.7g/L,消耗S02 3.8g/g總CN,Ca(0H)2 5.7g/g總CN。許笑蓉等(1991年)介紹瞭用S02煙氣處理山東招遠黃金冶煉廠含氰廢水(CNT380—400mg/L)工業實踐,處理廢水量6-9m3/h,分段控制pH值:pH=5—6時以除去氰化物為主:pH=8—9時銅、鉛、鋅生成氫氧化物沉淀,同時除氰反應仍在進行。最終氰化物除去串99.88%-99.92%,SCN-除去率46%—86%,處理後水中含殘氰、銅、鉛、鋅、鐵和pH值均達排放標準(SCN-尚無排放標準);處理成本僅為3.52元/m3,僅為堿氯法的1/3.7,每年節約62萬元。2.3 雙氮水氮化法和臭氮氧化法2.3.1 雙氧水氧化法 該法適合處理低濃度含氰廢水。H202在堿性pH=10—11、有銅離子作催化劑的條件下氧化氰化物。生成CN0-、NH4+等。重金屬離子生成氫氧化物沉淀,鐵氰絡離子與其它重金屬離子生成鐵氰絡合鹽除去。西德Begussa AG用H202氧化法處理金礦含氰廢水(CNT200mg/L),2h後含氰減少至CNT<0.5mg/L。美國DuPont公司研究成功H202氧化法(稱“Kastone”法),用以處理含氰廢水時,將41%H202與甲醛/甲醇配合使用,在120℃下氧化氰化物,使之生成CN0-和NH4+/乙醇酸,但Kastone法的處理成本太高,末見工業化應用。我國陳友民等(1997年)進行瞭采用H202氧化法處理某金礦酸化法處理後的酸性尾液工業試驗,結果表明,對起始CNT=5-50mg/L的尾液處理後CNT<0.5mg/L,達到排放標準;能除去污水中的亞鐵氰化物,而對SCN-不氧化。該法藥劑消耗低,處理成本比堿氮法低,為7.56元/m3。王夕亭(1996年)介紹瞭H202氧化法處理山東三山島金礦含氰污水經酸化回收後尾液的生產實踐,表明該法能容易地將尾液中氰濃度從CNT=5-50mg/L降低至CNT0.5mg/L以下,藥劑費為7.56元/m3。H202氧化法的缺點是H202價格較貴,來源不足,處理成本較高(接近堿氯法);運輸、使用有一定危險;對SCN-難氧化,仍有一定毒性。2.3.2 臭氧氧化法該法適用於處理很稀的含氰廢液。其機理是在堿性PH=11—12下03氧化氰化物,生成HC03-和N2。但該法不能除去鐵氰絡合物。為瞭能除去鐵氰絡合物,美國Tinker空氣動力基地研制瞭臭氧法與紫外光解法聯合工藝(“Photozone”法),並成功地在奧氧工廠進行瞭試驗。後來美國又研制瞭類似的03/光解法(稱“Utrox”法)並進行瞭中試。臭氧氧化法簡單方便,無需藥劑購運,隻需1臺奧氧發生器即可,處理後污水含氰CNT<1mg/L。該法的缺點是,奧氧發生器電耗大,處理費用高於堿氯法,應用前景遠不如堿氯法。由於氰化廠含氰廢水一般含有一定濃度的金、銀,廢水量又大,故采用活性炭吸附法處理自然可以吸附回收大量的金銀,經濟效益十分可觀。1987年,黑龍江烏拉嘎金礦采用活性炭吸附法處理含氰廢水的工業試驗獲得成功,回收黃金8kg,申請瞭國傢專利。隨後陜西省太白金礦、江西省洋雞山金礦采用烏拉嘎金礦開發的工藝設備,回收廢水中的金獲得成功。冶金部長春黃金研究所自1989年研究開發活性炭從含氰廢水中回收金的工藝和設備,1992年在河北遷西東荒嶺金礦進行的活性炭吸附催化氧化法處理含氰廢水工業試驗獲得成功,其主要指標:工藝人口廢水含氰350mg/L,Au0.25mg/L,Cu202mg/L,活性炭床體積12.5m3,處理量3m3/h3工藝出口:含氰0.62mg/L,Au未檢出,尾礦壩外排水含氰濃度0.00mg/L,可使企業每年增加效益百萬元以上。隨後推廣到國內幾十傢黃金廠礦,每年回收金銀利潤達1000萬元以上。同時處理後廢水的氰化物濃度降到0.5mg/L以下,重金屬去除率更高。2.5 電解氧化法電解氧化法是在國外研究得很多,主要用於處理電鍍含氰廢水。電解前首先調整pH>7,並加入少量食鹽,電解時,CN-在陽極上氧化生成CN0-、C02、N2,同時C1-被氧化成C12,C12進入溶液後生成HCl0,加強對氧的氧化作用;陰極上析出金屬。該法的優點是占地面積小,污泥量小,能回收金屬。缺點是電流效率低,電耗大,成本比漂白粉法稍高,會產生催沼氣體CNCl,處理廢水難以達標排放。若要達標需電解幾天。一般光將高濃度含氰廢水電解到一定濃度後,再用氯化法處理後排放。氰化廠很少采用此法。 2.6 高溫水解法該法的機理是在pH>9.3和高溫(170-180℃)使氰化物水解成NH3和HC00-: NaCN十2H20=NH3+HC00Na。 有Na0H存在時,HC00Na十Na0H=Na2C03十H2。該法既可以水解遊離氰,也可水解絡合氰。目前主要用於固體NaCN生產中廢水的處理。加拿大在80年代初建立瞭加溫加壓水解工業化裝置、現正在進行反應器結構和運行的優化完善。我國鎮海煉油化工公司對化肥廠水汽車間加壓脫氰裝置工藝進行瞭改造,對操作參數進行瞭調優,解決瞭堵塞問題,提高瞭除氰率。改造後處理濃度為30mg/l的含氰廢水,脫氰反應器出口CN-<0.5mg/L,穩定在0.35mg/l左右,去氰率97%,達到國際先進水平。但從節能角度看,工藝參數有待進一步優化。 2.7 生物處理法化學沉淀法是向廢水中加入FeS04或FeS04+Na2S03,使氰化物生成鐵氰化物即Prussian Blue沉淀(Me2Fe(CN)6xH20);pH>8時,重金屬生成氫氧化物沉淀除去。該法在處理電鍍含氰廢水和處理化肥廠固體NaCN生產中含氰廢水中達到瞭工業化應用。薑勇等(1999年)介紹瞭藍鹽法處理固體NaCN生產中含氰廢水,制取藍鹽進而制取黃血鹽,經濟效益很可觀。內電解法是向含氰廢水中加入Fe屑,使氰化物生成Fe2[Fe(CN)6]沉淀,同時由於原電池的作用,CN-被氧化為CN0-,進一步生成C02、NH4+,從而達到除氰目的。自然凈化法是暴氣、光化學反應、共沉淀和生物分解等多種作用的整加,在這些作用下,氰化物逐漸分解為無毒的碳酸鹽、硝酸鹽及鐵氰化物沉淀,使廢水得以凈化。但該法過程緩慢。受到自然因素影響很大,排放廢水難達標,有一定危險性。來源:資源與環境 |
- Dec 09 Mon 2013 09:25
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