1.本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種含氰廢水的處理方法,尤其涉及可用于電鍍、醫(yī)藥化工等行業(yè)所產(chǎn)生的廢水。
背景技術(shù):
2.含氰廢水是指含有cn
?
基團(tuán)的工業(yè)廢水,廢水中cn
?
質(zhì)量濃度較高,對外界水環(huán)境污染很嚴(yán)重。氰化物屬于劇毒物質(zhì),cn
?
會與人體中高鐵細(xì)胞色素酶結(jié)合,生成氰化高鐵細(xì)胞色素氧化酶而失去氧的傳遞功能,在體內(nèi)引起組織缺氧而窒息。氰化物對人的致死量因人而異,大約在0.5
?
3.5mg/kg,對其他小動(dòng)物、水生生物的致死量更小,嚴(yán)重威脅人、動(dòng)物、水生生物的生命安全,破壞生態(tài)平衡。國家規(guī)定一般企業(yè)的含氰廢水質(zhì)量濃度排放標(biāo)準(zhǔn)小于0.5mg/l。盡管企業(yè)積極采用多種不同方法處理含氰廢水,但仍有許多企業(yè)超標(biāo)排放。無論技術(shù)人員還是環(huán)境管理者、企業(yè)家都在努力尋找操作簡單、成本低、處理效果好的新技術(shù)和新方法。
3.目前處理含氰廢水的方法有很多種,常用的含氰廢水處理方法有:堿性氯化法,其中將含氰廢水調(diào)節(jié)為堿性,然后注入氯來氧化分解氰;臭氧氧化法,其中通過臭氧的強(qiáng)氧化能力將氰氧化分解成氮?dú)夂吞妓釟潲};電解氧化法(電解法),其中通過不溶性電極用電流將氰分解來進(jìn)行氧化反應(yīng);不溶性絡(luò)合物法,例如普魯士藍(lán)法,其中將含鐵離子的化合物(如硫酸亞鐵)添加到含氰廢水中以產(chǎn)生不溶性三價(jià)鐵/亞鐵氰化物,將其沉淀出來并除去;鋅白法,其中添加氯化鋅和還原劑,并且將生成的不溶性絡(luò)合物沉淀出來并除去;還原銅法,其中添加銅(ii)鹽和還原劑,并且將生成的不溶性絡(luò)合物沉淀出來并除去;生物處理法,其中適應(yīng)氰的微生物(氰分解細(xì)菌)將氰分解;以及水熱反應(yīng),例如熱水解法,其中將含氰廢水保持在高溫以使得氰化合物水解成氨和甲酸,并且共存的重金屬以元素物質(zhì)或氧化物的形式沉積;濕式氧化法,其中不僅氰被分解,而且有機(jī)污染物質(zhì)也被氧化分解。還有酸化法和離子交換法等。
4.以上方法幾乎是達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的,而本發(fā)明能把含氰廢水處理在0.1μg/l以下(視為未檢出氰根),具有重要的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
5.為解決上述問題,本發(fā)明提供一種含氰廢水的處理方法。本發(fā)明能把含氰廢水處理在0.1μg/l以下(視為未檢出氰根),具有重要的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
6.為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
7.一種含氰廢水的處理方法,具體包括以下步驟:步驟1、在含氰廢水中加入絡(luò)合力比氰根(cn
?
)強(qiáng)、絡(luò)合容量高、絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)大、金屬離子等被絡(luò)合后不容易解離、耐化學(xué)穩(wěn)定性好、易生物降解的絡(luò)合劑,常溫下攪拌,絡(luò)合劑使與金屬離子結(jié)合的所有氰根(cn ?
)釋放出來,成為游離的氰根離子。
8.步驟2、在步驟1的廢水中加入一定量的強(qiáng)酸調(diào)ph值并加熱,使氰根轉(zhuǎn)化成氰化氫
從廢水中逸出,用堿溶液吸收轉(zhuǎn)為氰化鈉而重新利用。
9.步驟3、在經(jīng)過步驟3處理過的廢水中再加入一定量的強(qiáng)酸調(diào)成含酸0.1
?
2%的溶液,并升至高溫,一定時(shí)間后,徹底水解殘留的氰化氫。
10.步驟4、離子色譜法檢測最終廢水含氰濃度,廢水的含氰濃度在檢出限0.1μg/l以下。
11.進(jìn)一步地,所述步驟1中絡(luò)合劑為乙二胺四甲叉磷酸鈉( edtmps) 、乙二胺四甲叉磷酸(edtmpa)、二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽(detpmps)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(detpmp)、胺三甲叉磷酸鹽、胺三甲叉磷酸(atmp)中的一種。
12.進(jìn)一步地,所述步驟1中攪拌速度為60
?
120r/min,攪拌時(shí)間為1
?
2h。
13.進(jìn)一步地,所述步驟1中絡(luò)合劑加入量為絡(luò)合所有金屬離子理論量的2
?
10倍。
14.進(jìn)一步地,所述步驟2、3中強(qiáng)酸為鹽酸、硫酸中的一種,優(yōu)選硫酸。
15.進(jìn)一步地,所述步驟2中堿溶液為氫氧化鈉,濃度為25%。
16.進(jìn)一步地,所述步驟2中ph值為1,加熱溫度為30
?
40℃。
17.進(jìn)一步地,所述步驟3中溫度為40
?
95℃。
18.進(jìn)一步地,所述步驟2、3中時(shí)間為2
?
6小時(shí)。
19.反應(yīng)機(jī)理。
20.以金屬銅、鐵、鋅、銀、金的氰根離子為例,都與絡(luò)合劑胺三甲叉磷酸四鈉(atmp
·
na4)反應(yīng),方程式如下:2[cu(cn)4]2??
+ atmp
·
na4 = atmp
·
cu2 + 8cn
? + 4na +
4[cu(cn)2]
??
+ atmp
·
na4 = atmp
·
cu4 + 8cn
? + 4na +
2[fe(cn)6]4??
+ atmp
·
na4 = atmp
·
fe2 + 12cn
?
+ 4na +
2[zn(cn)4]2??
+ atmp
·
na4 = atmp
·
zn2 + 8cn
? + 4na +
4[ag(cn)2]
??
+ atmp
·
na4 = atmp
·
ag4 + 8cn
? + 4na +
4[au(cn)2]
??
+ atmp
·
na4 = atmp
·
au4 + 8cn
? + 4na
+
用硫酸調(diào)節(jié)廢水的ph=1,加熱至30
?
40℃時(shí),氰化氫(沸點(diǎn)為26℃)從廢水中逸出,用堿溶液吸收轉(zhuǎn)為氰化鈉而重新利用。反應(yīng)方程式如下。
21.加入硫酸使廢水中的硫酸含量達(dá)到1%,然后升溫至60℃,水解殘留的氰化氫4小時(shí),此時(shí)殘留的氰化氫基本全都轉(zhuǎn)化成無劇毒的甲酸和銨離子了,反應(yīng)方程式如下。
22.與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下。
23.1、本發(fā)明與傳統(tǒng)含氰廢水處理方式不同,通過加入絡(luò)合力比氰根(cn
?
)強(qiáng)、絡(luò)合容量高、絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)大、金屬離子等被絡(luò)合后不容易解離、耐化學(xué)穩(wěn)定性好、易生物降解的絡(luò)合劑。
24.2、氰化物屬于劇毒物質(zhì),在人體內(nèi)引起組織缺氧而窒息。氰化物對人的致死量因人而異,大約在0.5
?
3.5mg/kg,對其他小動(dòng)物、水生生物的致死量更小,嚴(yán)重威脅人、動(dòng)物、
水生生物的生命安全,破壞生態(tài)平衡。本發(fā)明把含氰廢水處理在0.1μg/l以下(視為未檢出氰根),與傳統(tǒng)處理方式相比具有重要的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
附圖說明
25.圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
26.以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和變形,這些改進(jìn)和變形應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
27.一種含氰廢水的處理方法,具體包括以下步驟:步驟1、在含氰廢水中加入絡(luò)合力比氰根(cn
?
)強(qiáng)、絡(luò)合容量高、絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)大、金屬離子等被絡(luò)合后不容易解離、耐化學(xué)穩(wěn)定性好、易生物降解的絡(luò)合劑,常溫下攪拌,絡(luò)合劑使與金屬離子結(jié)合的所有氰根(cn ?
)釋放出來,成為游離的氰根離子。
28.步驟2、在步驟1的廢水中加入一定量的強(qiáng)酸調(diào)ph值并加熱,使氰根轉(zhuǎn)化成氰化氫從廢水中逸出,用堿溶液吸收轉(zhuǎn)為氰化鈉而重新利用。
29.步驟3、在經(jīng)過步驟3處理過的廢水中再加入一定量的強(qiáng)酸調(diào)成含酸0.1
?
2%的溶液,并升至高溫,一定時(shí)間后,徹底水解殘留的氰化氫。
30.步驟4、離子色譜法檢測最終廢水含氰濃度,廢水的含氰濃度在檢出限0.1μg/l以下。
31.進(jìn)一步地,所述步驟1中絡(luò)合劑為乙二胺四甲叉磷酸鈉( edtmps) 、乙二胺四甲叉磷酸(edtmpa)、二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽(detpmps)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(detpmp)、胺三甲叉磷酸鹽、胺三甲叉磷酸(atmp)中的一種。
32.進(jìn)一步地,所述步驟1中攪拌速度為60
?
120r/min,攪拌時(shí)間為1
?
2h。
33.進(jìn)一步地,所述步驟1中絡(luò)合劑加入量為絡(luò)合所有金屬離子理論量的2
?
10倍。
34.進(jìn)一步地,所述步驟2、3中強(qiáng)酸為鹽酸、硫酸中的一種,優(yōu)選硫酸。
35.進(jìn)一步地,所述步驟2中堿溶液為氫氧化鈉,濃度為25%。
36.進(jìn)一步地,所述步驟2中ph值為1,加熱溫度為30
?
40℃。
37.進(jìn)一步地,所述步驟3中溫度為40
?
95℃。
38.進(jìn)一步地,所述步驟2、3中時(shí)間為2
?
6小時(shí)。
39.實(shí)施例1。
40.某
電鍍廢水總氰濃度為8000 mg/l,含氰廢水水量2t/d,ph值7.2
?
9.2,銅平均濃度為50 mg/l。
41.采用本發(fā)明進(jìn)行如下處理:首先,把總氰濃度為8000 mg/l的2噸含氰廢水打入一個(gè)3噸的搪瓷反應(yīng)罐中,開啟攪拌,加入絡(luò)合劑二乙烯三胺五甲叉膦酸(detpmp)500 g,常溫反應(yīng)1小時(shí),攪拌速度為120r/min。然后用硫酸調(diào)節(jié)廢水的ph=1,加熱至35℃反應(yīng)4小時(shí),氰化氫用濃度為25%的氫氧化鈉溶液吸收,轉(zhuǎn)為氰化鈉而重新利用。最后再加入21kg硫酸(在廢水中的濃度約為1.0%)并且升溫至60℃,水解殘留的氰化氫4小時(shí),此時(shí)殘留的氰化氫基
本全都轉(zhuǎn)化成無劇毒的甲酸和銨離子了。取樣,用離子色譜法檢測含氰濃度在gb5085.3
?
2007檢出限0.1μg/l以下(視為未檢出氰根)。爾后,用石灰調(diào)節(jié)廢水ph值至7,去生化池進(jìn)行降解,達(dá)標(biāo)后排放。
42.原有處理工藝為次氯酸鈉氧化工藝,處理后廢水的總氰濃度為20 mg/l,不能達(dá)標(biāo)排放。由于原工藝需要使用大量的次氯酸鈉,不僅成本較高,而且殘留的次氯酸鈉進(jìn)入環(huán)保生化池時(shí),對生化池中的活性菌具有滅活的不良作用,不利于環(huán)保。
43.實(shí)施例2。
44.某電鍍廢水總氰濃度為8000 mg/l,含氰廢水水量2t/d,ph值7.2
?
9.2,銅平均濃度為50 mg/l。
45.采用本發(fā)明進(jìn)行如下處理:首先,把總氰濃度為8000 mg/l的2噸含氰廢水打入一個(gè)3噸的搪瓷反應(yīng)罐中,開啟攪拌,加入絡(luò)合劑胺三甲叉磷酸四鈉(atmp
·
na4)400g,常溫反應(yīng)1小時(shí),攪拌速度為100r/min。然后用硫酸調(diào)節(jié)廢水的ph=1,加熱至32℃反應(yīng)4小時(shí),氰化氫用濃度為25%的氫氧化鈉溶液吸收轉(zhuǎn)為氰化鈉而重新利用。最后再加入10kg硫酸(在廢水中的濃度約為0.5%)并且升溫至80℃,水解殘留的氰化氫2小時(shí),此時(shí)殘留的氰化氫基本全都轉(zhuǎn)化成無劇毒的甲酸和銨離子了。取樣,用離子色譜法檢測含氰濃度在gb5085.3
?
2007檢出限0.1μg/l以下(視為未檢出氰根)。爾后,用石灰調(diào)節(jié)廢水ph值至7,去生化池進(jìn)行降解,達(dá)標(biāo)后排放。
46.原有處理工藝為次氯酸鈉氧化工藝,處理后廢水的總氰濃度為20 mg/l,不能達(dá)標(biāo)排放。由于原工藝需要使用大量的次氯酸鈉,不僅成本較高,而且殘留的次氯酸鈉進(jìn)入環(huán)保生化池時(shí),對生化池中的活性菌具有滅活的不良作用,不利于環(huán)保。
47.實(shí)施例3。
48.某電鍍廢水總氰濃度為5000 mg/l,含氰廢水水量2t/d,ph值7.0
?
9.5,銀平均濃度為108mg/l。采用本發(fā)明進(jìn)行如下處理:首先,把總氰濃度為5000 mg/l的2噸含氰廢水打入一個(gè)3噸的搪瓷反應(yīng)罐中,開啟攪拌,加入絡(luò)合劑乙二胺四甲叉磷酸鈉( edtmps)230g,常溫反應(yīng)2小時(shí),攪拌速度為80r/min。然后用硫酸調(diào)節(jié)廢水的ph=1,加熱至40℃反應(yīng)4小時(shí),氰化氫用濃度為25%的氫氧化鈉溶液吸收轉(zhuǎn)為氰化鈉而重新利用。最后再加入4kg硫酸(在廢水中的濃度約為0.2%)并且升溫至90℃,水解殘留的氰化氫3小時(shí),此時(shí)殘留的氰化氫基本全都轉(zhuǎn)化成無劇毒的甲酸和銨離子了。取樣,用離子色譜法檢測含氰濃度在gb5085.3
?
2007檢出限0.1μg/l以下(視為未檢出氰根)。爾后,用石灰調(diào)節(jié)廢水ph值至7,去生化池進(jìn)行降解,達(dá)標(biāo)后排放。
49.原有處理工藝為次氯酸鈉氧化工藝,處理后廢水的總氰濃度為10 mg/l,不能達(dá)標(biāo)排放。由于原工藝需要使用大量的次氯酸鈉,不僅成本較高,而且殘留的次氯酸鈉進(jìn)入環(huán)保生化池時(shí),對生化池中的活性菌具有滅活的不良作用,不利于環(huán)保。
50.實(shí)施例4。
51.某電鍍廢水總氰濃度為5000 mg/l,含氰廢水水量2t/d,ph值7.0
?
9.5,銀平均濃度為108mg/l。采用本發(fā)明進(jìn)行如下處理:首先,把總氰濃度為5000 mg/l的2噸含氰廢水打入一個(gè)3噸的搪瓷反應(yīng)罐中,開啟攪拌,加入絡(luò)合劑二乙烯三胺五羧酸(dtpa)200g,常溫反應(yīng)2小時(shí),攪拌速度為60r/min。然后用硫酸調(diào)節(jié)廢水的ph=1,加熱至31℃反應(yīng)4小時(shí),氰化氫用濃度為25%的氫氧化鈉溶液吸收轉(zhuǎn)為氰化鈉而重新利用。最后再加入8kg硫酸(在廢水中的
濃度約為0.4%)并且升溫至95℃,水解殘留的氰化氫2小時(shí),此時(shí)殘留的氰化氫基本全都轉(zhuǎn)化成無劇毒的甲酸和銨離子了。取樣,用離子色譜法檢測含氰濃度在gb5085.3
?
2007檢出限0.1μg/l以下(視為未檢出氰根)。爾后,用石灰調(diào)節(jié)廢水ph值至7,去生化池進(jìn)行降解,達(dá)標(biāo)后排放。
52.原有處理工藝為次氯酸鈉氧化工藝,處理后廢水的總氰濃度為10 mg/l,不能達(dá)標(biāo)排放。由于原工藝需要使用大量的次氯酸鈉,不僅成本較高,而且殘留的次氯酸鈉進(jìn)入環(huán)保生化池時(shí),對生化池中的活性菌具有滅活的不良作用,不利于環(huán)保。技術(shù)特征:
1.一種含氰廢水的處理方法,其特征在于,具體包括以下步驟:步驟1、在含氰廢水中加入絡(luò)合力比氰根強(qiáng)、絡(luò)合容量高、絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)大、金屬離子等被絡(luò)合后不容易解離、耐化學(xué)穩(wěn)定性好、易生物降解的絡(luò)合劑,常溫下攪拌,絡(luò)合劑使與金屬離子結(jié)合的所有氰根釋放出來,成為游離的氰根離子;步驟2、在步驟1的廢水中加入一定量的強(qiáng)酸調(diào)ph值并加熱,使氰根轉(zhuǎn)化成氰化氫從廢水中逸出,用堿溶液吸收轉(zhuǎn)為氰化鈉而重新利用;步驟3、在經(jīng)過步驟3處理過的廢水中再加入一定量的強(qiáng)酸調(diào)成含酸0.1
?
2%的溶液,并升至高溫,一定時(shí)間后,徹底水解殘留的氰化氫;步驟4、離子色譜法檢測最終廢水含氰濃度,廢水的含氰濃度在檢出限0.1μg/l以下。2.如權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水的處理方法,其特征在于,所述步驟1中絡(luò)合劑為乙二胺四甲叉磷酸鈉、乙二胺四甲叉磷酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽、二乙烯三胺五甲叉膦酸、胺三甲叉磷酸鹽、胺三甲叉磷酸中的一種。3.如權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水的處理方法,其特征在于,所述步驟1中攪拌速度為60
?
120r/min,攪拌時(shí)間為1
?
2h。4.如權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水的處理方法,其特征在于,所述步驟1中絡(luò)合劑加入量為絡(luò)合所有金屬離子理論量的2
?
10倍。5.如權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水的處理方法,其特征在于,所述步驟2、3中強(qiáng)酸為鹽酸、硫酸中的一種。6.如權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水的處理方法,其特征在于,所述步驟2中堿溶液為氫氧化鈉,濃度為25%。7.如權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水的處理方法,其特征在于,所述步驟2中ph值為1,加熱溫度為30
?
40℃。8.如權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水的處理方法,其特征在于,所述步驟3中溫度為40
?
95℃。9.如權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水的處理方法,其特征在于,所述步驟2、3中時(shí)間為2
?
6小時(shí)。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種含氰廢水的處理方法,尤其涉及可用于電鍍、醫(yī)藥化工等行業(yè)所產(chǎn)生的廢水。本發(fā)明在含氰廢水中加入比氰根強(qiáng)、絡(luò)合容量高、絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)大、金屬離子等被絡(luò)合后不容易解離、耐化學(xué)穩(wěn)定性好、易生物降解的絡(luò)合劑,絡(luò)合劑使與金屬離子結(jié)合的所有氰根釋放出來,成為游離的氰根離子;用硫酸調(diào)節(jié)廢水并加熱,氰化氫從廢水中逸出,用堿溶液吸收轉(zhuǎn)為氰化鈉而重新利用;加入硫酸水解殘留的氰化氫,此時(shí)殘留的氰化氫基本全都轉(zhuǎn)化成無劇毒的甲酸和銨離子。本發(fā)明把含氰廢水處理在0.1μg/L以下(視為未檢出氰根),與傳統(tǒng)處理方式相比具有重要的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。濟(jì)價(jià)值。濟(jì)價(jià)值。
技術(shù)研發(fā)人員:卿篤清 于時(shí)龍 于啟明 鐘立國
受保護(hù)的技術(shù)使用者:遼寧科碩營養(yǎng)科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2021.07.13
技術(shù)公布日:2021/9/6
聲明:
“含氰廢水的處理方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)