含氰廢水組合處理工藝
氰化物是指帶有氰基(CN)的化合物,常見(jiàn)的氰化物為氰化鉀和氰化鈉,作為劇毒,若管理不善,泄漏到水體中就會(huì)形成含氰廢水,同樣具有毒性和難降解性。常規(guī)的物化及生化處理工藝無(wú)法去除水中的氰化物,為使含氰廢水降低毒性,達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)排放,可采用絮凝絡(luò)合+氯堿法的組合工藝處理,處理后使含氰廢水的毒性大大降低,滿(mǎn)足《國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
1、工藝流程及技術(shù)原理
含氰廢水來(lái)自某物流公司氰化物泄露,主要成分為氰化鈉,導(dǎo)致周邊的污水管網(wǎng)及雨水管網(wǎng)內(nèi)氰化物超標(biāo),其濃度在10~50mg/L之間。為積極應(yīng)對(duì),采用碳鋼處理裝置,將管網(wǎng)內(nèi)污水引至反應(yīng)裝置內(nèi),按照工藝要求,絮凝階段投加硫酸亞鐵,混合15min后進(jìn)入沉淀池,沉淀時(shí)間2h;沉淀池出水進(jìn)入氯堿法的第一級(jí)氧化,投加氫氧化鈉和次氯酸鈉,接觸氧化時(shí)間30min,二級(jí)氧化投加硫酸和次氯酸鈉,接觸氧化時(shí)間30min,氧化后出水可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。工藝流程如圖1所示。
1.1 絮凝絡(luò)合工藝
CN-與多種金屬離子可形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。大多數(shù)絡(luò)合物是無(wú)毒的,根據(jù)這一性質(zhì)用Fe2+和CN-形成[Fe(CN)6]4-,然后與金屬離子形成沉淀來(lái)處理含氰廢水。為此選用廉價(jià)的硫酸亞鐵FeSO4?7H2O為絡(luò)合藥劑,與CN-反應(yīng)生成亞鐵藍(lán){Fe2[Fe(CN)6]4-,Ksp=10-35}沉淀。經(jīng)過(guò)絮凝絡(luò)合反應(yīng),使氰化物與亞鐵鹽生成沉淀,降低了廢水的毒性。
含氰廢水提升至絮凝罐,絮凝管內(nèi)設(shè)攪拌器,絮凝管內(nèi)投加硫酸亞鐵,硫酸亞鐵與含氰廢水形成絡(luò)合物,產(chǎn)生大量絮體,進(jìn)入沉淀池,絮體沉入池底部,上清液進(jìn)入后續(xù)處理工藝。
1.2 氯堿法工藝
氯堿氧化法分為兩步反應(yīng):
第一步,將CN氧化成氰酸鹽,在pH值為10~11的條件下,反應(yīng)速度較快,反應(yīng)時(shí)間15~30min。其反應(yīng)方程式為:
第二步,將氰酸鹽進(jìn)一步氧化為N2、CO2,在pH值為8~8.5時(shí),氰酸根的完全氧化最有效,反應(yīng)時(shí)間30~40min。其反應(yīng)方程式為:
反應(yīng)裝置采用多級(jí)攪拌。一級(jí)反應(yīng)投加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至合理范圍,投加次氯酸鈉,經(jīng)多級(jí)攪拌,使氧化劑與含氰廢水充分接觸;二級(jí)反應(yīng)投加硫酸調(diào)節(jié)pH值至合理范圍內(nèi),投加次氯酸鈉,將氰化物徹底氧化,出水達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2、工程設(shè)計(jì)及技術(shù)參數(shù)
2.1 絮凝絡(luò)合反應(yīng)裝置
含氰廢水進(jìn)入絮凝罐,投加硫酸亞鐵,內(nèi)設(shè)立式攪拌器,pH值控制在6~7之間,反應(yīng)完成混合液自流進(jìn)入斜板沉淀池,沉淀池底部設(shè)儲(chǔ)泥斗和排泥孔,定期將產(chǎn)生的污泥送至有處理資質(zhì)的單位處理。
主要設(shè)備及構(gòu)筑物參數(shù)如表1、圖2、圖3所示,運(yùn)行參數(shù)控制如表2所示。
2.2 氯堿法反應(yīng)裝置
氯堿法是采用次氯酸鈉的強(qiáng)氧化性,將CN氧化為N2和CO2,為衡量溶液中的氧化能力,采用氧化還原電位作為參數(shù)控制指標(biāo),將ORP儀與次氯酸鈉加藥泵聯(lián)動(dòng)。當(dāng)ORP值小于設(shè)定值的最小值時(shí),加藥泵啟動(dòng);當(dāng)ORP值大于設(shè)定的最大值時(shí),加藥泵停止加藥。設(shè)備性能參數(shù)如表3所示。
由于上一步工藝的最佳反應(yīng)pH值偏酸性,本工藝段的二級(jí)反應(yīng)最佳的pH值也有所不同,為此在反應(yīng)裝置內(nèi)設(shè)置pH值控制儀,與投加酸或堿的加藥泵聯(lián)動(dòng),將pH值控制在合理的范圍內(nèi)。運(yùn)行工藝參數(shù)控制如表4所示。
3、運(yùn)行效果分析
處理裝置經(jīng)過(guò)3個(gè)月的運(yùn)行,累計(jì)處理水量近30萬(wàn)t,在此期間水質(zhì)波動(dòng)較大。當(dāng)來(lái)水氰化物濃度較低時(shí),各工藝段耗藥量較小;當(dāng)來(lái)水氰化物濃度較高時(shí),第一工藝段硫酸亞鐵耗藥量較大,氯堿法工藝耗藥量比較穩(wěn)定。摘取進(jìn)水氰化物濃度較高的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理效果分析,結(jié)果如表5所示。
對(duì)于高濃度含氰廢水,經(jīng)過(guò)第一工藝段的絮凝絡(luò)合反應(yīng),氰化物濃度大大降低,滿(mǎn)足氯堿法對(duì)進(jìn)水的要求,氯堿法經(jīng)過(guò)二級(jí)氧化反應(yīng),出水穩(wěn)定在0.4mg/L以下,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。(來(lái)源:天津市慶爍環(huán)保工程有限公司,天津市東麗區(qū)環(huán)境保護(hù)局)
聲明:素材來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)聯(lián)系刪除。