含氰废水处理
氰化钠和氰化钾是优良的电镀络合剂,采用氰化物电镀的有金、银、铜、锌及镉等,可获得很高质量的镀层,但是氰化物有剧毒,对人的致死量0.3mg/kg。我国政府在大力提倡用无氰电镀工艺代替含氰电镀工艺。目前除少量有特殊要求的产品保留含氰电镀工艺外,其余大量产品都已改为无氰电镀工艺。黄岛电镀工业园的含氰废水主要来自镀银,除尽量采用闭路循环喷淋漂洗工艺,减少含氰废水的排放外,含氰废水则根据氰化物特性,采用二级氧化法进行处理。氧化破氰可用的药剂有NaClO、Ca (ClO) 2、液氯、臭氧等。液氯和臭氧由于价格高等原因不常用。用较便宜的Ca(ClO) 2 又会产生 Ca (OH) 2 和 CaSO4 沉淀,增加了污泥量,故采用 NaClO 是合适的破氰氧化药剂。
该方法是在碱性条件下,用氧化剂 NaClO 把游离氰离子以及与金属离子络合的氰离子氧化成氮气和二氧化碳。氰离子的氧化破坏分两个阶段:第一阶段,在碱性条件(pH ≥10)下,氧化剂把氰离子氧化成氰酸盐;第二阶段,在 pH 为 7~8的条件下,氰酸盐进一步被氧化成氮气和二氧化碳。
第一阶段氧化为不完全氧化反应,反应如式(1) 、(2) 、(3) :
NaCN + NaClO + H2O = CNCl-+ 2NaOH (1)
2NaCu (CN) 2 + 5NaClO + NaOH + H2O =4NaCNO + 5NaCl + 2Cu(OH) 2 ↓ (2)(式中的铜元素也可能是其他金属如银、锌等)
CNCl+ 2NaOH = NaCNO + NaCl + H2O (3)
操作时次氯酸钠与氰氢根的投加比为: CN-:NaOCl = 1:2. 85,控制废水的pH值为12~13,反应温度为15℃~90℃,反应时间为30min。废水经第一阶段氧化处理后,氰化物转化为氰酸盐,其毒性降低为NaCN 的千分之一,故必须进行第二阶段的氧化物处理,才能达标排放。第二阶段氧化为完全氧化反应,反应如式(4) 、(5) :
2NaCNO + 3HOCl = 2NaCl + H2O + 2CO2 ↑+ N2 ↑(4)
4NaCNO + 3NaClO + 2H2O =4CO2 ↑+ 2N2 ↑+ 4NaOH + 6NaCl (5)
操作时次氯酸钠与氰氢根的投加比为:
CN-:NaOCl = 1:3.42。用稀硫酸把废水 pH 值调整为8. 5~9. 0,温度为15~40℃,反应时间约为30min,第二阶段氧化处理是把氰酸盐连同第一阶段氧化反应后留下的残存的氯化物一起氧化成无毒的CO2 和N2。
因为电镀工业园含氰废水的排放量不大,可只用一个反应池,在反应池中加机械搅拌。把连续式处理法改为间歇式处理法,即在同一反应池中先按第一阶段的处理法投加次氯酸钠进行氧化反应,30min后改变反应条件,按第二阶段的处理法投加次氯酸钠进行完全氧化反应。反应池示意图如图2。
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