氰化物是指化合物分子中含有氰基(-C=N)的物質(zhì),包含無機(jī)化物和有機(jī)氰化物。無機(jī)氰化物是指分子中具有氰根離子(CN-)的無機(jī)鹽,如氰化氫、氰化鈉、氰化鉀、氯化氰等;有機(jī)氰化物是指含有氰基的有機(jī)物,如丙烯腈、乙腈、正丁腈等。
所謂含氰廢水,是指水體系中含有有機(jī)氰化物或無機(jī)氰化物質(zhì)的一類廢水的統(tǒng)稱。氰基是一種強(qiáng)絡(luò)合劑,被大量用于氰化提金、金屬電鍍等工藝;氰化物又作為化工原料,被大量用于合成橡膠、合成纖維、染料、煉焦及有機(jī)玻璃等工業(yè)。此外,化物還存在于自然界中,某些微生物如細(xì)菌、真菌或者藻類會(huì)產(chǎn)生氰化物,而且某些食物或者植物中也存在化物,如杏仁、木等。因此,含氰廢水的來源非常廣泛。
一、含氰廢水的來源
含有氰化物的廢水因所產(chǎn)生的部門不同,組成也不盡相同,來源及其廣泛。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年由工業(yè)、礦業(yè)、農(nóng)藥、醫(yī)藥等不同行業(yè)排放的廢水就有千萬噸。
含氰廢水不僅來自氰化物生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水,含有氰化物的廢水也有可能出現(xiàn)在應(yīng)用氰化物的企業(yè)或礦山等不同場合,其生產(chǎn)過程的沖洗、廢棄的水分均有可能形成新的含氰廢水,比如:金礦中黃金的氰化物溶解提取、金屬零件加工過程的切削液、氰化物配制的電鍍液、化學(xué)品生產(chǎn)等;此外氰廢水還可能產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)的其他方面,如:農(nóng)藥生產(chǎn)的中間體加工、醫(yī)藥生產(chǎn)過程、煉焦行業(yè)的廢水、鋼廠、化纖合成、合成氨過程等方方面面。
由于生產(chǎn)對(duì)象與生產(chǎn)過程的差異,不同過程、不同工藝、不同行業(yè)產(chǎn)生的含氰廢水的組成也大多不同。例如:氰化法提金過程中,如果采用濕法提金工藝,選礦廠排放出的廢水中,每升氰化物含量高達(dá)數(shù)千毫克;而電鍍廠電鍍工藝中電鍍液含有高濃度氰化物,其排放的廢水中氰化物含量可達(dá)25-500mg/L。
焦化廠煉焦過程是一種高溫反應(yīng)過程,煤炭中的碳氮等元素在高溫下極易產(chǎn)生各種復(fù)雜多樣的有害物質(zhì),因此,焦?fàn)t氣冷凝的廢水中成分復(fù)雜多樣,既含有氰化物,又含有有機(jī)胺、無機(jī)氨還會(huì)有各種焦油中出現(xiàn)的有機(jī)化合物,成分復(fù)雜不易處理,如果排放到自然界,會(huì)對(duì)自然界中的微生物和動(dòng)物造成巨大的危害,還會(huì)因此造成生物鏈的破壞和斷裂,給自然環(huán)境造成極大的危害,因此不論人類的生存環(huán)境考慮,還是從保護(hù)自然環(huán)境和生物多樣化角度,都應(yīng)非常重視含氰廢水的排放和治理。
二、含氰廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)國家制定的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn),一般性企業(yè)排放的廢水中,氰化物總量不超過 0.5mg/L,見表1。
該標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)于 GB8978(污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn))中規(guī)定的氰化物排放量雖然沒有提高,但是要求氰化物含量不再是已釋放氰,改為氰化物總量,由此可見,國家對(duì)含氰化物廢棄物的排放更加嚴(yán)厲,也就為我們研究處理廢水的方法提出了更高的要求。
三、含氰廢水的處理方法
1.氧化處理法
氧化處理法是利用氧化劑的氧化性將廢水中的氰物質(zhì)進(jìn)行氧化為氰酸鹽,再將氰酸鹽氧化或者水解成碳酸鹽和氮?dú)饣蛘呤前?。氧化處理法有堿性氯化法、芬頓氧化法、臭氧氧化法等,無機(jī)氰物質(zhì)或者氰合金屬基配合物的含氰廢水適用這三種方法。
(1)堿性氯化法
堿性氯化法是在工業(yè)上應(yīng)用最為久遠(yuǎn)的方法之一,該方法是用某些氯化物的強(qiáng)氧化性,如:次氯酸鈉、二氧化氯等,將含氰化合物首先氧化成氰酸鹽,然后再氧化成二氧化碳和氮?dú)猓瑥亩骨杌锏靡匀コ姆椒?,本方法的反?yīng)體系一般處于堿性,所以又叫堿性氯化法。
堿性氯化法早在二十世紀(jì)上半葉就被應(yīng)用于處理金礦的含氰廢水,因此工藝成熟、氧化劑來源廣、連續(xù)化程度高,多用于處理含氰濃度高的過程。缺點(diǎn):其處理后的尾水含有余氯、對(duì)設(shè)備的腐蝕性高、而且過程中會(huì)產(chǎn)生毒性極大的氯氰氣體、工作環(huán)境較差,二次污染嚴(yán)重等。
(2)臭氧氧化法
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,其氧化還原電位為 2.07V,僅次于氟(2.5V),優(yōu)于普通化學(xué)藥劑如 NaClO、二氧化氯、Cl2等。此外臭氧還是一種綠色的氧化劑,分解后只生成氧氣。臭氧可以發(fā)生親核、親電反應(yīng),CN-是一種較強(qiáng)的親核試劑,能夠與臭氧直接發(fā)生反應(yīng),機(jī)理為:
臭氧法最顯著的優(yōu)點(diǎn)是處理后不引入二次污染、工藝簡單只需一臺(tái)臭氧發(fā)生器即可。但傳統(tǒng)的臭氧也存在著臭氧利用率低、處理深度不夠、電耗高等缺點(diǎn)。此外,臭氧氧化反應(yīng)具有一定的選擇性,對(duì)某些物質(zhì)的分解能力較差。為了增強(qiáng)處理效果,近年來在臭氧化技術(shù)上出現(xiàn)了催化臭氧化技術(shù),利用反應(yīng)過程中產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性自由基·OH氧化污染物,使之徹底分解。
2.電解處理法
電解處理法是利用電化學(xué)氧化反應(yīng)破壞廢水中的氰物質(zhì),在一定條件下,廢水中的氰離子被氧化成二氧化碳、氮?dú)夂桶薄_@類方法可以適用于總氰離子濃度高的廢水(500mg/L-40000mg/L),經(jīng)電解處理后,再通過其他廢水處理方法將氰濃度繼續(xù)降低,從而達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.離子交換法
離子交換法利用強(qiáng)堿陰離子交換樹脂與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng),實(shí)現(xiàn)氰離子的去除。離子樹脂飽和后,通過洗滌處理,可將氰離子和其他金屬離子進(jìn)行回收。這個(gè)方法主要用于中低濃度的含氰廢水。
服務(wù)熱線:020-82510890 | |
傳真:020-82510890 | |
郵箱:canglvhb@163.com | |
廣州市天河區(qū)車陂啟明大街93號(hào)A218房 |