1.本发明属于废水处理技术领域,涉及一种含氰废水的处理方法,尤其涉及可用于电镀、医药化工等行业所产生的废水。
背景技术:
2.含氰废水是指含有cn
?
基团的工业废水,废水中cn
?
质量浓度较高,对外界水环境污染很严重。氰化物属于剧毒物质,cn
?
会与人体中高铁细胞色素酶结合,生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去氧的传递功能,在体内引起组织缺氧而窒息。氰化物对人的致死量因人而异,大约在0.5
?
3.5mg/kg,对其他小动物、水生生物的致死量更小,严重威胁人、动物、水生生物的生命安全,破坏生态平衡。国家规定一般企业的含氰废水质量浓度排放标准小于0.5mg/l。尽管企业积极采用多种不同方法处理含氰废水,但仍有许多企业超标排放。无论技术人员还是环境管理者、企业家都在努力寻找操作简单、成本低、处理效果好的新技术和新方法。
3.目前处理含氰废水的方法有很多种,常用的含氰废水处理方法有:碱性氯化法,其中将含氰废水调节为碱性,然后注入氯来氧化分解氰;臭氧氧化法,其中通过臭氧的强氧化能力将氰氧化分解成氮气和碳酸氢盐;电解氧化法(电解法),其中通过不溶性电极用电流将氰分解来进行氧化反应;不溶性络合物法,例如普鲁士蓝法,其中将含铁离子的化合物(如硫酸亚铁)添加到含氰废水中以产生不溶性三价铁/亚铁氰化物,将其沉淀出来并除去;锌白法,其中添加氯化锌和还原剂,并且将生成的不溶性络合物沉淀出来并除去;还原铜法,其中添加铜(ii)盐和还原剂,并且将生成的不溶性络合物沉淀出来并除去;生物处理法,其中适应氰的微生物(氰分解细菌)将氰分解;以及水热反应,例如热水解法,其中将含氰废水保持在高温以使得氰化合物水解成氨和甲酸,并且共存的重金属以元素物质或氧化物的形式沉积;湿式氧化法,其中不仅氰被分解,而且有机污染物质也被氧化分解。还有酸化法和离子交换法等。
4.以上方法几乎是达不到排放标准的,而本发明能把含氰废水处理在0.1μg/l以下(视为未检出氰根),具有重要的实用价值和经济价值。
技术实现要素:
5.为解决上述问题,本发明提供一种含氰废水的处理方法。本发明能把含氰废水处理在0.1μg/l以下(视为未检出氰根),具有重要的实用价值和经济价值。
6.为实现上述目的,本发明采用以下技术方案。
7.一种含氰废水的处理方法,具体包括以下步骤:步骤1、在含氰废水中加入络合力比氰根(cn
?
)强、络合容量高、络合稳定常数大、金属离子等被络合后不容易解离、耐化学稳定性好、易生物降解的络合剂,常温下搅拌,络合剂使与金属离子结合的所有氰根(cn ?
)释放出来,成为游离的氰根离子。
8.步骤2、在步骤1的废水中加入一定量的强酸调ph值并加热,使氰根转化成氰化氢
从废水中逸出,用碱溶液吸收转为氰化钠而重新利用。
9.步骤3、在经过步骤3处理过的废水中再加入一定量的强酸调成含酸0.1
?
2%的溶液,并升至高温,一定时间后,彻底水解残留的氰化氢。
10.步骤4、离子色谱法检测最终废水含氰浓度,废水的含氰浓度在检出限0.1μg/l以下。
11.进一步地,所述步骤1中络合剂为乙二胺四甲叉磷酸钠( edtmps) 、乙二胺四甲叉磷酸(edtmpa)、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐(detpmps)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(detpmp)、胺三甲叉磷酸盐、胺三甲叉磷酸(atmp)中的一种。
12.进一步地,所述步骤1中搅拌速度为60
?
120r/min,搅拌时间为1
?
2h。
13.进一步地,所述步骤1中络合剂加入量为络合所有金属离子理论量的2
?
10倍。
14.进一步地,所述步骤2、3中强酸为盐酸、硫酸中的一种,优选硫酸。
15.进一步地,所述步骤2中碱溶液为氢氧化钠,浓度为25%。
16.进一步地,所述步骤2中ph值为1,加热温度为30
?
40℃。
17.进一步地,所述步骤3中温度为40
?
95℃。
18.进一步地,所述步骤2、3中时间为2
?
6小时。
19.反应机理。
20.以金属铜、铁、锌、银、金的氰根离子为例,都与络合剂胺三甲叉磷酸四钠(atmp
·
na4)反应,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
+
用硫酸调节废水的ph=1,加热至30
?
40℃时,氰化氢(沸点为26℃)从废水中逸出,用碱溶液吸收转为氰化钠而重新利用。反应方程式如下。
21.加入硫酸使废水中的硫酸含量达到1%,然后升温至60℃,水解残留的氰化氢4小时,此时残留的氰化氢基本全都转化成无剧毒的甲酸和铵离子了,反应方程式如下。
22.与现有技术相比,本发明的有益效果如下。
23.1、本发明与传统含氰废水处理方式不同,通过加入络合力比氰根(cn
?
)强、络合容量高、络合稳定常数大、金属离子等被络合后不容易解离、耐化学稳定性好、易生物降解的络合剂。
24.2、氰化物属于剧毒物质,在人体内引起组织缺氧而窒息。氰化物对人的致死量因人而异,大约在0.5
?
3.5mg/kg,对其他小动物、水生生物的致死量更小,严重威胁人、动物、
水生生物的生命安全,破坏生态平衡。本发明把含氰废水处理在0.1μg/l以下(视为未检出氰根),与传统处理方式相比具有重要的实用价值和经济价值。
附图说明
25.图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
26.以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形应视为本发明的保护范围。
27.一种含氰废水的处理方法,具体包括以下步骤:步骤1、在含氰废水中加入络合力比氰根(cn
?
)强、络合容量高、络合稳定常数大、金属离子等被络合后不容易解离、耐化学稳定性好、易生物降解的络合剂,常温下搅拌,络合剂使与金属离子结合的所有氰根(cn ?
)释放出来,成为游离的氰根离子。
28.步骤2、在步骤1的废水中加入一定量的强酸调ph值并加热,使氰根转化成氰化氢从废水中逸出,用碱溶液吸收转为氰化钠而重新利用。
29.步骤3、在经过步骤3处理过的废水中再加入一定量的强酸调成含酸0.1
?
2%的溶液,并升至高温,一定时间后,彻底水解残留的氰化氢。
30.步骤4、离子色谱法检测最终废水含氰浓度,废水的含氰浓度在检出限0.1μg/l以下。
31.进一步地,所述步骤1中络合剂为乙二胺四甲叉磷酸钠( edtmps) 、乙二胺四甲叉磷酸(edtmpa)、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐(detpmps)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(detpmp)、胺三甲叉磷酸盐、胺三甲叉磷酸(atmp)中的一种。
32.进一步地,所述步骤1中搅拌速度为60
?
120r/min,搅拌时间为1
?
2h。
33.进一步地,所述步骤1中络合剂加入量为络合所有金属离子理论量的2
?
10倍。
34.进一步地,所述步骤2、3中强酸为盐酸、硫酸中的一种,优选硫酸。
35.进一步地,所述步骤2中碱溶液为氢氧化钠,浓度为25%。
36.进一步地,所述步骤2中ph值为1,加热温度为30
?
40℃。
37.进一步地,所述步骤3中温度为40
?
95℃。
38.进一步地,所述步骤2、3中时间为2
?
6小时。
39.实施例1。
40.某
电镀废水总氰浓度为8000 mg/l,含氰废水水量2t/d,ph值7.2
?
9.2,铜平均浓度为50 mg/l。
41.采用本发明进行如下处理:首先,把总氰浓度为8000 mg/l的2吨含氰废水打入一个3吨的搪瓷反应罐中,开启搅拌,加入络合剂二乙烯三胺五甲叉膦酸(detpmp)500 g,常温反应1小时,搅拌速度为120r/min。然后用硫酸调节废水的ph=1,加热至35℃反应4小时,氰化氢用浓度为25%的氢氧化钠溶液吸收,转为氰化钠而重新利用。最后再加入21kg硫酸(在废水中的浓度约为1.0%)并且升温至60℃,水解残留的氰化氢4小时,此时残留的氰化氢基
本全都转化成无剧毒的甲酸和铵离子了。取样,用离子色谱法检测含氰浓度在gb5085.3
?
2007检出限0.1μg/l以下(视为未检出氰根)。尔后,用石灰调节废水ph值至7,去生化池进行降解,达标后排放。
42.原有处理工艺为次氯酸钠氧化工艺,处理后废水的总氰浓度为20 mg/l,不能达标排放。由于原工艺需要使用大量的次氯酸钠,不仅成本较高,而且残留的次氯酸钠进入环保生化池时,对生化池中的活性菌具有灭活的不良作用,不利于环保。
43.实施例2。
44.某电镀废水总氰浓度为8000 mg/l,含氰废水水量2t/d,ph值7.2
?
9.2,铜平均浓度为50 mg/l。
45.采用本发明进行如下处理:首先,把总氰浓度为8000 mg/l的2吨含氰废水打入一个3吨的搪瓷反应罐中,开启搅拌,加入络合剂胺三甲叉磷酸四钠(atmp
·
na4)400g,常温反应1小时,搅拌速度为100r/min。然后用硫酸调节废水的ph=1,加热至32℃反应4小时,氰化氢用浓度为25%的氢氧化钠溶液吸收转为氰化钠而重新利用。最后再加入10kg硫酸(在废水中的浓度约为0.5%)并且升温至80℃,水解残留的氰化氢2小时,此时残留的氰化氢基本全都转化成无剧毒的甲酸和铵离子了。取样,用离子色谱法检测含氰浓度在gb5085.3
?
2007检出限0.1μg/l以下(视为未检出氰根)。尔后,用石灰调节废水ph值至7,去生化池进行降解,达标后排放。
46.原有处理工艺为次氯酸钠氧化工艺,处理后废水的总氰浓度为20 mg/l,不能达标排放。由于原工艺需要使用大量的次氯酸钠,不仅成本较高,而且残留的次氯酸钠进入环保生化池时,对生化池中的活性菌具有灭活的不良作用,不利于环保。
47.实施例3。
48.某电镀废水总氰浓度为5000 mg/l,含氰废水水量2t/d,ph值7.0
?
9.5,银平均浓度为108mg/l。采用本发明进行如下处理:首先,把总氰浓度为5000 mg/l的2吨含氰废水打入一个3吨的搪瓷反应罐中,开启搅拌,加入络合剂乙二胺四甲叉磷酸钠( edtmps)230g,常温反应2小时,搅拌速度为80r/min。然后用硫酸调节废水的ph=1,加热至40℃反应4小时,氰化氢用浓度为25%的氢氧化钠溶液吸收转为氰化钠而重新利用。最后再加入4kg硫酸(在废水中的浓度约为0.2%)并且升温至90℃,水解残留的氰化氢3小时,此时残留的氰化氢基本全都转化成无剧毒的甲酸和铵离子了。取样,用离子色谱法检测含氰浓度在gb5085.3
?
2007检出限0.1μg/l以下(视为未检出氰根)。尔后,用石灰调节废水ph值至7,去生化池进行降解,达标后排放。
49.原有处理工艺为次氯酸钠氧化工艺,处理后废水的总氰浓度为10 mg/l,不能达标排放。由于原工艺需要使用大量的次氯酸钠,不仅成本较高,而且残留的次氯酸钠进入环保生化池时,对生化池中的活性菌具有灭活的不良作用,不利于环保。
50.实施例4。
51.某电镀废水总氰浓度为5000 mg/l,含氰废水水量2t/d,ph值7.0
?
9.5,银平均浓度为108mg/l。采用本发明进行如下处理:首先,把总氰浓度为5000 mg/l的2吨含氰废水打入一个3吨的搪瓷反应罐中,开启搅拌,加入络合剂二乙烯三胺五羧酸(dtpa)200g,常温反应2小时,搅拌速度为60r/min。然后用硫酸调节废水的ph=1,加热至31℃反应4小时,氰化氢用浓度为25%的氢氧化钠溶液吸收转为氰化钠而重新利用。最后再加入8kg硫酸(在废水中的
浓度约为0.4%)并且升温至95℃,水解残留的氰化氢2小时,此时残留的氰化氢基本全都转化成无剧毒的甲酸和铵离子了。取样,用离子色谱法检测含氰浓度在gb5085.3
?
2007检出限0.1μg/l以下(视为未检出氰根)。尔后,用石灰调节废水ph值至7,去生化池进行降解,达标后排放。
52.原有处理工艺为次氯酸钠氧化工艺,处理后废水的总氰浓度为10 mg/l,不能达标排放。由于原工艺需要使用大量的次氯酸钠,不仅成本较高,而且残留的次氯酸钠进入环保生化池时,对生化池中的活性菌具有灭活的不良作用,不利于环保。技术特征:
1.一种含氰废水的处理方法,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤1、在含氰废水中加入络合力比氰根强、络合容量高、络合稳定常数大、金属离子等被络合后不容易解离、耐化学稳定性好、易生物降解的络合剂,常温下搅拌,络合剂使与金属离子结合的所有氰根释放出来,成为游离的氰根离子;步骤2、在步骤1的废水中加入一定量的强酸调ph值并加热,使氰根转化成氰化氢从废水中逸出,用碱溶液吸收转为氰化钠而重新利用;步骤3、在经过步骤3处理过的废水中再加入一定量的强酸调成含酸0.1
?
2%的溶液,并升至高温,一定时间后,彻底水解残留的氰化氢;步骤4、离子色谱法检测最终废水含氰浓度,废水的含氰浓度在检出限0.1μg/l以下。2.如权利要求1所述的一种含氰废水的处理方法,其特征在于,所述步骤1中络合剂为乙二胺四甲叉磷酸钠、乙二胺四甲叉磷酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸、胺三甲叉磷酸盐、胺三甲叉磷酸中的一种。3.如权利要求1所述的一种含氰废水的处理方法,其特征在于,所述步骤1中搅拌速度为60
?
120r/min,搅拌时间为1
?
2h。4.如权利要求1所述的一种含氰废水的处理方法,其特征在于,所述步骤1中络合剂加入量为络合所有金属离子理论量的2
?
10倍。5.如权利要求1所述的一种含氰废水的处理方法,其特征在于,所述步骤2、3中强酸为盐酸、硫酸中的一种。6.如权利要求1所述的一种含氰废水的处理方法,其特征在于,所述步骤2中碱溶液为氢氧化钠,浓度为25%。7.如权利要求1所述的一种含氰废水的处理方法,其特征在于,所述步骤2中ph值为1,加热温度为30
?
40℃。8.如权利要求1所述的一种含氰废水的处理方法,其特征在于,所述步骤3中温度为40
?
95℃。9.如权利要求1所述的一种含氰废水的处理方法,其特征在于,所述步骤2、3中时间为2
?
6小时。
技术总结
本发明属于废水处理技术领域,涉及一种含氰废水的处理方法,尤其涉及可用于电镀、医药化工等行业所产生的废水。本发明在含氰废水中加入比氰根强、络合容量高、络合稳定常数大、金属离子等被络合后不容易解离、耐化学稳定性好、易生物降解的络合剂,络合剂使与金属离子结合的所有氰根释放出来,成为游离的氰根离子;用硫酸调节废水并加热,氰化氢从废水中逸出,用碱溶液吸收转为氰化钠而重新利用;加入硫酸水解残留的氰化氢,此时残留的氰化氢基本全都转化成无剧毒的甲酸和铵离子。本发明把含氰废水处理在0.1μg/L以下(视为未检出氰根),与传统处理方式相比具有重要的实用价值和经济价值。济价值。济价值。
技术研发人员:卿笃清 于时龙 于启明 钟立国
受保护的技术使用者:辽宁科硕营养科技股份有限公司
技术研发日:2021.07.13
技术公布日:2021/9/6
声明:
“含氰废水的处理方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)