含氰废水处理技术简介

Posted 2023-01-14 水处理

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氰化电镀所带来的废水，特点是浓度低、量大，但氰化物是剧毒物质，含有氰的电镀废水对环境的污染和人体的危害非常严重。目前对含氰废水的处理方法较多，比如碱性氯化法、电解法等。

1、碱性氯化法

碱性氯化法是在碱性条件下，采用次氯酸钠、漂白粉、液氯等氯系氧化剂将氰化物破坏的方法。氯系氧化剂中采用较多的是次氯酸钠，其价格便宜、操作方便。其基本原理都是利用次氯酸根的氧化作用。常用的碱性氧化法有局部氧化法和完全氧化法两种工艺。

（1）局部氧化法

氰化物在碱性条件下被氯氧化成氰酸盐的过程，常称为局部氧化工艺（也称一级处理），其反应如下：

CN－+ClO－+H2O=CNCl+2OH－

CNCl+2OH－=CNO－+Cl－+H2O

上述反应在任何pH条件下均能迅速完成。在酸性条件下生成剧毒物CNCl极易挥发而造成危害，在碱性条件下只要有足够的氧化剂，则CNCl会很快水解转化成微毒的氰酸根，pH越高转化越快。实际处理时工艺条件如下：

①　废水的pH宜大于11，当CN－浓度高于100mg/L时，一般20～30min可完全水解；

②　电镀含氰废水通常除游离氰外，还有重金属与氰的络离子。氯系氧化剂的用量应按废水中的总氰计算。

③　温度影响不大，在冬天可适当提高废水的pH值或延长反应时间。不能过分增加投氯量，也不能加温超过50℃。

④　机械搅拌有利于破氰彻底。

（2）完全氧化法

局部氧化法生成的氰酸盐虽然毒性低，CNO－易水解生成NH3。完全氧化法则是继局部氧化法后，再将生成的氰酸根CNO－进一步氧化成N2和CO2（也称二级处理），消除氰酸盐对环境的污染：

2NaCNO+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O

2CNCl+3HOCl+H2O=2CO2+N2+5HCl

完全氧化工艺的关键在于控制反应的pH值，调节废水的pH常用硫酸而不用盐酸，防止发生副反应，完全氧化处理含氰废水并不是单独完成的，必须在局部氧化的基础上才能进行完全氧化。处理过程可以连续，但药剂应分别按两步投加，以保证有效的破坏氰酸盐。有含氰废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。

2、电解法

电解法是用石墨作阳极，铁板作阴极，在碱性废水中加入氯化钠进行电解。当氯化钠投加量较少时，则以氯化钠为导电介质，主要依靠阳极的氧化作用，使CN－在阳极上放电（被氧化）达到氰化物治理的目的。另一种电解法是投加较多的氯化钠，利用Cl－在阳极上放电（被氧化）产生Cl2将CN－氧化，达到破氰治理的目的。影响电解法处理含氰废水主要有以下因素：

①　加入氯化钠的量，氯化钠可以增加溶液的电导率，过低将会出现阳极石墨脱碳的现象，过多处理效果反而下降；

②　废水的pH值，电解法破氰应在碱性条件下进行，碱性条件不但可以防止HCN的生成，也有利于Cl2和氯酸钠生成，而且还有利于中间产物氯化氰迅速与OH－生成CNO－。但pH过高，除氰效果下降。

③电解条件，电解时阳极电流密度随废水中CN－浓度调节，一般控制在0.4～0.7A/dm2为宜。

④　空气搅拌可加快离子扩散，减少液电阻，提高电流效率，缩短电解处理时间；可以防止沉淀物沉积或吸附在极板上影响电镀效果。

电解法治理含氰化物浓度较高的废水效果良好，沉渣少、管理方便，处理成本较低。但这种方法需要电能，会导致一定程度的处理成本增加。该方法在阴极、阳极均析出气体，带有少量Cl2、微量氯化氰气体，应考虑排风处理措施。随电解的不断进行，废水的导电能力逐步降低，需要及时补充氯化钠。电解法治理含氰废水，残存CN－往往会超过排放标准，因此处理后的废水必要时需要再用碱性氯化法处理。

3、其他方法

（1）臭氧处理法

臭氧是一种强氧化剂，用于含氰废水处理，不存在余氯问题，不引入其他化学药剂，所以处理后水质好，污泥量少，操作简单。以空气为原料，没有原料供应和运输问题。氰的臭氧氧化也包括两个步骤，先迅速被氧化成氰酸根，然后被缓慢地氧化为N2和HCO3－。臭氧处理法的关键除臭氧发生本身设备外，主要应考虑O3在废水中的分散度，延长气、液相的接触时间，即高效的气—液反应器。由于臭氧发生器电耗较高，设备投资较大等原因，目前很少应用。

（2）空气催化氧化法

催化氧化法是一种有可能取代碱性氯化法处理的新颖脱氰方法，该方法利用催化剂使氰根在活性炭上被催化分解成氨和碳酸根，氨成气相逸出。处理过程中需要考虑pH的影响，对于CN－浓度＜30mg/L的电镀废水，可处理达到排放标准。

除以上几种方法以外，电镀含氰废水的处理还有离子交换法、酸化吸收法、蒸发浓缩法、反渗透法、硫酸亚铁沉淀法、活性污泥法等。