氰化物是指帶有氰基(CN)的化合物。常見(jiàn)的氰化物有氰化鉀和氰化鈉，毒性很大。如果管理不當(dāng)，泄漏到水體中會(huì)形成含氰廢水，同樣有毒，難以降解。常規(guī)的物化和生化處理工藝不能去除水中的氰化物。為降低含氰廢水的毒性，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)排放，可采用絮凝絡(luò)合+氯堿法的組合工藝。處理后含氰廢水毒性大大降低，達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

1.工藝流程和技術(shù)原理

含氰廢水來(lái)自某物流公司氰化物泄漏，主要成分為氰化鈉，導(dǎo)致周邊污水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)氰化物超標(biāo)，濃度在10-50m g/l之間，為積極應(yīng)對(duì)，采用碳鋼處理裝置將管網(wǎng)中的污水引至反應(yīng)裝置。根據(jù)工藝要求，在絮凝階段加入硫酸亞鐵，攪拌15分鐘后進(jìn)入沉淀池，沉淀時(shí)間為2h。沉淀池出水進(jìn)入氯堿工藝一級(jí)氧化，加入氫氧化鈉和次氯酸鈉30min，二級(jí)氧化加入硫酸和次氯酸鈉30min。氧化后的出水可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。流程如圖1所示。

1.1絮凝和絡(luò)合過(guò)程

CN-能與各種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。大多數(shù)復(fù)合物是無(wú)毒的。根據(jù)這一性質(zhì)，F(xiàn)e2+與CN-形成[Fe(CN)6]4-，然后與金屬離子沉淀處理含氰廢水。因此，選擇便宜的硫酸亞鐵FeSO4 & # 82267H2O是絡(luò)合劑，與CN-反應(yīng)生成鐵藍(lán){Fe2[Fe(CN)6]4-，Ksp=10-35}沉淀。經(jīng)過(guò)絮凝和絡(luò)合反應(yīng)，氰化物和亞鐵鹽沉淀出來(lái)，降低了廢水的毒性。

將含氰廢水提升至絮凝池，在絮凝管中設(shè)置攪拌器，向絮凝管中加入硫酸亞鐵，硫酸亞鐵與含氰廢水形成絡(luò)合物，生成大量絮體，進(jìn)入沉淀池，絮體沉入池底，上清液進(jìn)入后續(xù)處理工序。

1.2氯堿工藝

氯堿氧化法分為兩步:

第一步，CN被氧化成氰酸鹽。在pH 10 ~ 11的條件下，反應(yīng)速度較快，反應(yīng)時(shí)間為15 ~ 30 min。反應(yīng)方程式是:

在第二步中，氰酸鹽進(jìn)一步氧化成N2和CO2。當(dāng)pH值為8 ~ 8.5時(shí)，氰酸酯的完全氧化更有效，反應(yīng)時(shí)間為30 ~ 40 min。反應(yīng)方程式是:

反應(yīng)裝置采用多級(jí)攪拌。在第一次反應(yīng)中，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至合理范圍，加入次氯酸鈉，經(jīng)過(guò)多級(jí)攪拌，氧化劑與含氰廢水充分接觸；第二階段反應(yīng)，加入硫酸調(diào)節(jié)pH值至合理范圍，加入次氯酸鈉徹底氧化氰化物，出水達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

2.工程設(shè)計(jì)和技術(shù)參數(shù)

2.1絮凝和絡(luò)合反應(yīng)裝置

含氰廢水進(jìn)入絮凝池，投加硫酸亞鐵，pH值控制在6-7之間。反應(yīng)后，混合溶液自流入斜板沉淀池。沉淀池底部設(shè)有儲(chǔ)泥斗和排泥口，產(chǎn)生的污泥定期送有資質(zhì)的單位處理。

主要設(shè)備和構(gòu)筑物參數(shù)見(jiàn)表1、圖2和圖3，運(yùn)行參數(shù)控制見(jiàn)表2。

2.2氯堿反應(yīng)裝置

氯堿法利用次氯酸鈉的強(qiáng)氧化性，將CN氧化成N2和CO2。為了測(cè)量溶液中的氧化能力，通過(guò)使用氧化還原電位作為參數(shù)控制指標(biāo)，將ORP計(jì)與次氯酸鈉的計(jì)量泵相連。當(dāng)ORP值小于設(shè)定值中的較小值時(shí)，加藥泵啟動(dòng)；當(dāng)ORP值大于設(shè)定的較大值時(shí)，加藥泵停止加藥。設(shè)備性能參數(shù)見(jiàn)表3。

因?yàn)樯弦还ば蜉^好的反應(yīng)pH值是酸性的，所以本工序段二次反應(yīng)較好的pH值也是不同的。因此，在反應(yīng)裝置中設(shè)置pH控制器，配合加酸或加堿的計(jì)量泵，將pH值控制在合理的范圍內(nèi)。運(yùn)行過(guò)程參數(shù)控制見(jiàn)表4。

3.運(yùn)營(yíng)效果分析

經(jīng)過(guò)三個(gè)月的運(yùn)行，該廠累計(jì)處理水量近30萬(wàn)噸，期間水質(zhì)波動(dòng)較大。當(dāng)來(lái)水中氰化物濃度較低時(shí)，各工藝段的用量較小；當(dāng)進(jìn)水氰化物濃度較高時(shí)，第一工藝階段硫酸亞鐵用量較大，氯堿工藝用量相對(duì)穩(wěn)定。取進(jìn)水氰化物濃度高的數(shù)據(jù)，分析處理效果。結(jié)果如表5所示。

對(duì)于高濃度含氰廢水，經(jīng)過(guò)第一工藝階段的絮凝絡(luò)合反應(yīng)后，氰化物濃度大大降低，滿足氯堿工藝對(duì)進(jìn)水的要求。氯堿工藝二次氧化反應(yīng)后，出水穩(wěn)定在0.4mg/L以下，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。(來(lái)源:天津清碩環(huán)保工程有限公司、天津市東麗區(qū)環(huán)保局)

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