客服电话:400-000-2365

含氰废水组合处理工艺

中国污水处理工程网 时间:2021-10-25 10:20:14

污水处理技术 | 汇聚全球环保力量,降低企业治污成本

  氰化物是指带有氰基(CN)的化合物,常见的氰化物为氰化钾和氰化钠,作为剧毒,若管理不善,泄漏到水体中就会形成含氰废水,同样具有毒性和难降解性。常规的物化及生化处理工艺无法去除水中的氰化物,为使含氰废水降低毒性,达到国家规定的标准排放,可采用絮凝络合+氯碱法的组合工艺处理,处理后使含氰废水的毒性大大降低,满足《国家污水综合排放标准》三级标准。

  1、工艺流程及技术原理

  含氰废水来自某物流公司氰化物泄露,主要成分为氰化钠,导致周边的污水管网及雨水管网内氰化物超标,其浓度在10~50mg/L之间。为积极应对,采用碳钢处理装置,将管网内污水引至反应装置内,按照工艺要求,絮凝阶段投加硫酸亚铁,混合15min后进入沉淀池,沉淀时间2h;沉淀池出水进入氯碱法的第一级氧化,投加氢氧化钠和次氯酸钠,接触氧化时间30min,二级氧化投加硫酸和次氯酸钠,接触氧化时间30min,氧化后出水可达到标准要求。工艺流程如图1所示。

1.jpg

  1.1 絮凝络合工艺

  CN-与多种金属离子可形成稳定的络合物。大多数络合物是无毒的,根据这一性质用Fe2+和CN-形成[Fe(CN)6]4-,然后与金属离子形成沉淀来处理含氰废水。为此选用廉价的硫酸亚铁FeSO4•7H2O为络合药剂,与CN-反应生成亚铁蓝{Fe2[Fe(CN)6]4-,Ksp=10-35}沉淀。经过絮凝络合反应,使氰化物与亚铁盐生成沉淀,降低了废水的毒性。

  含氰废水提升至絮凝罐,絮凝管内设搅拌器,絮凝管内投加硫酸亚铁,硫酸亚铁与含氰废水形成络合物,产生大量絮体,进入沉淀池,絮体沉入池底部,上清液进入后续处理工艺。

  1.2 氯碱法工艺

  氯碱氧化法分为两步反应:

  第一步,将CN氧化成氰酸盐,在pH值为10~11的条件下,反应速度较快,反应时间15~30min。其反应方程式为:

2.jpg

  第二步,将氰酸盐进一步氧化为N2、CO2,在pH值为8~8.5时,氰酸根的完全氧化最有效,反应时间30~40min。其反应方程式为:

3.jpg

  反应装置采用多级搅拌。一级反应投加氢氧化钠调节pH值至合理范围,投加次氯酸钠,经多级搅拌,使氧化剂与含氰废水充分接触;二级反应投加硫酸调节pH值至合理范围内,投加次氯酸钠,将氰化物彻底氧化,出水达到国家标准。

  2、工程设计及技术参数

  2.1 絮凝络合反应装置

  含氰废水进入絮凝罐,投加硫酸亚铁,内设立式搅拌器,pH值控制在6~7之间,反应完成混合液自流进入斜板沉淀池,沉淀池底部设储泥斗和排泥孔,定期将产生的污泥送至有处理资质的单位处理。

  主要设备及构筑物参数如表1、图2、图3所示,运行参数控制如表2所示。

4.jpg

5.jpg

6.jpg

  2.2 氯碱法反应装置

  氯碱法是采用次氯酸钠的强氧化性,将CN氧化为N2和CO2,为衡量溶液中的氧化能力,采用氧化还原电位作为参数控制指标,将ORP仪与次氯酸钠加药泵联动。当ORP值小于设定值的最小值时,加药泵启动;当ORP值大于设定的最大值时,加药泵停止加药。设备性能参数如表3所示。

7.jpg

  由于上一步工艺的最佳反应pH值偏酸性,本工艺段的二级反应最佳的pH值也有所不同,为此在反应装置内设置pH值控制仪,与投加酸或碱的加药泵联动,将pH值控制在合理的范围内。运行工艺参数控制如表4所示。

8.jpg

  3、运行效果分析

  处理装置经过3个月的运行,累计处理水量近30万t,在此期间水质波动较大。当来水氰化物浓度较低时,各工艺段耗药量较小;当来水氰化物浓度较高时,第一工艺段硫酸亚铁耗药量较大,氯碱法工艺耗药量比较稳定。摘取进水氰化物浓度较高的数据进行处理效果分析,结果如表5所示。

9.jpg

  对于高浓度含氰废水,经过第一工艺段的絮凝络合反应,氰化物浓度大大降低,满足氯碱法对进水的要求,氯碱法经过二级氧化反应,出水稳定在0.4mg/L以下,达到排放标准。(来源:天津市庆烁环保工程有限公司,天津市东丽区环境保护局)