申请日2017.05.15
公开(公告)日2017.07.21
IPC分类号C02F1/76; C02F1/36; C02F101/18
摘要
本发明主要解决的技术问题是提供一种次氯酸钠‑超声复合处理含氰废水系统，可以提高氰根净化深度，减少次氯酸钠用量，缩短反应时间，减少基础建设投资。该次氯酸钠‑超声复合处理含氰废水系统由一级处理系统和二级处理系统组成，一级处理系统用于氰化物的初步氧化，将氰化物氧化成CNO‑，二级处理系统用于氰化物的深度氧化，将CNO‑进一步氧化成CO2和N2，二级处理系统的输入端连接在一级处理系统的输出端。一级处理系统包括碱溶液供给单元、混合单元Ⅰ、次氯酸钠供给单元Ⅰ和次氯酸钠‑超声复合处理单元Ⅰ;二级处理系统包括酸溶液供给单元、混合单元Ⅱ、次氯酸钠供给单元Ⅱ和次氯酸钠‑超声复合处理单元Ⅱ。
权利要求书
1.一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统，其特征在于：该次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统由一级处理系统和二级处理系统组成，一级处理系统用于将氰化物氧化成CNO-，二级处理系统用于将CNO-进一步氧化成CO2和N2，二级处理系统的输入端连接在一级处理系统的输出端;
一级处理系统包括碱溶液供给单元、混合单元Ⅰ、次氯酸钠供给单元Ⅰ和次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ，碱溶液供给单元的输出端连接在混合单元Ⅰ的输入端，碱溶液供给单元提供碱溶液调节含氰废水的酸碱度，使得含氰废水的酸碱度在9和10之间;混合单元Ⅰ混合含氰废水与碱液，使含氰废水的酸碱度均匀，混合单元Ⅰ的输出端连接着次氯酸钠供给单元Ⅰ的输出端并连接着次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ的输入端;次氯酸钠供给单元Ⅰ提供次氯酸钠溶液，次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ对含氰废水进行氧化处理;
二级处理系统包括酸溶液供给单元、混合单元Ⅱ、次氯酸钠供给单元Ⅱ和次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅱ，酸溶液供给单元的输出端连接在次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ的输出端并连接在混合单元Ⅱ的输入端，酸溶液供给单元提供酸溶液调节含氰废水的酸碱度，使得含氰废水的酸碱度在7和8之间;混合单元Ⅱ混合含氰废水与酸液，使含氰废水的酸碱度均匀，混合单元Ⅱ的输出端连接着次氯酸钠供给单元Ⅱ的输出端并连接着次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅱ的输入端;次氯酸钠供给单元Ⅱ提供次氯酸钠溶液，次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅱ对含氰废水进行氧化处理。
2.根据权利要求1所述的一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统，其特征在于：所述次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ和次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅱ结构相同，均由多个复合处理单元相互之间通过管道串联或并联或串并联混合连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统，其特征在于：所述的碱溶液供给单元和酸溶液供给单元结构相同，所述碱溶液供给单元包括碱溶液储罐(1)、碱溶液供给泵(2)、碱溶液调节阀(3)、碱溶液流量表(4)和碱溶液注入器(5)，碱溶液供给泵(2)连接在碱溶液储罐(1)的出口，碱溶液调节阀(3)连接在碱溶液供给泵(2)的出口，碱溶液调节阀(3)的输出端通过管道连接在碱溶液注入器(5)的输入端上，碱溶液注入器(5)的输入端连接有含氰废水管线，碱溶液流量表(4)安装在连接碱溶液调节阀(3)和碱溶液注入器(5)的管道上;
所述的酸溶液供给单元包括酸溶液储罐、酸溶液供给泵、酸溶液调节阀、酸溶液流量表和酸溶液注入器，酸溶液供给泵连接在酸溶液储罐的出口，酸溶液调节阀连接在酸溶液供给泵的出口，酸溶液调节阀的输出端通过管道连接在酸溶液注入器的输入端上，酸溶液注入器的输入端还连接有次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ的输出端，酸溶液流量表安装在连接酸溶液调节阀和酸溶液注入器的管道上。
4.根据权利要求1或2所述的一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统，其特征在于：所述的混合单元Ⅰ和混合单元Ⅱ结构相同，混合单元Ⅰ包括混合器(6)，混合器(6)的输入端连接着碱溶液注入器(5)的输出端，混合器(6)的输出端连接着次氯酸钠供给单元Ⅰ的输出端;混合单元Ⅱ包括混合器，混合单元Ⅱ中的混合器的输入端连接着酸溶液注入器的输出端，混合单元Ⅱ中的混合器的输出端连接着次氯酸钠供给单元Ⅱ的输出端。
5.根据权利要求2所述的一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统，其特征在于：所述的复合处理单元包括超声波换能器(8)、处理容器(9)和超声波电源及控制单元(10)，超声波换能器(8)位于处理容器(9)内，超声波电源及控制单元(10)控制超声波换能器(8)的工作状态并通过导线与超声波换能器(8)连接。
6.根据权利要求5所述的一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统，其特征在于：所述的复合处理单元还包括多个支撑架(11)，支撑架(11)安装在处理容器(9)内，并且超声波换能器(8)套在支撑架(11)上。
7.根据权利要求6所述的一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统，其特征在于：所述的支撑架(11)上设有多个螺纹孔，处理容器(9)与支撑架(11)之间通过螺栓连接，或支撑架(11)通过焊接连接在处理容器(9)内。
8.根据权利要求5所述的一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统，其特征在于：所述的复合处理单元还包括设有外螺纹的导线隔离套(12)，导线隔离套(12)内部设有通孔，导线隔离套(12)的一端螺纹连接在超声波换能器(8)上，导线隔离套(12)的另一端螺纹连接在处理容器(9)上，导线一端连接在超声波换能器(8)上，另一端穿过导线隔离套(12)内部的通孔连接超声波电源及控制单元(10)。
9.根据权利要求5所述的一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统，其特征在于：所述的处理容器(9)的输入端和输出端均连接有变径接头Ⅰ(7)，变径接头Ⅰ(7)的大端连接着处理容器(9)。
说明书
一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统
技术领域
本发明涉及一种含氰废水的处理系统，更具体的说是一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统。
背景技术
含氰废水泛指含有各种氰化物的废水。由于氰基具有强络合作用，因而氰化物被广泛用于选矿精炼、焦化、电镀、金属加工等领域;作为一种重要的化工原料，氰化物又被大量用于合成橡胶、纤维和染料等工业。氰化物属于剧毒物，它会与人体内高铁细胞色素氧化酶结合，生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去传递氧的功能，从而使细胞呼吸受到麻痹而引起窒息死亡。含氰废水排放到自然界环境中会严重污染环境，并严重威胁人类的健康。因此，含氰废水的排放浓度必须低于国家制定的氰化物排放标准0.5mg/L。尽管企业采用多种方法处理含氰废水，但仍有许多企业超标排放。因此，寻找一条操作简单、成本低廉、处理效果好的新途径成为广大研究工作者努力的方向。此外，如何合理处理含氰废水是当今环境保护工作面临的突出问题。
被美国工业界誉为“工业味素”的功率超声技术与检测超声、医疗超声并称为超声波应用的三驾马车，其主要利用超声波场在周围介质中所产生的强烈空化、热、机械等效应，改变介质的物理、化学属性。近年来，超声波技术处理降解水中的化学污染物尤其是难降解有机污染物的应用取得了很大的进展，它是一项新型的水处理技术，集高温热解、高级氧化及超临界氧化等多种技术于一身，具有降解效率高、适用范围广，且可以与其它水处理技术联合作用的优点。高能超声波在废液中产生强烈的空化效应，产生的自由基可以强化次氯酸钠与氰化物间的氧化反应，并可将溶液中的部分水分解成OH-、H+，同时产生一定量的H2O2，而H2O2具有强烈的氧化性。因此，次氯酸钠-超声复合可以提高氰根净化深度，减少次氯酸钠用量，缩短反应时间，减少基础建设投资。
利用氯氧化氰化物，使其分解成低毒物或无毒物的方法叫氯氧化法。常见的含氯药剂有氯气、液氯、漂白粉、次氯酸钙和次氯酸钠等。实际上它们在溶液中都生成OCl-，然后进行氧化反应。一般氯氧化法在碱性条件下进行，故又称碱性氯化法。碱性氯化法的原理是在碱性介质中，首先用含氯药剂使废水中的氰化物氧化为氰酸盐，进一步氧化为二氧化碳和氮。碱性氯化法适用于水量和浓度均可变的含氰废水处理。该方法处理含氰废水效果好、设备简单、便于管理、生产过程中宜实现自动化，是工艺比较成熟和普遍采用的方法之一。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统，可以提高氰根净化深度，减少次氯酸钠用量，缩短反应时间，减少基础建设投资。
为解决上述技术问题，本发明一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统由一级处理系统和二级处理系统组成，一级处理系统用于氰化物的初步氧化，将氰化物氧化成CNO-，二级处理系统用于氰化物的深度氧化，将CNO-进一步氧化成CO2和N2，二级处理系统的输入端连接在一级处理系统的输出端;
一级处理系统包括碱溶液供给单元、混合单元Ⅰ、次氯酸钠供给单元Ⅰ和次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ，碱溶液供给单元的输出端连接在混合单元Ⅰ的输入端，碱溶液供给单元提供碱溶液调节含氰废水的酸碱度，使得含氰废水的酸碱度在9和10之间;混合单元Ⅰ混合含氰废水与碱液，使含氰废水的酸碱度均匀，混合单元Ⅰ的输出端连接着次氯酸钠供给单元Ⅰ的输出端并连接着次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ的输入端;次氯酸钠供给单元Ⅰ提供次氯酸钠溶液，次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ对含氰废水进行氧化处理;
二级处理系统包括酸溶液供给单元、混合单元Ⅱ、次氯酸钠供给单元Ⅱ和次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅱ，酸溶液供给单元的输出端连接在次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ的输出端并连接在混合单元Ⅱ的输入端，酸溶液供给单元提供酸溶液调节含氰废水的酸碱度，使得含氰废水的酸碱度在7和8之间;混合单元Ⅱ混合含氰废水与酸液，使含氰废水的酸碱度均匀，混合单元Ⅱ的输出端连接着次氯酸钠供给单元Ⅱ的输出端并连接着次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅱ的输入端;次氯酸钠供给单元Ⅱ提供次氯酸钠溶液，次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅱ对含氰废水进行氧化处理。
次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ和次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅱ对含氰废水产生强烈的空化作用，可以强化次氯酸钠与氰化物之间的氧化反应。一级处理系统处理后进入二级处理系统处理上，二级处理系统与一级处理系统程相似，唯一不同之处是一级处理系统中使用的是碱性溶液，混合后pH=9～10。而二级处理系统中使用的是酸性溶液，混合后pH=7～8。
作为本发明的进一步优化，本发明一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统所述次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ和次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅱ结构相同，均由多个复合处理单元相互之间通过管道串联或并联或串并联混合连接。
作为本发明的进一步优化，本发明一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统所述碱溶液供给单元和酸溶液供给单元结构相同，所述碱溶液供给单元包括碱溶液储罐、碱溶液供给泵、碱溶液调节阀、碱溶液流量表和碱溶液注入器，碱溶液供给泵连接在碱溶液储罐的出口，碱溶液调节阀连接在碱溶液供给泵的出口，碱溶液调节阀的输出端通过管道连接在碱溶液注入器的输入端上，碱溶液注入器的输入端连接有含氰废水管线，碱溶液流量表安装在连接碱溶液调节阀和碱溶液注入器的管道上;所述碱溶液注入器为圆形管道;所述的酸溶液供给单元包括酸溶液储罐、酸溶液供给泵、酸溶液调节阀、酸溶液流量表和酸溶液注入器，酸溶液供给泵连接在酸溶液储罐的出口，酸溶液调节阀连接在酸溶液供给泵的出口，酸溶液调节阀的输出端通过管道连接在酸溶液注入器的输入端上，酸溶液注入器的输入端还连接有次氯酸钠-超声复合处理单元Ⅰ的输出端，酸溶液流量表安装在连接酸溶液调节阀和酸溶液注入器的管道上，所述酸溶液注入器为圆形管道。
作为本发明的进一步优化，本发明一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统所述混合单元Ⅰ和混合单元Ⅱ结构相同，混合单元Ⅰ包括混合器，混合器的输入端连接着碱溶液注入器的输出端，混合器的输出端连接着次氯酸钠供给单元Ⅰ的输出端;混合单元Ⅱ包括混合器，混合单元Ⅱ中的混合器的输入端连接着酸溶液注入器的输出端，混合单元Ⅱ中的混合器的输出端连接着次氯酸钠供给单元Ⅱ的输出端。
作为本发明的进一步优化，本发明一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统所述复合处理单元包括超声波换能器、处理容器和超声波电源及控制单元，超声波换能器位于处理容器内，超声波电源及控制单元控制超声波换能器的工作状态并通过导线与超声波换能器连接。
作为本发明的进一步优化，本发明一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统所述复合处理单元还包括多个支撑架，支撑架安装在处理容器内，并且超声波换能器套在支撑架上。
作为本发明的进一步优化，本发明一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统所述支撑架上设有多个螺纹孔，处理容器与支撑架之间通过螺栓连接，或支撑架通过焊接连接在处理容器内。
作为本发明的进一步优化，本发明一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统所述复合处理单元还包括设有外螺纹的导线隔离套，导线隔离套内部设有通孔，导线隔离套的一端螺纹连接在超声波换能器上，导线隔离套的另一端螺纹连接在处理容器上，导线一端连接在超声波换能器上，另一端穿过导线隔离套内部的通孔连接超声波电源及控制单元。
作为本发明的进一步优化，本发明一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统所述处理容器的输入端和输出端均连接有变径接头Ⅰ，变径接头Ⅰ的大端连接着处理容器。
本发明一种次氯酸钠-超声复合处理含氰废水系统的有益效果为：
1.能够有效降低含氰废水中CN-的含量，达到排放标准，同时能够降低废水中有机物和聚合物的含量，降低了废水的粘度，减轻对环境的污染。
2.本发明中使用的超声功率较大，能够有效提高处理效率并提升处理效果。
3.本系统采用多个复合处理单元增加了超声处理时间，能够有效提升改质效果。
4.通过复合处理单元的入口或出口连接变径接头Ⅰ，从而增加含氰废水在处理容器内的停留时间，从而延长了超声处理时间，能够有效提升改质效果。
5.本发明中采用密封注入酸碱溶液和次氯酸钠溶液的方式，避免了处理过程中剧毒的含氰气体挥发逸出。
6.本发明中设置有导线隔离套，可以有效防止导线接触含氰废水，引起短路，从而造成线路损坏。
7.本发明可以进行连续工作，工作效率高。
