二氧化氯处理含氰废水处理工艺浅析 3页

第19卷第4期矿冶Vo1．19，No．42010年l2月MINING＆METALLURGYDecember20l0文章编号：1005—7854(2010)04—0105—03二氧化氯处理含氰废水处理工艺浅析刘锋(北京矿冶研究总院，北京100044)摘要：用二步氯化氧化法处理含氰废水，各种氯化氧化剂比较选择的结果表明二氧化氯具有一系列优点。通过具体工程实例介绍二氧化氯处理含氰废水工艺流程设计、工艺参数、自动控制运行参数等。关键词：二氧化氯；含氰废水；废水处理中图分类号：x703文献标识码：ABRIEFANALYSISOFCYANIDINGWASTEWATERTREATMENTWITHCHL0RINEDIOXIDELIUFeng(BengGeneralResearchInstituteofMining&Metallurgy，Beng100044)ABSTRACT：Cyanidingwastewateristreatedbytwostepschlorination—oxidation．Chlorizatingagentschoicere-suhsshowchlorinedioxidehasaseriesofsuperiorityasachlorizatingagent．Accordingtoengineeringexampletointroduceprocessdesign，technologicalparametersandautomaticcontrolparameters．KEYWORDS：chlorinedioxide；cyanidingwastewater；wastewatertreatment在湿法冶炼中的NaCN浸出工艺、机械加工中括碱性氯化法、臭氧氧化法、离子交换法、电解法、活的氰化电镀、农药厂的氰化合成等生产过程中会产性炭吸附法等多种处理方法。在工程实践中，采用生大量的含氰废水。由于含氰废水属于高毒性无机较多的是两级碱性氯化法处理工艺，该处理方法稳废水，对生物和环境均有较强的毒害作用，并且在酸定、可靠，且处理成本较低，易于实现自动控制。氯性条件下会产生剧毒的氢氟酸气体，直接对人体产化氧化剂可采用液氯、次氯酸钠、二氧化氯、漂白粉生致命的危害。因此，国家严格控制含氰废水对自等。经过长时间工程实践所积累的数据比较，这几然界的排放。而对含氰废水进行有效处理后再达标种氯氧化剂消耗量与处理效果等均有不同，具体比排放或者回用于生产都具有重要的现实意义和社会较见表1。意义。由表1比较可以得出结论：液氯有效氯含量高，含氰废水目前国内有多种成熟的处理工艺，并但储存和投加设备较为复杂，并且安全性较低；次氯且处理效果稳定。本文主要是对于含氰废水处理的酸钠和漂白粉的有效氯含量较低，投加量较大，且产渣量很大，清理比较麻烦，同时次氯酸钠有效期短，具体工艺设计过程，结合相关工程实例做一下讨不易储存；而二氧化氯有效氯含量高，可现场制备，论。原料易于储存，生成和投加设备可自动检测和自动1处理工艺特点投加，操作简便，安全性高，与其它氯氧化剂相比，有较为显著的优越性，在工程实践中大量采用。本文含氰废水根据成因、水质等因素，其处理工艺包讨论的就是二氧化氯在碱性条件下二步法处理含氰收稿日期：2010—03—11废水的工艺。作者简介：刘锋，工程师。n．106．矿冶同时CIO被还原成亚氯酸盐，然后亚氯酸盐在金属2处理工艺原理离子的催化作用下进一步氧化CN一成为氰酸盐，其二氧化氯为强氧化剂，对于氰化物的氧化过程反应方程式如下：分为两步进行，第一步氧化过程是在碱性条件下，氰2CIO2+5CN一十H2O--~5CNO一+2C1一+2H根离子(CN一)被氧化成亚氯酸盐和氰酸盐；第二步(3)在稍弱的碱性条件下，生成的氰酸盐在CIO氧化作2CNO一+H20_2c02t+N2f+OH一(4)用下，进一步水解，分解成二氧化碳和氮气，最终实3处理工艺流程现含氰废水处理的目的。反应式如下：2ClO2+CN一+H2O--,．CNO一十2C102一+2H某电镀生产线排放含氰废水，废水量为3m／h，(1)GcN一为30mg／L，采用二段式碱性氯化法，具体工艺2CNO‘+H：O一2c0：T+N：f+OH～(2)设计流程如下图1。对于铜、锌、铅、镍等重金属的络合氰化物，其反应过程分两步进行。首先氰化物被氧化成氰酸盐，型壹达拯量自选图1除氰工艺流程图Fig．1Cyanide—removalprocessdiagram反应罐a，理论上CIO投药比p(ClO2／CN一)=4各处理单元_T-艺设计参数1．O4，而实际操作中因有多种副反应产生干扰，造成(1)含氰废水调节池：主要作用是平衡水质、水CIO，消耗量增加，为确保废水处理后[CN一]<量，有效容积采用12m，停留时间4h，水质来源为原0．5rag／L，实际C10投药比P(CIO。／CN～)采用4。水进水和过滤器反冲洗排水。由ORP控制仪控制二氧化氯的投加。(2)二氧化氯发生器：采用化学法二氧化氯发(3)破氰反应罐a：采用下进水、上出水方式，生器，反应药剂从盐酸罐、NaCIO溶液罐负压自吸进有效容积为1．25m，停留时间25min。反应罐设搅入二氧化氯发生器，通过自动加药装置投加到破氰拌器，角速度为166r／min，出口位置设ORP电极、Hn刘锋等：二氧化氯处理含氰废水处理工艺浅析·1O7·计探头，控制碱液和二氧化氯的投加。反映出工艺过程中氰化物被氧化程度，通过实践经(4)破氰反应罐b：有效容积为1．25m，停留时验总结，余氯控制在3～6mg／L左右，CN一浓度一般间25min，中间设置隔板，板底设置导流水口，上端来说都可以控制在0．5mg／L以下。进水，上端出水。出口处设置ORP电极、pH计探6实际运行效果头。推流式反应，水流速度小于0．1m／s，出水溢流进斜管沉淀池。该套处理系统投入运行后，处理效果非常稳定，(5)斜管沉淀池：表面负荷采用2m／(m·盐酸、NaCIO使用量小于设计值，工业用NaOH使用h)，有效容积为5．7m，停留时间1．9h，混凝反应段量略大于实际值，出水CN～含量稳定在0．15～投加PAM混凝剂，投加量采用2mg／L，通过柱塞泵0．3mg／L。实践证明，保证破氰过程中的pH值是处投加。理效果达到要求的关键因素，而出水中的余氯监测(6)中间水池：有效容积为3m，停留时间1h，则是保证有效氯投加的关键；在这两点因素都严格为石英砂过滤器加压泵泵前水池。控制在要求范围中时，即使原水中CN一含量发生一(7)石英砂过滤器：压力容器，承压1．0MPa；强点波动，也不影响出水效果的稳定。制滤速：16m／h，装填滤料石英砂：最大粒径d⋯=7结语1．2mm，最小粒径d⋯=0．5mm，不均匀系数K。。=d。／d。。≤2。，工作周期：12～24h，采用气水反冲，反经过长期的工程实践，含氰废水的处理手段也冲强度：24～48m／h，反冲历时：6～8min。日见多样化，如离子交换法、曝气法等，但是因为作(8)清水池，有效容积为15m，停留时间5h，提为传统处理方式的二步氯化氧化法具有的可靠性、供石英砂过滤器反冲洗用水。设置溢流排水或者回稳定性高，以及作为氯化氧化剂的二氧化氯高效、安用水设备。在排水口处设置余氯计，通过余氯量监全性高、副反应少、易于制备等一系列优点，使二氧测二氧化氯投加量。化氯处理含氰废水的工艺在工程中的应用越来越广泛。目前金、银冶炼工艺中NaCN浸出所产生的含5工艺自控运行参数氰废水，其浓度较高而水量较小，用二氧化氯进行二本工艺采用自动控制系统，通过工艺参数的监步氯化氧化工艺进行处理具有投资少、运行费用低测控制药剂投加量，保证设备自动运行，具体自控点等特点，具有很好的发展前景。位及控制参数如下：参考文献：(1)ORP电极控制仪，通过破氰反应罐电极电位控制二氧化氯发生器投药量，其中破氰反应罐a[1]梁晓文，石剑峰．钢丝电镀过程中含氰废水的处理[J]．金属制品，2004，30(6)：48—5O。的ORP值保持在300～330，破氰反应罐b的ORP[2]田秀连，韩绿霞．二氧化氯处理高浓度含氰废水研究值保持在600～650。[J]．二氧化氯技术资料，1997(2)：30—32．(2)pH计，与碱液池出水电动阀连接，控制破[3]董宝珍，王威，秦丽媛．关于氧化法处理含氰废水工艺的氰反应罐a、b的pH值。根据长期实践经验总结，探讨[J]．北方环境，2003，28(2)：59—60．破氰反应最佳pH值控制范围应该为：破氰反应罐a[4]李亚峰，顾涛．金矿含氰废水处理技术[J]．当代化工，的pH值保持在ll～13；破氰反应罐b的pH值保持2003，32(1)：1—4．在8～9。[5]严煦世，范瑾初．给水工程[M]．第4版．北京：中国建筑工、l出版社，1999：254—351．(3)余氯计，设置在清水池出口处，余氯量可以