活性炭吸附-催化氧化去除上焦出水氰化物_活性炭吸附-催化氧化去除上焦出水氰化物_怎么破坏活性炭的吸附
第2 2 卷增刊第1期2 0 0 9 年6 月环境科技E n v ir o n m e n ta l S c ie n c ea n dT e c h n o lo g yV 0 1. 22S u p p . 1Ju n . 2009氰化物的危害和销毁技术研究进展孙小亮. 蔡忠林( 中国人民解放军7 39 21部队,江苏南京2 10 0 2 8 )摘要: 介绍了氰化物分类和危害以及综述了氰化物的各种销毁技术。 并进行比较对照, 最后展望了氰化物的销毁技术发展方向。关键词: 氰化物; 销毁; 危害中图分类号: X 2文献标识码: A文章编号: 16 7 4 - 4 8 29 ( 20 0 9 )S 1- 0 0 7 9 - - 0 3R e v ie wo nD a m a g e sa n dD e str o y in g T e c h n o lo g yo fC y a n id e sS U NX ia o - lia n g ,C A IZ h o n g - linA b st r a c t : T h ety p e so fc y a n id e sa n d th eird a m a g e sw e r e r e v ie w e d in th ep a p e r . T h e ir d e str o y in g te c h n o lo g "e sw e r esu m m a r iz e d a n dc o m p a r e d . T h e d e v e lo p m e n ttr e n dW 8 8e x p e c te dinth elast.K e yw o r d s: C y a n id e s; D e str o y ; D a m a g e0引言氰化物是一种既有剧毒又容易降解的一类特殊的化学品. 大量应用于国民经济的各个领域。
在使用过程中极易产生大量有毒的含氰废水. 在酸性条件下容易产生剧毒的挥发性气体氢氰酸. 从生物和环境安全的角度. 必须重视氰化物的销毁处理工作。 文章概述了氰化物的分类和危害以及阐述了销毁氰化物各种方法并进行了对比. 以期引起大家对氰化物污染问题的高度重视。1氰化物的分类和危害1. 1氰化物的分类氰化物是指化合物分子中含有氰基( C N 一)的物质.根据与C N - 化学键和性质不同. 可以分为无机氰化物、络合氰化物、 有机氰化物和氰化物衍生物, 详见表l。大多数的无机氰化物属剧毒、 高毒物质, 其毒性原因是分子中都含有C N 一. 能在体内迅速析出氰离子, 容易造成急性中毒, 甚至死亡, 还会造成农作物的减产。 氰化物引起的安全事故屡见报道㈣。1. 2氰化物对环境的影响氰化物对动物的危害性较大. 对人和温血动物的作用特点是: 毒性大、 反应快。 尤其是氰化氢气体收稿日期: 20 0 9 - 0 1- 19作者简介: 孙小亮( 19 8 2- )。 男, 江苏宿迁人, 硕士。 工程师. 主要从事环境污染防治技术方面的研究.的质量浓度达到0 . 0 0 5m g /L 的时候. 短时间内就会引起人头痛和心律不齐等症状. 达到中等浓度时。
多数情况下. 1 h 之内死亡。 也有极少数在24h 之内死亡。 不仅如此. 通过皮肤吸收和刺激皮肤, 也有生命危险. 特别是在高温条件下。 皮肤血管扩张更容易吸收氰化氢. 危险性更大。 牲畜等温血动物由于误饮含氰废水而中毒死亡的事件相对较多, 主要是因为含氰废水的跑、 冒、 滴、 漏而流人低洼地形成积水或者由于不严格执行含氰废水的排放标准而造成的牲畜中毒死亡事故l3l。表1氰化物的分类据报道【4 】 . 灌溉水中氰化物的质量浓度在1m g L以下时, 小麦、 水稻生长发育正常; 但在5 m { 5, L 以下时对农作物的生长有一定的刺激作用。 产量有所增加; 若为10m d L 时水稻开始受害, 产量为对照的7 8 %, 小麦受害不明显; 其质量浓度为50 m s/L 时, 小万方数据环境科技20 0 9 年6 月麦和水稻都明显受害。 比较而言, 水稻受害更为严重, 产量仅为对照的34 . 7 %, 小麦为对照的63%。 含氰废水污染严重的土地。 果树的产量降低, 但果实中含有氰化物的浓度相对较低。2氰化物的销毁技术研究现状2. 1氯氧化法目前普遍采用此法. 常见的含氯药剂有液氯、 漂白粉、 漂白精、 次氯酸钠溶液和二氧化氯。
该法的原理是: 在碱性条件下. 利用含氯药剂在水溶液中释放H C IO , C IO , C 1: , 将溶液中的C N 一氧化成毒性极其微弱的, 可进一步被氧化成无毒的C O : 和N : , 比较适合用于废弃氰化物的销毁处理。 加入过量漂白粉( 或液氯1时。 废水中发生以下反应:2C a O C l2 + 2H 20 = 2H O C I+ C a ( O H )2+ C a C l2( 1)C 124- 1420= H O C I 4 - H + "4 - C 1一H O C I= H + 4- O C l一C N 一4- O C I一4- H 20= C N C l4 - 2 O H 一C N C l+ 20H ~二C N O 一+ C 1一+ H 202C N O 一4- 30C 1一= C 02T + N 2 T4- 3C 1—4- co ?一( 6)加入C IO : 时, 废水中主要发生以下反应:( 2)( 3)似)( 5)2 C N 一+ 2C 102= 2 C 0 2 T + N 2T + 2C l一黄德文等同分别采用了利用碱氯化法对废弃氰( 7 )化物药品和含有高浓度氰化物的废弃品进行了销毁处理. 结果发现, 在p H 值为11~12时加入含氯药剂. 销毁过程十分迅速, 一般在几分钟内即可将绝大部分的C N 一销毁掉。
后期由于氰离子浓度迅速降低导致销毁速度较缓慢, 处理质量浓度可达l g /L 。 汪吉章等闸展开了C IO : 销毁氰化物的研究, 结果表明:在p H 值为8 . 0 ~11. 0 , 反应时间为2h . 反应温度在( 4 0+ _ 1)℃时, C IO : 与氰离子的质量浓度比为2. 0: 1的条件下, 只需2 h , 氰离子的销毁率达9 9 %以上. 完全达到困家排放标准同( 氰离子质量浓度不大于0 . 5m g /L )。2. 2活性炭吸附氧化法该法的原理是利用活性炭在吸附氧的过程中产生H 20 : , H 20 : 吸附氧化氰化物。 同时由于C u , Z n , F e等重金属存在. 加大了对氰化物和硫氰化物的销毁能力。 发生主要的化学反应式如下:H 204 - 1/202兰H 2020 2 + 2H 2 04 - 2e 一兰兰H 2 0 2 + 2O H 一( 8)( 91H C N + H 2 0 ’ 兰兰H C O N H 2H C O N H 2兰C O4 - N H j冶金部长春黄金研究所自19 8 9 年研究开发活性炭从含氰废水中回收金的工艺和设备. 并于19 9 2( 10)f1 11年在河北迁西东荒岭金矿进行的活性炭吸附催化氧化法处理含氰废水工业试验获得成功。
随后推广到国内几十家黄金厂矿, 每年回收金银利润达1 0 0 0万元以上。 同时处理后废水的氰化物质量浓度降到O . 5 m g /L 以下, 重金属去除率更高。2. 3S 0 2一空气法该法的原理是利用S O , 和O , 的协同作用氧化销毁废水中的氰化物。 其去除氰化物的途径有3种:一是废水D H 值降低使氰化物转变为H C N , 进而被参加反应的气体吹脱逸入气相. 随反应废气外排。 在反应p H 值8 ~10 范围, 这部分占总氰化物的2%以下: 二是被氧化生成氰酸盐, 这部分占全部氰化物的9 6 %以上: 三是以沉淀物f 如重金属和氰化物形成的难溶物1形式进入|司相的氰化物。 占全部氰化物的2%左右。 在氰化物的废水中主要发生如下化学反应:C N 一+ S 02+ 02+ H zO = C N O 一4- H 2S 04国内某氰化厂. 其废液在前期处理后, 用以亚焦( 12)硫酸钠为S O , 源的S O r 空气法销毁氰化物。 反应时p H 值为7 . 10 , 反应时间为1 h , 当C N 一质量浓度为6 0 ~8 0m g /L 时。 C u S O 。 的加入质量0. 6 k g /m 3, 亚焦硫酸钠加入质量1. 2k g /m 3. 电耗为4. 7 k W ・h /m 3。
[0073]然后将上述第i~5级反应釜静置反应24小时后,取第i级反应釜、第3级反应釜和第5级反应釜中的溶液进行测试,测试结果为:第i级反应容器的溶液中钴的质量浓度为106.63g/l,第3级反应容器的溶液中钴的质量浓度为108.79g/l,第5级反应容器的溶液中钴的质量浓度为112.18g/l。[0067]然后将上述第i~5级反应釜静置反应24小时后,取第i级反应釜、第3级反应釜和第5级反应釜中的溶液进行测试,测试结果为:第i级反应容器的溶液中钴的质量浓度为95.33g/l,第3级反应容器的溶液中钴的质量浓度为98.29g/l,第5级反应容器的溶液中钴的质量浓度为101.18g/l。[0061]然后将上述第i~5级反应釜静置反应24小时后,取第i级反应釜、第3级反应釜和第5级反应釜中的溶液进行测试,测试结果为:第i级反应容器的溶液中钴的质量浓度为95.33g/l,第3级反应容器的溶液中钴的质量浓度为98.29g/l,第5级反应容器的溶液中钴的质量浓度为101.18g/l。
但从节能角度看, 工艺参数有待进一步优化。2. 5微生物降解法微生物降解的原理是当废水中氰化物浓度较低时, 利用能破坏氰化物的一种或几种微生物和硫氰化物为碳源和氮源, 将氰化物氧化成C O : 、 氨和硫酸万方数据第2 2 卷增刊第1期孙小亮等氰化物的危害和销毁技术研究进展8 1盐. 或将氰化物水解成甲酰胺, 同时重金属被细菌吸附而随生物膜脱落去除活性炭吸附-催化氧化去除上焦出水氰化物。已经工业化的微生物降解法的例子较多。 其中美国的H o m esta k e公司圈利用假单细胞P a u cim o b ilis细菌降解氰化物和硫氰化物。 处理后总氰去除率9 1%~9 9 _ 5%. 游离氰去除率9 8 %~10 0 %。 在固定投资方面是过氧化氢法的60 %. 操作费用也只是它的29 %。国内王恩德等19 1已采用节细菌、 白曲酶菌. 拟青霉菌处理含氰废水. 结果表明: 3种细菌联合作用时. 在p H 值大于7 的条件下。 7 2h 后氰化物的去除率达到6 l%; 节细菌单独作用时, 在p H 值大于7 和好氧条件下. 9 6h 可将氰化物彻底销毁。2 . 6 其它方法包括硫酸亚铁法、 过氧化氢法、 自然降解法、 臭氧法和液膜法Ilo l等等。
这些方法就不作一一介绍了。表2中列出了销毁氰化物各种方法的优缺点对照。表2销毁氰化物各种方法的优缺点对照方法优点缺点氰化物质量浓度可降到0 . I氯氧化法ra络g,合1: 1氟1,2. 但F棠翟尝蓄; i誊紫合物药剂费用高, 易产生余氯徽生物法能分解硫氰根、 重金属呈污泥除去、 渣量少. 外排水质处理量有限. 周期长和处理好; 成本较低; 适合于处理低能力有限浓度氰化物高温水解法磊萎鐾粪粪爨麓水解要塞誓蹴悯总氰化物质量浓度可降到高温水解法彻底、 无- 二次污染和适用性广等特点’ …五器蔷潘: 二王主。 ’ ’一。蛐气法可0. 5处m 理g. 矿L- 浆1,?筠鬻编管蓄霆詈: 篓塞瓣自然降解法不冀耋宴谣翟裂理臭氧法操作简单来源广、 处理迅速原料来源比较广泛.硫酸亚铁法操作简单. 成本低过氯化氢法药剂消耗低液膜法针对性强. 处理效果好处理周期长. 难以达到排放标准发生器电耗大、 处理费用很高、 能力有限和不能消除铁氰络合物处理效果差、 淤渣问题严重.不能一次达标过氧化氢价格较高、 来源不足、 处理成奉较高: 运输有一定危险性对S C N - 难氯化. 仍有一定毒性T 艺简单、 投资少、 易于操活性炭吸附氯化法作、 管理, 处理成本较低. 具有良好的经济效益一次性投资大. 处理成本高。
在工业处理污水时,可用到的氧化剂有:o2、cl2、o3、ca(clo)2、h2o2等,氧化还原法在污水处理实例中有氧化发酵含有机物废水处理、空气氧化法处理含硫废水、碱性氯化法处理含氰污水、臭氧法除臭、脱色、杀菌及除酚、氰、铁、锰,降低污水bod与cod等均有显著效果。b.氨氮废水(含nh4+及nh3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理。b.氨氮废水(含nh4+及nh3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理。
131、基本流程14活性污泥法处理食品废水15活性污泥法处理食品废水16活性污泥法处理食品废水(活性污泥)17活性污泥法处理印染废水181920▲2、活性污泥1) 活性污泥定义:向生活污水注入空气进行曝气,并持续一段时间以后, 污水中即生成一种由大量繁殖的微生 物群体所构成的,有着巨大表面积和 很强的吸附性能的絮凝体。热电联产行业主要废水为生活污水、冷却废水、化学水处理站废水、锅炉排污水和酸洗废水等,经处理后达到《污水综合排放标准》(gb8978-1996)表4三级标准后通过管网排入横沟污水处理厂处理后达到gb18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级a标准排入淦河。新安集团马南园区综合污水处理站目前已经建成,由浙江环科工程设计有限公司设计,设计处理规模为1000 t/d,设计出水标准为《污水综合排放标准》一级标准,现状废水可纳管,纳管标准执行《污水综合排放标准》(gb8978-1996)三级标准。
你知道什么意思了吧