CN101367569B

CN101367569B - 含氰化物废水的离子交换法处理工艺

Info

Publication number: CN101367569B
Application number: CN2008101569090A
Authority: CN
Inventors: 郑宏
Original assignee: Co Ltd Of Surface And Interface Chemical Engineering Technology Research Center
Current assignee: Co., Ltd. of Surface and Interface Chemical Engineering Technology Research Center,
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2028-09-19
Also published as: CN101367569A

Abstract

本发明公开了一种含氰化物废水的离子交换法处理工艺，它将废水调pH值、吸附、再生、维护和CN^-离子以及盐酸的回收相结合，实现了含氰化物废水中的CN^-离子交换自动化处理，具有操作自动化程度高，安全可靠，废水处理效果好并能回收氰化物，运行成本低，离子交换树脂可以得到有效维护，可长期稳定工作等优点。与化学法处理含氰化物废水相比，具有不需要向废水中加入化学药剂，处理后废水含盐率低，有利于废水的回收利用和氰化物可回收的优点。

Description

含氰化物废水的离子交换法处理工艺

技术领域

本发明涉及一种废水的处理方法，具体涉及一种含氰化物废水的离子交换法处理工艺。

背景技术

含氰化物废水广泛存在于电镀、冶金生产领域，不仅造成资源的损失，而且造成严重的环境污染。含氰化物废水的排放受到严格控制。离子交换法是处理含氰化物废水的有效方法之一，相比其他处理方法具有处理成本低，可回收含氰化物的优点，但是目前的处理系统和工艺存在自动化程度低，树脂的再生和维护操作复杂，不适合大规模的废水处理。另外，由于氰化物有剧毒，不宜采用现场人工操作。对含重金属络合物的废水要达到好的效果还需要用氯化亚铜处理的离子交换树脂，处理成本高，同时废水中还会带入更多的铜离子，因此用离子交换法处理含氰化物废水目前无法实现广泛和大规模应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能进行广泛和大规模使用的离子交换法处理含氰化物废水的工艺，实现含氰化物废水中的CN^-离子自动化处理。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种含氰化物废水的离子交换法处理工艺，包括如下步骤：

(1)将含氰化物废水经物理净化处理合格后送入pH调节池，调pH值至6～8；

(2)废水送入n-1根串联的离子交换柱吸附CN^-离子，n取3～10中的自然数，第n-1根离子交换柱的出水口检测CN^-离子的浓度，第n-1根离子交换柱的出水口流出的液体即为CN^-离子达到排放标准的废水；

(3)当第n-1根离子交换柱的出水口的CN^-离子浓度达到0.5mg/L时，

将第1根离子交换柱与其它n-2根离子交换柱断开；

第n根离子交换柱与其它n-2根离子交换柱串联(其它n-2根离子交换柱即为第1根离子交换柱除外的其它离子交换柱)，第2根离子交换柱变为第1根离子交换柱，第3根离子交换柱变为第2根离子交换柱，以此类推，直至第n根离子交换柱变为第n-1根离子交换柱，返回步骤(2)；

同时，原始第1根离子交换柱进行pH调节池—除氰柱—pH调节池的循环吸附以保证树脂尽可能吸附饱和以提高树脂利用率，同时保证系统的连续运行。最大循环吸附时间按下式计算：循环时间T＝0.8×树脂穿漏时间T₁-树脂再生时间T₂；循环吸附结束后，将原始第1根离子交换柱按如下程序进行再生：排空柱中水至pH调节池—打开射流泵形成负压—真空抽入盐酸—真空抽气10～60分钟—鼓入空气搅拌树脂5～30分钟—树脂静置1～10分钟—树脂再生处理后的液体排入再生液处理槽—用交换柱后水清洗柱—清洗水排入pH调节池，再生完全的原始第1根离子交换柱变为第n根离子交换柱待用；再生液处理槽中的液体按如下程序处理以去除CN^-离子：真空25～45分钟—鼓入空气搅拌15～30分钟—检测CN^-小于10mg/L，否则重复该程序；树脂再生过程中以及再生液处理槽处理过程中产生的氢氰酸气体通入碱吸收槽，被其中的碱液完全吸收；排入再生液处理槽中的液体经过渗析器后其中的盐酸被透析出来回收用于树脂的再生，渗析器可回收90％以上的游离盐酸。含重金属盐的透余液进入中和池水解沉淀重金属离子后，返回氰化物集水池

此外，因长期工作导致树脂污染，当离子交换柱中的树脂的工作交换容量下降到原值的0.8时，启动如下树脂维护程序：单根离子交换柱再生程序—维护液循环打入单根离子交换柱2～12小时—用水清洗柱—清洗水排入pH调节池，按照此程序依次维护每根离子交换柱。其中，所述的维护液包含如下重量百分比的组分：氯化钠4～15％，双氧水1～3％，氢氧化钠1～5％，其余为去离子水。

上述n根离子交换柱装有大孔氯型强碱性阴离子交换树脂，柱中空体积为柱体积的1/3，每个柱体设有树脂取样口，用于取样检测树脂的工作交换容量。

步骤(3)中，树脂再生所用的盐酸浓度为10～20％(w/w)。

步骤(3)中，射流泵中的循环液和碱吸收槽中的吸收液为10～30％(w/w)的氢氧化钠或氢氧化钾，射流泵和碱吸收槽上装有在线碱度仪，当射流循环液和碱吸收液中的CN^-离子浓度达到50～100g/L时，采用电解破氰除去其中的CN^-离子，使CN^-离子的浓度下降到500～1000mg/L即可循环使用，或将射流循环液和碱吸收液全部回收用于电镀生产。

最大循环吸附时间按下式计算：循环时间T＝0.8×树脂穿漏时间T₁-树脂再生时间T₂，树脂穿漏时间T₁的确定：根据废水中可能的CN^-最大浓度，在双柱串联时，从进水阀开启时开始，至出现CN^-穿漏(CN^-浓度超过规定值)时的时间为穿漏时间T₁。根据再生程序树脂再生时间T₂＝排空柱中水时间+真空抽入盐酸时间+真空抽气时间+空气搅拌时间+静置时间+柱中酸液抽出时间+洗柱时间。

上述含氰化物废水的离子交换法处理工艺采用在线监测和可编程控制器(PLC)控制所有阀门、压力和流量的自动操作方式。本发明的工艺可实现自动操作和远程监控操作。整套系统设于专门的密闭隔离空间，密闭隔离空间顶部设自动碱水喷雾装置，整个系统置于碱水池上，并设HCN气体监测报警系统等安全处置设施。

有益效果：本发明的含氰化物废水的离子交换法处理工艺具有操作自动化程度高，安全可靠，废水处理效果好并能回收氰化物，运行成本低，离子交换树脂可以得到有效维护，可长期稳定工作等优点。与目前常用的化学法处理含氰化物废水相比，还具有不需要向废水中加入化学药剂，处理后废水含盐率低，有利于废水回收利用的优点。

附图说明

图1为本发明的含氰化物废水的离子交换法处理工艺的装置示意图。

具体实施方式：

实施例1：

某电镀厂含氰化物废水水质见表1：

表1含氰化物废水污染物最高含量(mg/L)和最大水量

废水种类	水量(m<sup>3</sup>/d)	pH	Cr<sup>6+</sup>	TCr	Cu<sup>2+</sup>	Ni<sup>2+</sup>	Zn<sup>2+</sup>	CN<sup>-</sup>
废水种类	水量(m<sup>3</sup>/d)	pH	Cr<sup>6+</sup>	TCr	Cu<sup>2+</sup>	Ni<sup>2+</sup>	Zn<sup>2+</sup>	CN<sup>-</sup>	含氰废水	400	1.5～1.8	0.1	20	150	20	20	200

经本发明工艺处理后的出水要求达到CN^-浓度<0.5mg/L，处理流量20m^3/h，具体设备及操作如下：

一、设备：

除氰离子交换柱：按三柱设计，单柱树脂体积为5m³，树脂为D201，交换柱材质为玻璃钢，树脂高度占全柱高度的2/3。总出水口设一台氰在线监测仪。交换柱的吸附、再生按自动化操作设计。

洗柱水槽：材质PE，有效容积≥20m³，带液位控制器，自动补充清水，泵3工作流量Q≥20m³/h。

盐酸槽：有效容积≥12m³，材质为碳钢搪瓷，带液位控制器。

再生液槽：有效容积≥8m³，带流量计和液位控制器，材质为碳钢搪瓷。

渗析器系统：渗析器规格，处理量≥6m³/d。水槽，有效容积≥6m³，带流量计和液位控制器，材质PE。酸回收槽，材质PE，带液位控制器，有效容积≥6m³，泵5流量Q≥2m³/h。含盐液槽，材质PE，有效容积≥6m³，泵6流量Q≥2m³/h。

碱吸收系统：碱吸收罐有效容积≥3m³，材质为碳钢衬橡胶，介质为20％氢氧化钠。碱循环槽效容积≥6m³，材质为PE，介质为20％氢氧化钠，射流器及泵4应能保证系统真空度≥50％，泵4为不锈钢。

pH调节池：有效体积≥15m³，玻璃钢防腐，带液位控制器控制泵1并带有PH自动控制系统。泵1和1-1为陶瓷泵，工作流量Q≥25m³/h，工作压力≥0.2MPA。

二、操作程序及说明：柱1、柱2、柱3分别为除氰柱1、除氰柱2、除氰柱3

(一)树脂再生时间T₂和废水循环时间T的确定：

废水CN^-含量最大值200mg/L时，实测两柱串联穿漏时间T₁＝32h，树脂再生时间T₂＝排空柱中水时间+真空抽入盐酸时间+真空抽气时间+空气搅拌时间+静置时间+柱中酸液抽出时间+洗柱时间＝(10+20+30+15+5+25+90)分钟＝195分钟＝3.25小时，废水循环时间T＝＝0.8×树脂穿漏时间T₁-树脂再生时间T₂＝0.8×32—3.25＝22.35小时。

(二)含氰化物废水由集水池送入pH调节池，并在pH调节池中调节到pH值范围在5～9，经预处理去除废水中的固体杂质后，由泵1送入除氰离子交换系统。操作程序如下：

1、吸附：泵1开，阀2开，阀28开，则废水从pH调节池经泵1、阀2、进入柱1，然后通过阀28进入槽2。同时，流量自动调节阀63开，使废水流量保持在20m³/h，也可采用变频器代替流量自动调节阀63控制泵1，保持废水进水流量。废水流入后，槽2液位上升，当槽2液位到上限，泵b开(由槽2中的液位计控制)，阀5开，阀32开，则废水从槽2经泵b、阀5进入柱2，然后通过阀32，经CN(氰根)在线检测器检测达到控制指标(CN^-浓度≤0.5mg/L)后，排入除氰后废水中间池，即柱1和柱2串联运行。

2、柱1柱2进水切换：经过一段时间后，随着离子交换柱吸附量的增加，除氰柱2将出现CN^-离子穿漏，当设在出水口的CN^-在线检测器检测出水中CN^-离子浓度超标时(CN^-浓度≥0.5mg/L)，阀2关，阀6开，阀29开，废水进水由柱1切换到柱2，即由泵1经阀6进入柱2，再经阀29进入槽3。同时阀5关，阀32关，柱2停止外排废水，泵b停，阀28关，柱1停止向槽2排水。废水进入槽3后，槽3液位上升，当槽3液位到上限，阀9开，阀33开，泵c开(由槽3中的液位计控制)，废水从槽3经泵c、阀9进入柱3，然后通过阀33，经CN(氰根)在线检测器检测达到控制指标(CN^-浓度≤0.5mg/L)后，排入除氰后废水中间池，即柱2和柱3串联运行。

3、柱1废水循环：当废水进水由柱1切换到柱2的同时，阀62开，泵1-1开，阀49开，阀25开，阀60开，废水从pH调节池经阀62、泵1-1、阀49、柱1、阀25、阀60返回pH调节池，进行循环，在规定的循环时限内使柱1继续吸附CN^-离子，以提高树脂的利用率。到达规定的循环时限T₂，阀61开，阀62关，阀59开，阀60关，阀49关，阀35(放空阀)开，柱1中的废水从柱1经阀25、阀61、泵1-1、阀59、反抽到pH调节池。当柱1液位下降到下限(柱1中装有液位控制器)，即柱中水排空后，泵1-1停，阀35关，阀61关，阀59关，阀25关，柱1废水循环结束，进入柱1再生步骤。

4、柱1再生：泵4(真空射流泵)开，阀50开，阀34开，真空经射流器、阀50、碱吸收槽、阀34到达柱1。同时，阀44开，阀14开，盐酸槽中的盐酸从盐酸槽经阀44、阀14在真空条件下进入柱1，盐酸进入柱1后，与柱1中交换树脂上的CN^-离子反应产生氢氰酸HCN，产生的氢氰酸在真空条件下被抽入碱吸收槽并被碱吸收槽中的氢氧化钠/钾溶液全部吸收生成Na/KCN。当柱1中盐酸液位到上限(由设在柱1中的液位控制器控制)，阀44关，阀14关，盐酸槽停止向柱1供盐酸。同时，阀67开，阀70开，泵5开，酸回收槽中的盐酸从酸回收槽经泵5、阀70、阀67自动补充到盐酸槽，盐酸槽内设有液位控制器控制泵5、阀70、阀67自动向酸回收槽补充盐酸，盐酸槽液位到达上限后，泵5关，阀67关，阀70关，停止向盐酸槽供盐酸。阀44关闭30分钟后，即柱1保持真空30分钟后，柱1内盐酸中大部分的氢氰酸HCN被释放并被抽入碱吸收槽中，被氢氧化钠吸收，此时阀52开，压缩空气进入柱1，对柱中树脂进行空气搅拌使氢氰酸HCN气体彻底释放，释放出的氢氰酸HCN气体，被抽入碱吸收槽吸收，空气搅拌15分钟后，阀52关闭，搅拌结束，继续保持真空5分钟后，阀34关(关闭真空)，阀35开(卸除真空)，阀46开，即再生液处理槽真空打开，阀19开，柱1中酸液经阀19进入再生液处理槽，酸液排空(由设在柱1内部的液位控制器控制)后，阀19关，阀35关，同时阀55开，压缩空气进入再生液处理槽，对再生液处理槽中的酸液进行空气搅拌，进一步去除酸液中残留的氢氰酸，酸液中排出的氢氰酸气体经阀46被抽入碱吸收槽吸收，空气搅拌15分钟后或经设在再生液处理槽上的CN^-在线检测器检测CN^-离子浓度≤10mg/L时，阀55关闭，空气搅拌停止。空气搅拌停止5分钟后，泵4关，阀46关，阀45开(卸除再生液处理槽的真空)，阀64开，阀68开，阀69开，泵d启动，再生液由再生液处理槽经阀64、泵d、阀69、阀68进入再生液槽，再生液处理槽液位达到下限(由设在再生液处理槽内的液位控制器控制)，泵d关，阀45关，阀64关，阀68关，阀69关，柱1再生过程完成。同时阀65开，阀66开，阀71开，再生液槽中的酸液经阀65、阀66、流量计(流量已设定)进入渗析器，清水从水槽经阀71、流量计(流量已设定)同时进入渗析器，经渗析器处理后，回收的盐酸进入酸回收槽循环使用，回收盐酸后的废液进入含盐液槽，回收盐酸后的废液中含有金属和重金属离子，由泵6送至专门地点进一步处理。经过一段时间后，回收盐酸的浓度和体积量下降，可补充部分浓盐酸保持盐酸酸液浓度和体积量。再生液槽中的酸液进入渗析器后，再生液槽的液位逐渐下降到下限(由设在再生液槽内的液位控制器控制)时，阀65关，阀66关，阀71关。

5、柱1清洗：柱1再生完成后，阀43开，阀3开，阀22开，泵3开(计时90分钟)，洗柱水从洗柱水槽经泵3、阀43、阀3进入柱1，并经阀22排入pH调节池。泵3计时90分钟到，泵3关，阀3关，阀22关闭，阀43关，清洗结束，备用。

6、柱2柱3进水切换：步骤2中柱2和柱3串联运行至出水口在线检测器检测出水中CN^-第2次超标(≥0.5mg/L)，阀6关，阀10开，阀30开，废水进水由柱2切换到柱3，即由泵1经阀10进入柱3，再经阀30进入槽1。同时阀9关，阀33关，柱3停止外排废水，泵c停，阀29关，柱2停止向槽3排水。废水进入槽1后，槽1液位上升，当槽1液位到上限，阀1开，阀31开，泵a开(由槽1中的液位计控制)，废水从槽1经泵a、阀1进入柱1，然后通过阀31，经CN(氰根)在线检测器检测达到控制指标(CN^-浓度≤0.5mg/L)后，排入除氰后废水中间池，即柱3和柱1串联运行。

7、柱2循环：当废水进水由柱2切换到柱3的同时，阀62开，泵1-1开，阀48开，阀26开，阀60开，废水从pH调节池经阀62、泵1-1、阀48、柱2、阀26、阀60返回pH调节池，进行循环，在规定的循环时限内使柱2继续吸附CN^-离子。到达规定的循环时限T₂，阀61开，阀62关，阀59开，阀60关，阀48关，阀37(放空阀)开，柱2中的废水从柱2经阀26、阀61、泵1-1、阀59、反抽到pH调节池。当柱2液位下降到下限(柱2中装有液位控制器)，即柱中水排空后，泵1-1停，阀37关，阀61关，阀59关，阀26关，废水柱2循环结束，进入柱2再生步骤。

8、柱2再生：阀79开(此阀为常开阀)、泵4(真空射流泵)开，阀50开，阀36开，真空经射流器、阀50、碱吸收槽、阀36到达柱2。同时，阀44开，阀16开，盐酸槽中的盐酸从盐酸槽经阀44、阀16在真空条件下进入柱2，盐酸进入柱2后，与柱2中交换树脂上的CN^-离子反应产生氢氰酸HCN，产生的氢氰酸在真空条件下被抽入碱吸收槽并被碱吸收槽中的氢氧化钠/钾溶液全部吸收生成Na/KCN。当柱2中盐酸液位到上限(由设在柱2中的液位控制器控制)，阀44关，阀16关，盐酸槽停止向柱2供盐酸。同时，阀67开，阀70开，泵5开，酸回收槽中的盐酸从酸回收槽经泵5、阀70、阀67自动补充到盐酸槽。盐酸槽液位到达上限后，泵5关，阀67关，阀70关，停止向盐酸槽供盐酸。阀44关闭30分钟后，即柱2保持真空30分钟后，柱2内盐酸中大部分的氢氰酸HCN被释放并被抽入碱吸收槽中，被氢氧化钠吸收，此时阀53开，压缩空气进入柱2，对柱中树脂进行空气搅拌使氢氰酸HCN气体彻底释放，释放出的氢氰酸HCN气体，被抽入碱吸收槽吸收，空气搅拌15分钟后，阀53关闭，搅拌结束，继续保持真空5分钟后，阀36关(关闭真空)，阀37开(卸除真空)，阀46开，即再生液处理槽真空打开，阀20开，柱2中酸液经阀20进入再生液处理槽，酸液排空(由设在柱2内部的液位控制器控制)后，阀20关，阀37关，同时阀55开，压缩空气进入再生液处理槽，对再生液处理槽中的酸液进行空气搅拌，进一步去除酸液中残留的氢氰酸，酸液中排出的氢氰酸气体经阀46被抽入碱吸收槽吸收，空气搅拌15分钟后或经设在再生液处理槽上的CN^-在线检测器检测CN^-离子浓度≤10mg/L时，阀55关闭，空气搅拌停止。空气搅拌停止5分钟后，泵4关，阀46关，阀45开(卸除再生液处理槽的真空)，阀64开，阀68开，阀69开，泵d启动，再生液由再生液处理槽经阀64、泵d、阀69、阀68进入再生液槽，再生液处理槽液位达到下限(由设在再生液处理槽内的液位控制器控制)，泵d关，阀45关，阀64关，阀68关，阀69关，柱2再生过程完成。同时阀65开，阀66开，阀71开，再生液槽中的酸液经阀65、阀66、流量计(流量已设定)进入渗析器，清水从水槽经阀71、流量计(流量已设定)同时进入渗析器，经渗析器处理后，回收的盐酸进入酸回收槽循环使用，回收盐酸后的废液进入含盐液槽，由泵6送至专门地点进一步处理。再生液槽中的酸液进入渗析器后，再生液槽的液位逐渐下降到下限(由设在再生液槽内的液位控制器控制)时，阀65关，阀66关，阀71关。

9、柱2清洗：柱2再生完成后，阀43开，阀7开，阀23开，泵3开(计时90分钟)，洗柱水从洗柱水槽经泵3、阀43、阀7进入柱2，并经阀23排入pH调节池。泵3计时90分钟到，泵3关，阀7关，阀23关闭，阀43关，清洗结束，备用。

10、柱3柱1进水切换：步骤6中柱3和柱1串联运行至出水口在线检测器检测出水中CN^-第3次超标(≥0.5mg/L)，阀10关，阀2开，阀28开，废水进水由柱3切换到柱1，即由泵1经阀2进入柱1，再经阀28进入槽2。同时阀1关，阀31关，柱1停止外排废水，泵a停，阀30关，柱3停止向槽1排水。废水进入槽2后，槽2液位上升，当槽2液位到上限，阀5开，阀32开，泵b开(由槽2中的液位计控制)，废水从槽2经泵b、阀5进入柱2，然后通过阀32，经CN(氰根)在线检测器检测达到控制指标(CN^-浓度≤0.5mg/L)后，排入除氰后废水中间池，即柱1和柱2串联运行。

11、柱3循环：当废水进水由柱3切换到柱1的同时，阀62开，泵1-1开，阀47开，阀27开，阀60开，废水从pH调节池经阀62、泵1-1、阀47、柱3、阀27、阀60返回pH调节池，进行循环，在规定的循环时限内使柱3继续吸附CN^-离子。到达规定的循环时限T₂，阀61开，阀62关，阀59开，阀60关，阀47关，阀39(放空阀)开，柱3中的废水从柱3经阀27、阀61、泵1-1、阀59、反抽到pH调节池。当柱3液位下降到下限(柱3中装有液位控制器)，即柱中水排空后，泵1-1停，阀39关，阀61关，阀59关，阀27关，废水柱3循环结束，进入柱3再生步骤。

12、柱3再生：泵4(真空射流泵)开，阀50开，阀38开，真空经射流器、阀50、碱吸收槽、阀38到达柱2。同时，阀44开，阀18开，盐酸槽中的盐酸从盐酸槽经阀44、阀18在真空条件下进入柱3，盐酸进入柱3后，与柱3中交换树脂上的CN^-离子反应产生氢氰酸HCN，产生的氢氰酸在真空条件下被抽入碱吸收槽并被碱吸收槽中的氢氧化钠/钾溶液全部吸收生成Na/KCN。当柱3中盐酸液位到上限(由设在柱3中的液位控制器控制)，阀44关，阀18关，盐酸槽停止向柱3供盐酸。同时，阀67开，阀70开，泵5开，酸回收槽中的盐酸从酸回收槽经泵5、阀70、阀67自动补充到盐酸槽。盐酸槽液位到达上限后，泵5关，阀67关，阀70关，停止向盐酸槽供盐酸。阀44关闭30分钟后，即柱3保持真空30分钟后，柱3内盐酸中大部分的氢氰酸HCN被释放并被抽入碱吸收槽中，被氢氧化钠吸收，此时阀54开，压缩空气进入柱3，对柱中树脂进行空气搅拌使氢氰酸HCN气体彻底释放，释放出的氢氰酸HCN气体，被抽入碱吸收槽吸收，空气搅拌15分钟后，阀54关闭，搅拌结束，继续保持真空5分钟后，阀38关(关闭真空)，阀39开(卸除真空)，阀46开，即再生液处理槽真空打开，阀21开，柱3中酸液经阀21进入再生液处理槽，酸液排空(由设在柱3内部的液位控制器控制)后，阀21关，阀39关，同时阀55开，压缩空气进入再生液处理槽，对再生液处理槽中的酸液进行空气搅拌，进一步去除酸液中残留的氢氰酸，酸液中排出的氢氰酸气体经阀46被抽入碱吸收槽吸收，空气搅拌15分钟后或经设在再生液处理槽上的CN^-在线检测器检测CN^-离子浓度≤10mg/L时，阀55关闭，空气搅拌停止。空气搅拌停止5分钟后，泵4关，阀46关，阀45开(卸除再生液处理槽的真空)，阀64开，阀68开，阀69开，泵d启动，再生液由再生液处理槽经阀64、泵d、阀69、阀68进入再生液槽，再生液处理槽液位达到下限(由设在再生液处理槽内的液位控制器控制)，泵d关，阀45关，阀64关，阀68关，阀69关，柱3再生过程完成。同时阀65开，阀66开，阀71开，再生液槽中的酸液经阀65、阀66、流量计(流量已设定)进入渗析器，清水从水槽经阀71、流量计(流量已设定)同时进入渗析器，经渗析器处理后，回收的盐酸进入酸回收槽循环使用，回收盐酸后的废液进入含盐液槽，回收盐酸后的废液中含有金属和重金属离子，由泵6送至专门地点进一步处理。再生液槽中的酸液进入渗析器后，再生液槽的液位逐渐下降到下限(由设在再生液槽内的液位控制器控制)时，阀65关，阀66关，阀71关。

13、柱3清洗：柱3再生完成后，阀43开，阀11开，阀24开，泵3开(计时90分钟)，洗柱水从洗柱水槽经泵3、阀43、阀11进入柱3，并经阀24排入pH调节池。泵3计时90分钟到，泵3关，阀11关，阀24关闭，阀43关，清洗结束，备用。

14、重复2-13步骤。

15、停机步骤：需要长期停机时，所有泵阀关闭。(1)再生液槽液位补充：手动指令，阀65关，阀66关，阀71关，阀68开，阀70开，泵5开，酸回收槽中的盐酸经泵5、阀70、阀68补充到再生液槽，再生液槽液位到上限，泵5关，阀68关，阀70关，报警开。(2)中间槽清空：手动指令(程序控制)，报警关，阀56，57，58同时打开，泵a，b，c，启动，槽中废水经泵a、阀56，泵b、阀57，泵c、阀58，同时进入排空管线返回氰化物集水池，槽1，2，3液位到达下限，泵a，b，c，分别自动关，阀56，57，58分别关，报警开。(3)柱中水清空：手动指令，报警关，阀61开，阀62关，阀59开，阀60关，阀35、37、39(放空阀)开。阀25、26、27(排水阀)开，泵1-1启动，柱中水排入经阀25、26、27，阀61、阀59返回pH调节池。柱1、柱2、柱3液位到达下限后，阀25、26、27分别全部关闭，泵1-1关，阀61关，阀62开，阀59关，阀60开，阀35、37、39关，报警开。(4)柱再生：(a)柱1再生，手动指令，报警关，泵4启动，阀50开，阀34开，阀65开，阀14开，再生液槽中盐酸由再生液槽经阀65、阀14真空抽入柱1，柱1中盐酸到达液位上限，阀65关，阀14关。阀52开，压缩空气由阀52进入柱1，搅拌柱1中的交换树脂并脱除酸中的氢氰酸HCN气体，释放出的氢氰酸HCN气体经阀34被抽入碱吸收槽吸收。空气搅拌柱1中树脂15分钟后，阀52关，继续保持真空5分钟后，阀34关(关闭真空)，阀35开(卸除真空)，阀19开，阀46开，柱1中的酸液从柱1经阀19，被真空抽入再生液处理槽，柱1中的酸液排空后，阀19关闭，阀35关闭。阀55开，压缩空气进入再生液处理槽对再生液处理槽中的酸液进行搅拌，继续脱除酸液中残留的氢氰酸HCN，释放出的氢氰酸HCN气体经阀46被抽入碱吸收槽吸收，空气搅拌15分钟后，阀55关闭，继续保持真空5分钟后，阀46关(关真空)，阀45开(卸除真空)，泵d启动，再生液由再生液处理槽进入再生液槽，再生液处理槽液位达到下限，泵d关闭，阀45关闭。阀19关闭的同时，阀43开，阀3开，阀22开，泵3开(计时90分钟)，洗柱水从洗柱水槽经阀43、阀3进入柱1进行洗柱，然后洗柱后水经阀22排入pH调节池，泵3计时90分钟到，泵3关，阀3关，阀22关闭，柱1清洗完成。在泵d关闭的同时，阀68开，阀70开，泵5开，酸回收槽中的盐酸经泵5、阀70、阀68补充到再生液槽，再生液槽液位达到上限，泵5关，阀68关，阀70关，报警。(b)柱2再生，手动指令，报警关，泵4启动，阀50开，阀36开，阀65开，阀16开，再生液槽中盐酸由再生液槽经阀65、阀16真空抽入柱2，柱2中盐酸到达液位上限，阀65关，阀16关。阀53开，压缩空气由阀53进入柱2，搅拌柱2中的交换树脂并脱除酸中的氢氰酸HCN气体，释放出的氢氰酸HCN气体经阀36被抽入碱吸收槽吸收。空气搅拌柱2中树脂15分钟后，阀53关，继续保持真空5分钟后，阀36关(关闭真空)，阀37开(卸除真空)，阀20开，阀46开，柱2中的酸液从柱1经阀20，被真空抽入再生液处理槽，柱2中的酸液排空后，阀20关闭，阀37关闭。阀55开，压缩空气进入再生液处理槽对再生液处理槽中的酸液进行搅拌，继续脱除酸液中残留的氢氰酸HCN，释放出的氢氰酸HCN气体经阀46被抽入碱吸收槽吸收，空气搅拌15分钟后，阀55关闭，继续保持真空5分钟后，阀46关(关真空)，阀45开(卸除真空)，泵d启动，再生液由再生液处理槽进入再生液槽，再生液处理槽液位达到下限，泵d关闭，阀45关闭。阀20关闭的同时，阀43开，阀7开，阀23开，泵3开(计时90分钟)，洗柱水从洗柱水槽经阀43、阀7进入柱2进行洗柱，然后洗柱后水经阀23排入pH调节池，泵3计时90分钟到，泵3关，阀7关，阀23关闭，柱2清洗完成。在泵d关闭的同时，阀68开，阀70开，泵5开，酸回收槽中的盐酸经泵5、阀70、阀68补充到再生液槽，再生液槽液位达到上限，泵5关，阀68关，阀70关，报警。(c)柱3再生，手动指令，报警关，泵4启动，阀50开，阀38开，阀65开，阀18开，再生液槽中盐酸由再生液槽经阀65、阀18真空抽入柱3，柱3中盐酸到达液位上限，阀65关，阀18关。阀54开，压缩空气由阀54进入柱3，搅拌柱3中的交换树脂并脱除酸中的氢氰酸HCN气体，释放出的氢氰酸HCN气体经阀38被抽入碱吸收槽吸收。空气搅拌柱3中树脂15分钟后，阀54关，继续保持真空5分钟后，阀38关(关闭真空)，阀39开(卸除真空)，阀21开，阀46开，柱3中的酸液从柱3经阀21，被真空抽入再生液处理槽，柱3中的酸液排空后，阀21关闭，阀39关闭。阀55开，压缩空气进入再生液处理槽对再生液处理槽中的酸液进行搅拌，继续脱除酸液中残留的氢氰酸HCN，释放出的氢氰酸HCN气体经阀46被抽入碱吸收槽吸收，空气搅拌15分钟后，阀55关闭，继续保持真空5分钟后，阀46关(关真空)，阀45开(卸除真空)，泵d启动，再生液由再生液处理槽进入再生液槽，再生液处理槽液位达到下限，泵d关闭，阀45关闭。阀21关闭的同时，阀43开，阀11开，阀24开，泵3开(计时90分钟)，洗柱水从洗柱水槽经经阀43、阀11进入柱3进行洗柱，然后洗柱水经阀24排入pH调节池，泵3计时90分钟到，泵3关，阀11关，阀24关闭，柱3清洗完成。在泵d关闭的同时，阀68开，阀70开，泵5开，酸回收槽中的盐酸经泵5、阀70、阀68补充到再生液槽，再生液槽液位达到上限，泵5关，阀68关，阀70关，报警。根据停机实际情况执行再生步骤，一般执行正在工作的两个柱子。(5)系统归零。(6)再生液渗析处理：各柱再生完成后，需要对再生液槽中的再生液进行处理以回收再生液中的盐酸。手动指令，报警关，阀65开，阀66开，阀71开，再生液槽中的再生液经阀65、阀66进入渗析器，水槽中的清水经阀71同时进入渗析器，回收的盐酸进入酸回收槽，回收盐酸后的废液进入含盐液槽，再生液槽中的再生液处理完毕后，再生液槽液位达到下限，阀65关，阀66关，阀71关。酸回收槽设有液位控制器防止酸液溢出，当酸回收槽液位超过上限，阀72开，泵5开，排出酸液，当液位下降到规定液位，泵5停，阀72关。

16、树脂维护工作：经过一段时间运行后，树脂会有一定程度的污染，因此必须对树脂进行维护，以恢复树脂的交换能力。必要时停线执行。手动指令，程序自动执行。程序为：(1)柱1维护，阀41开，阀13开，阀4开，阀42开，泵2启动，维护液从维护液槽经泵2、阀41、阀13进入柱1，然后经柱1、阀4、阀42返回维护液槽，循环4小时后，泵2关，阀41关，阀42关。阀41关闭后，阀40开，阀43开，泵3开，洗柱水从洗柱水槽经泵3、阀43、阀13进入柱1，对柱1进行清洗，清洗废水经柱1、阀4、阀40排入氰化物废水集水池，清洗2小时后，泵3停，阀43关，阀13关，阀4关，阀40关，柱1维护完成。(2)柱2维护，阀41开，阀15开，阀8开，阀42开，泵2启动，维护液从维护液槽经泵2、阀41、阀15进入柱2，然后经柱2、阀8、阀42返回维护液槽，循环4小时后，泵2关，阀41关，阀42关。阀41关闭后，阀40开，阀43开，泵3开，洗柱水从洗柱水槽经泵3、阀43、阀15进入柱2，对柱2进行清洗，清洗废水经柱2、阀8、阀40排入氰化物废水集水池，清洗2小时后，泵3停，阀43关，阀15关，阀8关，阀40关，柱2维护完成。(3)柱3维护，阀41开，阀17开，阀12开，阀42开，泵2启动，维护液从维护液槽经泵2、阀41、阀17进入柱3，然后经柱2、阀12、阀42返回维护液槽，循环4小时后，泵2关，阀41关，阀42关。阀41关闭后，阀40开，阀43开，泵3开，洗柱水从洗柱水槽经泵3、阀43、阀17进入柱3，对柱2进行清洗，清洗废水经柱3、阀12、阀40排入氰化物废水集水池，清洗2小时后，泵3停，阀43关，阀17关，阀12关，阀40关，柱3维护完成。(4)维护液排放：经过一段时间使用后维护液需要重新配制，废维护液需要排放时，阀73开，泵2开，废维护液从维护液槽经泵2阀72排入氰化物废水集水池，维护液槽(装有液位控制器)液位下降到下限，泵2关，阀73关。

17、碱吸收槽和碱液循环槽的槽液处理：碱吸收槽中的氢氰酸HCN吸收剂和碱液循环槽中的射流循环水，为10～30％(重量比)的NaOH或KOH水溶液，经过一段时间后，随着吸收氢氰酸HCN量的增加，碱吸收槽中的氢氰酸HCN吸收剂逐渐趋于饱和，当吸收剂中游离氢氧化钠减少到一定程度后，为了保证氢氰酸HCN被完全吸收，需要更换吸收剂。其更换程序为：当设于碱吸收槽上的自动在线监测仪显示游离NaOH或KOH含量低于5g/L时，打开阀75，将碱吸收槽中的废吸收剂排入Na/KCN回收槽储存。废吸收剂排空后，关闭阀75和阀79，打开阀51(放空阀)和阀78，启动泵4，将碱液循环槽中的射流循环水补充到碱吸收槽作为新的氢氰酸HCN吸收剂，补充完毕后，关闭泵4、阀75和阀78，打开阀79。然后，打开阀76，再向碱液循环槽中补充10～30％(重量比)的Na/KOH水溶液作为新的射流循环水，补充到液位上限后，关闭阀76。Na/KCN回收槽中的废吸收剂为含KCN100～340g/L，或NaCN110～360g/L的水溶液，可作为电镀添加剂回收使用。

Claims

1.一种含氰化物废水的离子交换法处理工艺，其特征在于该方法包括如下步骤：

(1)将含氰化物废水送入pH调节池，调pH值至6～8；

将第1根离子交换柱与其它n-2根离子交换柱断开；

第n根离子交换柱与其它n-2根离子交换柱串联，第2根离子交换柱变为第1根离子交换柱，第3根离子交换柱变为第2根离子交换柱，以此类推，直至第n根离子交换柱变为第n-1根离子交换柱，返回步骤(2)；

同时，原始第1根离子交换柱进行pH调节池-除氰柱-pH调节池的循环吸附，最大循环吸附时间按下式计算：循环时间T＝0.8×树脂穿漏时间T₁-树脂再生时间T₂；循环吸附结束后，将原始第1根离子交换柱按如下程序进行再生：排空柱中水至pH调节池-打开射流泵形成负压-真空抽入盐酸-真空抽气10～60分钟-鼓入空气搅拌树脂5～30分钟-树脂静置1～10分钟-树脂再生处理后的液体排入再生液处理槽-用水清洗柱-清洗水排入pH调节池，再生完全的原始第1根离子交换柱变为第n根离子交换柱待用；再生液处理槽中的液体按如下程序处理以去除CN^-离子：真空25～45分钟-鼓入空气搅拌15～30分钟-CN^-小于10mg/L；树脂再生过程中以及再生液处理槽处理过程中产生的氢氰酸气体通入碱吸收槽，被其中的碱液完全吸收；排入再生液处理槽中的液体经过渗析器后其中的盐酸被透析出来回收用于树脂的再生，含重金属盐的透余液进入中和池水解沉淀重金属离子。

2.根据权利要求1所述的含氰化物废水的离子交换法处理工艺，其特征在于上述n根离子交换柱装有大孔氯型强碱性阴离子交换树脂。

3.根据权利要求1所述的含氰化物废水的离子交换法处理工艺，其特征在于步骤(3)中树脂再生所用的盐酸浓度为10～20％(w/w)。

4.根据权利要求1所述的含氰化物废水的离子交换法处理工艺，其特征在于步骤(3)中射流泵中的循环液和碱吸收槽中的吸收液为10～30％(w/w)的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，当射流循环液和碱吸收液中的CN^-离子浓度达到50～100g/L时，采用电解破氰除去其中的CN^-离子，使CN^-离子的浓度下降到500～1000mg/L即可循环使用，或将射流循环液和碱吸收液全部回收用于电镀生产。

5.根据权利要求1所述的含氰化物废水的离子交换法处理工艺，其特征在于离子交换柱中的树脂的工作交换容量下降到原值的0.8时，启动如下树脂维护程序：单根离子交换柱再生程序-维护液循环打入单根离子交换柱2～12小时-用水清洗柱-清洗水排入pH调节池，按照此程序依次维护每根离子交换柱使树脂长期保持交换能力。

6.根据权利要求5所述的含氰化物废水的离子交换法处理工艺，其特征在于所述的维护液包含如下重量百分比的组分：氯化钠4～15％，双氧水1～3％，氢氧化钠1～5％，其余为去离子水。

7.根据权利要求1所述的含氰化物废水的离子交换法处理工艺，其特征在于该工艺采用在线氰根检测仪和可编程控制器控制所有阀门、压力和流量的自动操作方式保证废水的处理质量和操作的安全性。