CN102153161B - 含氰离子废水处理工艺及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含氰离子废水处理工艺及设备，包括保安过滤器、载有除氰树脂的离子交换器、水射器以及沉淀罐体，废水经预过滤后，通过除氰树脂吸附废水中的氰离子，除氰树脂吸附饱和后进行洗脱，洗脱形成的氢氰酸在水射器出口形成负压下被吸出并与由水射器射出的亚铜盐溶液混合反应形成氰化亚铜沉淀。本发明工艺的原则是通过富集的方法减少废水中的氰离子，而不像传统方法采用投药或者电解的方式，因此本工艺不需耗费任何能源更加环保，而且整个工艺过程不会增加水的矿化度。

Description

含氰离子废水处理工艺及其设备
技术领域
本发明涉及一种废水的处理工艺及相应的设备，尤其是一种用于处理含氰离子废水的工艺及其设备。
背景技术
氰化物在电镀中是作为最优良的络合剂被广泛应用。氰化物具有极高的络合能力，和锌、镉、铜、银、金等都可以生成络合物，由氰络合物组成的氰化物电镀液性能优异。但是由于氰化物具有很强的毒性，当氰化物吸入人体超量后，会造成人体中毒，严重危害生命，为此必须对电镀后的废水进行除氰处理。现有的对含氰离子废水的处理方法一般是对离子交换树脂CN-离子交换树脂进行破氰处理，一种是氧化法，如采用碱性氯化法，即向含氰废水中投加氯系氧化剂，将氰化物部分氧化成毒性较低的氰酸盐，也可一步完全氧化成二氧化碳和氮，该方法存在的缺点是需要制备大量的氧化剂造成能源的浪费，而且向废水中投药会增加废水的矿化度；另一种方法是电解法，通过电解也是对离子交换树脂CN-离子交换树脂进行氧化实现破氰处理，该方法也需要耗费大量的能源。
发明内容
本发明的一个目的是提供含氰离子废水处理工艺，通过树脂吸附的原理清除废水中的氰离子，无需向废水中投入任何药物，因此不会对废水造成二次污染或者增加废水的矿化度，而且整个处理工艺不需要耗费能源，更加环保。
本发明的另外一个目的是提供一种用于氰离子废水处理的设备，能够有效的净化废水中的氰离子，然后将吸附下来的氰离子转化为有有经济价值的氰化物。
本发明是这样来实现上述目的的：
含氰离子废水处理工艺，废水经预过滤后，通过除氰树脂吸附废水中的氰离子，除氰树脂吸附饱和后进行洗脱，洗脱形成的氢氰酸在水射器出口形成负压下被吸出并与由水射器射出的亚铜盐溶液混合反应形成氰化亚铜沉淀。
其详细的工艺步骤如下：废水首先经过保安过滤器，去除废水中的悬浮物和有机物；然后废水进入除氰树脂，废水中的氰离子被树脂螯合吸附；待除氰树脂吸附饱和后通入盐有机酸溶液对树脂进行洗脱再生；洗脱时将装载除氰树脂的反应器与一水射器的出口相连，水射器的入口端与亚铜盐溶液相连，将亚铜盐溶液在水射器的作用下形成快速的流体，同时装载除氰树脂的反应器形成负压，将洗脱形成的氢氰酸从反应器中吸出并与亚铜盐反应形成氰化亚铜的混合物，混合物经沉淀将氰化亚铜分离出来。
其中，沉淀后的氰化亚铜经过压滤脱水后制备氰化亚铜固体。
其中，亚铜盐为硫酸亚铜。
其中，硫酸亚铜溶液是将亚硫酸钠溶液与硫酸铜溶液在反应器内搅拌形成。
含氰离子废水处理设备，包括保安过滤器、离子交换器、水射器以及沉淀罐体，所述保安过滤器与废水连接，离子交换器的入口连接保安过滤器的出口；离子交换器的出口与水射器的出口相连，水射器的入口与硫酸亚铜溶液连接；水射器出口经管道连接沉淀罐体。
所述离子交换器包括级联的(Cu(CN)3)2-络合阴离子交换器以及CN-离子交换器。
所述沉淀罐体的顶部通过阀门连接有高压气体管道；沉淀罐体的顶部通过阀门还连接到离子交换器的入口。
其中，设备还包括有亚硫酸铜溶液反应装置，由存储有亚硫酸钠溶液的料筒、存储有硫酸铜溶液的料筒以及反应器组成。
本发明的有益效果是：保安过滤器清除了废水中的悬浮物以及有机物等，以减少对树脂的影响。除氰树脂具备吸附氰离子的基团，当废水流经除氰树脂时，氰离子被基团捕获从而达到清除废水中氰离子的目的，当树脂的吸附能力饱和时，需要对树脂进行解吸以恢复树脂的吸附能力，解吸后获得的氢氰酸，由于氢氰酸具有剧毒，因此必须对其进行转化。本发明在用酸对树脂进行解吸的同时利用水射器形成的负压将树脂中洗脱下来的氢氰酸从树脂中吸出并与高速射出的亚铜盐溶液反应，由于水射器形成的水流形成很强的搅拌效果，使得亚铜盐与氢氰酸能够充分的反应形成氰化亚铜，由于氰化亚铜不溶于水，因此能够轻易的从溶液中分离出来。本发明工艺的原则是通过富集的方法减少废水中的氰离子，而不像传统方法采用投药或者电解的方式，因此本工艺不需耗费任何能源更加环保，而且整个工艺过程不会增加水的矿化度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的废水处理设备的结构示意图。
具体实施方式
含氰离子废水处理工艺，废水经预过滤后，通过除氰树脂吸附废水中的氰离子，除氰树脂吸附饱和后进行洗脱，洗脱形成的氢氰酸在水射器出口形成负压下被吸出并与由水射器射出的亚铜盐溶液混合反应形成氰化亚铜沉淀。
具体而言包括以下工艺步骤：废水首先经过保安过滤器，去除废水中的悬浮物和有机物；然后废水进入除氰树脂，废水中的氰离子被树脂螯合吸附；待除氰树脂吸附饱和后通入盐有机酸溶液对树脂进行洗脱再生；洗脱时将装载除氰树脂的反应器与一水射器的出口相连，水射器的入口端与亚铜盐溶液相连，将亚铜盐溶液在水射器的作用下形成快速的流体，同时装载除氰树脂的反应器形成负压，将洗脱形成的氢氰酸从反应器中吸出并与亚铜盐反应形成氰化亚铜的混合物，混合物经沉淀将氰化亚铜分离出来。相应的本发明提供的含氰离子废水处理设备如下：包括保安过滤器、载有除氰树脂的离子交换器、水射器以及沉淀罐体，所述保安过滤器与废水连接，离子交换器的入口连接保安过滤器的出口；离子交换器的出口与水射器的出口相连，水射器的入口与硫酸亚铜溶液连接；水射器出口经管道连接沉淀罐体。保安过滤器清除了废水中的悬浮物以及有机物等，以减少对树脂的影响。除氰树脂具备吸附氰离子的基团，当废水流经除氰树脂时，氰离子被基团捕获从而达到清除废水中氰离子的目的，当树脂的吸附能力饱和时，需要对树脂进行解吸以恢复树脂的吸附能力，解吸后获得的氢氰酸，由于氢氰酸具有剧毒，因此必须对其进行转化。本发明在用酸也对树脂进行解吸的同时利用水射器形成的负压将树脂中洗脱下来的氢氰酸从树脂中吸出并与高速射出的亚铜盐溶液反应，由于水射器形成的水流形成很强的搅拌效果，使得亚铜盐与氢氰酸能够充分的反应形成氰化亚铜，由于氰化亚铜不溶于水，因此能够轻易的从溶液中分离出来。本发明工艺的原则是通过富集的方法减少废水中的氰离子，而不像传统方法采用投药或者电解的方式，因此本工艺不需耗费任何能源更加环保，而且整个工艺过程不会增加水的矿化度。
本工艺及设备主要应用于电镀废水处理，而电镀废水中一般都主要含有(Cu(CN)3)2-以及CN-离子，为了能够充分的富集两种离子，离子交换器包括级联的Cu(CN)3）2-络合阴离子交换器以及CN-离子交换器。
沉淀后的氰化亚铜需要经过脱水处理后才能获得氰化亚铜固体，并可作为化工原材料使用，本发明采用板框式压滤机，对沉淀后的氰化亚铜进行压滤脱水的制备氰化亚铜固体。
亚铜盐采用硫酸亚铜，由于其溶于水可制备成硫酸亚铜溶液而且易于制作，只需硫酸亚铜溶液是将亚硫酸钠溶液与硫酸铜溶液在反应器内搅拌形成。亚硫酸铜溶液反应装置，由存储有亚硫酸钠溶液的料筒、存储有硫酸铜溶液的料筒以及反应器组成，料筒的顶部通过管件和阀门分别连接到亚硫酸钠溶液料筒与硫酸铜溶液料筒，反应器内设有螺旋桨搅拌器，以促进反应的进行。
尽管使用水射器能够使硫酸亚铜与氢氰酸充分搅拌反应形成氰化亚铜，如果硫酸亚铜的不足时也会导致部分氢氰酸残留，因此在沉淀罐体会存在氢氰酸，同时为了便于排出沉淀罐体体内的沉淀物。所述沉淀罐体的顶部通过阀门连接有高压气体管道；沉淀罐体的顶部通过阀门还连接到离子交换器的入口，沉淀罐体底部设有管道与阀门连接至板框式压滤机。当沉淀罐体，还没有存储满前，需要打开顶部连接离子交换器的阀门，使罐体内积聚的氢氰酸重新进入到离子交换器进行富集。当沉淀罐体存储满后，打开高压气体的阀门以及底部管道阀门，在高压气体的压力下沉淀物通过沉淀罐体底部的管道被排放至板框式压滤机，再由压滤机对沉淀物进行脱水。

Claims (7)

1.含氰离子废水处理工艺，废水经预过滤后，通过除氰树脂吸附废水中的氰离子，除氰树脂吸附饱和后进行洗脱，洗脱形成的氢氰酸在水射器出口形成负压下被吸出并与由水射器射出的亚铜盐溶液混合反应形成氰化亚铜沉淀，包括以下工艺步骤：废水首先经过保安过滤器，去除废水中的悬浮物和有机物；然后废水进入除氰树脂，废水中的氰离子被树脂螯合吸附；待除氰树脂吸附饱和后对树脂进行洗脱再生；洗脱时将装载除氰树脂的反应器与一水射器的出口相连，水射器的入口端与亚铜盐溶液相连，将亚铜盐溶液在水射器的作用下形成快速的流体，同时装载除氰树脂的反应器形成负压，将洗脱形成的氢氰酸从反应器中吸出并与亚铜盐反应形成氰化亚铜的混合物，混合物经沉淀将氰化亚铜分离出来。
2.根据权利要求1所述的含氰离子废水处理工艺，其特征在于：沉淀后的氰化亚铜经过压滤脱水后制备氰化亚铜固体。
3.根据权利要求1所述的含氰离子废水处理工艺，其特征在于：亚铜盐为硫酸亚铜。
4.根据权利要求3所述的含氰离子废水处理工艺，其特征在于：硫酸亚铜溶液是将亚硫酸钠溶液与硫酸铜溶液在反应器内搅拌形成。
5.一种应用于权利要求1处理含氰离子废水的设备，其特征在于：包括保安过滤器、载有除氰树脂的离子交换器、水射器以及沉淀罐体，所述保安过滤器与废水连接，离子交换器的入口连接保安过滤器的出口；离子交换器的出口与水射器的出口相连，水射器的入口与硫酸亚铜溶液连接；水射器出口经管道连接沉淀罐体；还包括有亚硫酸铜溶液反应装置，由存储有亚硫酸钠溶液的料筒、存储有硫酸铜溶液的料筒以及反应器组成。
6.根据权利要求5所述的处理含氰离子废水的设备，其特征在于：所述离子交换器包括级联的(Cu(CN)3)2-络合阴离子交换器以及CN-离子交换器。
7.根据权利要求5所述的处理含氰离子废水的设备，其特征在于：所述沉淀罐体的顶部通过阀门连接有高压气体管道；沉淀罐体的顶部通过阀门还连接到离子交换器的入口。
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