CN105523667A - 一种含氰化物废水预处理工艺 - Google Patents

一种含氰化物废水预处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种含氰化物废水预处理工艺，使用三个反应池，每个反应池分别连通于含氰化物废水入口，每个反应池的废水处理过程依次为注入废水阶段、反应停留阶段和排水阶段，三个反应池的处理阶段依次错开轮流进行废水处理使废水处理形成一个连续循环，这样每个反应池的废水处理间歇轮流进行，而整个废水处理过程连续循环，大大提高了废水处理的效率，而且控制更精确，此外，先粗调加入药剂再自动精调加入药剂解决了药剂滞后溶解造成的加入量不准确的问题，整个废水处理过程中PLC控制系统根据pH探头的检测信号实行pH全程监控连锁，有效抑制氰化物溢出。

Description

一种含氰化物废水预处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种含氰化物废水预处理工艺。
背景技术
电镀是当今世界污染最严重的工业之一。在电镀生产过程中会产生大量的重金属(金、银、铬、镉、镍、铅等)、氰和其他有机物质。如果不加以处理或处理达不到国家排放标准的要求，就很有可能对生物和人类造成严重的危害。
由于氰基(-CN)是一种强络合剂，故氰化物被大量用于氰化冶金、氰化电镀金属工业。随着大量产生的含氰废水对人类的健康和牲畜、鱼类的生命都是一种严重的威胁，尽管用了很多方法对其废水进行处理，但多数工厂的含氰废水仍超过排放标准，有的虽然达标，但是处理费用过高。
目前为止，针对氰化物的废水的处理方法有碱性氯化法、因科法、H2O2氧化法、臭氧氧化法、酸化挥发-碱吸收法、溶剂萃取法、自然净化法、生物处理法、膜法、离子交换法、高压水解法和电化学法、生物法等。这些方法在进行氰化物的废水处理时都需要使用反应池进行反应中和，现有技术中每个反应池单独配备一套进给系统，成本高，或者多个反应池共用一套进给系统，进给系统同时给多个反应池输送氰化物的废水，为了充分反应，中间需要停止一段时间进行充分反应，这样进给系统需要间歇性工作，工作效率低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种可以连续工作进行废水处理的含氰化物废水处理系统及处理方法。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
本发明的含氰化物废水预处理工艺使用三个反应池，三个反应池依次为第一反应池、第二反应池和第三反应池，三个反应池分别连通于含氰化物废水入口，三个反应池的处理阶段依次错开轮流进行废水预处理使废水预处理形成一个连续循环，具体步骤如下：
a.向第一反应池注入含氰化物废水，当液位达到设定高度Lb时，向第一反应池内投加液碱，当废水pH值达到10.5时停止加液碱；
b.然后向第一反应池内投加次氯酸钠，当废水电位达到300mV时，停止加次氯酸钠，此时，将氰化物氧化成氰酸盐；
c.反应完成后向第一反应池内投加盐酸，当废水pH值达到7.0，停止加盐酸；
d.然后向第一反应池内投再次加次氯酸钠，当废水电位达到650mV，停止加次氯酸钠，此时，将氰酸盐进一步氧化成二氧化碳和氮气；
e.反应完成后均匀连续向混合废水条件池输送经过预处理的含氰化物废水；
f.当第一反应池的液位达到设定高度Ld时停止注入含氰化物废水，其中Ld大于Lb，同时开始向第二反应池注入含氰化物废水，然后第二反应池按照步骤a-e预处理废水，当第二反应池的液位达到设定高度Ld时停止注入含氰化物废水，同时开始向第三反应池注入含氰化物废水，然后第三反应池按照步骤a-e预处理废水，当第三反应池的液位达到设定高度Ld时停止注入含氰化物废水，同时开始向第一反应池注入含氰化物废水，然后第一反应池按照步骤a-e预处理废水，从而废水预处理形成连续循环。
本发明的含氰化物废水处理系统及处理方法的有益效果是：
1.使用三个反应池，每个反应池分别连通于含氰化物废水入口，每个反应池的废水处理过程依次为注入废水阶段、反应停留阶段和排水阶段，三个反应池的处理阶段依次错开轮流进行废水处理使废水处理形成一个连续循环，这样每个反应池的废水处理间歇轮流进行，而整个废水处理过程连续循环，大大提高了废水处理的效率，而且控制更精确；
2.现有的反应池多数为间歇式反应器，反应池为一个或两个，反应池占用的空间大，废水处理过程控制精度低，而且需要停留反应处理废水，废水处理效率低，本发明的含氰化物废水预处理工艺中三个反应池各自独立工作，容易控制，但是同时相互之间又能组成一个连续循环的废水处理过程，使得废水处理不间断进行，提高废水处理效率；
3.氢氧化钠和次氯酸钠如果一次性加入，对加入的量难于精确地达到要求，因为氢氧化钠和次氯酸钠在加入时会滞后溶解，往往会造成加入过量，本发明的含氰化物废水预处理工艺中氢氧化钠和次氯酸钠都是分两次加入，先粗调加入再精调加入，粗调加入后会留有一段时间进行溶解，解决药剂加入的滞后问题，使废水处理控制更精确；
4.反应池设有液位计、pH探头和ORP探头，液位计、pH探头和ORP探头分别与PLC控制系统相连，PLC控制系统可以根据液位计、pH探头和ORP探头的检测信号自动控制废水处理过程，自动化程度高，节省人力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明用于含氰化物废水预处理工艺的反应池结构示意图；
图2是本发明的第一反应池的废水处理示意图；
图3是本发明的第二反应池的废水处理示意图；
图4是本发明的第三反应池的废水处理示意图。
其中：第一反应池1；第二反应池2；第三反应池3。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-4所示，本实施例的含氰化物废水预处理工艺使用三个反应池，三个反应池依次为第一反应池1、第二反应池2和第三反应池3，三个反应池分别连通于含氰化物废水入口，三个反应池的废水预处理过程依次错开轮流进行使废水预处理形成一个连续循环，具体步骤如下：
a.向第一反应池1注入含氰化物废水，当液位达到设定高度Lb时，向第一反应池1内投加液碱，当废水pH值达到10.5时停止加液碱。
b.然后向第一反应池1内投加次氯酸钠，当废水电位达到300mV时，停止加次氯酸钠，此时将氰化物氧化成氰酸盐，此时对破氰来说尚不彻底，叫“不完全氧化”。
不完全氧化反应：
CN－+OCl－+H2O→CNCl+2OH－
CNCl+2OH－→CNO－+Cl－+H2O
CN－与OCl－反应首先生成CNCl，CNCl水解成CNO－的反应速度取决于废水pH值、温度和有效氯的浓度。pH值越高，水温越高，有效氯浓度越高则水解速度越快，尤其是pH值，在酸性条件下极易挥发，当pH>8.5时仍可能有CNCl逸出，CNCl是一种剧毒的气体，所以操作时必须严格控制废水的pH，因此首先投加碱液，再投加氧化剂。
c.反应完成后向第一反应池1内投加盐酸，当废水pH值达到7.0，停止加盐酸。
d.然后向第一反应池1内投再次加次氯酸钠，当废水电位达到650mV，停止加次氯酸钠，此时将氰酸盐进一步氧化成二氧化碳和氮气。
第二加入次氯酸钠是将氰酸盐进一步氧化成二氧化碳和氮气，叫“完全氧化”。
完全氧化反应：
在过量氧化剂和pH接近中性条件下，将CNO－进一步氧化成CO2和N2。
2CNO－+3OCl－+H2O→2CO2+N2+2OH－+3Cl－
本实施例中在废水处理时氰化物的浓度特别高，操作中的安全性必须牢记，氧化反应必须进行到完全氧化反应阶段。
同时为了减少次氯酸钠投加量，控制氧化反应在第一反应阶段，氰化物中的N转化成有机N存在废水中，对后续好氧生化系统会有较大的影响。一是生成的有机物对微生物的毒性抑制作用，抑制生化系统的正常进行，二是保证好氧系统正常进行，740mg/L的CN－相当于399mg/L的有机N，在好氧系统中通过微生物作用再转化成氨氮，最终转化成硝酸盐，可以大大减少次氯酸钠的投加量节省生产成本。
e.反应完成后均匀连续向混合废水条件池输送经过预处理的含氰化物废水。
f.当第一反应池1的液位达到设定高度Ld时停止注入含氰化物废水，其中Ld大于Lb，同时开始向第二反应池2注入含氰化物废水，然后第二反应池2按照步骤a-e预处理废水，当第二反应池2的液位达到设定高度Ld时停止注入含氰化物废水，同时开始向第三反应池3注入含氰化物废水，然后第三反应池3按照步骤a-e预处理废水，当第三反应池3的液位达到设定高度Ld时停止注入含氰化物废水，同时开始向第一反应池1注入含氰化物废水，然后第一反应池1按照步骤a-e预处理废水，从而废水预处理形成连续循环。
在步骤a-f中，每个反应池内的液位保证不低于安全液位La，当反应池在排水达到液位La时停止排水，当低于安全液位La时需要关闭反应池的出水口，直至反应池内的液位达到La，然后停止排水等待PLC控制系统的命令。
在步骤a中，液碱分两次加入，当液位达到设定高度Lb时，向第一反应池1内粗调加入液碱，当液位达到设定高度Lc停止加入液碱，持续向第一反应池1注入含氰化物废水，当液位达到设定高度Ld时停止注入含氰化物废水，同时向第一反应池1内精调加入液碱，液碱两次加入的量要使废水pH值不大于10.5，先粗调加入药剂再自动精调加入药剂解决了药剂滞后溶解造成的加入量不准确的问题。
三个反应池均设有液位计、pH计、ORP计，液位计、pH计、ORP计分别与PLC控制系统相连，整个废水处理过程中PLC控制系统根据pH探头的检测信号实行pH全程监控连锁，有效抑制氰化物溢出。为了提高废水预处理效率，每个反应池上设有搅拌器，使用搅拌器加速反应过程。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种含氰化物废水预处理工艺，其特征在于：使用三个反应池，三个反应池依次为第一反应池(1)、第二反应池(2)和第三反应池(3)，三个反应池分别连通于含氰化物废水入口，三个反应池的废水预处理过程依次错开轮流进行使废水预处理形成一个连续循环，具体步骤如下：
a.向第一反应池(1)注入含氰化物废水，当液位达到设定高度Lb时，向第一反应池(1)内投加液碱，当废水pH值达到10.5时停止加液碱；
b.然后向第一反应池(1)内投加次氯酸钠，当废水电位达到300mV时，停止加次氯酸钠，此时将氰化物氧化成氰酸盐；
c.反应完成后向第一反应池(1)内投加盐酸，当废水pH值达到7.0，停止加盐酸；
d.然后向第一反应池(1)内投再次加次氯酸钠，当废水电位达到650mV，停止加次氯酸钠，此时将氰酸盐进一步氧化成二氧化碳和氮气；
e.反应完成后均匀连续向混合废水条件池输送经过预处理的含氰化物废水；
f.当第一反应池(1)的液位达到设定高度Ld时停止注入含氰化物废水，其中Ld大于Lb，同时开始向第二反应池(2)注入含氰化物废水，然后第二反应池(2)按照步骤a-e预处理废水，当第二反应池(2)的液位达到设定高度Ld时停止注入含氰化物废水，同时开始向第三反应池(3)注入含氰化物废水，然后第三反应池(3)按照步骤a-e预处理废水，当第三反应池(3)的液位达到设定高度Ld时停止注入含氰化物废水，同时开始向第一反应池(1)注入含氰化物废水，然后第一反应池(1)按照步骤a-e预处理废水，从而废水预处理形成连续循环。
2.根据权利要求1所述的含氰化物废水预处理工艺，其特征在于：在所述步骤a-f中，每个反应池内的液位保证不低于安全液位La。
3.根据权利要求1所述的含氰化物废水预处理工艺，其特征在于：在所述步骤a中，液碱分两次加入，当液位达到设定高度Lb时，向第一反应池(1)内粗调加入液碱，当液位达到设定高度Lc停止加入液碱，持续向第一反应池(1)注入含氰化物废水，当液位达到设定高度Ld时停止注入含氰化物废水，同时向第一反应池(1)内精调加入液碱，液碱两次加入的量要使废水pH值不大于10.5。
4.根据权利要求1所述的含氰化物废水预处理工艺，其特征在于：三个反应池均设有液位计、pH计、ORP计，液位计、pH计、ORP计分别与PLC控制系统相连。
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