TW202028122A - 含氰化物廢水的處理方法及其設備 - Google Patents

Abstract

一種含氰化物廢水的處理方法及其設備。該含氰化物廢水的處理方法包含步驟：(a)提供一含氰化物廢水；以及(b)添加一含鈷離子藥劑於該含氰化物廢水，以去除該含氰化物廢水中的氰化物，其中在該含氰化物廢水中，該含鈷離子藥劑添加至該含氰化物廢水中後在該含氰化物廢水中的一鈷離子濃度與該含氰化物廢水中的一總氰濃度為0.2：1至2：1。

Description

含氰化物廢水的處理方法及其設備

本發明關於一種含氰化物廢水的處理方法及其設備，特別是關於一種使用含鈷離子藥劑處理含氰化物廢水的處理方法及其設備。

氰化物是一種含碳自由基。最常見的是氰化氫、氰化鈉及氰化鉀。所有行是的氰化物都具有毒性，尤其是氰化氫，其毒性是致命的。與氰化物短時間接觸，會引起呼吸急促、身體顫抖及其他神經系統的影響。與氰化物長時間接觸，會引起脫水、甲狀腺病、神經破損及死亡。

氰化物的來源通常來自電鍍、金屬加工、汽車零部件製造、鋼鐵製造、藥物生產、採礦及塑料生產等各行業的廢水中。氰化物通常是一種污染物，工業廢水中通常含有0.01至10毫克/公升的總氰化物。工業廢水中的氰化物通常以複合種類存在。硫氰酸鹽是工業廢水中最重要的氰化複合物，常存在於煤焦碳及煤轉化廢水中。為保護環境及水體，各行業的含氰化物廢水需進行處理才能排放到環境中。

現行已知的含氰化物廢水處理方法為將含氰化物廢水添加次氯酸鈉。但此種處理方法會使得廢水的體積倍增，且如水中殘存有氨氮會氯胺此有害物質。

另外，已知技術中提出在含氰化物廢水中添加活性碳粉並加入亞鐵離子鹽進行超聲波震盪並將pH值調整至8~10，同時加入銅氧化物做為催化劑可以有效去除廢水中的氰化物。但此種處理方式需要添加多種化學藥劑，且需在超聲波反應器中，無法處理大量廢水，且使用芬頓法將造成大量污泥需對污泥另行處理，不符合經濟效益。再者，已知技術中提出一種利用漆酶處理含氰化物廢水的處理方法。但漆酶的活性易受環境影 響而降低，且保存不易、成本較一般化學藥劑高及反應時間長，且水溫需控制在20~35℃，因此不適用於亞熱帶地區的夏天。已知技術中另提出一種利用鹼式芬頓反應去除含氰化物廢水的處理方法。但此種處理方法需要將帶處理廢水pH值調整至9~12，再加入雙氧水及硫酸亞鐵，並另外加入銅氧化物作為催化劑。上述處理方法在開始時需要利用鹼將廢水的pH值調高，反應完成後又需使用酸將pH值調整至符合放流標準。酸及鹼的添加用量大，造成處理成本高，且芬頓法會產生大量污泥，需要額外的污泥處理成本。

故，有必要提供一種含氰化物廢水的處理方法及其設備，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一種含氰化物廢水的處理方法及其設備，以便使處理後的廢水符合環保標準及不會大幅增加處理後廢水的體積，進而具備經濟效益。

本發明之次要目的在於提供一種含氰化物廢水的處理方法及其設備，其可以快速處理含氰化物廢水並同時具有經濟效益，進而降低含氰化物廢水的濃度以符合環境保護的目的。

為達上述之目的，本發明提供一種含氰化物廢水的處理方法，其包含步驟：(a)提供一含氰化物廢水；以及(b)添加一含鈷離子藥劑於該含氰化物廢水，以去除該含氰化物廢水中的氰化物，其中在該含氰化物廢水中，該含鈷離子藥劑添加至該含氰化物廢水中後在該含氰化物廢水中的一鈷離子濃度與該含氰化物廢水中的一總氰濃度為0.2：1至2：1。

本發明之一實施例中，該含氰化物廢水中的該總氰濃度為15ppm至60ppm，及pH值為6至9。

本發明之一實施例中，將該含鈷離子藥劑添加於該含氰化物廢水後，進行混合5至15分鐘，以形成一混合廢水。

本發明之一實施例中，所述的含氰化物廢水的處理方法更包含：添加一陽離子絮凝劑至該混合廢水中，其中該陽離子絮凝劑在該混合廢水中的一添加濃度為0.01ppm至1ppm。

本發明之一實施例中，將該陽離子絮凝劑添加至混合廢水後，進行混合3至15分鐘；及將該陽離子絮凝劑與該混合廢水混合後，進行一沉澱程序，該沉澱程序的一沉澱時間為5至15分鐘。

本發明另一實施例提供一種含氰化物廢水處理設備，包含：一快混池；一進流管，配置用以將一含氰化物廢水導入該快混池；以及一含鈷離子藥劑添加槽，配置用以將一含鈷離子藥劑添加至該快混池中並與該含氰化物廢水混合，以去除該含氰化物廢水中的氰化物，其中在該含氰化物廢水中，該含鈷離子藥劑添加至該含氰化物廢水中後在該含氰化物廢水中的一鈷離子濃度與該含氰化物廢水中的一總氰濃度為0.2：1至2：1。

本發明之一實施例中，該含氰化物廢水中的該總氰濃度為15ppm至60ppm，及pH值為6至9。

本發明之一實施例中，所述的含氰化物廢水處理設備更包含一曝氣機，配置用以將空氣輸送至該快混池中以將該含鈷離子藥劑與於該含氰化物廢水混合，該含鈷離子藥劑與於該含氰化物廢水混合後於該快混池中進行曝氣5至15分鐘。

本發明之一實施例中，所述的含氰化物廢水處理設備更包含：一慢混池，配置用以在該含鈷離子藥劑與該含氰化物廢水混合後，將該含鈷離子藥劑與該含氰化物廢水混合後的一混合廢水導入該慢混池；及一陽離子絮凝劑添加槽，配置用以添加一陽離子絮凝劑至該慢混池，其中該陽離子絮凝劑在該混合廢水中的一添加濃度為0.01ppm至1ppm，在將該陽離子絮凝劑添加至該混合廢水後，進行混合3至15分鐘。

本發明之一實施例中，所述的含氰化物廢水處理設備更包含：一混凝沉澱池，配置用以將該陽離子絮凝劑與該混合廢水混合後，進行一沉澱程序，該沉澱程序的一沉澱時間為5至15分鐘。

S11~S12‧‧‧步驟

20‧‧‧廢水處理設備

21‧‧‧含氰化物廢水進流管

22‧‧‧快混池

23‧‧‧含鈷離子藥劑添加槽

24‧‧‧慢混池

25‧‧‧陽離子絮凝劑添加槽

26‧‧‧混凝沉澱池

27‧‧‧曝氣機

第1圖：本發明之實施例之含氰化物廢水處理方法流程示意圖；第2圖：本發明之實施例之含氰化物廢水處理設備示意圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

本文所用術語“氰化物”是指帶有氰離子(CN^-)的化合物，其中的碳原子和氮原子通過叄鍵相連接。

本文所用術語“總氰化物”或“總氰”是指包含各種金屬氰化錯合物(Metal cyanide complexes)。水樣混合熱磷酸並用紫外線照射，以分解或消化這些錯合物，使其轉化成氫氰酸(HCN_(aq))，含有氫氰酸之捐輸流體(Donor stream)，通過矽膠製成之透氣膜，其中之氫氰酸以HCN_(g)型態透析，並以含有稀氫氧化鈉之接受流體(Acceptor stream)吸收(此程序等同消化蒸餾)後，再進入流動分析系統(Flow injection analysis，FIA)。氰離子和氯胺-T(Chloramine-T)於pH值小於8條件下，反應形成氯化氰(CNCl)，此化合物與吡啶-丙二醯脲(Pyridine-barbituric acid)溶液反應，即可產生紫色物質，使用分光光度計於570nm波長量測其吸光度，可求得水樣中之總氰化物含量。

請參照第1圖所示，示出了本發明一實施例的一種含氰化物廢水的處理方法，其包含步驟：(S11)提供一含氰化物廢水；以及(S12)添加一含鈷離子藥劑於該含氰化物廢水，以去除該含氰化物廢水中的氰化物，其中在該含氰化物廢水中，該含鈷離子藥劑添加至該含氰化物廢水中後在該含氰化物廢水中的一鈷離子濃度與該含氰化物廢水中的一總氟濃度為0.2：1至2：1。

請參照第2圖所示，示出了本發明之實施例之含氰化物廢水處理設備示意圖。該含氰化物廢水處理設備20，包含：一快混池22；一含氰化物廢水進流管22，配置用以將一含氰化物廢水導入該快混池22；以及一含鈷離子藥劑添加槽23，配置用以將一含鈷離子藥劑添加至該快混池22中並與該含氰化物廢水混合，以去除該含氰化物廢水中的氰化物，其中在 該含氰化物廢水中，該含鈷離子藥劑添加至該含氰化物廢水中後在該含氰化物廢水中的一鈷離子濃度與該含氰化物廢水中的一總氰濃度為0.2：1至2：1。

本發明將於下文利用第1圖及第2圖逐一詳細說明第一實施例之上述各步驟的實施細節、對應處理設備及其原理。

請參照第1圖及第2圖所示，首先進行步驟(S11)提供一含氰化物廢水。較佳地，該含氰化物廢水中的該總氰濃度為15ppm至60ppm(例如毫克/公升)，及pH值為6至9。本實施例中，該含氰化物廢水為一煉鋼廠煉焦廢水的出流水或經生物處理後的二級出流水，其pH值為7~8。該含氰化物廢水中含有一總氰濃度為15ppm至50ppm。接著，該含氰化物廢水通過該含氰化物廢水進流管22導入該快混池22中。可選地，在進入該快混池22之前，該含氰化物廢水可先行添加一含鐵離子混凝劑(例如含三價鐵離子)。接著，進行步驟(S12)添加一含鈷離子藥劑於該含氰化物廢水，以去除該含氰化物廢水中的氰化物，其中在該含氰化物廢水中，該含鈷離子藥劑添加至該含氰化物廢水中後在該含氰化物廢水中的一鈷離子濃度與該含氰化物廢水中的一總氟濃度為0.2：1至2：1。例如，該含鈷離子藥劑添加至該含氰化物廢水中後在該含氰化物廢水中的該鈷離子濃度與該含氰化物廢水中的該總氰濃度為2：1的情況下，當該含氰化物廢水中含有該總氰濃度為15ppm至50ppm，則將該含鈷離子藥劑設定成添加至該氰化物廢水中後，在整個該含氰化物廢水中含有30ppm至100ppm濃度的鈷離子。該含鈷離子藥劑添加槽23將一含鈷離子藥劑添加至該快混池22中並與該含氰化物廢水混合，以去除該含氰化物廢水中的氰化物。較佳地，該含鈷離子藥劑添加至該含氰化物廢水中後在該含氰化物廢水中的該鈷離子濃度與該含氰化物廢水中的該總氰濃度為1：1。例如，當該快混池22中的該含氰化物廢水中的該總氰濃度為15毫克/公升時，且該快混池22的容積為100公升，則添加1.5克的該含鈷離子藥劑，使得該含氰化物廢水中的鈷離子維持在15毫克/公升。較佳地，該含氰化物廢水的處理方法包含步驟：將該含鈷離子藥劑添加於該含氰化物廢水後，進行混合5至15分鐘，以形成一混合廢水。將該含鈷離子藥劑添加於該含氰化物廢水後，進行混 合5至15分鐘，以形成一混合廢水。例如，將該含鈷離子藥劑添加至該快混池22後並與於該含氰化物廢水混合後，於該快混池22中進行混合5至15分鐘。可選地，所述的含氰化物廢水處理設備20更包含一曝氣機27，配置用以將空氣輸送至該快混池22中以將該含鈷離子藥劑與於該含氰化物廢水混合。在該含鈷離子藥劑添加於該快混池22後於該快混池22中進行曝氣5至15分鐘，使得該含鈷離子藥劑能夠與該含氰化物廢水反應。

另外，本發明之實施例中，所述的含氰化物廢水的處理方法更包含步驟：添加一陽離子絮凝劑至該混合廢水中，其中該陽離子絮凝劑在該混合廢水中的一添加濃度為0.01ppm至1ppm。

如第2圖所示，該含氰化物廢水處理設備20更包含：一慢混池24及一陽離子絮凝劑添加槽25。該慢混池24，配置用以在該含鈷離子藥劑與該含氰化物廢水混合後，將該含鈷離子藥劑與該含氰化物廢水混合後的一混合廢水導入該慢混池24，及該陽離子絮凝劑添加槽25，配置用以添加該陽離子絮凝劑至該慢混池24。如上述的添加該陽離子絮凝劑至該混合廢水中的步驟，將該混合廢水導入該慢混池24後，該陽離子絮凝劑添加槽25添加一陽離子絮凝劑至該慢混池24，其中該陽離子絮凝劑在該混合廢水中的一添加濃度為0.01ppm至1ppm，在將該陽離子絮凝劑添加至該混合廢水後，進行混合3至15分鐘。

可選地，本發明之實施例中，所述的含氰化物廢水的處理方法更包含步驟：將該陽離子絮凝劑添加至混合廢水後，進行混合3至15分鐘；及將該陽離子絮凝劑與該混合廢水混合後，進行一沉澱程序，該沉澱程序的一沉澱時間為5至15分鐘。

可選地，如第2圖所示，所述的含氰化物廢水處理設備20更包含：一混凝沉澱池26。在該陽離子絮凝劑與該混合廢水混合後，將加入該陽離子絮凝劑的該混合廢水導入該混凝沉澱池26，以進行一沉澱程序，該沉澱程序的一沉澱時間為5至15分鐘。根據上述的該含鈷離子藥劑及該陽離子絮凝劑添加於該含氰化物廢水後，該含氰化物廢水中的氰化物可與鈷離子反應，並通過該陽離子絮凝劑幫助沉降於該混凝沉澱池26中，如此可以去除該含氰化物廢水中的氰化物。

下表1為本發明實施例針對不同水樣於含氰化物廢水中添加與總氰濃度1：1之含鈷離子粉劑，並充分混合反應5-10分鐘。部分水樣再添加1ppm的陽離子絮凝劑，並混合5分鐘及沉澱10分鐘後的處理效果。根據結果可知，添加含鈷離子粉劑及陽離子絮凝劑的去除效果可以達72%-88%，而僅添加含鈷離子粉劑(不添加陽離子絮凝劑)的去除效果可以達63.7%。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作 各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定 者為準。

S11~S12‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種含氰化物廢水的處理方法，其包含步驟：(a)提供一含氰化物廢水；以及(b)添加一含鈷離子藥劑於該含氰化物廢水，以去除該含氰化物廢水中的氰化物，其中在該含氰化物廢水中，該含鈷離子藥劑添加至該含氰化物廢水中後在該含氰化物廢水中的一鈷離子濃度與該含氰化物廢水中的一總氰濃度為0.2：1至2：1。
2. 如申請專利範圍第1項所述的含氰化物廢水的處理方法，其中該含氰化物廢水中的該總氰濃度為15ppm至60ppm，及pH值為6至9。
3. 如申請專利範圍第1項所述的含氰化物廢水的處理方法，其中將該含鈷離子藥劑添加於該含氰化物廢水後，進行混合5至15分鐘，以形成一混合廢水。
4. 如申請專利範圍第3項所述的含氰化物廢水的處理方法，更包含：添加一陽離子絮凝劑至該混合廢水中，其中該陽離子絮凝劑在該混合廢水中的一添加濃度為0.01ppm至1ppm。
5. 如申請專利範圍第4項所述的含氰化物廢水的處理方法，其中將該陽離子絮凝劑添加至混合廢水後，進行混合3至15分鐘；及將該陽離子絮凝劑與該混合廢水混合後，進行一沉澱程序，該沉澱程序的一沉澱時間為5至15分鐘。
6. 一種含氰化物廢水處理設備，包含：一快混池； 一進流管，配置用以將一含氰化物廢水導入該快混池；以及一含鈷離子藥劑添加槽，配置用以將一含鈷離子藥劑添加至該快混池中並與該含氰化物廢水混合，以去除該含氰化物廢水中的氰化物，其中在該含氰化物廢水中，該含鈷離子藥劑添加至該含氰化物廢水中後在該含氰化物廢水中的一鈷離子濃度與該含氰化物廢水中的一總氰濃度為0.2：1至2：1。
7. 如申請專利範圍第6項所述的含氰化物廢水處理設備，其中該含氰化物廢水中的該總氰濃度為15ppm至60ppm，及pH值為6至9。
8. 如申請專利範圍第6項所述的含氰化物廢水處理設備，更包含一曝氣機，配置用以將空氣輸送至該快混池中以將該含鈷離子藥劑與於該含氰化物廢水混合，該含鈷離子藥劑與於該含氰化物廢水混合後於該快混池中進行曝氣5至15分鐘。
9. 如申請專利範圍第8項所述的含氰化物廢水處理設備，更包含：一慢混池，配置用以在該含鈷離子藥劑與該含氰化物廢水混合後，將該含鈷離子藥劑與該含氰化物廢水混合後的一混合廢水導入該慢混池；及一陽離子絮凝劑添加槽，配置用以添加一陽離子絮凝劑至該慢混池，其中該陽離子絮凝劑在該混合廢水中的一添加濃度為0.01ppm至1ppm，在將該陽離子絮凝劑添加至該混合廢水後，進行混合3至15分鐘。
10. 如申請專利範圍第9項所述的含氰化物廢水處理設備，更包含：一混凝沉澱池，配置用以將該陽離子絮凝劑與該混合 廢水混合後，進行一沉澱程序，該沉澱程序的一沉澱時間為5至15分鐘。

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