一种含氰废水处理和回用的方法与流程

本发明涉及废水处理领域，特别是涉及一种含氰废水处理及回用的方法。

背景技术：

在国民经济建设中，有色金属冶炼、金属加工、炼焦、电镀、化工、制革、仪表、选矿等工业生产，都得到了不断地发展，含氰废水也主要来源于这些工业生产。由于含氰废水属于高毒性无机废水，对生物和环境均有较强的毒害作用，且在酸性条件下会产生剧毒的氢氟酸气体，直接有致命的危害，是国家强制处理的废水，不得随意或不达标排放。因此，对含氰废水进行处理后达标排放或回用于生产，都具有重要的现实和社会意义。

自从有了含氰废水的出现，人们就开始对含氰废水的处理研究，长期以来，随着科学技术的不断发展，到目前已具有了七大类，二十种处理方法。至今，应用最多的，而且比较普遍的是化学类的化学氧化法中的碱性氧化法——即次氯酸盐氧化法，该法自1942年应用于工业生产，工艺比较成熟，稳定、可靠、成本低些、易于自控。但是，次氯酸钠有效氯含量低，有效期短，不易储存，投加量大，产渣量也大，运输量大，破氰能力还略低，抗冲击性差，处理成本还不是十分理想；特别是对欲中水回用、节约能耗的企业，也不十分理想。随着含氰废水量的日益增加，含氰量的提高，只采用这些简单的处理技术方法已很难满足该废水处理的稳定运行及回用的需要，但目前还没有发现更好的处理方法，因此，要求含氰废水处理技术的不断提升，期待一个理想的处理、回用技术已成为亟待解决的课题了。

为了改变以上状况，解决客户需求，以适应经济发展及环境保护的需要，我们针对含氰废水在提高处理效果上，采用过原传统发生器制备高纯二氧化氯来取代次氯酸钠进行处理，破氰效果虽然很理想，但是二氧化氯药剂投加无法实现自控，很易过量，对过滤膜寿命还会造成影响，带来损失，给水回用带来了不利因素；并且耗碱高，增加了处理费用，操作麻烦。因此，我们在结合现场实际情况下又进行了相应的诸多研究及试验，以改变传统的处理技术方法，以及单一应用原高纯二氧化氯发生器的不足，研究设计出一个更理想、更适宜、更节能的的设备及技术方法。

技术实现要素：

本发明的技术是根据原传统处理技术方法的缺陷及单一采用二氧化氯处理的不足，提供一种采用强氧化剂高纯二氧化氯与原氧化剂次氯酸钠相结合方法进行废水处理的技术，并且可以不需要改变原处理工艺的一种方法。首先要采用高纯二氧化氯，特别是要采用低酸法技术制备的高纯二氧化氯，该技术方法采用在线投加大部分二氧化氯，通过其强氧化性，打破CN^-离子的络合，对剩余的CN^-离子，再补加次氯酸钠溶液，使破氰完全达标，然后经混凝沉淀，并通过膜过滤，最终使废水处理达标，再回用于生产中。

一种含氰废水处理和回用的方法，包括如下步骤：

(A)将生产线上送来的含氰废水送入第一氧化反应池中，依次投加高纯二氧化氯和碱液，混合搅拌；

(B)步骤(A)反应后的废水自流入第二氧化反应池中，加入次氯酸钠，混合搅拌；

(C)步骤(B)反应后的废水自流入絮凝池中并投加絮凝剂，混合搅拌；

(D)步骤(C)中的废水流入沉淀池；

(E)将沉淀池分离出的含铜污泥送到压滤机压滤，滤后污泥外运；上清液送去膜过滤设备过滤，最终达标合格水再回用至生产使用。

本发明所述的含氰废水处理和回用的方法，其中，所述第一氧化反应池中的pH值控制在10～11，混合搅拌时间为15～25分钟；所述第二氧化反应池中的pH值控制在9.5～10，混合搅拌时间为15～25分钟；絮凝池中的混合搅拌时间为15～25分钟；沉淀池中的沉淀时间为15～25分钟。

本发明所述的含氰废水处理和回用的方法，其中，所述高纯二氧化氯为采用低酸量制备二氧化氯的方法制备得到的高纯二氧化氯。

本发明所述的含氰废水处理和回用的方法，其中，步骤(B)中，加入的所述高纯二氧化氯与所述次氯酸钠的质量比为1:2～7，加入时，匀速地向所述第二氧化反应池中进行次氯酸钠的投加，并控制ORP在500～650。

本发明所述的含氰废水处理和回用的方法，其中，

所述絮凝剂为30～70L/h的10％的PAC和20～60L/h的0.1％PAM；

将沉淀池分离出的上清液，添加任意还原剂来控制ORP在200～500之间，调节好水质氧化性以后，送去膜过滤设备过滤，最终达标合格水再回用至生产使用。

本发明所述的含氰废水处理和回用的方法，其中，所述低酸量制备二氧化氯的方法包括如下步骤：

将P3溶液和硫酸溶液加入到制备装置中进行反应产生二氧化氯气体，在反应过程中持续进行曝气；所述P3溶液浓度为40～46％，所述硫酸溶液浓度为70～75％，所述P3溶液和硫酸溶液的摩尔比为1：1.07～1.16，且所述P3溶液和硫酸溶液的体积比为1：0.48～1：0.56；所述P3溶液和硫酸溶液的反应分第一、第二、第三三级进行，上述三级反应在相互独立的三个反应器中进行，所述第一、第二级反应的反应温度均为65～70℃，所述第三级反应的反应温度为68～73℃。

本发明所述的含氰废水处理和回用的方法，其中，所述低酸量制备二氧化氯的方法所用装置包括依次连接的一级反应器、二级反应器及三级反应器，所述一级、二级反应器之间及所述二级、三级反应器之间分别通过第一溢流管、第二溢流管连通，所述一级反应器上连接有P3溶液输送管路、硫酸溶液输送管路及曝气管，所述一级、二级、三级反应器顶部均连接有一泄压管，所述三级反应器顶部还连接有抽气管，所述三级反应器上设置有加热装置；

所述一级反应器为罐状体，所述罐状体内壁下部固定有若干个横向折流板，所述各横向折流板由高到低依次设置，所述P3溶液输送管路、硫酸溶液输送管路及曝气管与罐状体的连接点均位于最低的横向折流板下方；

所述二级反应器为罐状体，构成二级反应器的罐状体内壁固定有竖向折流板，所述竖向折流板为L形并且所述竖向折流板自所述罐状体的顶部延伸到底部，所述第一溢流管与所述构成二级反应器的罐状体的连接点位于所述罐状体的顶部并且位于所述竖向折流板的下方；

所述三级反应器为罐状体，所述加热装置为电磁感应加热器，所述电磁感应加热器包覆在构成三级反应器的罐状体外壁。

本发明所述的含氰废水处理和回用的方法，其中，所述一级反应器、二级反应器均由PVC材料制成，所述三级反应器由钛制成，所述P3溶液输送管路的进料端、硫酸溶液输送管路的进料端与所述曝气管的进气端均在同一平面内，并且所述P3溶液输送管路的进料端、硫酸溶液输送管路的进料端与所述曝气管的进气端所成夹角均为60°；

所述一级反应器、二级反应器及三级反应器呈三角形布置；

所述第一溢流管与所述一级反应器的连接点位于所述一级反应器顶部，所述第二溢流管与所述二级反应器的连接点位于所述二级反应器的顶部，所述第二溢流管与所述三级反应器的连接点位于所述三级反应器的底部。

一种本发明所述的含氰废水处理和回用的方法所用的装置，包括依次相连的二氧化氯破氰装置、二氧化氯水射器、含氰废水处理池和膜过滤器，所述含氰废水处理池包括依次连通的第一氧化反应池、第二氧化反应池、絮凝池和沉淀池，所述沉淀池还与板框压滤机相连；所述含氰废水处理和回用的装置还包括循环泵，所述循环泵的入口与所述第一氧化反应池的下部相连，所述循环泵的出口与所述二氧化氯水射器的入口相连；所述板框压滤机的上部入口与所述沉淀池的下部出口相连，所述板框压滤机的下部出口连接污泥出口管路；所述膜过滤器的入口与沉淀池的出口相连，所述膜过滤器的出口与废水出口回用管路相连。

本发明所述的含氰废水处理和回用的方法所用的装置，其中，在所述第一氧化反应池、所述第二氧化反应池和所述絮凝池中均设置有搅拌装置；所述二氧化氯水射器的出口通过第一管路连接所述第一氧化反应池的入口，所述第一管路伸入到所述第一氧化反应池的下部；；所述第一氧化反应池的上部分别与废水进口管路和氢氧化钠进口管路相连，所述第二氧化反应池的上部与次氯酸钠进口管路相连，所述絮凝池的上部分别与PAC进口管路与PAM进口管路相连。

本发明含氰废水处理和回用的方法与现有技术不同之处在于：

第一部分：

本发明所述的在线按比例分步投加高纯二氧化氯与次氯酸钠处理含氰废水的方法与现有传统的处理方法相比，主要区别是采用了氧化性更强的二氧化氯先进行大部分的处理，大大减少了次氯酸钠的运输量、储存量、投加量和产渣量，破氰效果非常理想，处理成本低，抗冲击性强，可应对废水量及含氰量的突然变化；再利用次氯酸钠的补充投加，使破氰达标，同时还可实现废水最终处理的自控操作，确保含氰废水处理的稳定进行，特别是在破氰的同时，对降低COD和Cu²⁺等，都有着更好的处理作用；同时，与单独采用原传统发生器制备二氧化氯方法相比，主要区别是较好地解决了二氧化氯破氰装置无法实现自控问题，避免了药剂的过量投加，并能较好地对昂贵的过滤膜进行保护，延长了其寿命，可减少较大的损失，使达标废水可以稳妥地回用生产，并且制备成本低，破氰耗碱量少，处理费用低，这对于必须中水回用的企业有着十分重要意义。该处理工艺方法因不需进行大的改变，可采用原废水处理装置，只需要个别管道的调整，大大减少了水处理工作量，减少了建设投资，不仅方便了操作，降低了成本，而且可使废水处理与回用系统一体化，使处理装置操作方便，运行平稳，处理效果非常明显，废水完全可以达标、回用。该处理工艺方法是国内所没有的，是一次新的革新尝试，为含氰废水处理、回用提供了一个新的设备及技术方法。

本发明所述的在线按比例分步投加高纯二氧化氯与次氯酸钠处理含氰废水方法与其他方法相比，最大优点是破氰效果非常理想，是传统处理方法所不能比拟的，成本低，减少了很多工作量，药剂投加实现了自控，操作方便，运行稳定，有效地保护了过滤膜的寿命，达到了中水回用的目的，为企业降低了费用，受到了客户高度好评，极大地满足了客户的需要。

优选方案中，强调了本发明高纯二氧化氯为采用低酸量制备二氧化氯的方法制备得到的高纯二氧化氯；加入的所述高纯二氧化氯与所述次氯酸钠的质量比为1:2～7，加入时，匀速地向所述第二氧化反应池中进行次氯酸钠的投加，并控制ORP在500～650，这个步骤中的添加量和方法都是针对于采用本发明的低酸量制备二氧化氯的方法制备得到的高纯二氧化氯而言的，使用后效果显著，普通的二氧化氯达不到这样更好的效果。

第二部分：

本发明的优选技术方案中，采用的高纯二氧化氯为低酸量制备的二氧化氯，此方法中采用P3溶液和硫酸溶液进行反应产生二氧化氯气体，并且反应过程中持续曝气，一改原传统的三元法制备方法及配方，是一种原创性的新工艺，与原高纯制备工艺方法相比，制备过程中不仅硫酸用量少、消耗低，而且原料转化率高、成本低，其原三元法成本为0.01569元/g，现低酸法成本仅为0.01072元/g，是国内高纯制备方法的最低成本，更重要的是，反应后产生的残液量少，酸含量少(具体见附表)，真正实现了国内高纯制备方法的最少用酸量、最高转化率、最低成本、最少残液量、最少残酸量，极大地满足了客户的不同需求，解决了客户一直希望的降低用酸量、降低残液量、减少成本的问题，并且该方法制得的二氧化氯纯度高、活性高，杀菌、消毒、氧化污染物效果理想，可满足各种场所的水处理需要，尤其是对较难处理的工业废水提供了处理方法，保证后期的水处理效果能够达标，达到了高纯制备方法的最好水平，填补了市场空白。

另外，P3溶液浓度为40～46％，硫酸溶液浓度为70～75％，P3溶液和硫酸溶液的摩尔比为1：1.07～1.16，且P3溶液和硫酸溶液的体积比为1：0.48～0.56，采用上述溶液浓度达到了物料平衡及热量平衡，确保反应充分进行，既保证了反应母液的酸度，也使反应能够安全、稳定、快速地进行；

还有，由于本发明低酸量制备二氧化氯的方法中P3溶液和硫酸溶液的反应分三级进行，三级反应在相互独立的三个反应器中进行，在保证物料停留时间的同时，使物料得到了充分的散热和加热，反应过程中实行三温单控、三级反应相互独立，增加了反应母液的流动历程，不断改变宏观混合效果，改善反应母液的混合状态，促进整体反应速度，提高反应效果，其原料转化率可大于98％以上，达到了国内高纯二氧化氯制备技术的先进水平。

由于本发明装置包括依次连接的一级反应器、二级反应器及三级反应器，改变了原三元法只采用单一的反应器结构形式，相当于将反应过程分为预混段、混合反应段及最终反应段，延长物料停留时间的同时，使物料得到了充分的散热和加热；

还有，由于一级反应器内固定有横向折流板，二级反应器内固定有竖向折流板，第一溢流管与一级反应器的连接点位于一级反应器顶部，第二溢流管与二级反应器的连接点位于二级反应器的顶部，第二溢流管与三级反应器的连接点位于三级反应器的底部，使反应母液在曝气下不断改变混合状态，具有充足的停留时间，进一步提高物料转化率，加快反应速度，同时，也很好地解决了散热问题；

再有，一级反应器、二级反应器及三级反应器呈三角形布置，安全性强、结构紧凑，设备体积远小于三元法的体积。

第三部分：

本发明所述方法采用的装置对管道进行了部分改进，添加、调整了部分设备，避免了大的建设投资，就可实现在线按比例分步投加高纯二氧化氯与次氯酸钠的技术方法，药剂投加实现了自控，操作方便，大大减少了水处理工作量，不仅方便了操作，降低了成本，抗冲击性强，可应对废水量及含氰量的突然变化；而且可使废水处理与回用系统一体化，使处理装置操作方便，运行平稳，处理效果非常明显，废水完全可以达标回用。该处理工艺方法是国内所没有的，是一次新的革新尝试，为含氰废水处理、回用提供了一个新的技术方法。

本发明的装置与现有技术相比，最大优点是破氰效果非常理想，是传统处理方法所不能比拟的，药剂投加实现了自控，操作方便，运行稳定，有效地保护了过滤膜的寿命，避免了大的损失，达到了中水回用的目的，为企业降低了费用，受到了客户高度好评，极大地满足了客户的需要。

下面结合附图对本发明的含氰废水处理和回用的方法作进一步说明。

附图说明

图1为本发明含氰废水处理和回用的方法的装置的结构示意图；

图2为本发明中低酸量制备二氧化氯的装置的结构示意图；

图3为本发明低酸量制备二氧化氯的装置中P3溶液输送管路、硫酸溶液输送管路及曝气管与一级反应器的连接示意图。

具体实施方式

实施例1

(A)将生产线上送来的含氰废水送入第一氧化反应池中，依次投加高纯二氧化氯和碱液，混合搅拌；

(B)步骤(A)反应后的废水自流入第二氧化反应池中，加入次氯酸钠，混合搅拌；

(C)步骤(B)反应后的废水自流入絮凝池中并投加絮凝剂，混合搅拌；

(D)步骤(C)中的废水流入沉淀池；

(E)将沉淀池分离出的含铜污泥送到压滤机压滤，滤后污泥外运；上清液送去膜过滤设备过滤，最终达标合格水再回用至生产使用。

实施例2

一种含氰废水处理和回用的方法采用高纯二氧化氯和次氯酸钠按比例分步投加方法，按如下步骤进行：

(1)将生产线上送来的含氰废水，主要含有CN^-、Cu²⁺、COD等组分，送入到第一氧化反应池中，首先投加高纯二氧化氯；同时，投加碱液，pH控制在10～11左右，混合搅拌15～25分钟，破除大部分CN^-离子，使Cu²⁺重金属游离出来，生成Cu(OH)₂胶体物；

(2)将步骤(1)反应后的废水自流入第二氧化反应池，适量补加次氯酸钠，pH控制在9.5～10左右，破除剩余少量的CN^-离子；其中，按照二氧化氯与次氯酸钠的比例为1:2～7(质量比)投加，匀速的向第二氧化反应池中进行次氯酸钠的投加，并控制ORP在500～650左右，经过混合搅拌15～25分钟，利用二氧化氯的强氧化性以及次氯酸钠的氧化性，在大量破除CN^-离子后，再补充破除剩余的CN^-离子，使之形成游离态物质，消解掉CN^-、COD等组分，使Cu²⁺游离出来，再生成Cu(OH)₂胶体物；

(3)将步骤(2)的废水自流入絮凝池，添加絮凝剂，混合搅拌15～25分钟，使Cu(OH)₂胶体物絮凝成大颗粒物；絮凝剂为添加30～70L/h的10％的PAC和20～60L/h的0.1％PAM；

(4)将步骤(3)的废水流入沉淀池，停留15～25分钟，使大颗粒铜胶体物的含铜污泥实现完全沉淀，与水分离，去除Cu²⁺；

(5)将步骤(4)分离出的含铜污泥送到压滤机压滤，滤后污泥外运；分离出的上清液，控制ORP 200～500来添加任意还原剂的量，调节好水质氧化性以后，送去膜过滤设备过滤，最终达标合格水再回用至生产使用。

实施例3

与实施例2的不同之处在于，采用的原料高纯二氧化氯为低酸法制备得到的，效果更好，是在实施例2基础上的优选方案，其他步骤同实施例2。

实施例4

将含氰废水送入第一氧化反应池中，先投加大量高纯二氧化氯，同时，投加碱液，控制pH为10，混合搅拌20分钟，废水自流入第二氧化反应池，按照二氧化氯与次氯酸钠1:7(质量比)的比例，再补加次氯酸钠，控制pH为9.5，并控制ORP为560，经过混合搅拌15分钟，废水再自流入絮凝池，添加60L/h的10％的PAC和30L/h的0.1％PAM，混合搅拌15 分钟，废水再流入沉淀池，停留25分钟，使含铜污泥完全沉淀，与水分离；分离出的上清液控制ORP400来添加还原剂，再送去过滤膜设备过滤，最终达标合格水再回用至生产使用。

含氰废水处理抽测结果：游离氰含量0.08mg/L。

实施例5

将含氰废水送入第一氧化反应池中，先投加大量高纯二氧化氯，同时，投加碱液，控制pH为11，混合搅拌15分钟，废水自流入第二氧化反应池，按照二氧化氯与次氯酸钠1:2(质量比)的比例，补加次氯酸钠，控制pH为10，并控制ORP为600，经过混合搅拌20分钟，废水再自流入絮凝池，添加70L/h的10％的PAC和20L/h的0.1％PAM，混合搅拌25分钟，废水再流入沉淀池，停留20分钟，使含铜污泥完全沉淀，与水分离；分离出的上清液控制ORP500来添加还原剂，再送去过滤膜设备过滤，最终达标合格水再回用至生产使用。

含氰废水处理抽测结果：游离氰含量0.04mg/L。

实施例6

将含氰废水送入第一氧化反应池中，先投加大量高纯二氧化氯，同时，投加碱液，控制pH为10.5，混合搅拌15分钟，废水自流入第二氧化反应池，按照二氧化氯与次氯酸钠1:4(质量比)的比例，补加次氯酸钠，控制pH为10，并控制ORP为650，经过混合搅拌25分钟，废水再自流入絮凝池，添加40L/h的10％的PAC和50L/h的0.1％PAM，混合搅拌20分钟，废水再流入沉淀池，停留15分钟，使含铜污泥完全沉淀，与水分离；分离出的上清液控制ORP200来添加还原剂，再送去过滤膜设备过滤，最终达标合格水再回用至生产使用。

含氰废水处理抽测结果：游离氰含量0.07mg/L。

实施例7

将含氰废水送入第一氧化反应池中，先投加大量高纯二氧化氯，同时，投加碱液，控制pH为11，混合搅拌20分钟，废水自流入第二氧化反应池，按照二氧化氯与次氯酸钠1:5(质量比)的比例，补加次氯酸钠，控制pH为9.5，并控制ORP为500，经过混合搅拌25分钟，废水再自流入絮凝池，添加30L/h的10％的PAC和40L/h的0.1％PAM，混合搅拌20分钟，废水再流入沉淀池，停留20分钟，使含铜污泥完全沉淀，与水分离；分离出的上清液控制ORP300来添加还原剂，再送去过滤膜设备过滤，最终达标合格水再回用至生产使用。

含氰废水处理抽测结果：游离氰含量0.05mg/L。

说明：在实施例4-7中，采用的高纯二氧化氯为低酸法制备的高纯二氧化氯，是优选方法，采用其他方法(比如三元法制备得到的二氧化氯)也能实现本发明的目的，也在本发明的保护范围之内，但从效果上来说，采用低酸法处理废水效果更好。

实施例8

采用的高纯二氧化氯为低酸法制备的高纯二氧化氯，低酸量制备二氧化氯的方法包括如下步骤：

将P3溶液和硫酸溶液加入到制备装置中进行反应产生二氧化氯气体，在反应过程中持续进行曝气；P3溶液浓度为40～46％，硫酸溶液浓度为70～75％，P3溶液和硫酸溶液的摩尔比为1：1.07～1.16，且P3溶液和硫酸溶液的体积比为1：0.48～1：0.56；P3溶液和硫酸溶液的反应分第一、第二、第三三级进行，上述三级反应在相互独立的三个反应器中进行，第一、第二级反应的反应温度均为65～70℃，第三级反应的反应温度为68～73℃。

如图2和图3所示，低酸量制备二氧化氯的方法所用装置包括依次连接的一级反应器11、二级反应器12及三级反应器13，一级、二级反应器之间及二级、三级反应器之间分别通过第一溢流管14、第二溢流管15连通，一级反应器11上连接有P3溶液输送管路21、硫酸溶液输送管路22及曝气管23，一级、二级、三级反应器顶部均连接有一泄压管，三级反应器13顶部还连接有抽气管24，三级反应器13上设置有加热装置；

一级反应器11为罐状体，罐状体内壁下部固定有若干个横向折流板111，各横向折流板111由高到低依次设置，P3溶液输送管路21、硫酸溶液输送管路22及曝气管23与罐状体的连接点均位于最低的横向折流板下方；

二级反应器12为罐状体，构成二级反应器12的罐状体内壁固定有竖向折流板121，竖向折流板121为L形并且竖向折流板121自罐状体的顶部延伸到底部，第一溢流管14与构成二级反应器12的罐状体的连接点位于罐状体的顶部并且位于竖向折流板121的下方；

三级反应器13为罐状体，加热装置为电磁感应加热器131，电磁感应加热器131包覆在构成三级反应器13的罐状体外壁。

一级反应器11、二级反应器12均由PVC材料制成，三级反应器13由钛制成，P3溶液输送管路21的进料端、硫酸溶液输送管路22的进料端与曝气管23的进气端均在同一平面内，并且P3溶液输送管路21的进料端、硫酸溶液输送管路22的进料端与曝气管23的进气端所成夹角均为60°；

一级反应器11、二级反应器12及三级反应器13呈三角形布置；

第一溢流管14与一级反应器11的连接点位于一级反应器11顶部，第二溢流管15与二级反应器12的连接点位于二级反应器的顶部，第二溢流管15与三级反应器13的连接点位于三级反应器13的底部。

补充说明：

本发明低酸量制备二氧化氯的方法实施例一

将40％的P3溶液(氯酸钠与C催化剂的混合液)和71％的稀硫酸溶液分别经P3溶液输送管路21、硫酸溶液输送管路22加入一级反应器11中，40％的P3溶液和71％的稀硫酸溶液的摩尔比为1：1.07、体积比为1：0.5，在一级反应器11中P3溶液和稀硫酸溶液发生反应形成反应母液，在反应过程中曝气管23持续曝气，上述反应母液经第一溢流管14进入二级反应器12，在二级反应器12内反应后经第二溢流管15进入三级反应器13，反应母液经过上述三级反应器充分的混合，使反应充分进行，最终得到高纯度、高活性的二氧化氯气体，经抽气管24送到被处理水体中，一级反应器11的反应温度自然维持在65℃、二级反应器12的反应温度自然维持为65℃，控制系统控制加热装置，在控制系统的自动控制下，三级反应器13内的反应温度保持在68℃，其反应原理如下：

NaClO₃(+C)+H₂SO₄→ClO₂↑+Na₂SO₄+H₂O+O₂↑

在上述制备过程中，现场对三级反应器13进行取样分析检测，检测结果：二氧化氯气体纯度为99.91％，原料转化率为98.4％。

本发明低酸量制备二氧化氯的方法实施例二

将43％的P3溶液(氯酸钠与C催化剂的混合液)和75％的稀硫酸溶液分别经P3溶液输送管路21、硫酸溶液输送管路22加入一级反应器11中，43％的P3溶液和75％的稀硫酸溶液的摩尔比为1：1.1、体积比为1：0.52，在一级反应器11中P3溶液和稀硫酸溶液发生反应形成反应母液，在反应过程中曝气管23持续曝气，上述反应母液经第一溢流管14进入二级反应器12，在二级反应器12内反应后经第二溢流管15进入三级反应器13，反应母液经过上述三级反应器充分的混合，使反应充分进行，最终得到高纯度、高活性的二氧化氯气体，经抽气管24送到被处理水体中，一级反应器11的反应温度自然维持在70℃、二级反应器12的反应温度自然维持为69℃，控制系统控制加热装置，在控制系统的自动控制下，三级反应器13内的反应温度保持在70℃，其反应原理如下：

NaClO₃(+C)+H₂SO₄→ClO₂↑+Na₂SO₄+H₂O+O₂↑

在上述制备过程中，现场对三级反应器13进行取样分析检测，检测结果：二氧化氯气体纯度为99.96％，原料转化率为98.9％。

本发明低酸量制备二氧化氯的方法实施例三

将44％的P3溶液(氯酸钠与C催化剂的混合液)和72％的稀硫酸溶液分别经P3溶液输送管路21、硫酸溶液输送管路22加入一级反应器11中，44％的P3溶液和72％的稀硫酸溶液的摩尔比为1：1.09、体积比为1：0.56，在一级反应器11中P3溶液和稀硫酸溶液发生反应形成反应母液，在反应过程中曝气管23持续曝气，上述反应母液经第一溢流管14进入二级反应器12，在二级反应器12内反应后经第二溢流管15进入三级反应器13，反应母液经过上述三级反应器充分的混合，使反应充分进行，最终得到高纯度、高活性的二氧化氯气体，经抽气管24送到被处理水体中，一级反应器11的反应温度自然维持在70℃、二级反应器12的反应温度自然维持为70℃，控制系统控制加热装置，在控制系统的自动控制下，三级反应器13内的反应温度保持在73℃，其反应原理如下：

NaClO₃(+C)+H₂SO₄→ClO₂↑+Na₂SO₄+H₂O+O₂↑

在上述制备过程中，现场对三级反应器13进行取样分析检测，检测结果：二氧化氯气体纯度为99.94％，原料转化率为99.03％。

本发明低酸量制备二氧化氯的方法实施例四

将46％的P3溶液(氯酸钠与C催化剂的混合液)和70％的稀硫酸溶液分别经P3溶液输送管路21、硫酸溶液输送管路22加入一级反应器11中，45％的P3溶液和70％的稀硫酸溶液的摩尔比为1：1.16、体积比为1：0.48，在一级反应器11中P3溶液和稀硫酸溶液发生反应形成反应母液，在反应过程中曝气管23持续曝气，上述反应母液经第一溢流管14进入二级反应器12，在二级反应器12内反应后经第二溢流管15进入三级反应器13，反应母液经过上述三级反应器充分的混合，使反应充分进行，最终得到高纯度、高活性的二氧化氯气体，经抽气管24送到被处理水体中，一级反应器11的反应温度自然维持在69℃、二级反应器12的反应温度自然维持为68℃，控制系统控制加热装置，在控制系统的自动控制下，三级反应器13内的反应温度保持在71℃，其反应原理如下：

NaClO₃(+C)+H₂SO₄→ClO₂↑+Na₂SO₄+H₂O+O₂↑

在上述制备过程中，现场对三级反应器13进行取样分析检测，检测结果：二氧化氯气体纯度为99.95％，原料转化率为98.7％。

本发明低酸量制备二氧化氯的方法和传统的三元法的比较表如下：

实施例9

在实施例1～8的基础上，本发明还提供了一种用于本发明方法的优选的装置，具体如下：

如图1所示，一种含氰废水处理和回用的装置，包括依次相连的二氧化氯破氰装置1、二氧化氯水射器2、含氰废水处理池和膜过滤器9，含氰废水处理池包括依次连通的第一氧化反应池4、第二氧化反应池5、絮凝池6和沉淀池8，沉淀池8还与板框压滤机7相连；含氰废水处理和回用的装置还包括循环泵3，循环泵3的入口与第一氧化反应池4的下部相连，循环泵3的出口与二氧化氯水射器2的入口相连。

以上方案即可实现本发明的目的，在此基础上，本发明又给出了以下优选方案：

在第一氧化反应池4第二氧化反应池5和絮凝池6中均设置有搅拌装置10；二氧化氯水射器2的出口通过第一管路201连接第一氧化反应池4的入口，第一管路201伸入到第一氧化反应池4的下部。

第一氧化反应池4的上部分别与废水进口管路401和氢氧化钠进口管路402相连，第二氧化反应池5的上部与次氯酸钠进口管路501相连，絮凝池6的上部分别与PAC进口管路601与PAM进口管路602相连；板框压滤机7的上部入口与沉淀池8的下部出口相连，板框压滤机7的下部出口连接污泥出口管路701；膜过滤器9的入口与沉淀池8的出口相连，膜过滤器9的出口与废水出口回用管路901相连。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。