超声辅助零价铁、双氧水降解泥浆中氰化物的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环保技术领域，特别是一种超声辅助零价铁、双氧水降解泥浆中氰化物的方法。
【背景技术】
[0002]黄金生产和电镀等行业会产生大量含有高浓度游离氰化物、金属氰化络合物的废水，由于氰化物具有剧毒，从环境领域和生物安全角度考虑，如何安全有效处理这些废水，一直备受关注。氰化物对环境和人类健康有极大的危害，毒性强、作用快。依据临床毒理实验证明极少量的氰化物摄入就会导致人、畜在较短的时间内中毒死亡(以游离态存在的氰根0.5-3.5 mg/kg体重就会导致机体死亡)。目前存在多种处理含氰废水的方法，主要分为化学法、物理法和生物法，依据废水的来源、浓度、处理的目的、规模大小及经济要求等方面的不同，在选用处理含氰废水的方法时有针对性的选用不同的工艺。工业生产中常见的处理方法有沉淀法、氧化法、分离法、酸化法等，但是这些工艺方法大多存在处理周期长、处理不完全、成本高、无法回收氰化物、产生二次污染等缺点，因此开发快速、有效、环保的含氰废水处理新工艺，具有十分重要的意义。此外，在黄金矿山开采过程中所产生的含氰废水一般还会含有大量污泥，这些污泥的组分相当复杂，常常与废水中的氰化物生成各种络合物，这对有效地降解含氰废水中的氰化物带来更大的困难。申请号为201410641843.X的中国专利公开了一种黄金矿山氰化废渣淋溶液治理方法，其通过化学氧化处理、紫外/臭氧氧化处理、混凝沉淀处理和光催化氧化处理组成，氰化废渣淋溶液在处理时首先选用双氧水作为氧化剂对废水中较易处理的污染物进行氧化处理，然后通过紫外和臭氧的协同作用，对废水中污染物进一步氧化处理，处理后的废水通过混凝沉淀去除废水中的悬浮颗粒物、重金属离子及络合物等污染物，沉淀后的上清液采用光催化氧化法去除废水中的复杂污染物；该发明将双氧水氧化法、紫外/臭氧高级氧化法、混凝沉淀法和光催化氧化法结合在一起，协同对黄金矿山氰化废渣淋溶液进行深度处理，虽然具有较好的处理效果，但是工艺太复杂，处理成本高，会产生二次污染。
[0003]研究表明超声波降解化合物机理主要是空化理论和自由基理论，超声波一方面可以通过空化作用产生高温高压，提高分子活性，加快化学反应速度；另一方面空化气泡崩灭产生强大的流体力学剪切力，使分子间断裂，同时使水分子裂解成.0Η和.Η自由基，引发各种反应。一些研究结果表明超声波和零价铁之间存在协同作用，戴友芝等用超声波/零价铁降解水中五氯酚，结果发现，超声波/零价铁体系对五氯酚的去除率明显大于单独超声波和零价铁体系去除率之和，说明超声波与零价铁具有明显协同作用，和赵保卫等用超声波和零价铁降解氯代苯酚的实验结果一致。目前对超声波辅助零价铁降解污染物的研究集中在废水处理有机物领域，如申请号为200810056209.4的中国专利公开了一种超声波催化降解有机污染物的方法，将负载金属纳米粒子的氧化物复合型固相催化剂和含有有机污染物的水溶液置于超声波发生器中，在超声波辐射下使有机污染物降解和矿化，该发明使用负载金属纳米粒子的氧化物复合型固相催化剂可以使超声波降解有机污染物的效率大大提高；目前，利用超声波辅助降解泥浆中氰化物的方法，仍未见报道。
【发明内容】
[0004]针对现有氰化物污染物处理方法存在工艺复杂、产生二次污染、处理成本高的问题，本发明提供一种超声辅助零价铁、双氧水降解泥浆中氰化物的方法，可大幅度缩短了含氰泥浆中氰化物的降解时间，在短时间(10_15min)内即实现含氰泥浆的达标排放，可以满足含氰泥浆快速修复的需求，具有工艺简单、操作方便、降解效果好的优点，本发明是这样实现的:
一种超声辅助零价铁、双氧水降解泥浆中氰化物的方法，其具体步骤为:a)调整泥浆PH值为5.7-6.3 ;b)向泥浆中加入零价铁和双氧水，搅拌的同时辅助功率为800 W的超声10-15 min，以降解泥浆中的氰化物；其中，所加入零价铁和双氧水的质量分别为泥浆质量的 I %。-2%。和 4%。-8%。。
[0005]进一步，本发明所述降解泥浆中氰化物方法步骤a)中，是以硫酸调整泥浆pH值至5.7~6.3o
[0006]进一步，本发明所述降解泥楽中氰化物方法步骤b)中，搅拌速率为300-600 rpm。
[0007]本发明利用超声波/零价铁技术能有效降解泥浆中的氰化物，其原理为:在超声波和Fe。同时存在条件下，Fe。作为一种固相催化剂可以降低超声空化阈值，同时提高自由基的生成率；同时，添加适量的双氧水可以显著提高泥浆中的氰化物的降解效率。相比于现有技术，本发明的有益效果体现在:
(1)本发明提供的泥浆中氰化物降解方法，在超声辅助条件下，氰化物降解时间与现有其它工艺方法相比大大降低，短时间(10-15min)内处理效果就已经达到排放标准，可满足含氰泥浆快速修复的需求；
(2)本发明的氰化物降解方法，工艺过程简单，操作方便，在零价铁和双氧水的协同作用下，泥浆中的氰化物降解快速、高效，处理效果彻底不会产生二次污染；
(3)本发明与现有处理工艺相比，不仅可以处理氰化物废水，而且可以实现对泥浆中氰化物的降解，不必进行泥水分离，处理周期短，适应性强，对所有形态的氰化物均可以实现降解。
【附图说明】
[0008]图1为超声辅助零价铁在不同时间对氰化物的去除效果示意图；
图2双氧水施加量对泥浆中氰化物的降解效果示意图；
图3为不同pH条件下对氰化物去除效果的影响示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合具体实施例对本发明方法进一步进行描述。
[0010]实施例1
本实施例中含氰化物的泥浆取自北京市某黄金冶炼企业，泥浆固液比为1:4，检测pH值为8.1，呈弱碱性；泥浆中主要污染物为氰化物，采用HJ 484-2009中公开的方法测定泥浆中的氰化物，测得总氰化物浓度为4.65 mg/Lo而《工业“三废”排放试行标准》(GBJ4-73)中对工业废水中氰化物最高允许排放浓度为0.5mg/L，该泥浆中氰化物超标，需要处理达标后才能排放。
[0011]本实施例利用超声辅助零价铁、双氧水降解泥浆中的氰化物方法，应用于降解该泥水混合物中的氰化物，具体步骤如下:
取500