专利名称：利用离子转化与氧化拆解法去除污水中总氰的方法
技术领域：
本发明涉及一种去除污水中总氰的方法，尤其涉及一种利用离子转化与氧化拆解法去除污水中总氰的方法，属于环境保护领域。
背景技术：
尽管氰化物属剧毒剧害物质，随生产排废进入水或空气环境对人畜生存安全危害极大，属于国家严管化工产品。但是目前现实生产中还有相当多行业如冶金，采选，电镀，化工，机加工，橡胶，制革，制药等诸多行业由于生产需要将含有氰化物的废弃物排入水中。比如选金生产时对水的利用约是1 3，即当一吨金矿石进入采选过程，就需要3吨水。以日选矿石500吨的小型选厂估算，每天生产所需要的新鲜水就至少是1500吨。由于生产过程基本没有水损耗，故每天排放含氰废水基本上是1500吨。当检测该类水中氰含量为90mg/ L时，1500L水中的含氰总量大约135000mg，随污水进入纳污水体。累积危害对水体安全不言而喻。随着人们对环境保护的日益重视，对之进行彻底处理已刻不容缓。近年来，人们采取多种措施对氰化物进行治理，如自然降解法、酸性挥发法、碱性氯化法、絮凝沉淀法、因科法、臭氧法、次氯酸钠氧化法、生物氧化法等。尽管上述诸多技术方法各有所长，但在实际应用中存在诸多缺陷。归纳如下(1)只能处理游离状态下的简单氰，而对多种形式存在的高浓度、难降解、成分复杂氰则难以彻底、全面处理。尤其对氰的络合物、偶合物、衍生物等种类繁多，结合紧密，难以破除的氰化物基本无能为力，使处理效果难以满足国家环保排放要求和企业治理污染的实际需要。例如①由于氰化物种类的复杂性和多变性，其还原性和氧化性有巨大差别，单纯的氧化法(碱性液氯法、H2O2, NaClO, O3等)只能破除部分还原性较强的氰化物，最终氧化效果往往不理想也不稳定；②硫酸亚铁絮凝沉淀法容易离解出氰根； ③因科法对硫氰以及氰的衍生物效果很差；④生化法不成熟不稳定。(2)运行费用高，治理设施建起用不起，难以满足企业节能减排的双重需要。(3)技术适应性差，普遍难以随水量和水中氰化污染物浓度、成份不同而变化。一旦排水量和水中氰化污染物浓度、成份发生变化，即出现运行不稳，排放浓度变化加大。由此形成了含氰污染废水处理难以破解的技术瓶颈。使该类废水长期得不到较好处理，严重污染环境，危害人畜生存安全。也由此制约该类企业的发展。目前应用较为普遍的为碱式氯化法处理法，尽管理论上可行，但研究试验结果以及应用实践证明，该技术处理成本高达 30元/吨，出水总氰含量仍在3-10mg/l，超过国家规定排放标准值5-20倍。(4)现有技术普遍存在设施占地面积大，工艺流程长，自动化程度低，不易操作等技术缺陷。因此，打破传统技术，进行彻底变改，研究开发出处理效果好、成本低、易操作、运行稳定高效的含氰废水处理新技术迫在眉睫。
发明内容
针对现有技术状况，本发明目的在于提供一种处理效果好、费用低，运行稳定、可靠，高效的，符合节能减排发展方向的含氰废水处理新方法。彻底打破含氰废水处理的技术瓶颈，有效保护水环境和土壤环境免受氰化物污染。为实现本发明目的，选取如下技术方案根据废水中不同氰结合物的化学特性，对各种不同形式存在的氰化物采用不同的去除技术，即对游离氰、高浓度复杂络合氰、难降解复杂衍生物以及偶合氰采取“强力离子转化”和“有针对性破除” 二级递进的独特新设计即SIF法。首先采用一级离子转化法对污水中游离氰、复杂氰、络合氰以及难破解的氰衍生物、偶合物进行预处理每吨污水中投加0. 3-0. 5kg铝盐，并调整污水PH值至8. 0-9. 5，主要是利用铝盐中的铝离子与污水中不同形态的氰根离子生成铝氰络合物，完成对复杂多变的不同形态氰的转化过程。另一方面，铝离子与络合氰等反应生成沉淀而去除；其次利用铝盐压缩双电层、吸附架桥和网捕卷扫等原理而去除难破解的氰的衍生物、偶合物等，进行强力共沉。然后采用第二级二氧化硫空气法针对性地对铝氰络合物进行氧化拆解投加亚硫酸钠或焦亚硫酸钠，投加量为0. 2-0. 5g/l，与传统二氧化硫空气法的重要不同就是不需要投加价格昂贵的重金属离子硫酸铜作为催化剂。最后采用鼓风曝气方式进行催化氧化完成最终破解。出水可以达到0.5mg/l以下，达到国标要求。所述的铝盐为硫酸铝、碱式氯化铝等絮凝剂。本SIF技术方法创新点在于所投加的铝盐作用是利用铝离子与氰根发生反应， 形成新的铝氰络合物，完成对污水中绝大部分氰根的离子交换。通过离子转化过程促使多种不同形态的氰根转化成铝氰络合物，是本技术核心所在。整个交换过程只需一级沉淀即可完成。而后利用二氧化硫空气氧化进行针对性地破除污水中的铝氰络合物，且不需要投加价格昂贵的催化剂硫酸铜，并使二氧化硫的用量大幅度下降，(用量约为传统二氧化硫氧化工艺的一半)，其效果反比传统工艺明显好很多。SIF法处理含氰废水两段工艺密不可分。前段转换是后段彻底破除的前提和基础，后段是前段的强有力补充。本发明有益效果(1)使涉氰行业产生含氰废水中总氰破除率达到99. 99%，稳定达到或优好于《污水综合排放标准》(GB8978-1996) —级排放标准。标准值0. 5mg/l，最佳出水结果优于标准值10倍；(2)节能节资，目前由传统技术处理平均费用观元/t下降到3. 62元/t左右，仅为传统技术的1/5 ；相对有些技术降幅可高达90% ；(3)与现有技术相比，可减少动力设备3/4，减少建设投资1/3，减少动力消耗 90%。(4)采用该方法处理后的废水完全符合工艺用水质量要求，回用到生产工艺，达到废水“零”排放，同时节约等量新鲜用水。该方法可应用于采选，冶金，机械加工，电镀，化工，制革等多种行业生产排放废水中氰化污染物的治理，绿色环保。本发明与现有各种技术方法比较结果如下表
权利要求
1.一种利用离子转化与氧化拆解法去除污水中总氰的方法，其特征在于，首先调整污水pH值至8. 0-9. 5，采用一级离子转化法加入铝盐对污水中游离氰、复杂氰、络合氰以及难破解的氰衍生物、偶合物进行预处理；然后投加亚硫酸钠或焦亚硫酸钠，采用第二级二氧化硫空气法针对性地对铝氰络合物进行氧化拆解；最后采用鼓风曝气方式进行催化氧化完成最终破解。
2.如权利要求1所述的去除污水中总氰的方法，其特征在于，所述的铝盐为硫酸铝、碱式氯化铝；每吨污水中投加0. 3-0. 5kg铝盐。
3.如权利要求1或2所述的去除污水中总氰的方法，其特征在于，亚硫酸钠或焦亚硫酸钠投加量为0. 2-0. 5g/l。
全文摘要
本发明公开了一种去除污水中总氰的方法，尤其涉及一种利用离子转化与氧化拆解法去除污水中总氰的方法，属于环境保护领域。该方法根据废水中不同氰结合物的化学特性，对各种不同形式存在的氰化物采用不同的去除技术，即对游离氰、高浓度复杂络合氰、难降解复杂衍生物以及偶合氰采取“强力离子转化”和“有针对性破除”二级递进SIF法。使涉氰行业产生含氰废水中总氰破除率达到99.99％，保证该类废水稳定达到或优好于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。该方法可应用于采选，冶金，机械加工，电镀，化工，制革等多种行业生产排放废水中氰化污染物的治理。具有工业化推广应用前景。
文档编号C02F101/18GK102464414SQ20101053172
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者周悦先, 樊亚宗, 熊伟 申请人:河南省新悦环境科学技术研究发展有限公司