一种含氰化物废水的处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种含氰化物废水的处理方法，其特征在于：包括（1）废水pH和温度调节；（2）加入荧光假单胞菌的所需营养物质；（3）经混合调适后的废水通入间接反应器反应；（4）出水进入消毒灭菌装置；（5）处理后的废水进入排放池共5个步骤。本发明在初始CN-浓度为100mg/L的废水，氰化物去除率达99.9%，初始氰化物浓度为200mg/L的废水，氰化物去除率达92.2%，初始氰化物浓度为300mg/L的废水，氰化物去除率达达到89.8%，利用该方法处理含氰废水提高了处理效率，缩短了处理时间，避免了二次污染和处理设备的腐蚀，处理过程中的能耗较低，所用药剂和材料都很容易得到，有很好的经济效益。
【专利说明】一种含氰化物废水的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明一种含氰化物废水的处理方法，属于环境保护领域。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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、H202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。这些方法都能在一定程度上处理掉含氰化物废水中的氰 化物，但是都在一定程度上面临着各自不同的问题，比如碱性氯化法会产生氯化氢二次污 染，腐蚀设备等，臭氧氧化法需要消耗大量电能而且设备维护困难，酸化挥发-碱吸收法有 投资大，运行成本1?等等。
[0005] 活性炭法处理含氰废水的原理是，活性炭吸附含氰废水中的02和氰化物，这样可 以使氰化物从水中除去，这是物理过程，此外活性炭在活性炭表面上的〇 2和H20会生成H202 (活性炭本身作为催化剂)，假如废水中存在铜盐的情况下(一般都会有)，还会发生氰化物被 H202氧化分解的反应，在初始CN_浓度分别为50mg/L、100 mg/L、200 mg/L和300 mg/L的情 况下经过60h废水中氰化物的去除率可以分别达到85. 6%、80. 1%、70. 2%、50. 2%。
[0006] 荧光假单胞菌在分类学上属于细菌中的杆菌，不产芽孢，革兰氏染色阴性，需氧， 能利用葡萄糖和果糖，最适生长温度为25-30°C，生化能力活跃，可降解许多人工合成化合 物，常被用于环境保护。
[0007] 在有葡萄糖、微生物一般生长所需要无机盐的基础上，荧光假单胞菌可以利用废 水中的氰化物作为唯一氮源进行新陈代谢，在初始CN-浓度分别为50mg/L、100 mg/L、200 mg/L和300 mg/L的情况下经过60h废水中氰化物的去除率可以分别达到96. 4%、94. 1%、 86. 2% 和 69. 3%。
[0008] 本发明采用的是同时活性炭吸附氧化和微生物降解、铁碳微电解的新型方法，这 种方法是特点是环保，不产生二次污染，由于采用吸附和微生物降解的方法，其能耗的也很 低，而处理效果好，由于是采用了固定式生物膜技术，微生物的适应性变好，缩短了微生物 适应期的时间，当初始氰化物浓度在l〇〇mg/L以内时，经过温度设定在26°C，PH=6,活性炭 颗粒粒径为2-4mm，18-24h的反应后，去除率可高达99. 9%，初始浓度为200mg/L的可高达 92. 2%，300mg/lL也可以达到89. 8%的处理效果，如需达到更好的效果相应延长反应时间即 可。
【发明内容】
[0009] 针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种处理含氰废水的方法，具体步 骤如下： 第一步，将含氰废水从原水池通入调节池，在调节池中，用H2S04和/或NaOH调控pH在 4-6,控制调节池水温在26°C ; 第二步，通过加药箱将荧光假单胞菌所需的营养物质加入； 第三步，经过调节的废水被通入间歇式反应器，间歇式反应器下设有格网填料层，格网 填料层内填充有活性炭基质、铁粉颗粒，活性炭基质与铁粉颗粒的体积比为3:1，格网的孔 径小于1mm，保证活性炭基质在其中的稳定性，在活性炭基质上负载有已移植好的荧光假单 胞菌的形成的生物膜，在格网下部设有搅拌装置，转速为150rpm，在格网填料层下方设有曝 气装置，为荧光假单胞菌的生长代谢提供氧；间歇式反应器还连接有温度和pH调控装置， 保证反应在26°C，pH在4-6 ;间歇式反应器运行分为进水，反应，沉淀，滗水和待机五个阶 段，全过程由设定好的程序自动化进行； 第四步，从间歇式反应器流出的水进入消毒灭菌装置， 第五步，经过处理后的废水最终排放入排水池。
[0010] 荧光假单胞菌所需的营养物质为葡萄糖5g/L，KH2P04 0. 5g/L，K2HP04 0. 5g/L，MgS04 0.05g/L〇
[0011] 间歇式反应器运行各阶段的时间为进水时间为2h，反应时间18-60h，沉淀时间 4h，滗水待机时间2h。
[0012] 根据具体废水处理量，并联多个间歇式反应器，每个反应器所在运行阶段不同步， 保证氰化物废水的连续处理，不间断。
[0013] 本发明与现有技术相比较有以下优点： (1)本发明采用的是同时活性炭吸附、微生物降解、铁碳微电解的新型复合处理方法， 反应机理是粉末活性炭、铁、荧光假单胞菌共同作用的结果。在该系统中，粉末活性炭作为 微生物的载体，因而认为它是生物膜法与铁粉颗粒充当电子转移载体相结合的系统，由于 活性炭具有巨大的吸附作用，首先有部分荧光假单胞菌及有机物被吸附到微孔内及粉末活 性炭表面，随着吸附量的逐渐增大就会在活性炭外层形成生物膜，从而构成了以炭粉为核 心充满细孔的絮体结构，这样在一定程度上提高了含氰污水的可生化性能，其粉末活性炭 载体表面的生物膜生长过程经历一个初生、生长、成熟及老化剥落的过程，该系统的物理吸 附，化学氧化电子转移及微生物降解作用都不是独立的，而是一个相互影响复杂系统，产生 协同效应，能够完全去除废水中的CK且显著降低NH3-N、C0Dcr的含量，当初始氰化物浓度 在100mg/L以内时，经过温度设定在26°C，PH=6，18-24h的反应后，去除率可高达99. 9%，初 始浓度为200mg/L的可高达96. 2%，300mg/L可以达到92. 8%的处理效果，同时CODcr去除 率达到55?85%，去除效果明显优于现有其他处理方法。并且能够处理lmg/L以下极低氰 化物浓度的废水，现有技术中很难做到。
[0014] (2)相较于单独的活性炭吸附法和微生物降解法，这样的联合方法，提高了两者的 处理效率，缩短了处理时间。
[0015] (3)生物法能够克服一般的化学类方法对于金属络合物脱除不彻底的缺点。
[0016] (4)与现有的常用的化学类方法相比，避免了二次污染和处理设备的腐蚀。（5)处 理过程中的能耗较低，所用药剂和材料都很容易得到，有很好的经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是本发明装置的结构示意图。
[0018] 图中：1 -原水箱、2 -加药箱、3 -调节池、4 -温度计、5_pH、6 -间歇式反应器、 7 -格网填料层、8 -消毒装置、9 一排水池。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0020] 利用上述装置处理含氰废水的方法，具体步骤如下： 第一步，将含氰废水从原水池通入调节池，在调节池中，用H2S04和/或NaOH调控pH在 4-6,控制调节池水温在26°C ; 第二步，通过加药箱将荧光假单胞菌所需的营养物质加入，荧光假单胞菌所需的营养 物质为葡萄糖 5g/L，ΚΗ2Ρ04 0· 5g/L，Κ2ΗΡ04 0· 5g/L，MgS04 0· 05g/L ; 第三步，经过调节的废水被通入间歇式反应器，间歇式反应器下设有格网填料层，格网 填料层内填充有活性炭基质、铁粉颗粒，活性炭基质与铁粉颗粒的体积比为3:1，格网的孔 径小于1mm，保证活性炭基质在其中的稳定性，在活性炭基质上负载有已移植好的荧光假单 胞菌的形成的生物膜，在格网下部设有搅拌装置，转速为150rpm，在格网填料层下方设有曝 气装置，为荧光假单胞菌的生长代谢提供氧；间歇式反应器还连接有温度和pH调控装置， 保证反应在26°C，pH在4-6 ;间歇式反应器运行分为进水，反应，沉淀，滗水和待机五个阶 段，间歇式反应器运行各阶段的时间为进水时间为2h，反应时间18-60h，沉淀时间4h，滗水 待机时间2h，全过程由设定好的程序自动化进行，根据具体废水处理量，并联多个间歇式反 应器，每个反应器所在运行阶段不同步，保证氰化物废水的连续处理，不间断； 第四步，从间歇式反应器流出的水进入消毒灭菌装置； 第五步，经过消毒灭菌最终排放。
[0021] 通过上述方法处理初始氰化物浓度为l〇〇mg/L的废水，氰化物去除率达99. 9%，初 始氰化物浓度为200mg/L的废水，氰化物去除率达92. 2%，初始氰化物浓度为300mg/L的废 水，氰化物去除率达达到89. 8%，去除效果明显优于现有其他处理方法。
【权利要求】
1. 一种含氰化物废水处理装置处理含氰化物废水的方法，其特征在于：具体步骤如 下： 第一步，将含氰废水从原水池通入调节池，在调节池中，用调控pH在4-6,控制调节池 水温在26°C ; 第二步，通过加药箱将荧光假单胞菌所需的营养物质加入； 第三步，经过调节的废水被通入间歇式反应器； 第四步，从间歇式反应器流出的水进入消毒灭菌装置； 第五步，经过消毒灭菌最终排放入排放池。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1冲调节pH是用Na0H/H2S04调节。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2)中：荧光假单胞菌所需的营养物质 为葡萄糖 5g/L，ΚΗ2Ρ04 0· 5g/L，Κ2ΗΡ04 0· 5g/L，MgS04 0· 05g/L。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3)中：间歇式反应器下设有格网填料 层，格网填料层内填充有活性炭基质、铁粉颗粒，活性炭基质与铁粉颗粒的体积比为3:1，格 网的孔径小于1mm，保证活性炭基质在其中的稳定性，在活性炭基质上负载有已移植好的荧 光假单胞菌形成的生物膜。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3)中：间歇式反应器在格网下部设有 搅拌装置，转速为150rpm，在格网填料层下方设有曝气装置，为荧光假单胞菌的生长代谢提 供氧。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3 )中间歇式反应器还连接有温度和pH 调控装置，保证反应在26 °C，pH在4-6。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：间歇式反应器运行各阶段的时间为进水时 间为2h，反应时间18-60h，沉淀时间4h，滗水待机时间2h。
8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：根据具体废水处理量，并联多个间歇式反应 器，每个反应器所在运行阶段不同步，保证氰化物废水的连续处理。
【文档编号】C02F9/14GK104118962SQ201410055398
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】张一梅, 聂宇 申请人:张一梅