含氰废液的合规处置方法及重要研究意义

含氰废液的合规处置方法及重要研究意义

废水中含有的氰化物包括无机氰化物和有机氰化物，其中无机氰化物废水主要来自氢氰酸合成行业和氢氰酸使用行业，如丙烯腈、乙腈、甲基丙烯酸甲酯合成行业，部分电镀、染料及医药生产企业等。氰化物特指以氰基（CN）为基团的化合物，氰化物稳定性极高，在正常的化学反应中以整体形式存在。氰化物对人畜植物均有毒性，尤其超过一定浓度时有致死危险，因此含氰废水的达标处置具有十分重要的研究意义。

含氰废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法，生产处置中常用的是化学法。化学络合法具有试剂来源广、价格低廉、消耗少、成本低、设备投资少、使用方便、产物可回收等优点。其中硫酸亚铁法可生成铁蓝或进一步生成黄血盐产品，在高浓度含氰废水处理中具有明显的优势，日益受到重视。

结合工厂高浓度含氰废液的危害特性及处置设备的实际情况，探讨了化学络合-絮凝沉淀法处理含氰废液的可行性，在小规模实验室试验中取得了良好的效果，并在实际生产过程中实现了含氰废液的处理处置。

1 含氰废水性质

试验选取的氰化物废液为，废液呈棕褐色，主要成分为亚铁氰化物和亚铁氰化物。经过实验室检测，对氰化物废液的检测结果见表1。

2. 工艺对比与分析

2.1 除氰原理

氰化物废液为无机氰化物废液，在酸性条件下，氰化物废液中的CN离子能与Fe²+、Fe+离子络合生成沉淀物普鲁士蓝（又称铁蓝），从而达到除去氰化物的目的。普鲁士蓝在溶液中稳定，不易分解。进一步加碱调节溶液pH为中性，再加入絮凝剂进行絮凝沉淀。经压滤机过滤后泥水分离，污泥固化填埋，废水与生活污水混合后进入污水深度处理系统处理，达到回用标准后回用。

2.2 实验条件

2.2.1 化学络合剂的选择

查阅了“化学络合-絮凝沉淀法”处理含氰废水的相关资料，发现铁盐对废水中的氰化物有很好的络合效果。根据厂区生产设备情况、操作难度、泥浆产生量大增加生产成本等因素，结合小试研究，投加硫酸亚铁和聚合铁作为化学络合剂是最佳选择。硫酸亚铁和聚合铁的最佳投加质量比分别为5%和5%，有很好的除氰效果。

2.2.2 pH 调节

1）络合反应pH值。经过大量的实验对比研究发现，在酸性条件下，氰化废液中的CN离子与铁盐络合沉淀效率最高。因此，拟利用厂内收集的废硫酸调节氰化废液pH值至2~3。

2）物化出水pH值。物化处理后的出水要达到工厂污水的进水要求，需将废水pH值调节至8-10。与石灰相比，氢氧化钠产生的污泥量相对较少。可考虑利用工厂内的废弃氢氧化钠来调节pH值，达到以废治废的目的，节省原辅材料的消耗。

2.2.3 絮凝剂的选择

聚合氯化铝（简称PAC）是一种无机高分子水处理剂，通过氢氧离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用，产生较大的分子量和较高的电荷，其缺点是产生泥量大。聚丙烯酰胺（PAM）能特异性地吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒间起着连接架桥作用，使细小颗粒形成较大的絮凝体，加快沉淀速度，其缺点是PAM价格较高。结合实验和实际生产考虑，当聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的添加比例分别为1%和0.1%时，可以产生协同效应，提高絮凝处理能力，减少泥量和生产处理成本。

2.2.4 实验测试

1）实验步骤

实验过程中，打开通风柜抽气装置，取含氰化物废液400mL于500mL烧杯中，加废硫酸调节溶液pH为2~3，加入硫酸亚铁20g，搅拌5min，加入聚合硫酸铁20g，搅拌5min。加废氢氧化钠调节溶液pH为8，加入絮凝剂聚合铝20g，搅拌5min，加入聚丙烯酰胺（PAM）0.4g，搅拌5min，静置1~1.5h，观察沉降情况。采用《水质中氰化物测定容量法和分光光度法》检测上述实验后的上清液中的总氰化物含量。

2）结果与分析

经过实验室检测，小试试验测试结果达到了污水总氰化物进水标准，测试结果见表2。

2.3 工艺流程

含氰废液批量处理工艺确定为：将含氰废液pH调节为酸性，将生成的气体吸收后再次处理，以硫酸亚铁、聚合硫酸铁为螯合剂，加烧碱调节pH为弱碱性，投加絮凝剂聚合铝、PAM，经絮凝沉淀后，废水经压滤机处理，泥水分离。含氰废液处理工艺流程如图1所示。

2.3.1 化学复合沉淀反应

生产时每批次将含氰废液泵入废水池5m3，并加入5m3渗滤液稀释，稀释完成后将10m3废水泵入综合反应池。进料完成后，开启吸收塔装置，向综合反应池中加入0.05m3废硫酸，调节废液pH为2~3，同时进行搅拌。生成的气体被吸收塔内喷淋的碱溶液吸收。吸收液定期泵入综合反应池进行进一步处理。反应完成后，加入0.25~0.30m3硫酸亚铁溶液，搅拌10分钟，再加入0.25~0.30m3聚合铁溶液，充分搅拌反应10分钟。

2.3.2 絮凝沉淀反应

待化学络合反应完成后，加入0.05~0.1m3氢氧化钠溶液调节废水pH值为8左右，最后加入1%聚合铝溶液45~50L、0.1%PAM溶液45~50L，充分搅拌，反应5~10分钟。

2.3.3 泥水分离

废水完成絮凝沉淀反应后，通过压滤机过滤，实现泥水分离；污泥进入固化填埋场处置，废水与生活污水按比例调节后进入污水深度处理系统处理回用。

2.4 设备参数

氰化物废液处理工艺主要设备规格及参数如表3所示。

3.治疗效果

3.1 物理和化学流出物要求

物化处理后出水应满足污水车间设计进水要求，各项指标见表4。

3.2 测试结果

对含氰废水批次处理结果、污水混合样、超滤出水总氰化物质量分数进行检测，检测结果均符合标准，统计结果见表5。

4. 管理措施

1）作业过程中人员防护到位，严格按照工艺要求处置，并做好处置记录；

2）现场操作人员严格遵守设备操作规程，根据实际生产情况适当调整控制参数；

3）处理后的废水和污泥应及时取样送实验室检测，确保处理结果符合标准。

5 结论

采用“化学络合-絮凝沉淀”工艺批量处理高浓度无机氰化物废液，选择硫酸亚铁、聚合铁作为络合剂，选择聚合铝和聚丙烯酰胺（PAM）作为絮凝剂，处理后的废水与生活污水混合后进入污水处理系统进行深度处理，最终出水达到《污水综合排放标准-1996》一级标准。本方法操作过程简单，实用性强，可应用于化工行业高浓度无机氰化物废液的生产处置，对解决高浓度无机氰化物废液的处理处置具有一定的生产指导意义。

结尾