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浅谈含氰电镀废水处理工艺 科学之友 2017年10月 浅谈含氰电镀废水处理工艺 张杰欣 (广东广州) 摘要：电镀废水是水环境的主要污染源之一，如果不经处理直接排放，会严重污染我们生活的环境，也是巨大的资源浪费。本文主要讲述电解氧化法处理高浓度氰化物电镀废水的反应机理、工艺流程及过程控制方法。 关键词：电镀废水；电氰化物；处理。 中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-8136(2011)30-0013-02电镀废水中的主要污染物有铜、镍、锌等金属及其络合物、F-、SS、酸、碱、有机物等，有些电镀企业废水中还含有Cr、CN等危害极大的污染物。氰化物电镀表面处理工艺以其性能稳定、成本低、条件易控制、结合强度好等优点，在军工、电子、汽车、家电、PC等行业得到了广泛的应用。然而氰化物电镀在长期受到人们青睐和使用的同时，也给人们的生活和工作环境带来了相当大的麻烦和危害。含氰化物电镀工艺由于镀液或废水毒性较大，对处理过程的控制要求十分严格。 传统处理采用漂白粉和次氯酸钠一步或两步氧化处理，存在以下缺陷：处理成本高；难以同时处理高浓度和低浓度废水；排放控制不稳定，容易超标排放；处理过程中会产生低毒及重金属副产物，造成二次污染。
因此寻求一种稳定、易操作、处理费用低、能控制二次污染、能保证废水稳定达标排放、能削减排放总量的处理工艺势在必行。1含氰废水的处理工艺目前，世界上对含氰电镀废水应用最广泛的处理工艺主要有以下几种：二氧化氯化氧化法、膜分离法、离子交换法、电解处理法等。根据废水的来源、组成、各组分含量以及废水的具体工艺条件不同，采用和制定的方案也不同。2高浓度含氰电镀废水的处理工艺该工艺将电解与传统氧化相结合，对传统电镀废水处理工艺进行了优化和改进。电解处理含氰电镀废水的工艺研究始于20世纪70年代，美国、德国等欧美发达国家均有人进行过研究。 当时主要针对电镀厂产生的高浓度(500mg/L以上)含氰废水，其优点是去除效果好、效率高，在去除氰化物的同时，还去除废水中的Cu、Ni等重金属杂质，并富集残余贵金属，且不增加溶液中的有害物质。其缺点是当溶液中CN的质量浓度降到一定含量(100mg/L以下)时，其效果和效率就大大降低。实验结果表明，当CN的质量浓度由100mg/L降到150mg/L时，仅需电解24小时，而连续电解48小时后，溶液中的质量浓度仍达30-50mg/L。
针对以上特点，对设备和工艺设计进行优化，当CN-1质量浓度在100mg/L以上时采用电解法，当CN-1质量浓度降至100mg/L以下时，采用传统的次氯酸两级氧化法去除。这样不仅保证了高浓度下CN-1的去除效率，节省了处理时间和原料及试剂，而且在低浓度下使用少量的强氧化剂就能快速分解废液中的CN-1，综合成本较低。通过此方法，废液中的CN-1可以在短时间内达到0.5mg/L以下，重金属含量几乎为零。同时，最终废水通过减压蒸发收集工艺循环利用，用于浇灌花草、树木、草坪，成功开创了含氰电镀废水处理的典范。 2.1工艺流程电解氧化法处理高浓度含氰废水（CN-质量浓度为500～/L）的工艺流程为：含氰废水—电解除氰（≤100mg/L）—两级氯化氧化法除氰（≤0.5mg/L）—减压蒸馏—馏出液绿化或回用（少量残液送综合处理站）。7结束语集团公司部分兄弟公司也陆续在使用，实践证明，不仅能对铜、铁等硫化矿物有抑制作用，而且对集团公司不同阶段的高铅矿都有很好的抑铅效果，同时对辉钼矿的可浮性不产生影响。 另一方面，由于高效、低毒，其投入使用后，尾矿水可以正常达标排放，对于环境保护具有重要意义。
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rds. :;;;一13—科学之友2003年10月 2.2 反应机理 2.2.1 电解反应机理 阳极：CN一+2OH一—}CN0+2e+H,0 当氰化物浓度降低时，伴随有下列反应： 4OH一—2e一_÷02t+2H2O 阴极：M+e一_÷M或M+2e一_÷M 不存在金属离子时： 2H+2e一—T2CNO一+3H20—}C0+C0,T+3H7T+N,T2.2 . 2 两级氧化法反应机理（1）CN-+C10-+H2O---~CNCI-+2OH--CNC1-+2NaOH-+NaCNO+NaCI+H20（2）2CNO-+6OC1-+8H--~6C1-+2CO,T+N,T+4H,++H20-}2CO2T+N,T+2NaOH+3NaCl经过两级处理后再生水经减压蒸发，检测各项指标达标后综合利用。其中蒸馏收集液平均占90%，全部用于生产回用或浇灌花木；蒸馏残渣约占10%，经输送泵送至综合废水处理站集中处理。
2.3设计依据废水水质：CN-500～/L，处理量800L/d。出水水质：CN-≤0.1mg/L。运行条件：电流300A，20h/d，相当于每Et提供6000A?h电量。间歇处理或流量控制循环水处理。2.4设备选择所用设备名称及规格见表1。表1设备名称及规格系统属性设备名称数量规格/材质流化床电解槽1300L，聚丙烯循环液槽，聚丙烯阴极60.25m，316不锈钢阳极70.25m。Ti/lrO。 电解系统循环泵2400L/min、加强型聚丙烯整流器1600A、6~20V、精度1%宽度80cm、高度120cm、304不锈钢、控制柜1外置漆排水泵2i00L/min、加强型聚丙烯、0.5hp氧化槽、聚丙烯氯化氧化系统NaOC1配制罐1500L、聚丙烯pH调节罐2500L、聚丙烯真空蒸发器1E-4000型、316不锈钢冷凝液收集罐1500L、聚丙烯减压蒸发系统浓缩液收集罐1500L、聚丙烯排水泵2t00L/min、加强型聚丙烯、0.5hp3过程控制经取样检测，电解20~24h后，CN质量浓度可达50~甚至更低，主要指标重金属含量达到2mg/L以下； 经第二级氯化氧化处理后溶液的CN质量浓度低于0.
1mgm，。但在氯化氧化阶段，重金属含量变化不大，蒸发后已检测不出重金属和CN-1，只有少量的COD和氨氮存在（达到国家二级区域控制标准）。采用电解一二级氧化法处理高浓度含氰废水应注意以下事项：（1）电解电流。开始时，由于CN-1的质量浓度较高，因此可将电流设置为最大值（300A）。随着CN-1浓度的降低，可逐渐减小电流，以达到最佳电解效果。通常第一阶段电解电流设置为300A，第二阶段设置为280A，第三阶段设置为260A。每阶段运行8小时。（2）电解电压。一般情况下，电压设置为2-6V，取决于电流效率。 （3）电解流化床中加入适量的玻璃珠，可使液体流动均匀，达到最佳电解效率，并可防止阴极富集物脱落。（4）电解液中加入适量的氯化钠（最好为1％左右）。它可以加速CN-1的分解。（5）第一阶段氧化辅助氰化物破坏的pH应保持在10.5-12.0，以保证剧毒的HCN气体不会逸出，反应槽应设有通风装置。第二阶段氧化pH最佳为8.5-9.0。（6）阴极富集的主要成分是溶液中残留的铜、镍、铁等重金属。 取样试验结果显示，按800L/d计算，干燥后阴极富集液总重量为0.32kg/批，铜、镍、铁总量占比超过97%，其中铜为57%、镍为35%、铁约为5%。
此外还有少量的贵金属如金、银、钯等。（7）终水蒸发宜采用真空蒸馏，可降低消耗30%左右。本工艺采用意大利PLC集成控制真空蒸发器El，处理终水4吨，其中蒸馏收集液平均占90%，主要成分为H2O和极少量NH3，不含重金属，全部用于生产回用或浇灌花木，蒸馏残液约占10%，通过输送泵送至综合废水处理站集中处理。本装置能耗为0.17kW·h/L，处理含氰废水成本（包括水、电、人工及试剂等，不含管理费用）为1.27元/L。 （8）本工艺对贵金属电镀厂陈化液含氰废水有很好的处理效果，但该工艺要求废水中除氰化物和少量重金属外，不含其他有机杂质或悬浮物。对于含有大量悬浮物的废水和低浓度含氰废水（下同），本工艺无应用价值。设备品牌为，其他为定制；1马力（1lp）=0。；真空蒸发器日产水4000L。4结语总之，电镀废水成分复杂，不同电镀企业产生的废水水质不同，因此在设计电镀废水处理时，应详细分析废水水质，有条件的可先进行小试或中试，确保所采用的处理工艺可行、可靠。希望全社会重视先进废水处理工艺装备的研发，把环境保护与经济可持续发展放在同等重要的地位。
参考文献1林华,黄明,徐立伟,等.含氰含铬电镀废水分类处理工程实例.工业水处理,2009(10)2陆雪梅,陈蕾,徐艳华.复合沉淀-化学氧化组合工艺在处理高浓度含氰农药废水中的应用[J].环境工程,2009(03):一14—