含氰废水处理工艺

含氰废水处理工艺

含氰废水是指氰化物电镀过程中产生的废水，氰化物电镀产生的废水特点是浓度低、量大，但氰化物是一种剧毒物质，含氰化物的电镀废水对环境污染很大，对人体也有害。

含氰废水的处理工艺很多，如碱性氯化法、电解法等。

1.碱性氯化法

碱性氯化法是在碱性条件下，使用次氯酸钠、漂白粉、液氯等氯系氧化剂破坏氰化物的方法。次氯酸钠是最常用的氯系氧化剂，因为它价格便宜，操作简便。其基本原理是利用次氯酸的氧化作用。常用的碱性氧化方法有部分氧化法和完全氧化法。

（1）局部氧化法

在碱性条件下，氰化物被氯气氧化为氰酸盐的过程通常称为局部氧化过程（又称一级处理），其反应式如下：

CN－+ClO－+H2O=CNCl+2OH－

CNCl+2OH－=CNO－+Cl－+H2O

上述反应在任何pH条件下都能快速完成。在酸性条件下，剧毒的CNCl极易挥发，造成危害。在碱性条件下，只要有足够的氧化剂，CNCl就会迅速水解，转化为微毒的氰酸盐。pH值越高，转化越快。实际工艺条件如下：

①废水pH值应大于11，当CN-浓度高于100mg/L时，一般20～30min即可完全水解；

②电镀废水中除游离氰化物外，通常还含有重金属与氰化物的络合离子，氯类氧化剂的用量应根据废水中的总氰化物计算。

③温度影响不大，冬季可适当提高废水pH值或延长反应时间，氯气用量不宜过大，温度不宜超过50℃。

④机械搅拌有利于氰化物的彻底破坏。

（2）完全氧化法

部分氧化法生成的氰酸盐虽然毒性较低，但CNO-易水解生成NH3，完全氧化法是在部分氧化法之后，将生成的氰酸盐CNO-进一步氧化成N2和CO2（又称二次处理），以消除氰酸盐对环境的污染：

+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O

2CNCl+3HOCl+H2O=2CO2+N2+5HCl

完全氧化工艺的关键是控制反应pH值，常采用硫酸代替盐酸调节废水pH值，防止副反应发生。含氰废水的完全氧化处理不能单独进行，只能在局部氧化的基础上进行完全氧化。处理过程可以连续进行，但应分两步加入药剂，以保证氰酸盐的有效破坏。详情可参考更多相关技术文献。

2.电解

电解法以石墨为阳极，铁板为阴极，向碱性废水中加入氯化钠进行电解。当加入的氯化钠量较少时，以氯化钠为导电介质，主要依靠阳极的氧化作用，使CN-在阳极上放电（被氧化），达到处理氰化物的目的。另一种电解法是加入较多的氯化钠，利用Cl-在阳极上放电（被氧化），生成Cl2将CN-氧化，达到处理氰化物的目的。影响电解法处理含氰废水的主要因素有以下几点：

①氯化钠加入量。氯化钠能提高溶液的电导率，过低会导致阳极石墨脱碳，过多则处理效果下降。

②废水pH值。电解除氰应在碱性条件下进行。碱性条件不仅可以阻止HCN的生成，而且有利于Cl2和氯酸钠的生成，还能有利于中间产物氯化氰迅速与OH-反应生成CNO-。但pH过高，除氰效果会下降。

③电解条件：电解时根据废水中CN-浓度调整阳极电流密度，一般控制在0.4-0.7A/dm2。

④空气搅拌，可加速离子扩散，降低液阻，提高电流效率，缩短电解处理时间；可防止沉淀物沉积或吸附在板面上，影响电镀效果。

电解法处理高氰化物浓度废水效果好，且沉淀物较少，管理方便，处理费用低。但此法需用电，会在一定程度上增加处理费用。此法在阴极和阳极均有气体析出，有少量Cl2和微量氯化氰气体，需考虑采取尾气处理措施。随着电解的继续进行，废水电导率逐渐下降，需及时补充氯化钠。用电解法处理含氰化物废水时，残留的CN-往往会超过排放标准，因此处理后的废水必要时需用碱性氯化法进行处理。

3. 其他方法

（1）臭氧处理法

臭氧是用于含氰废水处理的强氧化剂，没有余氯问题，也不用引入其它化学药剂，因此处理后的水质好，污泥量少，操作简单。采用空气为原料，不存在原料供应和运输问题。氰化物的臭氧氧化也包括两个步骤，先迅速氧化为氰酸盐，再缓慢氧化为N2和HCO3-。臭氧处理方法的关键，除臭氧发生设备本身外，主要应考虑O3在废水中的弥散性，延长气相与液相的接触时间，即高效的气液反应器。由于臭氧发生器的电耗较大，设备投资较大，目前已很少采用。

（2）空气催化氧化法

催化氧化法是一种有望替代碱性氯化法的新型脱氰方法。该方法利用催化剂在活性炭上将氰化物催化分解为氨和碳酸盐，氨以气相逸出。处理过程中需考虑pH的影响。对于CN-浓度小于30mg/L的电镀废水，可处理达标排放。

含氰电镀废水的处理除上述方法外，还有离子交换、酸吸收、蒸发浓缩、反渗透、硫酸亚铁沉淀、活性污泥法等。