申请日2016.12.02
公开(公告)日2017.05.10
IPC分类号C02F9/04; C02F101/18
摘要
本发明公开了一种资源化回收废水中氰化物的方法，该方法采用疏水膜进行膜吸收，先将所述废水用酸液调pH，同时控制含氰废水和吸收液的温度，通过过滤装置去除含氰废水中的固体物质，然后将废水和吸收液通入膜吸收装置，控制含氰废水和吸收液的流量比，采用间歇式或者连续式方法处理含氰废水，直至废水中总氰浓度降至目标浓度以下;本发明操作简单，适用范围广，可以在常温下进行，能一次性将总氰浓度降至0.5mg/L以下，对废水中的氰化物进行有效回收，回收率可达99%以上。
摘要附图
权利要求书
1.一种资源化回收废水中氰化物的方法，其特征在于，所述方法采用膜吸收原理回收废水中的氰化物，具体包括以下步骤：
(1)使用酸液调节废水的pH值;
(2)控制含氰废水和吸收液的温度;
(3)使用过滤装置去除含氰废水中的固体物质;
(4)将废水和吸收液通入膜吸收装置，控制含氰废水和吸收液的流量比，采用间歇式或连续式方法处理含氰废水，直至废水中总氰浓度降至目标浓度以下。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)的含氰废水的总氰浓度为5～5000mg/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)的酸液为硫酸、硝酸、盐酸或有机酸中的一种或多种的混合，加酸后的废水pH值为0～7;
优选地，加酸后的废水pH值为0～5。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中吸收液为NaOH溶液、KOH溶液或者Ca(OH)2溶液的一种或多种的组合，吸收液质量分数为1%～60%，含氰废水和吸收液的温度为5～60℃;
优选地，吸收液质量分数为5%～30%;
优选地，含氰废水和吸收液的温度为25～60℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(4)中含氰废水与吸收液的流量比为20:1～1:20;进一步地，优选为5:1～1:5。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的间歇式指一批含氰废水在膜组件中不断循环流动，直至其氰化物浓度低于目标浓度后排出;所述连续式指含氰废水一次性流过多级膜组件，氰化物浓度降低至目标浓度以下后流出膜组件。
7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的目标浓度指设定的氰化物处理目标，其浓度小于200mg/L;
进一步地，对于存在后续处理工艺的情况下，优选为小于50mg/L;
进一步地，对于不存在后续处理工艺的情况下，优选为小于0.5mg/L。
说明书
一种资源化回收废水中氰化物的方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种资源化回收废水中氰化物的方法。
背景技术
含氰废水主要来源于选矿、有色金属冶炼、金属加工、炼焦、电镀、电子、化工、制革、仪表等工业生产。氰化物属于剧毒物质，严重威胁人、动物、水生生物的生命安全，破坏生态平衡，目前含氰废水处理方法主要有：沉淀法、酸化法、氧化法和微生物法。
化学沉淀法是一种利用难溶盐沉淀法进行溶液组分分离的方法，目前主要使用的沉淀剂有硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁等，主要反应过程为向废水中加入沉淀剂，使游离氰化物及锌氰络合物等转变沉淀，经过滤得到沉淀和脱氰废液。氰化物沉淀经硫酸处理吹脱逸出氰化氢气体，经碱液吸收后得到高浓度的氰化物溶液，再次作为浸出液使用。该方法具有经济效益显著的特点，但是在处理低浓度含氰废水时效果较差。
酸化法是在酸性环境下，加温30～40℃用压缩空气进行气提，或者用锅炉剩余热蒸汽进行气提，挥发出的HCN用吸收液吸收，得到的氰化物溶液可重新利用。此方法虽然能够回收大部分氰化物，但是处理后的含氰残液未达到排放标准，需要进一步处理，同时气提法均为正压操作，剧毒氰化物存在泄漏风险，是不可忽视的安全隐患。
氧化法包括过氯氧化法、H2O2氧化法、O3氧化法、SO2/空气氧化法和电解氧化法，原理是通过氧化打破C-N链的稳定性，使其分离，从而达到破坏氰根结构的目的。氧化法虽然能够去除大部分氰化物，但是不能回收氰化物，同时大量药剂的投加或大量能耗使得处理成本非常高。
微生物法利用微生物的的代谢功能，以氰化物作为碳源和氮源，将氰化物和硫氰化物分解，重金属被生物膜吸附去除。微生物法工艺简单，处理效率高，但是处理周期长，适应性差，不能处理高浓度含氰废水。
因此，发明人在潜心研究国外膜分离技术基础上开发了新一代氰化物回收技术，该膜吸收法对高、低浓度的含氰废水均有较好的处理效果，不仅能充分回收氰化物，还可以将氰的浓度降至0.5mg/L以下。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种资源化回收废水中氰化物的方法，该方法可一次性将废水中的总氰降至0.5mg/L以下，不必进行二次处理，对废水中的氰化物回收效果好，操作简单，适用范围广，可广泛应用于高、低浓度含氰废水的处理。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明方法采用膜吸收原理回收废水中的氰化物，具体包括以下步骤：
(1)使用酸液调节废水的pH值;
(2)控制含氰废水和吸收液的温度;
(3)使用过滤装置去除含氰废水中的固体物质;
(4)将废水和吸收液通入膜吸收装置，控制含氰废水和吸收液的流量比，采用间歇式或连续式方法处理含氰废水，直至废水中总氰浓度降至目标浓度以下。
所述步骤(1)的含氰废水的总氰浓度为5～5000mg/L。
所述步骤(1)的酸液为硫酸、硝酸、盐酸或有机酸中的一种或多种的混合。
所述步骤(1)加酸后的废水pH值为0～7;进一步地，优选为0～5。
所述步骤(2)中吸收液为NaOH溶液、KOH溶液或者Ca(OH)2溶液的一种或多种的组合。
所述步骤(2)中吸收液质量分数为1%～60%;进一步地，优选为5%～30%。
所述步骤(2)含氰废水的温度为5～60℃;进一步地，优选为25～60℃。
所述步骤(2)吸收液的温度为5～60℃;进一步地，优选为25～60℃。
所述步骤(4)中含氰废水与吸收液的流量比为20:1～1:20;进一步地，优选为5:1～1:5。
步骤(4)中所述的间歇式指一批含氰废水在膜组件中不断循环流动，直至其氰化物浓度低于目标浓度后排出;所述连续式指含氰废水一次性流过多级膜组件，氰化物浓度降低至目标浓度以下后流出膜组件。
步骤(3)中所述的目标浓度指设定的氰化物处理目标，其浓度小于200mg/L;
进一步地，对于存在后续处理工艺的情况下，优选为小于50mg/L;
进一步地，对于不存在后续处理工艺的情况下，优选为小于0.5mg/L。
本发明方法的原理为：采用疏水膜进行膜吸收，利用疏水膜只能透过气体分子的特性，使酸性含氰废水中的挥发性HCN可以透过膜，被另一侧的碱性吸收液吸收。膜的一侧为流动的酸化后的含氰废水，另一侧为流动的碱液，由于HCN被碱液吸收后反应生成氰化物盐，而氰化物盐中的氰无法挥发，造成膜两侧存在HCN的浓度差，废水中的HCN不断通过膜的微孔扩散至碱液，被碱液吸收。
与其他含氰废水处理方法相比，此方法具有以下优越性：
(1)可一次性将废水中的总氰降至0.5mg/L以下，不必进行二次处理，对废水中的氰化物回收效果好;
(2)能耗低，可以在常温下进行，无需加热;
(3)常压操作，无氰化氢气体挥发到环境中，安全性高;
(4)操作简单，适用范围广，可广泛应用于高、低浓度含氰废水处理。