申请日2014.02.19
公开(公告)日2014.10.29
IPC分类号C02F101/18; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种含氰化物废水的处理装置，其特征在于：包括依次连接的原水池、调节池、间歇式反应器、消毒灭菌装置，之间通过管路连接;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，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，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内装荧光假单胞菌所需营养物质的加药箱。利用该装置处理含氰废水提高了两者的处理效率，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。
权利要求书
1.一种含氰化物废水的处理装置，其特征在于：包括依次连接的原水池、调节池、间歇式反应器、消毒灭菌装置和排水池，之间通过管路连接;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，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，在格网下部设有搅拌装置，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内装荧光假单胞菌所需营养物质的加药箱。
2.如权利要求1所述的含氰化物废水的处理装置，其特征在于：活性炭基质与铁粉颗粒的体积比为3:1。
3.如权利要求1所述的含氰化物废水的处理装置，其特征在于：格网的孔径小于1mm，保证活性炭基质在其中的稳定性。
4.如权利要求1所述的含氰化物废水的处理装置，其特征在于：搅拌装置的转速为150rpm。
5.如权利要求1所述的含氰化物废水的处理装置，其特征在于：调节池包括有温度和pH调控装置，保证反应在26℃，pH在4-6。
6.如权利要求1所述的含氰化物废水的处理装置，其特征在于：间歇式反应器还连接有温度和pH调控装置，保证反应在26℃，PH在4-6。
7.如权利要求1所述的含氰化物废水的处理装置，其特征在于：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，进水时间为2h，反应时间18-24小时，沉淀时间为4h，滗水待机时间为2h，全过程由设定好的程序自动化进行。
8.如权利要求1所述的含氰化物废水的处理装置，其特征在于：消毒灭菌装置为紫外、臭氧或余氯消毒装置。
9.如权利要求1-8任一所述的含氰化物废水的处理装置，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，保证含氰废水的连续处理，不间断。
说明书
一种含氰化物废水的处理装置
技术领域
本发明一种含氰化物废水的处理装置，属于环境保护领域。
背景技术
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。
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。
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、H2O2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，运行成本高等等。
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O2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O2和H2O会生成H2O2(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H2O2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%。
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℃，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。
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%。
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100mg/L以内时，经过温度设定在26℃，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
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种含氰化物废水的处理装置，包括依次连接的原水池、调节池、间歇式反应器、消毒灭菌装置和排水池，之间通过管路连接;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，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，在格网下部设有搅拌装置，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内装荧光假单胞菌所需营养物质的加药箱。
所述活性炭基质与铁粉颗粒的体积比为3:1。
所述格网的孔径小于1mm，保证活性炭基质在其中的稳定性。
所述搅拌装置的转速为150rpm。
所述调节池包括有温度和PH调控装置，保证反应在26℃，pH在4-6。
所述间歇式反应器还连接有温度和pH调控装置，保证反应在26℃，PH在4-6。
所述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，进水时间为2h，反应时间18-24小时，沉淀时间为4h，滗水待机时间为2h，全过程由设定好的程序自动化进行。
所述消毒灭菌装置为紫外、臭氧或余氯消毒装置。
所述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，保证含氰废水的连续处理，不间断。
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CN-且显著降低NH3-N、CODcr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℃，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1mg/L以下极低氰化物浓度的废水，现有技术中很难做到。
(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。
(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。
(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，有良好的经济效益。