申请日2009.09.16
公开(公告)日2010.03.03
IPC分类号C02F9/04; C02F101/18; C02F1/66; C02F1/76
摘要
一种咖啡因含氰废水处理方法及装置，属废水处理技术领域，用于解决含氰废水处理问题。其技术方案是：它将咖啡因含氰废水调整pH为9～12，以二氧化氯与含氰废水在折流式反应器充分混合反应，深度氧化废水中的氰化物，并且通过循环处理使二氧化氯与含氰废水在折流反应器中多次混合接触，直到废水中氰根浓度达到排放标准。采用本发明技术，日处理含氰废水量最高达到200吨，完全能够满足工业化处理要求。本发明具有工艺先进、自动化程度高、操作简便、安全性高、处理效果稳定、处理成本低等特点。
权利要求书
1.一种咖啡因含氰废水处理方法，其特征在于，它包括如下步骤：
a.将咖啡因含氰废水及碱液输入循环处理罐，调pH为9～12;
b.启动由循环处理罐、折流式反应器、循环泵和循环管路组成的循环反应单元，使含 氰废水在循环反应单元中循环流动，同时启动二氧化氯输入单元，将二氧化氯水溶液输入 折流式反应器，含氰废水与二氧化氯在折流式反应器中利用湍流效果形成高浓度反应动 力，与含氰废水进行快速反应;
c.启动在线检测单元，检测循环反应单元中含氰废水的pH和ORP值的变化，当pH 低于设定值时，启动补碱单元向循环单元在线补加碱液;当ORP值的变化显示含氰废水处 理达到终点值时，关闭二氧化氯输入单元和循环反应单元，将经过处理的废水排放。
2.根据权利要求1所述的咖啡因含氰废水处理方法，其特征在于，所述pH设定值为 9～12，所述含氰废水处理终点值为CN-小于0.5mg/L。
3.一种咖啡因含氰废水处理装置，其特征在于：它包括循环反应单元、二氧化氯输 入单元、在线检测单元和补碱单元，所述循环反应单元分别与二氧化氯输入单元、补碱单 元连通，所述在线检测单元位于循环反应单元的循环管路处。
4.根据权利要求3所述的咖啡因含氰废水处理装置，其特征在于，所述循环反应单 元由循环处理罐(10)、折流式反应器(3)和循环泵(18)组成，由循环管路(6)将上 述部件连通形成闭式循环，所述循环处理罐上部设有废水输入管(7)、下部设有废水排放 管(17)。
5.根据权利要求4所述的咖啡因含氰废水处理装置，其特征在于，所述二氧化氯输 入单元由二氧化氯发生器(1)和与二氧化氯发生器出口相通的水射器(2)组成，所述水 射器位于循环管路的折流式反应器入口处。
6.根据权利要求5所述的咖啡因含氰废水处理装置，其特征在于，所述补碱单元包 括补碱泵(13)、碱液罐(14)和补碱管路(8)，其中，所述补碱泵连通碱液罐，补碱管 路入口连通补碱泵、出口连通循环处理罐，所述补碱管路上还设有补碱分支管路(16)， 补碱分支管路出口连通所述循环管路(6)，补碱支路上设有pH在线调控泵(15)。
7.根据权利要求6所述的咖啡因含氰废水处理装置，其特征在于，所述在线检测单 元位由氧化还原电位探头(4)、pH在线探头(5)组成，其中，所述氧化还原电位探头、 pH在线探头依次位于循环管路的反应器出口处，其中，pH在线探头信号输至pH在线调控 泵(15)。
8.根据权利要求7所述的咖啡因含氰废水处理装置，其特征在于，所述装置中设有 尾气吸收单元，所述尾气吸收单元由尾气管路(9)和一级尾气吸收罐(11)、二级尾气射 流吸收器(12)组成，其中，所述尾气管路位于循环处理罐上部，它连通循环处理罐和一 级尾气吸收罐，一级尾气吸收罐和二级尾气射流吸收器连通。
说明书
一种咖啡因含氰废水的处理方法及装置
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，尤其是咖啡因生产过程中产生的高浓度含氰废水的处 理方法及装置，属废水处理技术领域。
背景技术
咖啡因是从茶叶、咖啡豆中提取出来的一种生物碱。适度使用有祛除疲劳、兴奋神 经的作用，临床上常用于治疗神经衰弱和昏迷复苏。在咖啡因生产过程中会产生一种高 浓度含氰废水，这种废水中含有的氰根离子浓度可达200-800mg/L，化学耗氧量高，含盐 高，有机物成分复杂。现有工业化咖啡因含氰废水处理技术，主要采用单一漂白粉一步氧 化预处理的工艺，该工艺主要存在以下问题1、处理效果不稳定，由于氧化能力的限制， CN-深度处理效果不佳。2、处理液含废渣量大，一般排放时需用大量水稀释，并存在堵 塞下水道现象。3、处理过程不能减少COD的排放量，对总厂出水达标排放造成隐患，并 提高企业运行成本。目前除了化学氧化法处理含氰废水，还有人研究采用催化氧化法、酸 化回收法、化学沉降法和微生物降解法来处理含氰废水。但其中大多数方法处理的废水量 较少，尚未达到工业化大规模处理含氰废水的需求。
发明内容
本发明用于克服已有技术的缺陷，提供一种处理效果稳定、处理成本低、适合用于工 业化生产的咖啡因含氰废水处理方法及装置。
本发明所称问题是由以下技术方案解决的：
一种咖啡因含氰废水处理方法，它包括如下步骤：
a.将咖啡因含氰废水及碱液输入循环处理罐，调pH为9～12;
b.启动由循环处理罐、折流式反应器、循环泵和循环管路组成的循环反应单元，使含 氰废水在循环反应单元中循环流动，同时启动二氧化氯输入单元，将二氧化氯水溶液输入 折流式反应器，含氰废水与二氧化氯在折流式反应器中利用湍流效果形成高浓度反应动 力，与含氰废水进行快速反应;
c.启动在线检测单元，检测循环反应单元中含氰废水的pH和ORP值的变化，当pH 低于设定值时，启动补碱单元向循环单元在线补加碱液;当ORP值的变化显示含氰废水处 理达到终点值时，关闭二氧化氯输入单元和循环反应单元，将经过处理的废水排放。
上述咖啡因含氰废水处理方法，所述pH设定值为9～12，所述含氰废水处理终点值 为CN-小于0.5mg/L。
一种咖啡因含氰废水处理装置，它包括循环反应单元、二氧化氯输入单元、在线检测 单元和补碱单元，所述循环反应单元分别与二氧化氯输入单元、补碱单元连通，所述在线 检测单元位于循环反应单元的循环管路处。
上述咖啡因含氰废水处理装置，所述循环反应单元由循环处理罐、折流式反应器和循 环泵组成，由循环管路将上述部件连通形成闭式循环，所述循环处理罐上部设有废水输入 管、下部设有废水排放管。
上述咖啡因含氰废水处理装置，所述二氧化氯输入单元由二氧化氯发生器和与二氧化 氯发生器出口相通的水射器组成，所述水射器位于循环管路的折流式反应器入口处。
上述咖啡因含氰废水处理装置，所述补碱单元包括补碱泵、碱液罐和补碱管路，其中， 所述补碱泵连通碱液罐，补碱管路入口连通补碱泵、出口连通循环处理罐，所述补碱管路 上还设有补碱分支管路，补碱分支管路出口连通所述循环管路，补碱支路上设有pH在线 调控泵。
上述咖啡因含氰废水处理装置，所述在线检测单元位由氧化还原电位探头、pH在线 探头组成，所述氧化还原电位探头、pH在线探头依次位于循环管路的反应器出口处，其 中，pH在线探头信号输至pH在线调控泵。
上述咖啡因含氰废水处理装置，所述装置中还设有尾气吸收单元，所述尾气吸收单元 由尾气管路和一级尾气吸收罐、二级尾气射流吸收器组成，所述尾气管路位于循环处理罐 上部，它连通循环处理罐和一级尾气吸收罐，一级尾气吸收罐和二级尾气射流吸收器连通。
本发明针对现有工业化咖啡因含氰废水处理技术处理效果不稳定、难以实现出水达标 排放等问题进行了改进，它采用二氧化氯与含氰废水在折流式反应器充分混合反应，深度 氧化废水中的氰化物，并且通过循环处理使二氧化氯与含氰废水在折流反应器中多次混合 接触，直到废水中氰根浓度达到排放标准。采用本发明技术，日处理含氰废水量最高达到 200吨，完全能够满足工业化处理要求。此外，本发明利用废水氧化还原电位的变化来监 测表征废水中氰根浓度的变化，通过实时监测氧化还原电位值，弥补氰根离子浓度测量方 法滞后性的不足，实时控制反应终点，降低废水处理成本。本发明所公开的咖啡因含氰废 水处理技术具有工艺先进、自动化程度高、操作简便、安全性高、处理效果稳定、处理成 本低等特点。