一種含氰化物廢水的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含氰化物廢水的處理方法，其特征在于：包括（1）廢水pH和溫度調(diào)節(jié)；（2）加入熒光假單胞菌的所需營養(yǎng)物質(zhì)；（3）經(jīng)混合調(diào)適后的廢水通入間接反應(yīng)器反應(yīng)；（4）出水進(jìn)入消毒滅菌裝置；（5）處理后的廢水進(jìn)入排放池共5個(gè)步驟。本發(fā)明在初始CN-濃度為100mg/L的廢水，氰化物去除率達(dá)99.9%，初始氰化物濃度為200mg/L的廢水，氰化物去除率達(dá)92.2%，初始氰化物濃度為300mg/L的廢水，氰化物去除率達(dá)達(dá)到89.8%，利用該方法處理含氰廢水提高了處理效率，縮短了處理時(shí)間，避免了二次污染和處理設(shè)備的腐蝕，處理過程中的能耗較低，所用藥劑和材料都很容易得到，有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種含氰化物廢水的處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一種含氰化物廢水的處理方法，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 電鍍是當(dāng)今世界污染最嚴(yán)重的工業(yè)之一。在電鍍生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的重金屬 (金、銀、鉻、鎘、鎳、鉛等)、氰和其他有機(jī)物質(zhì)。如果不加以處理或處理達(dá)不到國家排放標(biāo)準(zhǔn) 的要求，就很有可能對(duì)生物和人類造成嚴(yán)重的危害。
[0003] 由于氰基（-CN)是一種強(qiáng)絡(luò)合劑，故氰化物被大量用于氰化冶金、氰化電鍍金屬工 業(yè)。隨著大量產(chǎn)生的含氰廢水對(duì)人類的健康和牲畜、魚類的生命都是一種嚴(yán)重的威脅，盡管 用了很多方法對(duì)其廢水進(jìn)行處理，但多數(shù)工廠的含氰廢水仍超過排放標(biāo)準(zhǔn)，有的雖然達(dá)標(biāo)， 但是處理費(fèi)用過高。
[0004] 目前為止，針對(duì)氰化物的廢水的處理方法有堿性氯化法、因科法、H202氧化法、臭氧 氧化法、酸化揮發(fā)-堿吸收法、溶劑萃取法、自然凈化法、生物處理法、膜法、離子交換法、高 壓水解法和電化學(xué)法、生物法等。這些方法都能在一定程度上處理掉含氰化物廢水中的氰 化物，但是都在一定程度上面臨著各自不同的問題，比如堿性氯化法會(huì)產(chǎn)生氯化氫二次污 染，腐蝕設(shè)備等，臭氧氧化法需要消耗大量電能而且設(shè)備維護(hù)困難，酸化揮發(fā)-堿吸收法有 投資大，運(yùn)行成本1?等等。
[0005] 活性炭法處理含氰廢水的原理是，活性炭吸附含氰廢水中的02和氰化物，這樣可 以使氰化物從水中除去，這是物理過程，此外活性炭在活性炭表面上的〇 2和H20會(huì)生成H202 (活性炭本身作為催化劑)，假如廢水中存在銅鹽的情況下(一般都會(huì)有)，還會(huì)發(fā)生氰化物被 H202氧化分解的反應(yīng)，在初始CN_濃度分別為50mg/L、100 mg/L、200 mg/L和300 mg/L的情 況下經(jīng)過60h廢水中氰化物的去除率可以分別達(dá)到85. 6%、80. 1%、70. 2%、50. 2%。
[0006] 熒光假單胞菌在分類學(xué)上屬于細(xì)菌中的桿菌，不產(chǎn)芽孢，革蘭氏染色陰性，需氧， 能利用葡萄糖和果糖，最適生長溫度為25-30°C，生化能力活躍，可降解許多人工合成化合 物，常被用于環(huán)境保護(hù)。
[0007] 在有葡萄糖、微生物一般生長所需要無機(jī)鹽的基礎(chǔ)上，熒光假單胞菌可以利用廢 水中的氰化物作為唯一氮源進(jìn)行新陳代謝，在初始CN-濃度分別為50mg/L、100 mg/L、200 mg/L和300 mg/L的情況下經(jīng)過60h廢水中氰化物的去除率可以分別達(dá)到96. 4%、94. 1%、 86. 2% 和 69. 3%。
[0008] 本發(fā)明采用的是同時(shí)活性炭吸附氧化和微生物降解、鐵碳微電解的新型方法，這 種方法是特點(diǎn)是環(huán)保，不產(chǎn)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，而處理效果好，由于是采用了固定式生物膜技術(shù)，微生物的適應(yīng)性變好，縮短了微生物 適應(yīng)期的時(shí)間，當(dāng)初始氰化物濃度在l〇〇mg/L以內(nèi)時(shí)，經(jīng)過溫度設(shè)定在26°C，PH=6,活性炭 顆粒粒徑為2-4mm，18-24h的反應(yīng)后，去除率可高達(dá)99. 9%，初始濃度為200mg/L的可高達(dá) 92. 2%，300mg/lL也可以達(dá)到89. 8%的處理效果，如需達(dá)到更好的效果相應(yīng)延長反應(yīng)時(shí)間即 可。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種處理含氰廢水的方法，具體步 驟如下： 第一步，將含氰廢水從原水池通入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中，用H2S04和/或NaOH調(diào)控pH在 4-6,控制調(diào)節(jié)池水溫在26°C ; 第二步，通過加藥箱將熒光假單胞菌所需的營養(yǎng)物質(zhì)加入； 第三步，經(jīng)過調(diào)節(jié)的廢水被通入間歇式反應(yīng)器，間歇式反應(yīng)器下設(shè)有格網(wǎng)填料層，格網(wǎng) 填料層內(nèi)填充有活性炭基質(zhì)、鐵粉顆粒，活性炭基質(zhì)與鐵粉顆粒的體積比為3:1，格網(wǎng)的孔 徑小于1mm，保證活性炭基質(zhì)在其中的穩(wěn)定性，在活性炭基質(zhì)上負(fù)載有已移植好的熒光假單 胞菌的形成的生物膜，在格網(wǎng)下部設(shè)有攪拌裝置，轉(zhuǎn)速為150rpm，在格網(wǎng)填料層下方設(shè)有曝 氣裝置，為熒光假單胞菌的生長代謝提供氧；間歇式反應(yīng)器還連接有溫度和pH調(diào)控裝置， 保證反應(yīng)在26°C，pH在4-6 ;間歇式反應(yīng)器運(yùn)行分為進(jìn)水，反應(yīng)，沉淀，潷水和待機(jī)五個(gè)階 段，全過程由設(shè)定好的程序自動(dòng)化進(jìn)行； 第四步，從間歇式反應(yīng)器流出的水進(jìn)入消毒滅菌裝置， 第五步，經(jīng)過處理后的廢水最終排放入排水池。
[0010] 熒光假單胞菌所需的營養(yǎng)物質(zhì)為葡萄糖5g/L，KH2P04 0. 5g/L，K2HP04 0. 5g/L，MgS04 0.05g/L〇
[0011] 間歇式反應(yīng)器運(yùn)行各階段的時(shí)間為進(jìn)水時(shí)間為2h，反應(yīng)時(shí)間18-60h，沉淀時(shí)間 4h，潷水待機(jī)時(shí)間2h。
[0012] 根據(jù)具體廢水處理量，并聯(lián)多個(gè)間歇式反應(yīng)器，每個(gè)反應(yīng)器所在運(yùn)行階段不同步， 保證氰化物廢水的連續(xù)處理，不間斷。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)本發(fā)明采用的是同時(shí)活性炭吸附、微生物降解、鐵碳微電解的新型復(fù)合處理方法， 反應(yīng)機(jī)理是粉末活性炭、鐵、熒光假單胞菌共同作用的結(jié)果。在該系統(tǒng)中，粉末活性炭作為 微生物的載體，因而認(rèn)為它是生物膜法與鐵粉顆粒充當(dāng)電子轉(zhuǎn)移載體相結(jié)合的系統(tǒng)，由于 活性炭具有巨大的吸附作用，首先有部分熒光假單胞菌及有機(jī)物被吸附到微孔內(nèi)及粉末活 性炭表面，隨著吸附量的逐漸增大就會(huì)在活性炭外層形成生物膜，從而構(gòu)成了以炭粉為核 心充滿細(xì)孔的絮體結(jié)構(gòu)，這樣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 載體表面的生物膜生長過程經(jīng)歷一個(gè)初生、生長、成熟及老化剝落的過程，該系統(tǒng)的物理吸 附，化學(xué)氧化電子轉(zhuǎn)移及微生物降解作用都不是獨(dú)立的，而是一個(gè)相互影響復(fù)雜系統(tǒng)，產(chǎn)生 協(xié)同效應(yīng)，能夠完全去除廢水中的CK且顯著降低NH3-N、C0Dcr的含量，當(dāng)初始氰化物濃度 在100mg/L以內(nèi)時(shí)，經(jīng)過溫度設(shè)定在26°C，PH=6，18-24h的反應(yīng)后，去除率可高達(dá)99. 9%，初 始濃度為200mg/L的可高達(dá)96. 2%，300mg/L可以達(dá)到92. 8%的處理效果，同時(shí)CODcr去除 率達(dá)到55?85%，去除效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有其他處理方法。并且能夠處理lmg/L以下極低氰 化物濃度的廢水，現(xiàn)有技術(shù)中很難做到。
[0014] (2)相較于單獨(dú)的活性炭吸附法和微生物降解法，這樣的聯(lián)合方法，提高了兩者的 處理效率，縮短了處理時(shí)間。
[0015] (3)生物法能夠克服一般的化學(xué)類方法對(duì)于金屬絡(luò)合物脫除不徹底的缺點(diǎn)。
[0016] (4)與現(xiàn)有的常用的化學(xué)類方法相比，避免了二次污染和處理設(shè)備的腐蝕。（5)處 理過程中的能耗較低，所用藥劑和材料都很容易得到，有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖中：1 -原水箱、2 -加藥箱、3 -調(diào)節(jié)池、4 -溫度計(jì)、5_pH、6 -間歇式反應(yīng)器、 7 -格網(wǎng)填料層、8 -消毒裝置、9 一排水池。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0020] 利用上述裝置處理含氰廢水的方法，具體步驟如下： 第一步，將含氰廢水從原水池通入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中，用H2S04和/或NaOH調(diào)控pH在 4-6,控制調(diào)節(jié)池水溫在26°C ; 第二步，通過加藥箱將熒光假單胞菌所需的營養(yǎng)物質(zhì)加入，熒光假單胞菌所需的營養(yǎng) 物質(zhì)為葡萄糖 5g/L，ΚΗ2Ρ04 0· 5g/L，Κ2ΗΡ04 0· 5g/L，MgS04 0· 05g/L ; 第三步，經(jīng)過調(diào)節(jié)的廢水被通入間歇式反應(yīng)器，間歇式反應(yīng)器下設(shè)有格網(wǎng)填料層，格網(wǎng) 填料層內(nèi)填充有活性炭基質(zhì)、鐵粉顆粒，活性炭基質(zhì)與鐵粉顆粒的體積比為3:1，格網(wǎng)的孔 徑小于1mm，保證活性炭基質(zhì)在其中的穩(wěn)定性，在活性炭基質(zhì)上負(fù)載有已移植好的熒光假單 胞菌的形成的生物膜，在格網(wǎng)下部設(shè)有攪拌裝置，轉(zhuǎn)速為150rpm，在格網(wǎng)填料層下方設(shè)有曝 氣裝置，為熒光假單胞菌的生長代謝提供氧；間歇式反應(yīng)器還連接有溫度和pH調(diào)控裝置， 保證反應(yīng)在26°C，pH在4-6 ;間歇式反應(yīng)器運(yùn)行分為進(jìn)水，反應(yīng)，沉淀，潷水和待機(jī)五個(gè)階 段，間歇式反應(yīng)器運(yùn)行各階段的時(shí)間為進(jìn)水時(shí)間為2h，反應(yīng)時(shí)間18-60h，沉淀時(shí)間4h，潷水 待機(jī)時(shí)間2h，全過程由設(shè)定好的程序自動(dòng)化進(jìn)行，根據(jù)具體廢水處理量，并聯(lián)多個(gè)間歇式反 應(yīng)器，每個(gè)反應(yīng)器所在運(yùn)行階段不同步，保證氰化物廢水的連續(xù)處理，不間斷； 第四步，從間歇式反應(yīng)器流出的水進(jìn)入消毒滅菌裝置； 第五步，經(jīng)過消毒滅菌最終排放。
[0021] 通過上述方法處理初始氰化物濃度為l〇〇mg/L的廢水，氰化物去除率達(dá)99. 9%，初 始氰化物濃度為200mg/L的廢水，氰化物去除率達(dá)92. 2%，初始氰化物濃度為300mg/L的廢 水，氰化物去除率達(dá)達(dá)到89. 8%，去除效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有其他處理方法。
【權(quán)利要求】
1. 一種含氰化物廢水處理裝置處理含氰化物廢水的方法，其特征在于：具體步驟如 下： 第一步，將含氰廢水從原水池通入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中，用調(diào)控pH在4-6,控制調(diào)節(jié)池 水溫在26°C ; 第二步，通過加藥箱將熒光假單胞菌所需的營養(yǎng)物質(zhì)加入； 第三步，經(jīng)過調(diào)節(jié)的廢水被通入間歇式反應(yīng)器； 第四步，從間歇式反應(yīng)器流出的水進(jìn)入消毒滅菌裝置； 第五步，經(jīng)過消毒滅菌最終排放入排放池。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1沖調(diào)節(jié)pH是用Na0H/H2S04調(diào)節(jié)。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2)中：熒光假單胞菌所需的營養(yǎng)物質(zhì) 為葡萄糖 5g/L，ΚΗ2Ρ04 0· 5g/L，Κ2ΗΡ04 0· 5g/L，MgS04 0· 05g/L。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（3)中：間歇式反應(yīng)器下設(shè)有格網(wǎng)填料 層，格網(wǎng)填料層內(nèi)填充有活性炭基質(zhì)、鐵粉顆粒，活性炭基質(zhì)與鐵粉顆粒的體積比為3:1，格 網(wǎng)的孔徑小于1mm，保證活性炭基質(zhì)在其中的穩(wěn)定性，在活性炭基質(zhì)上負(fù)載有已移植好的熒 光假單胞菌形成的生物膜。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（3)中：間歇式反應(yīng)器在格網(wǎng)下部設(shè)有 攪拌裝置，轉(zhuǎn)速為150rpm，在格網(wǎng)填料層下方設(shè)有曝氣裝置，為熒光假單胞菌的生長代謝提 供氧。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（3 )中間歇式反應(yīng)器還連接有溫度和pH 調(diào)控裝置，保證反應(yīng)在26 °C，pH在4-6。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：間歇式反應(yīng)器運(yùn)行各階段的時(shí)間為進(jìn)水時(shí) 間為2h，反應(yīng)時(shí)間18-60h，沉淀時(shí)間4h，潷水待機(jī)時(shí)間2h。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：根據(jù)具體廢水處理量，并聯(lián)多個(gè)間歇式反應(yīng) 器，每個(gè)反應(yīng)器所在運(yùn)行階段不同步，保證氰化物廢水的連續(xù)處理。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104118962SQ201410055398
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】張一梅, 聶宇 申請(qǐng)人:張一梅