除氰工艺实验汇总

1 含氰废水概述

• 略。

2 亚铁除氰

• 略。

3 双氧水破氰

• 双氧水氧化法常用于处理电镀含氰废水，利用双氧水的氧化性，将氰化物及其金属络合物（铁氰络合物除外）氧化成氰酸盐，然后再水解成碳酸铵或碳酸氢铵。

反应原理

• 氰化物在一般条件下是不能够被双氧水氧化的，只有当溶液的碱性很大时（有说9.5，也有说10-11的）时、在常温状态下、加入铜离子作为催化剂的状况下，氰化物才能被双氧水氧化后，最终产生的氰酸根再水解产生碳酸铵。反应方程式如下：
• $C{N}^{-}+H_2{O}_2\to CN{O}^{-}+H_{2}O(C{u}^{2+}催化)$
• $CN{O}^{-}+2H_{2}O\to N{H}_4^{+}+C{O}_3^{2-}$

局限性

• 含氰废水中的铁氰络合物结构稳定，不会双氧水被氧化或者解离。但铁氰会与铜、锌等重金属离子发生络合反应生成沉淀，从而去除氰化物及重金属离子。

4 次钠破氰

• 氯氧化法是指采用含氯氧化剂（漂白粉、次氯酸钠、液氯、二氧化氯等）将废水中氰化物分解去除的一种方法。氧化过程中产生的活性氯在强碱性条件下可将废水中的氰化物氧化分解，达到彻底去除氰化物等有毒物质的目的。

反应原理

• 作用机理主要可以分为两个阶段：一级处理和二级处理。一级处理是将氰化物氧化为毒性很小的$CN{O}^{-}$，二级氧化是将$CN{O}^{-}$进一步氧化成$C{O}_2$和$N_2$。
• （1）一级氧化
  • $C{N}^{-}+Cl{O}^{-}+H_{2}O\to CNCl+2O{H}^{-}$
  • $CNCl+2O{H}^{-}\to CN{O}^{-}+C{l}^{-}+H_{2}O$
• （2）二级氧化
  • $2CN{O}^{-}+3Cl{O}^{-}+H_{2}O\to 2C{O}_2++N_2+2O{H}^{-}+3C{l}^{-}$
• （3）适用条件和存在的问题
  • 一级破氰工艺通常是在溶液的pH值很大的状态下，将氰离子转换成毒性小的氰酸盐，因此一级破氰工艺适合处理低浓度的含氰废水。然而氰酸根在pH很小的情况下，很容易转换成氨。氨不仅会使水质变差，还会进一步生成有毒性的氯胺。所以应该对氰酸根进一步处理。
  • 二级破氰工艺可以用其他的氧化剂，一般用次钠的话碱性条件很强。

评价

• （1）优点
  • 出水达标，操作简单，成本低，生产过程可自动化等。
• （2）缺点
  • 无法破坏铁氰络合物、亚铁氰络合物；
  • 处理后会产生余氯等二次污染
  • 难以准确投料，需要耗费大量的含氯氧化剂和碱，运行成本较高；
  • 设备腐蚀严重。

5 二氧化硫-空气破氰

反应原理

• 在废水处理过程中通入二氧化硫与空气的混合物，并采用铜离子为催化剂，当pH值为8~10左右时，将氰根氧化成氰酸根。反应方程式如下：
• $C{N}^{-}+S{O}_2+O_2+H_{2}O\to CN{O}^{-}+2H^{+}+S{O}_4^{2-}$

评价

• （1）优点
  • 处理效果高于氯氧化法，操作简单，药剂运输成本较低，投资成本较低。
• （2）缺点
  • 可以消耗稳定常数极高的铁氰络合物，但仍有部分有价组分无法得到回收利用；
  • 二氧化硫对空气造成极大的危害，对工作人员造成健康威胁；
  • 处理后的废液中含有大量的氰化物沉淀会堵塞管道增加维修成本和难度。