一种处理高氰化物焦化废水的方法与流程

本发明涉及一种氰化物的处理，尤其涉及一种焦化废水中高氰化物的处理方法，属于废水处理。

背景技术：

1、氰化物特指带有氰基(cn)的化合物，其中的碳原子和氮原子通过叁键相连接。这一叁键给予氰基以相当高的稳定性，使之在通常的化学反应中都以一个整体存在。因该基团具有和卤素类似的化学性质，常被称为拟卤素。通常为人所了解的氰化物都是无机氰化物，是指包含有氰根离子(cn-)的无机盐，可认为是氢氰酸(hcn)的盐，常见的有氰化钾和氰化钠。它们多有剧毒。另有有机氰化物，是由氰基通过单键与另外的碳原子结合而成。视结合方式的不同，有机氰化物可分类为腈(c-cn)和异腈(c-nc)，相应的，氰基可被称为腈基(-cn)或异腈基(-nc)。很多氰化物，凡能在加热或与酸作用后或在空气中与组织中释放出氰化氢或氰离子的都具有与氰化氢同样的剧毒作用。

2、焦化废水中的氰化物是焦炭在生产过程由于发生了一系列的化学反应而产生的，焦化废水在处理过程中，氰化物存在形态也各不相同。氰化氢、碱金属氰化物和络合能力较弱的金属氰络合物较容易去除，生化处理后焦化废水中残余的氰化物主要以高稳定性的铁氰化物为主，一般的氧化剂对该类氰化物处理效果较差。随着环保要求的提高，废水回用及零排放装置运行后，原水氰化物一旦有所波动，极易导致浓水氰化物指标受影响，而目前物化工艺降氰化物能力有限，出水氰化物临近超标，环保压力大。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种处理高氰化物焦化废水的方法，解决现有技术焦化废水中高氰化物难以处理造成出水氰化物含量高、环保压力大的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明的一种处理高氰化物焦化废水的方法的技术方案为：所述方法为将高氰化物焦化废水依次经过预处理、生化处理、氧化加光解处理、物化处理、树脂处理和电解处理，即得到氰化物含量0.2mg/l以下的处理后水。

3、进一步的，所述预处理为向高氰化物焦化废水中加入除氰剂a搅拌，再加入聚丙烯酰胺阴离子搅拌后静置沉淀出水；

4、所述氧化加光解处理为向预处理后出水中通入臭氧曝气搅拌，再加入催化剂，施加太阳光或紫外线照射预定时间后出水；

5、所述物化处理是向氧化加光解处理后出水中加入除氰剂b，搅拌后添加聚丙烯酰胺阴离子，处理预定时间后出水；

6、所述生化处理为向水池中先接种驯化好的除氰菌并投加碳源，待水池中cod降解到500以下时开始通入物化处理后出水，处理预定时间后搅拌后静置，取上清液备用；

7、所述树脂处理为将生化处理后的上清液转移入离子交换型树脂或者吸附型树脂中进行处理；

8、所述电解处理为利用碳棒对树脂后出水进行处理。

9、进一步的，预处理中，除氰剂a由亚铁、聚铝和锌盐组成，所述亚铁为硫酸亚铁或氯化亚铁，所述锌盐为硫酸锌、氯化锌或硝酸锌中的任意一种，所述亚铁：聚铝：锌盐的摩尔比为5:3:2；所述高氰化物焦化废水中氰化物与除氰剂a的质量比为1：30-40，聚丙烯酰胺阴离子的加入量为5-10ppm。氧化加光解处理中，催化剂为按照二氧化钛：二氧化硅质量比1:1-1.5配置而成，太阳光≥9万lx、紫外线≥2万lx，照射≥3.5小时后出水。

10、进一步的，物化处理中，除氰剂b由活性炭、聚合硫酸铁、硫酸铜、氧化铈、乙二醇和双氰胺-甲醛缩聚物按质量比例2-3：2-3：1-2：1-2：0.2-0.5：1-1.5而组成；氧化加光解处理后出水中氰化物与除氰剂b的质量比为1：30-50；聚丙烯酰胺阴离子的添加量为4-7ppm。

11、进一步的，生化处理中，除氰菌的接种量为水池中废水体积的10-20％；碳源为葡萄糖，加入量为1000ppm；水池环境条件为：温度32℃，ph＝9，曝气量≥2.5l/min；物化处理后出水通入生化处理水池时是先在第一天通入小于或等于除氰菌总体积20％的量，第二天开始每天提高的水量不大于前一天水量的1.1倍，直至正常进水量；生化处理的时间≥30h，静置3小时以上。

12、进一步的，树脂处理中，树脂粒径为0.4-0.7mm，流速控制为2-3bv/h。

13、进一步的，电解处理中，选择多组碳棒作为阴阳极，碳棒之间的距离为20-30cm，电流为0.3-0.5a，电压控制为8-10v，电解时间超过50分钟后出水。

14、进一步的，高氰化物焦化废水中氰化物的含量为≥1000mg/l。

15、本发明的一种处理高氰化物焦化废水的方法的有益效果为：

16、本发明的方法是先后依次通过6道处理工序来处理废水中的氰化物，分别为：预处理、生化处理、氧化+光解处理、物化处理、树脂处理、电解处理。处理后废水中的氰化物可以达到0.2mg/l以下。为传统主流物化除氰提供了更多工艺选择，更多工艺组合。解决了现有技术焦化废水中高氰化物难以处理造成出水氰化物含量高、环保压力大的技术问题。

17、预处理、氧化加光解处理、物化处理、生化处理、树脂处理和电解处理，各步处理基本原理具体如下：

18、预处理：除氰剂a中的亚铁离子与游离氰化物反应，生成氰亚铁酸盐，部分亚铁离子遇氧气变为铁离子，进而与氰亚铁酸盐反应变为一种不溶的沉淀物fe4[fe(cn)6]3，即普鲁士蓝。反应方程式如下所示：

19、fe2++6cn－→[fe(cn)6]4-

20、12fe2++3o2+6h2o→8fe3++4fe(oh)3↓

21、3[fe(cn)6]4-+4fe3+＝fe4[fe(cn)6]3↓

22、氧化加光解处理：臭氧处理就是利用臭氧的强氧化性，来氧化废水中的污染物。

23、光解处理就是利用紫外光或者自然光等光源，以ti02为催化剂，使用光源激活催化剂，形成电子空穴对，然后利用形成的空穴来产生羟基自由基。产生的羟基自由基参与氧化反应，与有机污染物发生反应，将其转化为co2、水和无机盐。

24、物化处理：含氰物质通过活性炭吸附，或与铁离子、铜离子、铈离子发生络合剂反应，形成稳定的络合物，然后络合物快速絮凝并沉淀。

25、生化处理：微生物利用其体内的氰化物水合酶、腈水合酶等多种相关酶，来催化氰化物降解，或者发生氧化反应，将氰化物反应成氨和二氧化碳，或者通过还原反应形成甲烷和氨，或者发生置换反应生成氨和酸。

26、树脂处理：利用树脂自身的活性交换基团与氰化物发生离子交换，从而去除水中的有机物。其交换基团使用失效后经再生可恢复交换能力，能够重复使用。反应方程式如下所示：

27、r-oh+cn-→rcn+oh-

28、2r-oh+zn(cn-)42-→r2zn(cn)4+2oh-

29、2r-oh+cu(cn-)42-→r2cu(cn)4+2oh-

30、4r-oh+fe(cn-)62-→r4cu(cn)6+4oh-

31、电解处理：电解前加入少量食盐，并调整ph>7.0，电解时，cn-在阳极被氧化生成cno-,co2,n2，同时溶液中的氯化钠提供大量的c1-被氧化成cl2，cl2进入溶液后水解生成hclo，加强了对氰化物的氧化作用；溶液中的金属离子在阴极得电子析出金属。