鹼性氯化法

鹼性氯化法

鹼性氯化法指在鹼性條件下,用氯系氧化劑氧化廢水中的氰化物,使其最終轉化為二氧化碳和氮,是目前處理含氰廢水常用的一種方法。

簡介

鹼性氯化法是破壞廢水中氰化物的較成熟的方法,廣泛用於處理氰化電鍍廠、煉焦工廠、金礦氰化廠等單位的含氰廢水。該法處理效果好,設備簡單,容易實現自動化,但對鐵氰絡合物的處理效果不好,是目前使用最為普遍的氰化物處理方法。其原理是採用氯氣或液氯、漂白粉將廢水中的氰化物氧化成CO和N等無毒物質。

鹼性氯化法 鹼性氯化法

原理

鹼性氯化法破氰分二個階段:

第一階段是將氰氧化為氰酸鹽,稱為“不完全氧化”,反應式如下:

CN +HClO —— CNCl+OH (1)

CNCl+2OH ——CNO +Cl +HO (2)

CN 與 OCl 反應首先生成 CNCl,CNCl 水解成 CNO 的反應速度取決於 pH 值、溫度和有效氯的濃度。pH 值、水溫和有效氯的濃度越高則水解的速度越快,而且在酸性條件下 CNCl極易揮發,因此操作時必須嚴格控制 pH 值。

第二階段是將氰酸鹽進一步氧化為二氧化碳和氮,稱為“完全氧化”,反應式如下:

2CNO +4OH +3Cl ——2CO+N+6Cl+2HO (3)

鹼性氯化法 鹼性氯化法

在破氰過程中,pH 值對氧化反應的影響很大。當pH >10時,完成不完全氧化反應只需5分鐘;當pH <8.5時,則有劇毒催淚的氯化氰氣體產生。而完全氧化則相反,低pH值的反應速度較快。pH= 7.5-8時,需要10-15分鐘;pH=9.5時,需要半個小時;pH=12時,反應趨於停止。

技術要求

a、氧化劑的投加量應通過試驗確定。當無條件試驗時,其投加量宜按氰離子與活性氯的重量比計算確定。其重量比:當一級氧化處理時宜為1:3~1:4;二級氧化處理時宜為1:7~1:8。一級氧化和二級氧化所需氧化劑應分階段投加,投加比為1:1;

b、pH值控制和反應時間:一級氧化的pH值應控制在10~11,反應時間宜為10min~15min;二級氧化的pH值應控制在7.5~8,反應時間宜為10min~15min;

c、有效氯的投加量可採用氧化還原電位(ORP)自動控制。一級處理,ORP達到300mV時反應基本完成;二級處理,ORP需達到650mV;

d、廢水溫度宜控制在15~50℃。反應後廢水中余氯量應在2mg/L~5mg/L範圍內。

處理方法分類及優缺點

鹼性氯化法根據投加的氯系氧化劑不同,又可以分為漂白粉法、液氯法、電解食鹽法等, 其優缺點見表1。

表1. 鹼性氯化法實際處理方式及其優缺點
處理方法主要優點主要缺點
漂白粉法 1、管理方便,處理效果好; 2、處理後,出水清澈。 1、漂白粉供應和儲存困難; 2、處理費用高; 3、漂白粉中無效廢渣多。
液氯法 1、處理效果好 2、便與儲存和運輸; 3、處理後,出水清澈,污泥少。 1、必須投加另外的鹼性添加劑; 2、操作不慎,易產生中毒事故。
電解法 1、管理方便,處理效果好 2、污泥少; 3、比較經濟。 1、耗電量大; 2、需投加含鹽電解質; 3、處理時間長。

實際處理效果

以吉化公司與上海鋼絲廠用鹼式氯化法處理含氰廢水為例, 吉化公司與上海鋼絲廠經過幾年來實際運行證明, 處理後的CN 濃度降至0.5mg/L 以下, 達到國家排放標準。兩個裝置的工藝處理結果見表2。

表2. 鹼性氯化法實際處理效果
生產單位吉化公司電石廠上海鋼絲廠
處理方法漂白粉法電解食鹽水法
處理量500t/h30t/d
氰化物進水濃度10-20mg/L10-50mg/L
氰化物出水濃度<0.5mg/L<0.5mg/L

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