含氰废水处理研究进展

山　东　化　工
收稿日期：２０１９－０３－２１
作者简介：万志鹏（１９９６—），男，江西南昌人，目前就读于江西师范大学化学化工学院。

含氰废水处理研究进展
万志鹏
（江西师范大学化学化工学院，江西南昌　３３００２２）
摘要：在分析目前含氰废水处理技术的基础上，着重介绍了碱性氯化法、因科法、膜分离法、辐射法处理含氰废水的实例与优缺点，为相
关化工企业处理含氰废水提供一些参考。

关键词：含氰废水；处理方法；研究进展中图分类号：Ｘ７０３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）１１－００３４－０２
ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＣｙａｎｉｄｅ－ＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＷａｓｔｅｗａｔｅｒ
ＷａｎＺｈｉｐｅｎｇ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ　３３００２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｕｒｒｅｎｔｃｙａｎｉｄｅ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｅｘａｍｐｌｅｓ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆａｌｋａｌｉｎｅｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎ，ｉｎｃｏ－ｍｅｔｈｏｄ，ｍｅｍｂｒａｎｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｒａｄｉａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｃｙａｎｉｄｅ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｗｉｔｈｓｏｍｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｔｏｔｒｅａｔｃｙａｎｉｄｅ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｙａｎｉｄｅ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓ 氰化物特指含有氰基的化合物。

氰化物又可分为无机氰化物，较为常见的有氰化钾，氰化钠，它们都含有剧毒。

另外有有机氰化物如乙氰、丙烯氰、正丁氰等。

工业中经常使用到氰化物，例如：在冶金工业中氰化物常用来提取金属金、银等；在电镀行业中，基于其良好的配位性能可用作电镀液；另外还可
用于各种有机高聚物的合成，如合成纤维，合成橡胶等［
１］。

氰化物在工业中的广泛使用，常常导致工业废水中含有大量的氰离子，如果不对其进行处理就排放，含有剧毒的氰化物不仅对人类自身有害，还会对环境造成影响。

近些年来，我国十分注重环境保护，并对化工企业提出了更高的环保要求，含氰废水的处理是很多化工企业面临的难题。

开发操作容易，成本低廉，环境友好的含氰废水处理技术显得尤为重要。

目前来看，含氰废水的处理方法有很多种，笔者就此进行简单综述，总结分析最新的研究进展，给实际化工企业处理含氰废水作业提供一定的参考。

１　含氰废水的处理方法
１．１　碱性氯化法
碱性氯化法是目前国内最常见的处理含氰废水的方法，工艺成熟。

其基本原理是在碱性条件下使用氯系氧化物，如次氯酸钠、液氯、漂白粉等，将氰化物氧化破坏，生成对环境无毒无害的ＣＯ２和Ｎ２。

其中，因次氯酸钠价格低廉，储存、运输安全方便，故应用最为普遍。

发生的化学反应如下［２］
：
ＣＮ－＋ＣｌＯ－→ＣＮＯ－＋Ｃｌ－
（１）
２ＣＮＯ－＋３ＣｌＯ－→ＣＯ２↑＋Ｎ２↑＋３Ｃｌ－＋ＣＯ３２－
（２）除氰过程中分为两步，第一步将ｐＨ值控制在１０～１１．５，因为在该条件下反应速率快，反应完全，可避免有毒物质氯化氰
的生成；第二步反应ｐ
Ｈ值应控制在７．５～８，ｐＨ过高，反应速率反而低［３］。

该法处理效果较好，能有效的去除游离的氰根负离子，便于操作管理，节省工厂处理污水成本，但不适用处理高浓度含氰废水，浓度太高，很容易产生ＣＮＣｌ气体，污染坏境，对操作人员危害大；难以除去稳定的铁氰络合物，且苛性碱和次氯酸钠用量太大，对管道、设备腐蚀严重，需要使用抗腐蚀的破氰反应器。

所以在实际操作中，不仅要对相关设备采取相应的防
腐措施，还特别要注意采取预防措施防止产生的毒性气体，造成人员安全事故。

１．２　因科法
１９８２年，美国Ｉｎｃｏ公司开发出因科法处理污水中的氰化物。

其基本原理是利用烟气中的ＳＯ２／Ｏ２作为氧化剂，以废水中可溶性铜离子作为催化剂，将氰化物中的氰氧化为毒性较低
的Ｃ
ＮＯ－，进而形成碳酸氢盐和铵盐，以达到除去工业废水中氰化物的目的［
４］。

铁氰络合物在烟气作用下解离出ＣＮ－，形成ＣＮＯ－
，最后以不溶金属铁氰络合物的形式被除去。

该方法相较碱性氯化法而言，可以有效除去废水中的铁氰络合物。

据报道，用ＳＯ２烟气处理黄金冶炼厂含氰废水，
废水中的氰化物去除率可达９９％以上［５］。

改进的因科法用焦亚硫酸钠代理传统
工艺中ＳＯ２做氧化剂，
范荣桂等［６］
研究了ｐＨ值、焦亚硫酸的量、反应时间、硫酸铜的量对ＣＮ－去除率的影响，得出在用
Ｈ２Ｏ２进行降氰预处理后，在ｐＨ值为７，焦亚硫酸钠的量为０．５ｇ／Ｌ，硫酸铜的用量为３ｍＬ／Ｌ，反应时间为１ｈ时，处理效果最佳，氰化物去除率平均能够达到９９．７０％，处理后的污水能够
达到国家的排放标准。

韩婧［７］
等通过试验研究得出因科法较碱性氯化法在处理甘肃某金矿含氰废液时效果更好，药剂用量少。

１．３　膜分离法
膜分离技术自２０世纪６０年代快速发展后，俨然成为了一种高效环保的新型分离技术，在我国污水处理中取得了较为广泛的运用。

膜具有渗透性，根据对不同的离子、分子选择性不同，从而可以达到分离混合物的目的。

膜分离技术主要有超滤
法、微滤法、纳滤法［
８］。

膜分离法利用具有选择性的分离膜，只允许ＣＮ－通过，ＣＮ－
自由扩散至另一侧，被碱液吸收，从而实现
分离。

李雅等［９］
采用膜吸收法处理河南某黄金冶炼厂的含氰
废水，结果表明膜吸收法能将废水中的氰化物质量浓度由１
０００ｍｇ／Ｌ降至０．５ｍｇ／Ｌ，去除率最高可达９５％；在间歇操作中，随废水流量增大，单位时间内除氰速率越快。

在膜分离技术的基础上，将生物处理和膜过滤技术结合起来的膜生物反应器法处
理含氰废水，效率高，出水无需进行消毒处理。

杨琦等［
１０］
采用·
４３·ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１９年第４８卷
　第１１期
膜生物反应器和Ｆｅｎｔｏｎ法结合处理丙烯氰废水，优化处理工艺，ＣＯＤ去除率达到８０％～８８％，ＢＯＤ
５
去除率达到９８％，处理后的水质可以达到排放标准。

与传统的分离技术相比，膜分离技术效率高，能自动化管理，既可连续操作，也可间歇操作，对污水的适应性强。

１．４　辐射法
辐射法处理废水是这些年新兴的处理技术，在污水处理中具有良好的应用前景。

将辐射技术应用在环境保护中，是２１世纪原子能应用的主要研究方向。

采用核辐射处理含氰废水，其原理是废水中的氰根在核辐射下分解为无毒无害或低毒的中间产物，降低废水生物毒性，提高可生化降解性。

王建龙等［１１］采用电子加速器处理量为３０ｍ３·ｄ－１的工业含氰废水，通过设计正交实验，优化操作条件，使氰化物分解为氰酸盐、氨
氮及少量的ＮＯ
２－和ＮＯ
３
－，并得出电离辐射技术能够有效去除
污水中的氰化物，ＣＮ－的降解效率按影响程度高低依次是辐射剂量、ＣＮ－初始浓度、废水ｐＨ值；加入臭氧能够提高ＣＮ－的去除效率，出水能够达到国家一级排放标准。

与传统化学氧化法相比，辐射法处理含氰废水污染物降解彻底，不会产生二次污染，几乎不需要加入其它化学试剂；但也存在相应的缺点，如处理成本过高，目前尚未大规模使用。

２　小结
含氰废水处理除了以上方法之外，见于报道的还有很多方法，但每种废水处理技术都有相应的优缺点，难以在实际的工业含氰废水处理中独当一面，企业往往要根据实际情况进行合理的选择，这样才能既满足环境保护的要求，又能节省成本。

鉴于目前环保要求的提高，开发研究出综合能力强，高效节能的含氰废水处理技术仍然是摆在我们面前的一个挑战。

参考文献［１］李成彬，巩春龙，张谷平．生物法处理含氰废水的研究进展［Ｊ］．黄金，２０１３，３４（１１）：６１－６５．
［２］王晓霞，郑利利，王正德，等．含氰废水处理技术的研究进展［Ｊ］．河南化工，２０１３，３０（９）：３０－３２．
［３］李　磊．含氰废水处理工艺的应用［Ｊ］．大氮肥，２０１７，４０（４）：２８６－２８８．
［４］许芙蓉，刘　杰，苑兆金．含ＳＯ
２
烟气综合治理含氰废水工业实践［Ｊ］．黄金，１９９１（１０）：５５－６０．
［５］许芙蓉．对因科ＳＯ
２
／空气法脱除氰化物的研究［Ｃ］／／中国金属学会．冶金工业节水、治水学术研讨会论文集．杭州：［出版者不详］，１９８８：２０３－２１４．
［６］范荣桂，董　雪，戴　艺，等．降氰预处理与改进因科法联合工艺处理辽宁凤城某矿冶公司高浓度含氰废水［Ｊ］．有色金属工程，２０１６，６（２）：９６－１００．
［７］韩　婧，柳耀鹏，张俊芳．甘肃某金矿含氰贫液处理及再利用试验［Ｊ］．黄金，２０１８，３９（５）：６８－７０．
［８］王水明．膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用［Ｊ］．环境与发展，２０１８，３０（５）：１０６，１０８．
［９］李　雅，刘晨明，石绍渊，等．膜吸收法处理黄金冶炼含氰废水的试验研究［Ｊ］．黄金，２０１７（３）：７６－８０，９０．
［１０］杨　琦，尚海涛，王雪莲，等．Ｆｅｎｔｏｎ氧化膜－生物反应器出水中丙烯腈的实验研究［Ｊ］．现代地质，２００４，１８（４）：５８６－５９０．
［１１］王建龙，叶龙飞，杨春平，等．电子加速器辐射处理含氰废水的中试研究［Ｊ］．环境科学学报，２０１４，３４（１）：６０－６６．（本文文献格式：万志鹏．含氰废水处理研究进展［Ｊ］．山东化工，２０１９，４８（１１）：３４－３５．
櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙
）
（上接第３３页）
［４６］ＨａｎＸ，ＨｕａｎｇＪ，ＹｕａｎＣ，ｅｔａｌ．Ｃｈｉｒａｌ３ｄｃｏｖａｌｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓｆｏｒｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃｅｎａｎｔｉｏｓｅｐａｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１８，１４０（３）：８９２．
［４７］ＷａｎｇＲ，ＣｈｅｎＺＬ．Ａｃｏｖａｌｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋ－ｂａｓｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｓｏｒｂｅｎｔｆｏｒｓｏｌｉｄｐｈａｓｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃａｒｏｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ，ａｎｄｉｔｓｈｙｐｈｅｎａｔｉｏｎｔｏｈｐｌｃｆｏｒｑｕａｎｔｉｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＭｉｃｒｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，２０１７（５７５１）：１－８．
［４８］ＺｈａｎｇＷ，ＱｉｕＬＧ，ＹｕａｎＹＰ，ｅｔａｌ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｈｉｇｈｌｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｏｆａｍｅｌａｍｉｎｅ－ｂａｓｅｄｐｏｒｏｕｓｃｏｖａｌｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒｔｒａｃｅ－ｌｅｖｅｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏａｒｏｍａｔｉｃｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１２，２２１－２２２（４）：１４７－１５４．
［４９］ＨａｏＷ，ＳｈｕａｎｇｚｈｉＣ，ＮａｎｔａｏＨ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄｓｏｌｖｏｔｈｅｒｍａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆａｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｔｗｏ－
ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｏｖａｌｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｗｉｔｈｈｉｇｈＣｏ
２ｃａｐａｃｉｔｙ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１５，５１（６１）：１２１７８－１２１８１．
［５０］ＢｏｊｄｙｓＭＪ，ＪｅｋａｔｅｒｉｎａＪ，ＡｒｎｅＴ，ｅｔａｌ．Ｒａｔｉｏｎａｌｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅｆａｍｉｌｙｏｆｌａｙｅｒｅｄ，ｃｏｖａｌｅｎｔ，ｔｒｉａｚｉｎｅ－ｂａｓｅｄｆｒａｍｅｗｏｒｋｓｗｉｔｈｒｅｇｕｌａｒｐｏｒｏｓｉｔｙ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１０，２２（１９）：２２０２－２２０５．
［５１］ＰｉｅｒｒｅＫ，ＭａｒｋｕｓＡ，ＡｒｎｅＴ．Ｐｏｒｏｕｓ，ｃｏｖａｌｅｎｔｔｒｉａｚｉｎｅ－ｂａｓｅｄｆｒａｍｅｗｏｒｋｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｉｏｎｏｔｈｅｒｍａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓ［Ｊ］．ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅ，２０１０，４７（１８）：３４５０－３４５３．
［５２］ＸｉｎＷ，ＴａｋａｋｉＳ，ＹａｍａｇｉｓｈｉＪ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｖｅｒｙｄｅｅｐｈｉｇｈｗａｙｎｅｔｗｏｒｋｓｆｏｒｐａｒａｍｅｔｒｉｃｓｐｅｅｃｈｓｙｎｔｈｅｓｉｓ［Ｊ］．ＳｐｅｅｃｈＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，２０１６，９６：１６６－１７１．［５３］ＬｉｎＧ，ＧａｏＣ，ＺｈｅｎｇＱ，ｅｔａｌ．Ｒｏｏｍ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｃｏｖａｌｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓｆｏｒｅｆｆｉｃｉｅｎｔｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｐｅｐｔｉｄｅｓａｎｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｅｘｃｌｕｓｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｉｎｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍＣｏｍｍｕｎ，２０１７，５３（２６）：３６４９－３６５２．［５４］ＧａｏＣ，ＧｕｏＬ，ＬｅｉＺ，ｅｔａｌ．Ｆａｃｉｌｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｃｏｖａｌｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｖｅｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｐｅｐｔｉｄｅｓｗｉｔｈｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｅｘｃｌｕｓｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｉｎｓ［Ｊ］．ＪＭａｔｅｒＣｈｅｍＢ，２０１７，５：７４９６－７５０３．
［５５］ＷａｎｇＨ，ＪｉａｏＦ，ＧａｏＦ，ｅｔａｌ．Ｆａｃｉｌｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｃｏｖａｌｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓｆｏｒｔｈｅｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｎ－ｇｌｙｃｏｐｅｐｔｉｄｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙＢ，２０１７，５（２２）：４０５２－４０５９．
［５６］ＬｅｉＣ，ＺｈａｎｇＭ，ＦｕＦ，ｅｔａｌ．Ｆａｃｉｌｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｃｏｖａｌｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｎａｎｏｂｅａｄｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｏｌｉｄ－ｐｈａｓｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｔｒａｃｅｅｓｔｒｏｇｅｎｓｆｒｏｍｈｕｍａｎｕｒｉｎｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙＡ，２０１８，１５６７：１３６－１４６．
［５７］ＷａｎｇＹ，ＷａｎｇＪ，ＧａｏＭ，ｅｔａｌ．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄｕａｌｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｄｅｎｄｒｉｍｅｒ－ｍｏｄｉｆｉｅｄｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｅｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｎ－ｇｌｙｃｏｐｅｐｔｉｄｅｓ［Ｊ］．Ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ，２０１７，１７（１０）：ｅ１７００００５．
［５８］杨成雄，严秀平．共价－有机骨架材料在色谱及样品预处理中的应用［Ｊ］．色谱，２０１８，３６（１１）：１０７５－１０８０．
（本文文献格式：傅寅旭，费鑫杨，张　俊，等．磁性有机骨架材料在生物样品前处理中的应用进展［Ｊ］．山东化工，２０１９，４８（１１）：３０－３３，３５．）
·
５
３
·
万志鹏：含氰废水处理研究进展。