含氰污水处理

含氰废水处理

一、背景条件

在有色金属矿物提取金银铜、氰化电镀、化工、炼焦等行业生产工艺中均排放大量的含氰废水。氰化物是毒性很大的化学品，不论在城市还是偏远山区，含氰废水排放都必须严格按照国家环保局制定的排放标准控制其排放浓度，否则将对人、畜及自然环境造成危害。

二、TEC多维电极羟基发生器技术简介

我公司检测了在各种不同反应条件下的初生态H2O2的浓度（如表1所示），并通过ESR法证实了·OH的存在。我们提出的这种·OH自由基产生的方法实践证明具有设备简单，投资省，效果稳定可靠，运行费用低，易于推广应用等优点。我们把拥有自主知识产权的产生·OH自由基的三维电极装置命名为多维电极羟基发生器（亦称羟基絮凝复合床），其作用原理是：根据废水中需要去除的污染物的种类和性质，在两个主电极之间充填高效、无毒的颗粒状专用材料，催化剂及一些辅助剂，组成去除某种或某一类污染物最佳复合填充材料作为粒子电极。将这些材料装填于结构为方形或圆形的复合装置时，在一定的操作条件下，装置内便会产生一定数量的具极强氧化性能的羟基自由基（·OH）和新生态的混凝剂。这样废水中的污染物便会发生诸如催化氧化分解、混凝、吸附等作用，使废水中的有机污染物迅速被去除。

2.1 羟基自由基（·OH）产生的方法及其原理

羟基自由基如下表所示，其标准电极电位仅次于F2+2H+/2HF，比O3+2H+/H2O+O2还要高，因此是极强的氧化剂。

表几种氧化剂的电极电位

羟基自由基产生的方法有很多种，比较常用的是Fenton试剂，即利用下述反应产生·OH，在pH<3.5时，·OH自由基生成速率最大。

Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH-

Fe2++·OH→Fe3++ OH-

Fe3++ H2O2→Fe2++ H2O+H+

H2O+ H2O2→O2+ H2O+·OH

此外，UV（紫外光）/ H2O2，UV/O3，UV/ H2O2/O3,UV/TiO2光催化氧化系统，高温（150～350℃）高压（0.5～20Mpa）下的湿式氧化，超临界水氧化，超声波等技术，均会产生·OH自由基。这些方法其设备或运行费用都很高，一般企业都难以接受。

为降低设备投资及运转费用，我们研究以电能作激发能（脉冲电源），以无机物作引发，利用空气中O2，通过下述的化学反应机制生成初生态的H2O2，再进一步分解生成羟基自由基（·OH）

1）H2O2的生成：

O2＋e－→•O2－（1）

•O2－＋H＋→ HO2•（2）或•O2－＋HO2•→ O2＋HO2－（4）

2 HO2•→ H2O2 ＋O2 （3）HO2－＋H＋→ H2O2 （5）

2）•OH的生成：

H2O2＋e－→ OH－＋•OH （6）

或H2O2＋Fe2＋→ Fe3＋＋OH－＋•OH（7）

影响本技术处理工业有机废水的主要物理化学因素为：颗粒电极材料的组分、结构、有机污染物的种类、浓度、pH值、主电极距离、电压、空气流量等，其中以颗粒电极的组分、结构影响最大的。

2.2 多维电极羟基发生器的特点

由于羟基自由基具有极强的氧化性，本技术用于处理工业有机废水具有广普性、快速、稳定、可靠、污泥量极少、占地面积少、运转费用低等优点，是一种清洁的水处理技术。工业使用电源为脉冲直流电源，一般使用的电压≤48V，处理时间为30分钟，电流则由废水电导率的大小所决定。

由于羟基自由基具有极强的氧化性，有机污染物往往会被直接矿化为CO2和H2O，所以本技术用于处理废水具有广普性、快速、稳定、可靠、污泥量很少、运转费用低等优点，符合清洁水处理技术的要求。

三、具体步骤说明

步骤一：将废水通入调节池，对调节池进行加碱操作，进行PH粗调，使PH值调至8-10；

步骤二：将调节池内废水通过提升泵送入PH调节搅拌箱，对PH进行精调，将PH 值调至9-9.5；

步骤三：经PH精调后的废水送入氧化絮凝复合床,所述复合床包括曝气区和反应区，所述曝气区位氧化絮凝复合床底部，所述反应区内含有电催化粒、阳极和阴极，所述阳极采用石墨，所述阴极采用不锈钢，电极之间的距离为60 ～90cm ；电极所施加的脉冲直流电压为20 ～40 V，电流密度40 ～60mA/cm2，电催化粒与废水的质量比为1 ∶1 ～1.2 ∶1，汽水比为1:4-6；

步骤四：将废水在氧化絮凝复合床中悬停15至30分钟；

步骤五：将废水通入离子交换器，采用上进下出的方式，流速15-25m/h。

步骤六：将经过离子交换器的再生液进行回收。

四、工艺特点

1、电解法利用电化学氧化还原反应破坏废水中的氰化物。废水中的氰化物离子电解时，在阳极上失去电子氧化成氰酸盐或氮气。电解法处理氰化物废水在碱性条件下进行，以防止产生氰化氢气体污染操作场所。

反应为：（该装置的除氰过程在曝气区完成，和阴阳极没有关系）

阳极：CN-+2OH- → CNO-+H2O+2e

2CNO-+4OH- → 2CO2+N2+2H2O+6e

阴极：Mnn++ne → M

2、该法的优点是占地面积小，污泥量小，不需添加其他药剂，在除氰的同时能去除污水中的COD。但工厂排水口的总氰浓度往往低于200mg/L，在此浓度的条件下，电解法因电流效率低，电耗大，化学氧化法投药量大，不够经济，以上两种处理方法都很难达到新的排放要求（氰≤0.1mg/l），运用该方法完全达到新排放要求，且吨水运行费用只有1.5元左右。

五、公司信息

5.1 公司简介

江苏恩飞特环保工程有限公司前身为成立于2005的宜兴市煌威环保有限公司，2013年10月和TEC（多维电极羟基发生器）技术研发团队、广州新能源水处理有限公司共同

组建的股份制公司，是集环保新技术、新工艺、新产品研发，新产品设计、制造，工程总承包及售后服务为一体的水处理新技术环保工程公司。

新公司成立以来，致力于高浓度、难降解污水处理技术的研究和应用，现已取得相关发明专利四项。公司核心技术-----TEC多维电极羟基发生器技术，是自主研发的世界一流难降解污水处理技术，具有高效、广谱、清洁、环保、节能等诸多优势，可广泛使用于石油、石化、煤化工、焦化、化工、电子、电镀、机械、医药等各种含有难降解有机污染物的污水处理，该技术已实际应用于部分电子、电镀、化工、锂电池、机械制造企业，各项技术性能均满足工艺设计要求。

恩飞特全体同仁以诚挚的热情和专业人士、新老用户合作，为保护祖国的青山绿水作出更大贡献。

5.2 公司地址

江苏省宜兴市高塍镇国际环保城47幢1210号