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含氰废水处理方法有哪些?
发布时间:2021-03-09
信息摘要:
当前,各矿产企业均按照要求采取措施对含氰废水进行处理,但一些企业仍然存在超标排放现象,因此有必要寻找出一条操作更加简单、投入资金更少、处理效果更好的矿山含氰废水处理技术。
当前,各矿产企业均按照要求采取措施对含氰废水进行处理,但一些企业仍然存在超标排放现象,因此有必要寻找出一条操作更加简单、投入资金更少、处理效果更好的矿山含氰废水处理技术。就目前而言,常用的矿山含氰废水处理方法包括化学法、物理法、生物法,这些方法自身存在不同形式的优缺点,近年来矿山含氰废水处理方法进行归纳总结,为我国矿山含氰废水处理提供参考。
1、含氰废水处理主要方法:
(1)碱性氯化法:
碱性氯化法是目前国内外使用最为广泛的含氰废水处理方法。该方法去除污水中氰化物的原理是在特定PH值(10~11)环境下,借助氯气或漂白粉作用将废水中的氰化物转变为二氧化碳与氮气。碱性氯化法具有药剂来源广、价格低、操作简单、设备投资少等优点,但该方法缺点是对工作环境污染严重,对工作人员伤害较大,且会产生二次污染物。此外由于该方法需要使用大量的药剂,因此设备在长时间使用之后极易出现腐蚀严重现象。1991年,金长裕金矿成功开发了酸性液氯法除氰工艺及设备,该除氰化物法的操作环境相比碱性氯化法更优,处理成本、处理时间有极大改善。

(2)因科法:
因科法是由美国Inco公司于1982年研发并应用,其除去污水中氰化物的原理是利用SO2与空气具有的氧化作用,把铜离子作为反应催化剂将废水中的氰化物氧化转变为HCO3-、NH4+。该去除方法的优点是其不仅能够从贫液中除去大多数的氯化物,且能够将污水中存在的铁氰络合物消除。该方法同时具有反应快、处理效果好、药剂来源广等优点,但该去除氰化物方法不能回收污水中的有用物质,经济性稍显不足。

(3)膜分离法:
微滤、超滤、纳滤、反渗透技术的应用都基于膜分离技术来实现的。膜分离法的工作原理是借助疏水性材料的分离膜,选择性地分离吸收经酸化处理后的含氰化物废水。酸化后的含氰化物废水中的CN-能够通过,由于具有膜两侧存在HCN扩散化学位差,因此在化学位差的作用下,HCN通过膜微孔向碱吸收液中扩散。氢氧化钠与HCN发生化学反应后生成NaCN,进而实现分离提纯的目的。与常规的分离法相比,膜分离法具有较高的处理效率、较好的选择性,但该去除方法成本较高、设备投资大、电能消耗大以及无法处理膜污染等问题。

(4)辐射法:
辐射法是近些年来一种新型的废水氰化物处理技术。辐射法的工作原理是通过添加辐射剂将废水中的氰化根降解为无毒无害或低毒的中间产物,进而降低含氰废水毒性。近年来辐射法不仅用于去除矿产废水中含氰化物,还用于各种环境保护领域。辐射处理技术是一种较好的手段,该方法在应用的过程中不需要添加化学试剂,处理后的产物不会出现二次污染,且具有降解效果好、反应速度快、降解污染物彻底的特点。但该方法同样存在辐射剂量高、能耗大、经济效益低等缺点。

2、含氰废水处理技术新进展:
(1)传统处理方法研究进展:
在研究传统含氰废水处理方法方面,我国学者做了大量的实验分析。结合臭氧氧化法、催化氧化法与生物处理法提出了一种更加经济环保的矿产工业尾矿库含氰废水处理技术。结果表明,该深度处理方法能够消除矿产含氰废水中的氰化物、硫氰化物、砷以及重金属元素,且该方法能够对废水中的重金属元素进行回收,具有较好的经济效果。利用双氧水氧化性,针对经氧化处理后的废水利用石灰调浆工艺对树脂矿浆法提金工艺中产生的SCN-与金属离子进行去除。结果表明,经双氧水处理后的含氰化物废水吸附指标改善较好。

(2)光催化降解法:
光催化降解法的原理是利用多晶半导体氧化物,采用紫外光或太阳辐射的形式将矿产废水中的氰化物降解成毒性较低的物质。Parga利用TiO2微电极光降解法对矿产废水中的氰化物进行处理。结果表明,该方法的降解率高达93%,降解速度仅需要30min。

(3)充气膜吸收法:
充气膜吸收法处理废水中氰化物的原理是利用氢氧化钠溶液回收废水中的氰化物,在回收的过程中,利用疏水膜的选择性将废水中的氰化物以及PH值较高的吸收液隔离开,HCN转移至接收液中。研究表明,在10min内氰化物的回收率高达90%,平均氰化物转化速率为0.01kg/m3.h。李悦在其研究中提出,PH值、进水流速与Cu2+浓度会对充气膜吸收法的处理效果产生影响。

(4)人工湿地法:
人工湿地法主要是利用自然生态系统中物理、化学与生物三者之间的协同作用而达到净化废水中含氰化物的目的。人工湿地法的工艺包括推流式、回流式、阶梯进水式与综合式。值得注意的是在使用人工湿地法处理矿山含氰化物废水时,应尽量选择具有高耐受性的植被。如香蒲、灯芯草、宽叶香蒲等。Alvarez在实验室内设定人工的湿地系统,对不同规模、不同种类条件下的氰化物渗滤液进行了研究,并对不同反应器基质与流速进行了探讨。经过九个月的实验研究,发现人工湿地法去除矿山含氰化物效果较好,能够去除废水中大约21.6%的氰化物和98%的铜,并能够去除矿山含氰化物废水中的亚硝酸盐与硝酸盐。人工湿地法具有投资设备少、能耗低、美化生态环境等优点,但存在占地面积大、处理周期长等缺点。

3、提金含氰废水处理工艺发展趋势分析:
(1)多种方法的联合应用。传统含氰化物废水处理技术已经趋于成熟,且在矿山含氰化物废水处理中占有重要地位,但传统的处理技术存在着各种不足,因此,许多学者考虑将多种方法联合应用,发挥各种处理法的优势。从目前来看,许多学者对多种方法的联合应用进行了研究,并取得了较好的效果。
(2)高效节能新方法的研发。虽然说多种方法的联合应用在一定程度上能够起到优势互补的作用,但不能有效解决传统矿山含氰化物废水处理工艺的不足。因此,学者们需要不断地寻找更加理想的矿山含氰化物废水处理工艺,实现矿山含氰化物废水处理的高效、节能、环保、经济。
(3)新方法工业化应用研究。对新方的研究对促进矿山含氰化物废水的无害化处理具有重要的实用意义。近年来,光催化、辐照降解技术以及充气膜吸收方法的应用,取得了巨大的成果,为矿山含氰化物废水处理提供了新的研究方向。但目前这些处理工艺仍旧处于实验室的研究阶段,未得到广泛的应用,且这些处理措施依然存在不足。

4、结语:
为更好地处理矿山含氰化物废水,首先可以采用多种方法的联合使用,发挥各种处理方法优势,其次,研发高效节能新方法,确保矿山含氰化物废水处理集高效、节能环保于一体。
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