技術背景與處理需求
高濃度無機含氰廢液是電鍍、冶金和化工等行業(yè)產生的典型危險廢物,其氰化物濃度通常高達200-500mg/L,遠超國家排放標準0.5mg/L的要求。這類廢液具有劇毒性,少量即可致人死亡,且對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。傳統(tǒng)處理方法如堿性氯化法雖工藝成熟,但存在二次污染嚴重、處理成本高等問題,亟需開發(fā)更高效經濟的處理技術。
化學絡合-絮凝沉淀技術原理
該技術通過鐵鹽絡合轉化與絮凝共沉淀的雙重作用實現(xiàn)氰化物高效去除。在酸性條件下,廢液中的氰根離子與鐵離子形成穩(wěn)定的鐵氰絡合物;隨后在堿性環(huán)境中,這些絡合物與投加的絮凝劑發(fā)生架橋作用,形成密實的沉淀物。整個過程無需復雜設備,操作簡便且產物可資源化利用。
關鍵優(yōu)勢包括:
安全性高:避免產生劇毒氣體,操作環(huán)境友好;
經濟性好:藥劑成本僅為傳統(tǒng)方法的60%,噸水處理費用18-22元;
協(xié)同去除:可同步去除重金屬離子,銅、鎳去除率均達99%以上。
工藝流程與參數(shù)控制
預處理階段
廢液首先進入調節(jié)池進行水質均衡,pH檢測儀實時監(jiān)控酸堿度。對于含銅氰絡合物的廢液,需先進行酸化破絡,控制pH在2-3之間,使重金屬離子釋放。
化學絡合反應
采用硫酸亞鐵與聚合硫酸鐵按1:1復配作為絡合劑,投加量為氰化物摩爾濃度的1.2-1.5倍。反應時間控制在20-30分鐘,溫度維持在25-35℃。此階段氰化物去除率可達85-90%。
絮凝沉淀階段
調節(jié)pH至8-10后,依次投加聚合氯化鋁(50kg/100m3)和聚丙烯酰胺(0.5kg/100m3)。采用先快混(300轉/分)后慢攪(50轉/分)的梯度攪拌制度,絮體粒徑可增長至2-3mm,沉降速度達5m/h。
污泥處理
產生的污泥經板框壓濾機脫水后含水率≤70%,其中鐵氰絡合物含量達58%,具備制備鐵藍顏料的資源化潛力。危廢填埋量較傳統(tǒng)方法減少60%。
工程應用案例
四川某化工廠處理案例顯示:
進水水質:氰化物濃度480mg/L,銅離子35mg/L;
處理效果:出水氰化物0.8mg/L,銅離子0.05mg/L;
運行成本:噸水處理費用20元,年節(jié)約處置費用300萬元;
穩(wěn)定性:連續(xù)運行6個月,出水達標率100%。
技術比較與發(fā)展趨勢
相較于傳統(tǒng)堿性氯化法,該技術具有明顯優(yōu)勢:
能耗低:無需曝氣或加熱,能耗僅0.15kWh/m3;
污泥少:危廢產量減少60%,降低處置壓力;
適應性廣:可處理CN?濃度50-2000mg/L的各類含氰廢液。
未來發(fā)展方向包括:
智能控制:基于物聯(lián)網的自動加藥系統(tǒng),實現(xiàn)pH與ORP的精準聯(lián)動調節(jié);
材料創(chuàng)新:納米零價鐵催化劑可將反應速率提升3倍;
資源回收:開發(fā)酸浸-電解工藝從污泥中回收高純度金屬。
化學絡合-絮凝沉淀技術通過鐵氰穩(wěn)定化與絮體網捕的協(xié)同作用,為高濃度含氰廢液處理提供了經濟高效的解決方案。該技術已在多個行業(yè)成功應用,未來通過工藝優(yōu)化與智能控制,將進一步推動危險廢物處理向綠色化、資源化方向發(fā)展。