眾所周知，氰化物是劇毒物質(zhì)，特別是處于微酸性水溶液中時(shí)，易構(gòu)成揮發(fā)性較強(qiáng)的HCN，被人體吸入并到達(dá)一定濃度會(huì)有致死風(fēng)險(xiǎn)，排入大氣則會(huì)形成大氣環(huán)境污染。因而，含氰廢水必需經(jīng)過處置前方可排入水體。而煤制氫生產(chǎn)過程中排放的含氰廢水常常成分復(fù)雜、異味重、可生化性差，是一種典型的難降解廢水。

　　含氰廢水常用的處置辦法有硫酸亞鐵絡(luò)合法和堿性氯化法。硫酸亞鐵絡(luò)合法主要采用硫酸亞鐵與氰化物絡(luò)合，將其轉(zhuǎn)化為亞鐵氰化物，再轉(zhuǎn)化成普魯士藍(lán)型不溶性化合物后除去。該法的缺陷是處置效率低，出水剩余氰化物濃度高，達(dá)不到排放規(guī)范，需求與其他處置辦法結(jié)合運(yùn)用。堿性氯化法是工業(yè)化應(yīng)用最普遍的含氰廢水處置技術(shù)，其缺乏之處是處置本錢昂貴，處置后廢水含有余氯，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。

　　有鑒于此，人們展開了高級(jí)氧化技術(shù)處置含氰廢水的研討，包括光催化氧化、臭氧催化氧化、Fenton氧化、電催化氧化等。但是，目前大局部應(yīng)用于含氰工業(yè)廢水處理的高級(jí)氧化技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室研討階段。

　　本工作采用混凝法與兩種光催化氧化法(UVNaClO和UV-H2O2)的組合工藝處置某石化企業(yè)煤制氫生產(chǎn)中排放的含氰廢水，并在實(shí)驗(yàn)室研討(小試)的根底上實(shí)施了放大范圍實(shí)驗(yàn)(中試)。對(duì)中試工藝實(shí)施了改良，調(diào)查了處置效果并剖析了處置本錢。

　　1、資料與辦法

　　1.1 試劑和儀器

　　1.1.1 小試

　　七水硫酸亞鐵、10%(w)NaClO溶液、30%(w)H2O2溶液、98%(w)濃硫酸、氫氧化鈉：均為剖析純。

　　Hg-6型多頭磁力加熱攪拌器：金壇市富華儀器有限公司;15W小型UV反響器：自制、FE20Plus型實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)：梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;DR3900型分光光度計(jì)：美國哈希公司。

　　1.1.2 中試

　　27.5%(w)H2O2溶液(某石化公司自產(chǎn))、七水硫酸亞鐵、98%(w)濃硫酸、氫氧化鈉：均為工業(yè)級(jí)。

　　挪動(dòng)式集裝箱設(shè)備1臺(tái)，包括1臺(tái)反響罐(5.6m3)、1臺(tái)攪拌機(jī)、1個(gè)UV反響器(12kW)、1臺(tái)循環(huán)泵、1套雙氧水加藥安裝、1套催化劑加藥安裝、1套酸堿加藥安裝以及控制系統(tǒng)。

　　1.2 廢水來源

　　廢水取自某石化企業(yè)煤制氫生產(chǎn)中排放的含氰廢水，COD為750mg/L，TCN(總氰化物)質(zhì)量濃度為27.5mg/L，pH為8.7。

　　1.3 實(shí)驗(yàn)辦法

　　小試在某高校實(shí)驗(yàn)室實(shí)施。

　　1)混凝實(shí)驗(yàn)：取1000mL廢水于燒杯中，用硫酸(濃硫酸和蒸餾水的體積比為1∶3)和10%(w)氫氧化鈉溶液調(diào)理pH;參加一定量七水硫酸亞鐵，快速攪拌1min，然后慢速攪拌反響30min;調(diào)理pH至9左右，沉降30min，取上清液待測。

　　2)光催化氧化實(shí)驗(yàn)：取600mL混凝出水于小型UV反響器中，調(diào)理pH至10左右，將紫外燈插入水中，分別參加H2O2溶液和NaClO溶液后開端反響，定時(shí)取樣待測。

　　中試在某石化企業(yè)污水處置場實(shí)施。實(shí)驗(yàn)采用批處置方式實(shí)施，其運(yùn)轉(zhuǎn)方式如下：廢水預(yù)處置(混凝或自然沉降)→調(diào)理pH→廢水定量加注到反響罐→開啟反響循環(huán)泵→開啟UV反響器并投加H2O2溶液→定期取樣剖析各水質(zhì)參數(shù)→關(guān)閉UV反響器→調(diào)理pH至6～9→排放。

　　1.4 剖析辦法

　　TCN的測定參照文獻(xiàn)。COD的測定采用快速消解分光光度法。pH的測定采用玻璃電極法。

　　2、結(jié)果與討論

　　2.1 混凝處置

　　2.1.1 加藥量對(duì)處置效果的影響

　　在混凝pH為6的條件下，混凝劑投加量對(duì)處置效果的影響見圖1。由圖1可見：隨著混凝劑投加量的增大，出水TCN濃度減小，COD變化相對(duì)較小;當(dāng)混凝劑投加量大于200mg/L時(shí)，TCN去除率均在30%左右。這是由于：剛開端時(shí)，混凝劑的投加能夠使微粒外表電位降低，微粒間互相斥力降低，廢水中微粒與混凝劑混凝效果較好;但是，隨著混凝劑的增加，微粒吸附反離子，微粒外表電位上升，互相間斥力增加，造成混凝效果變差。

　　2.1.2 混凝pH對(duì)處置效果的影響

　　在混凝劑投加量為200mg/L的條件下，混凝pH對(duì)處置效果的影響見圖2。由圖2可見：隨著pH的增大，出水TCN濃度越來越高，其去除效果越來越差;pH為6時(shí)，TCN去除效果最好，但是該pH條件下沉降效果很差;整體而言，COD的變化相對(duì)較小。

　　總體而言，pH變化對(duì)TCN的去除效果影響不大。CN與硫酸亞鐵絡(luò)合成亞鐵氰化物時(shí)pH應(yīng)控制在9.5～10.5，而生成的亞鐵氰化物再轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的普魯士藍(lán)型不溶性化合物則應(yīng)將pH控制在7.0～8.0，這造成亞鐵鹽絡(luò)合法去除氰化物時(shí)pH較難控制。綜合思索處置效率和處置本錢，選擇不調(diào)理混凝pH，混凝劑投加量為200mg/L。

　　2.2 混凝-UV-NaClO處置

　　NaClO溶液投加量和投加方式對(duì)TCN去除效果的影響見圖3。由圖3可見：隨著NaClO投加量的增加，TCN去除效果變好;當(dāng)NaClO溶液投加量到達(dá)60mL/L且分次投加(0，15，30min分3次均勻投加)時(shí)TCN去除效果最好，TCN質(zhì)量濃度可由單次投加時(shí)的2.8mg/L降至0.8mg/L，標(biāo)明分次投加時(shí)氧化劑應(yīng)用率和氧化效率更高;不同投加量下，反響15min時(shí)TCN濃度均明顯降低，爾后隨著反響時(shí)間延長TCN濃度變化不大，標(biāo)明在此期間，NaClO根本已耗費(fèi)完整，僅UV映照對(duì)TCN的去除效果不明顯。

　　NaClO溶液投加量對(duì)COD去除效果的影響見圖4。由圖4可見，COD去除效果與加藥量成正相關(guān)性，即加藥量越大，COD去除效果越好。

　　2.3 混凝-UV-H2O2處置

　　H2O2溶液投加量對(duì)TCN去除效果的影響見圖5。由圖5可見：H2O2溶液投加量為5mL/L時(shí)，TCN去除效果較好，TCN質(zhì)量濃度最終降至1.7mg/L;總體而言，加藥量對(duì)TCN去除效果影響不大;不同投加量下，反響30min時(shí)的TCN濃度均降低明顯，爾后隨著反響時(shí)間的延長TCN濃度變化不大，標(biāo)明在此期間，H2O2根本已耗費(fèi)完整，再次證明單獨(dú)UV映照對(duì)TCN去除效果不明顯。

　　比擬圖3和圖5能夠發(fā)現(xiàn)，相同氧化劑投加量下，H2O2溶液氧化降解氰化物的才能較NaClO溶液強(qiáng)。固然后者能夠?qū)?/span>TCN質(zhì)量濃度降至1mg/L以下，但是氧化劑耗費(fèi)量太大，處置本錢過高。而前者的氧化劑耗費(fèi)量很小，值得進(jìn)一步實(shí)施中試研討。

　　2.4 中試結(jié)果

　　基于小試研討結(jié)果，本研討進(jìn)一步對(duì)混凝—UV-H2O2工藝處置含氰廢水實(shí)施了放大范圍實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過多個(gè)批次的實(shí)驗(yàn)和總結(jié)，對(duì)該工藝實(shí)施了改良，即在簡單沉降(不加硫酸亞鐵的自然沉降過程)的根底上，分步投加氧化劑(經(jīng)過計(jì)量泵分時(shí)段連續(xù)投加)，實(shí)施光催化氧化反響去除氰化物，取得了較理想的處置效果。

　　改良后工藝辦法的兩個(gè)批次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別見表1和表2。由表1和表2可見，兩個(gè)批次實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)出較好的處置效果，標(biāo)明沉降—UV-H2O2工藝能穩(wěn)定有效地處置含氰廢水。

　　沉降—UV-H2O2工藝的藥劑和能量耗費(fèi)見表3，處置本錢預(yù)算見表4。實(shí)驗(yàn)過程中主要耗費(fèi)的藥劑包括雙氧水、氫氧化鈉、濃硫酸。由表3和表4可見，該工藝處置含氰廢水的主要耗費(fèi)是氧化劑和電能，此外還有用于調(diào)理pH的酸堿，處置本錢也主要由這三局部組成，預(yù)算結(jié)果為8元/m3左右。

　　3、結(jié)論

　　a)小試結(jié)果標(biāo)明：混凝工段的適合工藝條件為不調(diào)理混凝pH、混凝劑投加量200mg/L;相同氧化劑投加量下H2O2溶液氧化降解氰化物的才能較NaClO溶液強(qiáng)，后者雖可將TCN質(zhì)量濃度降至1mg/L以下，但氧化劑耗費(fèi)量過大，故中試選擇以H2O2溶液為氧化劑。

　　b)經(jīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)和綜合剖析，將中試工藝改良為沉降—UV-H2O2工藝。中試結(jié)果標(biāo)明：采用沉降—UV-H2O2工藝處置含氰廢水，處置效果顯著且穩(wěn)定，處置本錢低廉(約為8元/m3)，是一種值得推行的工藝技術(shù)。