礦山低濃度含氰廢水處理技術(shù)
含氰廢水主要來源于金銀濕法提取廢水、金屬電鍍廢水、焦?fàn)t和高爐煤氣洗滌廢水、化工生產(chǎn)廢水等。氰化物屬于劇毒物質(zhì)，對(duì)人體的危害主要是與高鐵細(xì)胞色素酶結(jié)合，生成氰化高鐵細(xì)胞色素氧化酶而使其失去傳遞氧的作用，引起組織窒息。
目前，含氰廢水的處理方法主要為堿性氯化法、因科法、過氧化氫氧化法、臭氧氧化法等，采用的處理藥劑一般為漂白粉、焦亞硫酸鈉、過氧化氫、臭氧等，這些藥劑在使用時(shí)存在使用條件苛刻、處理設(shè)施復(fù)雜、處理時(shí)間長、產(chǎn)生二次污染、存在安全隱患或處理成本高等問題。
針對(duì)某礦山低濃度含氰廢水，采用長春黃金研究院有限公司自主研發(fā)的CG101高效藥劑脫氰法進(jìn)行處理，基于單因素分析法考察了CG101高效藥劑投加量、反應(yīng)pH、反應(yīng)時(shí)間、絮凝劑種類等對(duì)總氰化合物去除效果的影響，確定了最佳試驗(yàn)條件，并進(jìn)行了工業(yè)化應(yīng)用，取得了良好效果。
1、含氰廢水性質(zhì)
某礦山低濃度含氰廢水水質(zhì)分析結(jié)果見表1。
由表1可知，該含氰廢水中總氰化合物和重金屬質(zhì)量濃度均較低。根據(jù)處理目標(biāo)要求，處理后總氰化合物質(zhì)量濃度需達(dá)到GB3838―2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值要求，即總氰化合物≤0.05mg/L。
2、脫氰方法確定及條件優(yōu)化
2.1 脫氰方法選擇
采用CG101高效藥劑脫氰法、過氧化氫氧化法、硫酸亞鐵沉淀法3種方法進(jìn)行低濃度含氰廢水處理。取3份250mL含氰廢水置于燒杯中，利用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，分別加入3g/LCG101高效藥劑、3g/L過氧化氫、3g/L硫酸亞鐵，使用(1+9)硫酸控制反應(yīng)pH值為7.5左右，充分?jǐn)嚢?h，反應(yīng)完成后過濾，分析濾液中總氰化合物質(zhì)量濃度。試驗(yàn)結(jié)果見圖1。
由圖1可知:在相同藥劑投加量條件下，CG101高效藥劑脫氰法可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，而過氧化氫氧化法和硫酸亞鐵沉淀法無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，CG101高效藥劑不屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，方便管理，因此推薦采用CG101高效藥劑脫氰法進(jìn)行處理。
2.2 CG101高效藥劑脫氰法
2.2.1 藥劑投加量
取250mL含氰廢水置于燒杯中，利用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，分別加入CG101高效藥劑0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、1.0g/L、1.5g/L、2.0g/L、3.0g/L，使用(1+9)硫酸控制反應(yīng)pH值為7.5左右，反應(yīng)完成后過濾，分析濾液中總氰化合物質(zhì)量濃度。試驗(yàn)結(jié)果見圖2。
由圖2可知:當(dāng)CG101高效藥劑投加量為0.2g/L時(shí)，總氰化合物質(zhì)量濃度為0.070mg/L，不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;CG101高效藥劑投加量增加至0.3g/L時(shí)，總氰化合物質(zhì)量濃度為0.011mg/L，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。綜合考慮藥劑成本，推薦CG101高效藥劑投加量為0.3g/L。
2.2.2 反應(yīng)pH
取250mL含氰廢水置于燒杯中，利用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，加入CG101高效藥劑0.3g/L，使用(1+9)硫酸控制反應(yīng)pH值分別為6.5，7.5，8.5，9.5，10.5，以及不調(diào)節(jié)pH(11.8)，充分?jǐn)嚢?h，反應(yīng)完成后過濾，分析濾液中總氰化合物質(zhì)量濃度。試驗(yàn)結(jié)果見圖3。
由圖3可知:反應(yīng)pH值為8.5時(shí)，CG101高效藥劑處理效果不理想，總氰化合物質(zhì)量濃度不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，其他pH條件下處理后的廢水均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。綜合考慮，推薦反應(yīng)pH值控制在6.5～7.5。
2.2.3 反應(yīng)時(shí)間
取250mL含氰廢水置于燒杯中，利用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，加入CG101高效藥劑0.3g/L，使用(1+9)硫酸控制反應(yīng)pH值在6.5～7.5，分別攪拌反應(yīng)5min、10min、20min、40min、60min、80min，反應(yīng)完成后過濾，分析濾液中總氰化合物質(zhì)量濃度。試驗(yàn)結(jié)果見圖4。
由圖4可知:CG101高效藥劑反應(yīng)速率快，延長反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果影響不大。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為20min時(shí)，濾液中總氰化合物質(zhì)量濃度為0.021mg/L，可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。為了節(jié)省電能，降低成本，推薦反應(yīng)時(shí)間為20min。
2.2.4 絮凝劑種類
取500mL含氰廢水置于燒杯中，利用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，加入CG101高效藥劑0.3g/L，使用(1+9)硫酸控制反應(yīng)pH值在6.5～7.5，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)20min，分別投加1‰陽離子絮凝劑1mL/L、2mL/L，1‰陰離子絮凝劑1mL/L，考察絮凝劑種類對(duì)絮凝沉降效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果見圖5。
由圖5可知:經(jīng)過10min沉降后，1‰陽離子絮凝劑投加量為1mL/L時(shí)，沉降率為89.6%;投加量為2mL/L時(shí)，沉降率為89.4%;1‰陰離子絮凝劑投加量為1mL/L時(shí)，沉降率為90.4%。對(duì)比陰離子絮凝劑和陽離子絮凝劑沉降效果可知，陰離子絮凝劑沉降效果更好。考慮到絮凝劑投加量增多會(huì)使出水變黏稠且藥劑成本增加，推薦采用1‰陰離子絮凝劑，投加量1mL/L?？紤]工程應(yīng)用現(xiàn)場穩(wěn)定性，沉降時(shí)間為60min。
3、工程應(yīng)用
某礦山采用全泥氰化提金+高溫高壓無氰解吸電積工藝，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量低濃度含氰廢水。工程采用CG101高效藥劑進(jìn)行脫氰處理，處理后廢水中總氰化合物達(dá)到GB3838―2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值要求，實(shí)現(xiàn)外排。
一體化可移動(dòng)廢水處理集成裝置將藥劑配制、臥式反應(yīng)釜廢水處理、工藝控制集成在集裝箱中，處理規(guī)模為100m3/d，CG101高效藥劑投加量為0.3～0.35kg/m3，投加濃硫酸控制反應(yīng)pH值在6.5～7.5，攪拌反應(yīng)20～30min，1‰陰離子絮凝劑投加量為0.001kg/m3，沉降時(shí)間60min。一體化可移動(dòng)廢水處理集成裝置見圖6，處理效果見表2。
由表2可知，處理后廢水中總氰化合物質(zhì)量濃度滿足GB3838―2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值要求，取得了較好的工程應(yīng)用效果。
4、結(jié)論
1)某礦山低濃度含氰廢水采用CG101高效藥劑脫氰法、過氧化氫氧化法、硫酸亞鐵沉淀法處理時(shí)，在相同藥劑投加量條件下，CG101高效藥劑脫氰法處理效果更好，處理后廢水中總氰化合物質(zhì)量濃度滿足GB3838―2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值要求。
2)CG101高效藥劑脫氰法的最佳參數(shù)為CG101高效藥劑投加量0.3g/L、反應(yīng)pH值在6.5～7.5、反應(yīng)時(shí)間20min，1‰陰離子絮凝劑投加量1mL/L，沉降時(shí)間60min。
3)CG101高效藥劑脫氰法處理某礦山低濃度含氰廢水工程運(yùn)行穩(wěn)定，處理后廢水中總氰化合物質(zhì)量濃度滿足GB3838―2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值要求。（來源：長春黃金研究院有限公司）