專利名稱：一種從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收利用氰化物，尤其是涉及一種利用光催化氧化電吸附膜接觸反應(yīng)器從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物的方法。
背景技術(shù)：
含氰廢水主要產(chǎn)生于稀有金屬冶煉和電鍍生產(chǎn)。在眾多的鍍種中，氰化電鍍是常用的鍍種之一，主要用于鍍鋅、鍍鉛、鍍鎘、鍍銅、鍍銀、鍍金。在含氰廢水中，除了含有劇毒的游離氰化物外，尚有銅氰、鎘氰、銀氰、鋅氰等絡(luò)合離子存在。廢水中CN-質(zhì)量濃度較高，還含有大量的重金屬、硫氰酸鹽等化合物，對(duì)外界水環(huán)境污染很嚴(yán)重。氰化物屬于劇毒物質(zhì)，CN—會(huì)與人體中高鐵細(xì)胞色素酶結(jié)合，生成氰化高鐵細(xì)胞色素氧化酶而失去氧的傳遞功 能，在體內(nèi)引起組織缺氧而窒息(陳華進(jìn)，李方實(shí).含氰廢水處理方法進(jìn)展[J].江蘇化工，2005,33(1) :39-431)。氰化物對(duì)人的致死量因人而異，大約在O. 5 3. 5mg/kg(高大明.含氰廢水處理技術(shù)20年回顧[J].黃金，2000，21 (I) :46-51 )，對(duì)其他小動(dòng)物、水生生物的致死量更小，嚴(yán)重威脅人、動(dòng)物、水生生物的生命安全，破壞生態(tài)平衡。由于氰化物強(qiáng)烈的毒性，有關(guān)含氰廢水的治理一直受到人們的極大重視。目前，見(jiàn)報(bào)道的含氰廢水處理方法主要有化學(xué)氧化(氯堿、二氧化氯、臭氧)、高溫水解、電解、離子交換、活性炭吸附、液膜和生物處理等(高大明.含氰廢水治理技術(shù)的20年回顧[J].黃金，2000，21(1 ):49-51 )。近年來(lái)，作為高科技含氰廢水處理技術(shù)的膜吸收法，由于具有能耗低、無(wú)二次污染和可實(shí)現(xiàn)污染物資源化等特點(diǎn)而日益受到人們的關(guān)注(Shen Z, Qian G, WangR. Cyanide removal from wastewater using gas membranes:poilot scale study [J].Water Environ Res.，2004，76(I):15-22)。膜吸收法是使用疏水性微孔膜將氣液兩相隔開(kāi)，利用膜孔實(shí)現(xiàn)氣、液兩相間傳質(zhì)的分離技術(shù)，它能有效去除水中揮發(fā)性污染物和溶解性氣體，如硫化物、氰化物、氨、氯氣、氧氣和二氧化碳等(袁力，王志，王世昌，等.膜吸收技術(shù)及其在脫除酸性氣體中的應(yīng)用研究[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2002，22 (4) :55-59)。疏水微孔膜把含氰廢水和NaOH吸收液分隔于兩側(cè)。由于膜的疏水特性，膜兩側(cè)的水溶液各行其道，互不接觸。在膜兩側(cè)溶液中存在著HCN的濃度(蒸汽壓)差，在這一濃度(蒸汽壓)差的推動(dòng)下，遵循亨利定律，HCN在廢水-膜界面上自動(dòng)揮發(fā)(解吸)；自含氰溶液中解吸出來(lái)的氣態(tài)HCN沿膜微孔向吸收液側(cè)擴(kuò)散；氣態(tài)HCN在吸收液-膜界面上為NaOH吸收、并反應(yīng)生成不揮發(fā)的NaCN而被回收。HCN透過(guò)膜由含氰廢水進(jìn)入吸收液后，迅速為NaOH吸收并反應(yīng)生成NaCN。因此，在吸收液中的HCN濃度始終為零，即膜兩側(cè)始終存在著HCN的濃度(蒸汽壓)差。只要吸收液中有足夠的NaOH，含氰溶液中的HCN就會(huì)源源不斷地向吸收液中轉(zhuǎn)移，直到含氰溶液中HCN的濃度降至接近零。與此同時(shí)，吸收液中的NaCN濃度不斷升高，HCN在吸收液中得到了濃縮。(徐國(guó)偉，沈志松.膜吸收技術(shù)在氰化物廢水處理中的應(yīng)用[J].水處理技術(shù)，2006，32 (7) :21-36)。電吸附技術(shù)(electrosorption technology),它是利用帶電電極表面吸附水中離子及帶電粒子的現(xiàn)象，使水中溶解鹽類及其他帶電物質(zhì)在電極的表面富集濃縮而實(shí)現(xiàn)水的凈化/淡化的一種新型水處理技術(shù)(陳兆林，孫曉慰，朱廣東，等.電吸附設(shè)備工作過(guò)程的研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2009，3 (7) :11-14)。中國(guó)專利CN101381127公開(kāi)一種利用膜吸收法回收丙烯腈廢水中高濃度氰化物和氨氮的方法，該方法采用雙循環(huán)流程，首先將廢水的PH值調(diào)節(jié)至11 12，依次經(jīng)過(guò)砂濾和微濾(MF)去除懸浮顆粒后，進(jìn)入疏水性中空纖維膜的管程。廢水中的揮發(fā)性NH3氣體在中空纖維膜和吸收液的界面處與H2SO4溶液發(fā)生中和反應(yīng)，生成不揮發(fā)的(NH4)2SO4而被回收。由于膜的疏水性，水和其它不易揮發(fā)的物質(zhì)仍保留在廢水中。膜吸收法回收高濃度氨氮后，將廢水的PH值調(diào)節(jié)至5 6，使用NaOH溶液作為HCN的吸收液，重復(fù)上述膜吸收過(guò)程。膜吸收法操作簡(jiǎn)便、能耗低、可回收有用物質(zhì)，在一定程度上改變目前丙烯腈廢水的高代價(jià)治理狀況。中國(guó)專利CN101367569公開(kāi)一種含氰化物廢水的離子交換法處理工藝，它將廢水調(diào)PH值、吸附、再生、維護(hù)和CN—離子以及鹽酸的回收相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了含氰化物廢水中的 CN-離子交換自動(dòng)化處理，具有操作自動(dòng)化程度高，安全可靠，廢水處理效果好并能回收氰化物，運(yùn)行成本低，離子交換樹(shù)脂可以得到有效維護(hù)，可長(zhǎng)期穩(wěn)定工作等優(yōu)點(diǎn)。與化學(xué)法處理含氰化物廢水相比，具有不需要向廢水中加入化學(xué)藥劑，處理后廢水含鹽率低，有利于廢水的回收利用和氰化物可回收的優(yōu)點(diǎn)。本申請(qǐng)人在中國(guó)專利CN101353208中公開(kāi)了一種電鍍含氰廢水的回收工藝，它包括將電鍍含氰廢水輸入超濾器經(jīng)超濾膜超濾分離得透析液等六個(gè)步驟。由于該發(fā)明將電鍍含氰廢水經(jīng)超濾、活性炭、反滲透膜等步驟處理，是以膜分離為核心的組合工藝技術(shù)，將金屬鹽和水分離，同時(shí)獲得含金屬濃度較高的濃縮液和生產(chǎn)需要的純凈水或超純水。含貴重金屬濃縮液供后續(xù)提取設(shè)備進(jìn)行金屬的提取，純凈水或超純水回用于上產(chǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)貴重金屬的回收的廢水的循環(huán)利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物裝置。本發(fā)明的另一目的旨在提供一種從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物的方法。所述從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物裝置為光催化氧化電吸附膜接觸反應(yīng)器，所述光催化氧化電吸附膜接觸反應(yīng)器設(shè)有進(jìn)水系統(tǒng)、光催化氧化反應(yīng)器、電吸附反應(yīng)器和膜接觸反應(yīng)器，所述進(jìn)水系統(tǒng)的出水口接光催化氧化反應(yīng)器，所述光催化氧化反應(yīng)器接電吸附反應(yīng)器，電吸附反應(yīng)器接膜接觸反應(yīng)器，膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液出口接酸吸收液收集容器。在光催化氧化電吸附膜接觸反應(yīng)器中，光催化氧化反應(yīng)器和電吸附反應(yīng)器作為前處理部分。所述光催化氧化反應(yīng)器可采用內(nèi)壁鍍有納米TiO2涂層的管狀不銹鋼圓柱，管狀不銹鋼圓柱前后兩端分別設(shè)有進(jìn)水端和出水端，管狀不銹鋼圓柱內(nèi)腔設(shè)有紫外線石英燈管。吸附反應(yīng)器采用電吸附反應(yīng)器成套設(shè)備，正負(fù)電極為碳電極材料，工作電壓為I. 5V，處理水量為lt/d。膜接觸反應(yīng)器廢水入口端、出口端在反應(yīng)器壁上連接，膜接觸反應(yīng)器吸收液入口端、出口端與中空纖維膜絲兩端封頭部分連接。
所述光催化氧化反應(yīng)器可采用型號(hào)為EBE-50L型的光催化氧化反應(yīng)器，生產(chǎn)廠家為深圳市碧寶環(huán)?？萍加邢薰荆徊捎玫碾娢椒磻?yīng)器型號(hào)為DLT-DX，生產(chǎn)廠家為麗水德力通水務(wù)設(shè)備制造有限公司。所述從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物的方法包括以下步驟I)將電鍍含氰廢水送入光催化氧化反應(yīng)器進(jìn)水端，將光催化氧化反應(yīng)器的出水端與電吸附反應(yīng)器的進(jìn)水端相連接；2)電鍍含氰廢水經(jīng)光催化氧化反應(yīng)器分解其中難降解有機(jī)物，出水進(jìn)入電吸附反應(yīng)器；3)電吸附反應(yīng)器洗脫濃水進(jìn)入濃水收集池，用硫酸將電吸附反應(yīng)器濃水洗脫液的PH值調(diào)至2. 8，用水泵加壓進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器廢水入口端，進(jìn)入中空纖維膜絲外部通道，被去除氛化物后從I吳接觸反應(yīng)器廢水出口〗而流出；4)將氫氧化鈉作為吸收液經(jīng)塑料泵加壓進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器吸收液入口端，進(jìn)入中孔纖維膜絲內(nèi)部通道，吸收氰化物后從膜接觸反應(yīng)器吸收液出口端流出；5)吸收液循環(huán)使用至吸收能力飽和為止。在步驟4)中，所述氫氧化鈉的濃度可為O. 5mol/L。本發(fā)明的工作原理如下本發(fā)明通過(guò)電鍍含氰廢水經(jīng)光催化氧化反應(yīng)器分解其中難降解有機(jī)物；出水進(jìn)入電吸附反應(yīng)器進(jìn)行離子吸附，其洗脫濃水收集至濃水收集池。用稀硫酸將電吸附反應(yīng)器洗脫濃水的PH值調(diào)至2. 8后進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器內(nèi)中空纖維膜絲之間的通道，O. 5mol/L的氫氧化鈉作為吸收液進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器內(nèi)中空纖維膜絲內(nèi)通道，電鍍廢水中的氰化物轉(zhuǎn)化為氰化氫通過(guò)中空纖維膜絲壁上的微孔進(jìn)入膜絲內(nèi)吸收液中形成氰化鈉，從而達(dá)到電鍍含氰廢水中的氰化物去除效果，并且氰化鈉作為工業(yè)原料可進(jìn)一步回收利用。采用本發(fā)明具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)和效果I)本發(fā)明為在線自動(dòng)運(yùn)行形式，可保證從電鍍含氰廢水中回收氰化物過(guò)程不間斷進(jìn)行；2)本發(fā)明可高效降低電鍍含氰廢水中氰化物的濃度，為其后續(xù)處理提高良好工藝條件，大幅度降低其處理成本；3)本發(fā)明可產(chǎn)生氰化鈉作為工業(yè)原料可進(jìn)一步后收利用，具有顯著經(jīng)濟(jì)效益；4)實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間運(yùn)行后檢測(cè)，從電鍍含氰廢水中回收氰化物的效率保
持穩(wěn)定。5 )本發(fā)明可適用于電鍍行業(yè)、電子行業(yè)、五金表面處理等不同類型的電鍍含氰廢水氰化物回收利用處理。


圖I為本發(fā)明所述從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成及工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1，以下實(shí)施例以手機(jī)電源接插件鍍銀電鍍線的電鍍含氰廢水為原水，廢水的水質(zhì)條件為電導(dǎo)率為1000 3000uS/cm，氰離子濃度為200 800mg/L，pH值為7. O
7.2。在不同水質(zhì)條件下，利用光催化氧化電吸附膜接觸反應(yīng)器進(jìn)行回收電鍍含氰廢水中的氰化物24h后的回收效果狀況。電鍍含氰廢水經(jīng)進(jìn)水系統(tǒng)(包括進(jìn)水泵等)I進(jìn)入光催化氧化反應(yīng)器2分解其中難降解有機(jī)物，之后進(jìn)入電吸附反應(yīng)器3，電吸附反應(yīng)器3洗脫濃水進(jìn)入濃水收集池4 ;用稀硫酸將電吸附反應(yīng)器濃水洗脫液的pH值調(diào)至2. 8，用水泵加壓進(jìn)入膜 接觸反應(yīng)器5廢水入口端，進(jìn)入中空纖維膜絲外部通道，被去除氰化物后從膜接觸反應(yīng)器廢水出口端流出。O. 5mol/L氫氧化鈉作為吸收液經(jīng)塑料泵加壓進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器5吸收液入口端，進(jìn)入中孔纖維膜絲內(nèi)部通道，吸收氰化物后從膜接觸反應(yīng)器吸收液出口端流出。實(shí)施例I利用光催化氧化電吸附膜接觸反應(yīng)器進(jìn)行電鍍含氰廢水氰化物回收，水質(zhì)如下電導(dǎo)率為1200uS / cm，氰離子濃度為280mg/L，pH值為7. 1，進(jìn)行氰化物回收24h。實(shí)驗(yàn)結(jié)果運(yùn)行24h后氰化物的平均去除率為98. 5%，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。實(shí)施例2利用光催化氧化電吸附膜接觸反應(yīng)器進(jìn)行電鍍含氰廢水氰化物回收，水質(zhì)如下電導(dǎo)率為1800uS / cm，氰離子濃度為360mg/L，pH值為7. 3，進(jìn)行氰化物回收24h。實(shí)驗(yàn)結(jié)果運(yùn)行24h后氰化物的平均去除率為98. 2%，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。實(shí)施例3利用光催化氧化電吸附膜接觸反應(yīng)器進(jìn)行電鍍含氰廢水氰化物回收，水質(zhì)如下電導(dǎo)率為2700uS / cm，氰離子濃度為640mg/L，pH值為7. O，進(jìn)行氰化物回收24h。實(shí)驗(yàn)結(jié)果運(yùn)行24h后氰化物的平均去除率為98. 8%，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物裝置，其特征在于為光催化氧化電吸附膜接觸反應(yīng)器，所述光催化氧化電吸附膜接觸反應(yīng)器設(shè)有進(jìn)水系統(tǒng)、光催化氧化反應(yīng)器、電吸附反應(yīng)器、膜接觸反應(yīng)器，所述進(jìn)水系統(tǒng)的出水口接光催化氧化反應(yīng)器，所述光催化氧化反應(yīng)器接電吸附反應(yīng)器，電吸附反應(yīng)器接膜接觸反應(yīng)器，膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液出口接酸吸收液收集容器。
2.如權(quán)利要求I所述的從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物裝置，其特征在于所述光催化氧化反應(yīng)器為內(nèi)壁鍍有納米TiO2涂層的管狀不銹鋼圓柱，管狀不銹鋼圓柱前后兩端分別設(shè)有進(jìn)水端和出水端，管狀不銹鋼圓柱內(nèi)腔設(shè)有紫外線石英燈管。
3.如權(quán)利要求I所述的從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物裝置，其特征在于所述吸附反應(yīng)器正負(fù)電極為碳電極材料，工作電壓為I. 5V，處理水量為lt/d。
4.如權(quán)利要求I所述的從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物裝置，其特征在于膜接觸反應(yīng)器廢水入口端、出口端在反應(yīng)器壁上連接，膜接觸反應(yīng)器吸收液入口端、出口端與中空纖維膜絲兩端封頭部分連接。
5.從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物的方法，其特征在于采用如權(quán)利要求I 4所述任一裝置，所述方法包括以下步驟 1)將電鍍含氰廢水送入光催化氧化反應(yīng)器進(jìn)水端，將光催化氧化反應(yīng)器的出水端與電吸附反應(yīng)器的進(jìn)水端相連接； 2)電鍍含氰廢水經(jīng)光催化氧化反應(yīng)器分解其中難降解有機(jī)物，出水進(jìn)入電吸附反應(yīng)器； 3)電吸附反應(yīng)器洗脫濃水進(jìn)入濃水收集池，用硫酸將電吸附反應(yīng)器濃水洗脫液的pH值調(diào)至2. 8，用水泵加壓進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器廢水入口端，進(jìn)入中空纖維膜絲外部通道，被去除氛化物后從I吳接觸反應(yīng)器廢水出口〗而流出； 4)將氫氧化鈉作為吸收液經(jīng)塑料泵加壓進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器吸收液入口端，進(jìn)入中孔纖維膜絲內(nèi)部通道，吸收氰化物后從膜接觸反應(yīng)器吸收液出口端流出； 5)吸收液循環(huán)使用至吸收能力飽和為止。
6.如權(quán)利要求5所述的從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物的方法，其特征在于在步驟4)中，所述氫氧化鈉的濃度為0. 5mol/L。
全文摘要
一種從電鍍含氰廢水中回收利用氰化物的方法，涉及一種回收利用氰化物。將電鍍含氰廢水送入光催化氧化反應(yīng)器進(jìn)水端，將光催化氧化反應(yīng)器的出水端與電吸附反應(yīng)器的進(jìn)水端相連接；電鍍含氰廢水經(jīng)光催化氧化反應(yīng)器分解其中難降解有機(jī)物，出水進(jìn)入電吸附反應(yīng)器；電吸附反應(yīng)器洗脫濃水進(jìn)入濃水收集池，用硫酸將電吸附反應(yīng)器濃水洗脫液的pH值調(diào)至2.8，用水泵加壓進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器廢水入口端，進(jìn)入中空纖維膜絲外部通道，被去除氰化物后從膜接觸反應(yīng)器廢水出口端流出；將氫氧化鈉作為吸收液經(jīng)塑料泵加壓進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器吸收液入口端，進(jìn)入中孔纖維膜絲內(nèi)部通道，吸收氰化物后從膜接觸反應(yīng)器吸收液出口端流出；吸收液循環(huán)使用至吸收能力飽和為止。
文檔編號(hào)C02F9/06GK102701497SQ20121023327
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者周志強(qiáng), 孔健 申請(qǐng)人:廈門溢盛環(huán)?？萍加邢薰?br>