電鍍含氰廢水酸化吹脫工藝
一般工業(yè)生產(chǎn)含氰廢水中氰化物質(zhì)量濃度約為150~300mg/L,常用的處理方法有堿性氯化法、電解氧化法、硫化亞鐵石灰法、生物處理法等,處理后水質(zhì)基本達到國家排放標準。各種方法均存在藥劑、運營(yíng)成本、設備投資成本高等問(wèn)題。
隨著(zhù)環(huán)保要求的提高及資源循環(huán)利用的需要,開(kāi)發(fā)操作簡(jiǎn)單、成本低廉、環(huán)境效益好的含氰廢水綜合利用技術(shù)已迫在眉睫。
本項目擬采用酸化吹脫+堿吸收工藝,以實(shí)現氰污染物的回收利用,同時(shí)減少化學(xué)藥劑消耗,實(shí)現較好的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。本項目的順利調試可為氰吹脫工藝的工程應用提供參考指導。
1、裝置和方法
1.1 試驗裝置
主體設備清單如表1所示。
1.2 實(shí)驗流程
反應槽內設置穿孔曝氣管,利用鼓風(fēng)機曝氣,反應槽出氣口連通離心風(fēng)機進(jìn)氣口,進(jìn)行抽氣。離心風(fēng)機出氣口接入兩級吸收塔進(jìn)行氰吸收(見(jiàn)圖1),氰吸收后的氣體達標排放。吸收液在氰化鈉質(zhì)量濃度達標后送到車(chē)間用于生產(chǎn)。
1.3 進(jìn)水及出水水質(zhì)要求
采用電鍍車(chē)間含氰廢水為處理對象,進(jìn)水及出水水質(zhì)如表2所示。
1.4 分析方法
PH采用便攜式PH計測量,CN濃度采用異煙酸-巴比妥酸分光光度法。
1.5 反應參數
吹脫反應池處理水量平均60m3/d,水力停留時(shí)間3~6h,進(jìn)水溫度為25~30℃。根據相關(guān)經(jīng)驗,反應pH取2~3,曝氣量0.9~1.8m3/(min?m3)。
吸收塔空氣流速2.5m/s,噴淋氣水比1200∶1。
2、結果與討論
2.1 不同曝氣量氰吹脫效果對比分析
曝氣量為0.9m3/(min?m3)時(shí),需吹脫12h,剩余氰質(zhì)量濃度才能降到個(gè)位數。曝氣量為1.8m3/(min?m3)時(shí),只需吹脫6h,剩余氰質(zhì)量濃度即能降到個(gè)位數,則增大吹脫曝氣量,能明顯提高氰吹脫效率。
實(shí)際操作中,曝氣量繼續增大,廢水泡沫量會(huì )明顯增多,從而會(huì )限制每槽處理水量,使用消泡劑則用量大、藥劑貴、成本高。合適的吹脫曝氣量初定為1.8m3/(min?m3)。
2.2 蒸汽加熱影響分析
試驗時(shí)吹脫曝氣量為1.8m3/(min?m3)。曝氣+蒸汽加熱只需吹脫3h,剩余氰濃度即能降到個(gè)位數。對比2.1試驗可知,蒸汽加熱能明顯提高氰吹脫效率。
2.3 存在問(wèn)題
(1)蒸汽加熱時(shí)蒸汽隨離心風(fēng)機出氣進(jìn)入到吸收塔內,大量的水分被氫氧化鈉和氰化鈉混合液吸收,稀釋了氰化鈉質(zhì)量濃度(一天內吸收液水量可增加10%)。為減少水分吸收以及濃縮氰化鈉溶液,需在吸收塔底部加裝特氟隆材質(zhì)加熱棒,將氫氧化鈉和氰化鈉混合液加熱到45℃左右。
(2)氰吹脫需將廢水pH調到2左右。吹脫后需消耗大量的石灰中和酸度,相應增加了藥劑成本。
(3)氰吹脫工藝中間產(chǎn)物氰化氫為劇毒物,氰吹脫工藝運營(yíng)存在較大安全風(fēng)險,需專(zhuān)人操作、管理,相應人工成本也會(huì )增加。
2.4 成本分析
電費成本如表3所示。
處理水量按60m3/d,電價(jià)按0.8元/千瓦時(shí),功率系數按0.8計,則噸水電費成本為910/60×0.8×0.8=9.71元/噸。
其他運營(yíng)成本如表4所示。
合計:9.71+18.34=28.06元/噸。
由現場(chǎng)運營(yíng)經(jīng)驗得,含氰廢水投加漂白粉作化學(xué)破氰工藝的藥劑成本約30元/噸。由于酸化吹脫+堿吸收工藝產(chǎn)品氰化鈉可用于車(chē)間原料生產(chǎn),具有經(jīng)濟收益,則此工藝具有一定的經(jīng)濟效益,但不明顯。
3、結語(yǔ)
氰吹脫工藝合適的曝氣量為1.8m3/(min?m3),配合蒸汽加熱到約48℃,可在3h內將含氰廢水氰質(zhì)量濃度吹脫至個(gè)位數。吸收液需采取加熱措施以減緩吸收液吸水稀釋。酸化吹脫+堿吸收工藝相比于傳統的化學(xué)破氰工藝,具有一定的經(jīng)濟效益,但不明顯。如含氰廢水氰質(zhì)量濃度高于700mg/L,經(jīng)濟效益會(huì )更明顯。氰吹脫工藝中間產(chǎn)物氰化氫為劇毒物,氰吹脫工藝運營(yíng)存在較大安全風(fēng)險,需慎重考慮。(來(lái)源:廣州益方田園環(huán)保股份有限公司)
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