[发明专利]一种从电镀含氰废水中回收利用氰化物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种回收利用氰化物，尤其是涉及一种利用光催化氧化电吸附膜接触反应器从电镀含氰废水中回收利用氰化物的方法。

背景技术

含氰废水主要产生于稀有金属冶炼和电镀生产。在众多的镀种中，氰化电镀是常用的镀种之一，主要用于镀锌、镀铅、镀镉、镀铜、镀银、镀金。在含氰废水中，除了含有剧毒的游离氰化物外，尚有铜氰、镉氰、银氰、锌氰等络合离子存在。废水中CN^-质量浓度较高，还含有大量的重金属、硫氰酸盐等化合物，对外界水环境污染很严重。氰化物属于剧毒物质，CN^-会与人体中高铁细胞色素酶结合，生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去氧的传递功能,在体内引起组织缺氧而窒息（陈华进,李方实.含氰废水处理方法进展[J].江苏化工，2005，33(1)：39-431）。氰化物对人的致死量因人而异,大约在0.5~3.5mg/kg（高大明.含氰废水处理技术20年回顾[J].黄金，2000，21(1)：46-51），对其他小动物、水生生物的致死量更小，严重威胁人、动物、水生生物的生命安全，破坏生态平衡。

由于氰化物强烈的毒性，有关含氰废水的治理一直受到人们的极大重视。目前，见报道的含氰废水处理方法主要有化学氧化（氯碱、二氧化氯、臭氧）、高温水解、电解、离子交换、活性炭吸附、液膜和生物处理等（高大明.含氰废水治理技术的20年回顾[J].黄金，2000，21（1）：49-51）。近年来，作为高科技含氰废水处理技术的膜吸收法，由于具有能耗低、无二次污染和可实现污染物资源化等特点而日益受到人们的关注（Shen Z,Qian G,Wang R.Cyanide removal from wastewater using gas membranes:poilot scale study[J].Water Environ Res.,2004,76(1):15-22）。

膜吸收法是使用疏水性微孔膜将气液两相隔开，利用膜孔实现气、液两相间传质的分离技术，它能有效去除水中挥发性污染物和溶解性气体，如硫化物、氰化物、氨、氯气、氧气和二氧化碳等（袁力，王志，王世昌，等.膜吸收技术及其在脱除酸性气体中的应用研究[J].膜科学与技术，2002，22(4)：55-59）。疏水微孔膜把含氰废水和NaOH吸收液分隔于两侧。由于膜的疏水特性，膜两侧的水溶液各行其道，互不接触。在膜两侧溶液中存在着HCN的浓度（蒸汽压）差，在这一浓度（蒸汽压）差的推动下，遵循亨利定律，HCN在废水-膜界面上自动挥发（解吸）；自含氰溶液中解吸出来的气态HCN沿膜微孔向吸收液侧扩散；气态HCN在吸收液-膜界面上为NaOH吸收、并反应生成不挥发的NaCN而被回收。HCN透过膜由含氰废水进入吸收液后，迅速为NaOH吸收并反应生成NaCN。因此，在吸收液中的HCN浓度始终为零，即膜两侧始终存在着HCN的浓度（蒸汽压）差。只要吸收液中有足够的NaOH，含氰溶液中的HCN就会源源不断地向吸收液中转移，直到含氰溶液中HCN的浓度降至接近零。与此同时，吸收液中的NaCN浓度不断升高，HCN在吸收液中得到了浓缩。（徐国伟，沈志松.膜吸收技术在氰化物废水处理中的应用[J].水处理技术，2006，32(7)：21-36）。

电吸附技术(electrosorption technology)，它是利用带电电极表面吸附水中离子及带电粒子的现象，使水中溶解盐类及其他带电物质在电极的表面富集浓缩而实现水的净化／淡化的一种新型水处理技术（陈兆林，孙晓慰，朱广东，等.电吸附设备工作过程的研究[J].环境工程学报，2009，3(7)：11-14）。

中国专利CN101381127公开一种利用膜吸收法回收丙烯腈废水中高浓度氰化物和氨氮的方法，该方法采用双循环流程，首先将废水的pH值调节至11～12，依次经过砂滤和微滤(MF)去除悬浮颗粒后，进入疏水性中空纤维膜的管程。废水中的挥发性NH₃气体在中空纤维膜和吸收液的界面处与H₂SO₄溶液发生中和反应，生成不挥发的(NH₄)₂SO₄而被回收。由于膜的疏水性，水和其它不易挥发的物质仍保留在废水中。膜吸收法回收高浓度氨氮后，将废水的pH值调节至5～6，使用NaOH溶液作为HCN的吸收液，重复上述膜吸收过程。膜吸收法操作简便、能耗低、可回收有用物质，在一定程度上改变目前丙烯腈废水的高代价治理状况。