[发明专利]均相催化湿式氧化处理杂质含量高的含氰废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种均相催化湿式氧化处理杂质含量高的含氰废水的方法。

背景技术

氰化物是剧毒物质，氰化物可在生物体内产生氰化氢，使细胞呼吸受到麻痹引起窒息死亡。高浓度的氰化物来自含氰工业污水，主要有电镀污水、焦炉和高炉的煤气洗涤废水及冷却水、一些化工污水和选矿污水等。含氰废水必需先经处理，才可排入下水道或溪河中。由于氰化物有剧毒，处理后指标必须绝对达标，若排入水体将造成严重污染，而且氰络合物影响废水的进一步处理，因此首先要去除废水中的氰化物。

处理或处置含氰废水的方法包括深井曝气、热或催化焚烧、生物处理、湿式氧化和还原。深井曝气法用于处理污染物浓度低的大量废水，杂质含量较高的废水采用焚烧炉焚烧，焚烧炉是装置能耗的主要来源，焚烧过程中产生的废气含有NO_X等有毒有害气体，给装置造成能耗和环保双重压力，焚烧处理和深井掩埋不利于环保；生物处理通常被认为是废水处理较有前途的一种方式，然而，生物处理是非常昂贵的方法，并且生物处理中的菌类会被含氰废水中的氰根杀死。湿式氧化能在较宽范围(COD_Cr为10～300g/L)处理各种杂质含量较高的废水，具有较佳的经济效益和社会效益。均相催化剂是湿式氧化技术早期研究最多的，大多为可溶性的过渡金属及其盐类。村上幸夫发现在230℃，氧分压2MPa，Cu盐对湿式氧化反应具有明显的催化作用(〔日〕村上幸夫.合成有机化合物废水的湿式酸化处理的研究，水处理技术，1978,19(10):901～909)。均相催化剂活性高，反应速度快，设备简单，但由于催化剂金属离子流失引起二次污染，阻碍了均相湿式氧化工业化应用的广泛推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以往均相催化湿式氧化技术中存在的均相催化剂二次污染的问题。提供一种新的均相催化湿式氧化处理杂质含量高的含氰废水的方法。该方法具有均相催化剂不会造成二次污染的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种采用湿式氧化处理高杂质含量含氰废水的方法，其特征在于含氰废水首先进入催化湿式氧化反应器(1)，经过均相反应，废水中的有机物和氰化物被去除，废水得以净化；净化后的含金属离子的水进入吸附设备(2)，经过离子交换，废水中的金属离子被吸附在阳离子交换树脂上，水得以净化，然后送回装置使用；吸附了金属离子的饱和树脂进入解吸设备(3)进行解吸，用酸溶液解吸金属离子；解吸得到的金属离子经处理回用到催化湿式氧化反应器做催化剂，同时树脂得到再生，再生得到树脂循环回到吸附设备(2)。

上述技术方案中，均相湿式催化氧化的反应条件优选方案为在190～300℃，3～10MPa，停留时间1～150分钟的条件下，废水与一种含单质氧的气体混合后通过一个湿式氧化反应器；经处理后废水的COD小于5克每升，总氰小于5毫克每升，其中含单质氧的气体用量为按废水原始COD值计所需氧气量的1～2倍；湿式氧化反应器可以使用湿式氧化催化剂或不使用催化剂。所说的离子交换法吸附均相催化剂金属离子的吸附工艺条件优选方案为： 吸附速度：2～15m³/h.t树脂；吸附方式：当废水中含悬浮物较少时，用逆流固定床连续式的吸附设备；当废水中含悬浮物较多时，采用多级流动床或多级搅拌吸附槽逆流吸附； 吸附温度：常温。所说的洗脱金属离子的工艺条件优选方案为：酸为盐酸或硫酸；酸溶液浓度：0.2M～2M；洗脱温度：常温。

均相催化湿式氧化法处理含氰废水具有很高的效率，但均相催化剂带来的二次污染给湿式氧化法的工业化带来了难度。本专利采用离子交换法吸附均相催化剂，同时实现了水、催化剂和树脂的三个循环，该方法投资少、效益高，减少环境污染，可用于杂质含量高的含氰废水的工业处理中。

离子交换法的基本原理是均相催化湿式氧化产物通过离子交换树脂时，金属离子与树脂上的可交换的阳离子进行离子交换，最终使金属离子吸附在树脂上，而树脂上的阳离子被取代下来进入处理后的废水中，废水得以循环利用；吸附了金属离子的树脂在饱和后经过解吸得到再生，重新使用，解吸出来的金属离子得以回到均相催化湿式氧化反应器进行催化反应，避免了均相催化剂造成二次污染的风险，取得了较好的技术效果。

下面通过实施例对本发明作进一步阐述。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

结合工艺流程图说明本发明内容：

如附图所示：(1)为湿式氧化反应器、(2)为吸附金属离子设备、(3)为解吸金属离子设备、(4)为均相催化剂配置设备。