導(dǎo)讀:：我們驗證了二氧化氯對這些水質(zhì)的處理效果。氧化氯對含氰廢水的處理。最終達到對水體的破氰的處理要求。氧化氯對高COD廢水的處理。氧化氯+催化劑工藝。

關(guān)鍵詞：二氧化氯，含氰廢水，破氰，COD，催化劑

隨著人們對環(huán)境的日益重視，對于工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氰廢水和高COD廢水等一些特殊水質(zhì)的處理要求也越來越高，這些廢水必須達到一定的標(biāo)準(zhǔn)后方可排放[1]。而這些水質(zhì)的處理由于它們的處理難度，也一直是困擾污水處理工作者的難題。根據(jù)我公司的特點和多年來的水處理經(jīng)驗，對二氧化氯在特殊水質(zhì)的處理方面進行了詳盡的研究和效果驗證。通過二氧化氯對含氰廢水和高COD廢水的處理實驗，我們驗證了二氧化氯對這些水質(zhì)的處理效果。

下面二氧化氯對含氰廢水和高COD廢水的處理進行詳細的說明。

1.二氧化氯對含氰廢水的處理

1.1實驗原理

通過二氧化氯氧化法對CN-進行處理。

二氧化氯是一種強氧化劑，與氯氣相比，它具有氧化性更強，操作安全簡便，受 pH值的影響較小的特點。氯氣對氰化物的氧化通常只將CN- 氧化成毒性較小的氰酸鹽(NaCNO)，并要求很高的PH值，見反應(yīng)式(1)含氰廢水，而二氧化氯對氰化物的氧化卻能將CN- 氧化成N2 和CO2 ，見反應(yīng)式(2)，徹底消除氰化的的毒性[2]：

CN- +Cl2+2OH- == CNO- +2Cl- +H2O (1)

2CN- +2ClO2==2CO2↑ +N2↑ +2Cl- (2)

1.2實驗對象

含氰廢水樣品由濟南某化學(xué)品有限責(zé)任公司提供范文。

1#廢水水質(zhì)指標(biāo)：顏色：深褐色，pH=11.0，CN-=4064 mg/L;

2#廢水水質(zhì)指標(biāo)：顏色：褐色，pH=10.0，CN-=792 mg/L。

1.3二氧化氯的制備及投加工藝

先將氯酸鈉固體顆粒與水充分混合，然后加入某還原劑成分，配制成一定濃度的氯酸鈉混合液，然后與一定濃度的硫酸進行反應(yīng)，并且控制一定溫度，通過負壓曝氣的投加工藝技術(shù)，將產(chǎn)生的純二氧化氯投加到作用水體，經(jīng)一二級吸收系統(tǒng)，常溫下，反應(yīng)時間30min，最終達到對水體的破氰的處理要求。

具體工藝流程如下圖所示。

圖1. 二氧化氯破氰工藝流程圖

我們分別對1#、2#分別進行了不同二氧化氯濃度的投加實驗，并對處理后的水樣的pH值和CN-濃度進行了檢測和分析。

檢測方法：用五步碘量法測定二氧化氯投加含量，用吸光度-濃度曲線法測定CN-的濃度，用pH計測定水樣的pH值。

具體數(shù)據(jù)見下表。

表1. 二氧化氯對1#水樣的處理數(shù)據(jù)

表2. 二氧化氯對2#水樣的處理數(shù)據(jù)

1.4實驗分析

由以上實驗數(shù)據(jù)分析可知：

(1)在達到理論投加濃度下，二氧化氯對含氰廢水的處理可以達到較好的處理效果，破氰率可以達到80%以上。

(2)由表1可知，在酸性條件下，二氧化氯對含氰廢水的破氰有更好的處理效果含氰廢水，反應(yīng)比較劇烈，破氰率可以達到87%以上。

(3)由表1和表2比較可知，二氧化氯對含氰廢水的破氰在達到一定的破氰率后，即使在提高二氧化氯投加濃度，破氰率也很難有較大突破。

2.二氧化氯對高COD廢水的處理

2.1實驗對象、方法及手段

(1)實驗對象：廢水：比重1.2，黏度3mPaS，沸點100℃，毒性無，水樣COD值實測54590mg/L，pH值9.92。(該水樣由浙江某化工廠提供)

(2)實驗方法：五步碘量法、COD回流滴定法。

(3)實驗器材： 在線紅外儀、500mL全玻璃回流裝置，加熱裝置(電爐)，25mL或50mL堿式滴定管，錐形瓶，移液管，容量瓶，pH測定儀，比色管，安全防護用品等(4)試劑：①重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L) ，②試亞鐵靈指示液，③硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L](使用前標(biāo)定)，④硫酸銀溶液 ，⑤鹽酸，二氧化氯溶液等。

2.2 實驗內(nèi)容

(1) 原廢水在線紅外分析

取原水約10mL于50mL試管中，在線紅外分析含氰廢水，經(jīng)圖譜分析有大量有機基團，如-CN、-OH、-NH2、-NH等。

(2)原水的COD(Cr)測定

a. 取5mL原水(淡黃色)于1000mL容量瓶中，稀釋200倍。

b.取20mL稀釋液于250mL圓底燒瓶中，加入0.4gHgSO4，加入10mL重鉻酸鉀(1/6重鉻酸鉀0.25mol/L)，加入沸石，加入H2SO4-Ag2SO430mL，電熱套加熱回流2小時。

c. 停止加熱，冷卻，加入試鐵靈3滴，用硫酸亞鐵銨(0.1020mol/L)進行滴定，用17.11mL。同時做空白實驗，空白滴定用23.80mL。

d.計算：

COD(Cr)=(V0-V1)*C*8*1000/V*N(3)

=54590.4mg/L

注：V0：空白滴定體積(mL);V1：試樣滴定體積(mL);C：硫酸亞鐵銨濃度(mol/L);V：所取試樣體積(mL);N：稀釋倍數(shù)

(3). COD去除實驗

實驗方案：a.二氧化氯工藝;b.二氧化氯+催化劑工藝;

a方案實驗方法：先將廢水加鹽酸調(diào)節(jié)pH在一定數(shù)值，然后取100.0mL廢水投加25.0mL不同濃度的二氧化氯溶液，讓其進行氧化消解反應(yīng)2h，然后測其COD值，比較二氧化氯投加濃度對處理效果的影響;將廢水加鹽酸調(diào)節(jié)pH在不同數(shù)值，然后取100.0mL投加25.0mL相同濃度的二氧化氯溶液，讓其進行氧化消解反應(yīng)2h，然后測其COD值，比較酸度環(huán)境對處理效果的影響。

表3.二氧化氯濃度對處理效果的影響

表4. pH值對處理效果的影響

b方案實驗方法：先將廢水調(diào)節(jié)pH在一定數(shù)值，然后取100.0mL廢水投加25.0mL一定濃度的二氧化氯溶液，反應(yīng)同時加入不同的催化劑，讓其進行氧化消解反應(yīng)2h含氰廢水，然后過濾，測定COD值，通過和方案a數(shù)據(jù)對照，比較加入催化劑對處理效果的影響及不同催化劑的處理效果;

表5. 催化劑對處理效果的影響

2.3實驗結(jié)果分析

1. 色度分析：

通過測定處理后水樣的色度指標(biāo)得出，a、b兩種實驗方案，在投加一定量的二氧化氯溶液反應(yīng)后，都能達到廢水由淡黃色變?yōu)闊o色的要求。

2. COD測定結(jié)果分析：

1).實驗方案a：

由表3實驗數(shù)據(jù)分析可知，一定pH值下投加不同濃度的二氧化氯溶液，COD去除率隨二氧化氯濃度的增大而提高，而且二氧化氯投加濃度達到7500ppm后，COD去除率的變化不大，維持在45%左右;由表4實驗數(shù)據(jù)分析可知，在不同的pH值下投加相同濃度的二氧化氯溶液，COD去除率隨著酸度的增大而提高，而且在酸性條件下，處理效果有明顯改善，處理效果較好。

2)實驗方案b：

由表5實驗數(shù)據(jù)分析可知，在方案a的基礎(chǔ)上加入不同的催化劑，COD去除效果有較大改善，去除率能達到53%以上，且活性炭類催化劑B的效果好于硅膠類催化劑A，同等二氧化氯投加濃度下，使用催化劑B的去除率較使用催化劑A時高10%左右。

3.結(jié)論

(1)采用純二氧化氯對含氰廢水進行破氰處理，在酸性條件下含氰廢水，溫度常溫，二氧化氯投加量略高于含氰濃度的2.6倍，破氰率可達80%-95%，處理效果較好。

(2)采用純二氧化氯對高COD廢水進行處理，在酸性條件下，在不使用催化劑的情況，反應(yīng)時間2h，二氧化氯對COD的去除效果一般，去除率在50%以下。

(3)在同等條件下添加催化劑，二氧化氯對COD的去除率可提高15%-25%，而且經(jīng)實驗驗證，活性炭類催化劑B的效果明顯好于硅膠類催化劑A，同等條件下，去除率可提高10%左右。

(4)二氧化氯對于像含氰廢水和高COD廢水等高難處理水質(zhì)的處理，可以達到較好的處理效果，說明二氧化氯是處理該類特殊水質(zhì)的一種較好的途徑。

【參考文獻】

[1]任小軍，李彥鋒，趙光輝，魏云霞.工業(yè)含氰廢水處理研究進展[J].工業(yè)水處理，2009，29(8)：1-4.

[2]章藝，邵強，王永芳，傅士盛.ClO2及ClO2+Cl2對含氰廢水的處理實驗研究[J].二氧化氯研究與應(yīng)用,第二屆二氧化氯&水處理技術(shù)國際研討會文集，260-267.

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