含氰废水主要来源于选矿、有色金属冶炼、炼焦、化工、制革等工业生产,氰化物是剧毒物质,从环境工程和生物安全角度考虑应非常重视含氰废水除毒处理问题。传统的含氰废水处理技术包括酸回收、膜分离法、萃取法、气提法、化学络合法、化学氧化法等。化学氧化法操作简单、易于实现工业化而被大规模的应用。化学氧化法是利用了氰化物在碱性条件下易于被氧化的特点。常用的氧化剂有含氯氧化剂、过氧化氢、臭氧等,含氯氧化剂的缺点在于反应过程中可能产生毒性较高的氯代有机副产物,臭氧氧化由于其投资和运行成本较高,尚未广泛用于处理含氰废水。因此,通常采用过氧化氢氧化比较合适。氰化物在碱性条件下被过氧化氢氧化为氰酸盐CNO-,然后氰酸盐继续水解成碳酸铵或碳酸氢铵。化学反应方程式如下:
生物处理方法是通过生物菌体的絮凝、吸附或降解功能,对染料进行降解或分离。
臭氧氧化法具有反应完全、速度快、无二次污染等优点,臭氧对染料废水色度的去除速率较快,可在极短时间内将废水中染料分子的发色或助色基团氧化分解,生成小分子量的有机酸和醛类,使颜色得到去除。但臭氧分子的氧化选择性较高,其产生的少量氧化性能较高的自由基也极容易被生化废水中的碳酸根等自由基淬灭剂去除;而且直接反应的氧化速度较慢,氧化效率不高,臭氧的氧化特性决定了单独使用臭氧氧化技术有很大的局限性。
目前,国外的活性炭吸附多用于深度处理。该方法对处理水中的溶解性有机物非常有效。吸附法是利用吸附剂对废水中污染物的吸附作用去除污染物,吸附剂是多孔性物质,具有很大的比表面积,活性炭是目前有效的吸附剂之一,是由动物性炭、木炭、沥青炭等含炭为主的物质经高温炭化和活化而成,活性炭具有很大的比表面积,在水处理工业中有着广泛应用,至今仍是废水脱色的好吸附剂,能有效地去除废水的色度和COD。印染废水具有较大的色度以及COD值,单独使用活性炭处理的印染废水常常不能达到排放标准。活性炭处理染料废水在国内外都有研究,但大多数是和其他工艺耦合,其中活性炭吸附多用于深度处理或将活性炭作为载体和催化剂,单独使用活性炭处理较高浓度染料废水的研究很少,而且活性炭价格贵。
酸性红是一种化学物质,分子式是C20H12N2Na2O7S2。别名:偶氮玉红;二蓝光酸性红,是通过重氮化4-氨基萘磺酸和4-羟基萘磺酸之间的偶合反应制得,属于一种食用红色素,具有酸性染料的特性。
①水质波动范围非常大;
②污染物种类多;
③硬度高,Ca2+浓度为476.2mg/L~5206mg/L,Mg2+浓度为204.7mg/L~9037.7mg/L;
④含盐量很高,特别是Cl-浓度为1127mg/L~14524mg/L,SO42-浓度为1142mg/L~25380mg/L;
⑤腐蚀性强;
⑥悬浮物含量高;
⑦重金属超标。
2、膜蒸馏技术的原理与优势
膜蒸馏是膜技术与蒸馏过程相结合的分离过程。膜的一侧与热的待处理溶液直接接触(称为热侧),另一侧直接或间接地与冷的水溶液接触(称为冷侧),热侧溶液中易挥发的组分在膜面处汽化通过膜进入冷侧并被冷凝成液相,其他组分则被疏水膜阻挡在热侧,从而实现混合物分离或提纯的目的。
膜蒸馏的技术优势包括:
①可低温操作,不需要将原料液加热至沸点;
②常压操作;
③理论脱盐率达;
④产水水质好;
⑤可处理高浓度原料液,分离性能不受渗透压限制。
3、膜蒸馏技术分类
根据膜冷侧水蒸气冷凝方式的不同,膜蒸馏过程可分为4种不同形式(见图1):直接接触式膜蒸馏(简称DC-MD)、气隙式膜蒸馏(简称AMGD)、气扫式膜蒸馏(简称SGMD)和真空膜蒸馏(简称VMD)。
DCMD:该组件内,膜两侧的液体直接与膜面接触,其一面是经过加热的原溶液为热侧,另一面是冷却水为冷侧,膜孔内为汽相(蒸气和空气),在热侧膜面上生成的水蒸气透过膜至冷侧凝结成水,并和冷却水合而为一。AMGD:该组件内,膜的冷侧装有冷却板,在其间就是气隙室,当热侧水蒸气透过膜在的气隙室扩散遇冷凝壁结成液态导出,而冷却水在组件内部降温,凝结水和冷却水各有通道,互不混合。SGMD:该组件内,膜的冷侧通常以惰性气体(如氮气等)作载体,将透过膜的水蒸气带至组件外冷凝。VMD:该组件内,膜的一侧与进料液体直接接触,透过侧用真空泵抽真空,另一侧的压力保持在低于进料平衡的蒸气压之下,挥发组份从冷侧引出后冷凝。