某染料公司主要生产运营分散染料、溶剂染料及染料中间体,生产过程中需求添加氰化钠来提升染料性能,从而不可防止地会产生一定量的含氰化物的印染废水。目前,该印染废水采用硫代硫酸盐法实施处置,氰化物得不到有效回收,且耗费大量的硫代硫酸钠药剂,处置本钱较高。3R-O净化回收技术为长春黄金研讨院有限公司自主研发,以四维负压先吹脱后沉淀为中心技术,以四维负压氢氰酸吹脱设备为中心设备,在矿业极高浓度含氰废水管理范畴获得良好效果,并完成工程化应用。3R-O净化回收技术于2015年胜利入选疆土资源部第四批矿产资源节约与综合应用先进适用技术推行目录,在电镀、冶炼、化纤、煤气生产等相关环境维护和资源综合应用范畴具有宽广的推行应用前景。
长春黄金研讨院有限公司环境维护研讨所(下称“黄金研讨院环保所”)对化工行业染料生产工艺特性及某染料公司印染废水处置实践状况实施了充沛调研,组织成立技术攻关团队实施实地调查,并深化讨论了3R-O净化回收技术在化工行业应用的相关问题。黄金研讨院环保所立足于企业展开设计,充沛应用现有配备,提出氰化物回收、亚硫酸盐回收、废酸再应用的技术计划,采用3R-O净化回收技术处置该印染废水,处理废水处置的同时,俭省投资,降低运转本钱。3R-O净化回收技术初次应用于印染工业废水处理,氰化物去除率高,自动化水平高,工艺简单,操作平安。
1、实验局部
1.1 仪器及药剂
UV-1700紫外分光光度计;5B-1型COD快速测定仪;DELTA320pH计;AA6300原子吸收分光光度计;IC1000离子色谱仪;化学滴定设备;3R-O小型反响器;DA5001型空气紧缩机。
实验室用剖析纯浓硫酸、氧化钙和NaOH。
1.2 废水性质
取某染料公司产生的印染废水实施化学成分剖析,结果见表1。
由表1可知,该印染废水中氰化物、COD、氨氮及重金属铜质量浓度都很高,其中总氰化合物质量浓度高达7520mg/L,易释放氰化物质量浓度达7182mg/L,废水中氰化物有95%以上以易释放氰化物形态存在。氰化物具有回收再应用的价值,且合适采用3R-O净化回收技术实施回收。
1.3 实验办法
3R-O净化回收实验主要是在酸性条件下,采用长春黄金研讨院有限公司自主研发的四维负压吹脱反响设备实施吹脱,产生的高浓度氰化氢气体闭路循环吸收,生成的氰化钠溶液返回该染料公司前段生产工艺流程中继续运用,处置后废水中的总氰化合物质量浓度较低,中和至pH值8.0左右,进入后续深度处置工序。
2、结果与讨论影响
3R-O净化回收效率的要素主要有pH、气液比、反响时间,实验主要对这3个要素实施调查,得出最佳条件。
2.1 浓硫酸用量
3R-O净化回收实验普通在酸性条件下实施,实验调查了不同浓硫酸投加量与剩余氰化物质量浓度的关系,结果见图1。
由图1可知,浓硫酸用量为60mL/L时,废水中剩余氰化物质量浓度较低,pH值约为2,契合3R-O净化回收反响的请求。综合思索,肯定浓硫酸用量为60mL/L。
印染废水中含有溴、有机胺等物质,参加浓硫酸时,会有白色烟雾产生,浓硫酸的耗费量较大;产生的烟雾应用氢氧化钠溶液吸收,因而也会耗费大量的氢氧化钠溶液。
2.2 气液比
实验分别调查了气液比为100∶1、200∶1、300∶1时,处置后废水中剩余氰化物质量浓度变化,结果见图2。
由图2可知:随着气液比的增大,废水中剩余氰化物质量浓度逐步降低。当气液比为200∶1时,反响后废水中剩余总氰化合物质量浓度为209.5mg/L,获得了较好的酸化吹脱处置效果;继续增加气液比,剩余总氰化合物质量浓度变化不大。综合思索实践运转处置效果及运转本钱,肯定气液比为200∶1。
2.3 反响时间
实验分别调查了反响时间为1h、2h、3h和4h时,处置后废水中剩余氰化物质量浓度变化,结果见图3。
由图3可知:反响时间为1h和2h时,均不能将废水中剩余总氰化合物质量浓度降至100mg/L以下;反响时间延长至3h时,剩余总氰化合物质量浓度可降至100mg/L以下;反响时间延长至4h时,剩余总氰化合物质量浓度可降至50mg/L以下。依据实验结果并分离工程经历,肯定3R-O净化回收反响时间为4h。
经过以上条件实验,最终肯定3R-O净化回收实验的最佳条件为浓硫酸60mL/L(pH值为2)、气液比200∶1、反响时间4h。
2.4 综合考证实验
依据实验肯定的最佳条件参数实施综合考证实验,结果见表2。
由表2可知,综合考证实验反复效果较好,处置后的废水中总氰化合物质量浓度低于50mg/L,氰化物去除率高于97.5%;氰化物回收率可到达99.1%。
2.5 中和实验
应用氧化钙作为中和剂,对3R-O净化回收反响后的酸化液实施中和,调理pH值至8.5,对产生的酸化液、中和液,以及酸化渣(产量7.87g/L)、中和渣(产量15.60g/L)实施化学成分剖析,结果分别见表3、表4。
由表3可知,中和液中总氰化合物质量浓度与酸化液根本分歧。由表4可知:酸化渣中Cu质量分数为1.69%,回收难度大,因而3R-O净化回收处置后无需过滤,直接实施中和处置。中和渣中主要成分为Ca、SO2-4等,根本无回收应用价值。
2.6 沉降实验
中和过程中参加大量的氧化钙,需求再次实施过滤。为调查中和渣的沉降性能,实施了中和渣沉降实验,沉降效果见图4。
由图4可知,沉降反响5min,沉降率即可达90%,中和渣沉降效果较好。
2.7 经济效益剖析
本文仅对实验条件实施了调查,本钱剖析中仅对药剂本钱实施剖析计算。药剂价钱大局部为企业提供,局部为市场调研,本钱计算结果见表5。
由表5可知,3R-O净化回收实验的药剂本钱为82.77元/m3。
3R-O净化回收实验氰化钠回收量为13.95kg/m3,其市场价钱为9.00元/kg,产生的效益为125.55元/m3。不计人工和电费等其他本钱,3R-O净化回收技术处置印染废水取得的利润为42.78元/m3,具有较好的经济效益。
3、结论
1)3R-O净化回收实验最佳条件为浓硫酸用量60mL/L、气液比200∶1、反响时间4h。
2)3R-O净化回收技术胜利应用于某印染废水中极高质量浓度氰化物的回收应用,处置后的废水中总氰化合物质量浓度低于50mg/L,氰化物去除率高于97.5%;氰化物回收率达99.1%。
3)3R-O净化回收技术处置某印染废水的药剂本钱为82.77元/m3,回收氰化物产生的效益为125.55元/m3。不计人工和电费等其他本钱,3R-O净化回收技术处置印染废水产生的利润为42.78元/m3,经济效益非常显著。