【文章內(nèi)容簡介】 在曝氣過程中，空氣中的氧不斷地溶于廢水中，其傳質(zhì)速率也受液相擴散阻力的影響，表層溶解氧濃度高，底部濃度低，溶解氧進入液相后，與氰化物發(fā)生氧化反應： 2Cu(CN)2++3H2O+2H+→2Cu(OH)2↓+4HCN 2CN+O2→2CNOCNO+2H2O→CO32+NH4+ 含氰廢水在尾礦庫內(nèi)，還會發(fā)生水解反應，生成甲酸銨，廢水溫度越高，反應速度越快： HCN+H2O=HCOONH4 這些反應的總和就是曝氣的效果，為了提高曝氣效果，必須提高廢水溫度，廢水與空氣的接觸表面積，增大水體的攪動程度，這樣才能保證HCN迅速逸入空氣而氧迅速溶解于廢水中并和氰化物反應，曝氣法受季節(jié)地域影響較大。 二、光化學反應 廢水中的各種氰化物在陽光紫外線的照射下，發(fā)生如下反應： Fe(CN)64+H2O→Fe(CN)53H2O+CN ４Fe(CN)64+O2+2H2O→４Fe(CN)63+4OH ４Fe(CN)64+12H2O→４Fe(OH)3↓+12HCN+12CN 亞鐵氰化物和鐵氰化物離子在光照下分解出游離氰化物，文獻介紹在3～5小時的光照時間里，60%～70%的鐵氰化物分解、80%～90%的亞鐵氰化物分解。由于分解出的氰化物不會很快地被氧化，因而會造成水體氰化物含量增高，這就是地表水水質(zhì)指標中要求用總氰濃度的原因之一。 分解出的游離氰化物不斷地被氧化，水解以及逸入空氣中，達到了降低廢水中氰化物濃度的目的。 逸入空氣中的HCN，在陽光紫外線作用下，與氧發(fā)生反應。 HCN+→HCNO 夏季，反應時間約10分鐘，冬季約1小時，從這點看，HCN的逸出不會影響大氣的質(zhì)量，許多焦化廠利用曝氣法處理含氰廢水，其氰化物揮發(fā)量比黃金行業(yè)多，而且大部分工廠位于城市，并未聞發(fā)生污染事故。 光化學反應與氣溫和光照強度有關(guān)，因此，夏季除氰效果遠比冬季好。 三、共沉淀作用 廢水中亞鐵氰化物還會形成Zn2Fe(CN)Pb2Fe(CN)6之類的沉淀，與Cu(OH)Fe(OH)CaCOCaSO4等凝聚在一起，沉于水底從而達到了去除重金屬和氰化物的效果，沉淀效果受pH值和廢崐水組成的制約，pH值低時效果好。 四．生物化學反應 當尾礦庫廢水氰化物濃度很低時，廢水中的破壞氰化物的微生物將逐漸繁殖起來，并以氰化物為碳、氮源，把氰化物分解成碳酸鹽和硝酸鹽。 生物化學作用受廢水組成和溫度影響，如果氰化物濃度高達100mg/L，那么微生物就會中毒死亡，如果溫度低于10℃，則微生物不能繁殖，生化反應也不能進行。 綜上所述，自然凈化法的效果受地理位置（南、北方、高原、平原）、天氣（陰、晴、氣溫、風力）、尾礦庫（匯水面積、水深、水流速度）微生物，廢水組成（pH、氰化物濃度、重金屬濃度）廢水在尾礦庫內(nèi)停留時間等諸因素的影響。至崐于上述因素對曝氣、光化學反應，共沉淀以及生化反應的影響程度，以及這四種除氰途徑哪個作用大，目前尚無定量的數(shù)據(jù)可供參考。某研究所提出的氰化物自凈數(shù)學模型如下： Ｃ=Ｃ０ｅkt 其中，k為常數(shù),單位:小時。t為自然凈化時間（小時），Ｃ、Ｃ０分別為某時某刻氰化物濃度和原始氰化物濃度。當溫度在10～30℃范圍內(nèi)時，～，由于k值僅反應了溫度，沒有反應其它眾多的因素，故無多大應用價值。 正因為自然凈化法受許多因素制約，其處理效果并不穩(wěn)定，如果進入尾礦庫的崐廢水氰化物濃度低（10mg/L）、廢水在尾礦庫停留時間長，排水有可能達標，大部分氰化廠把尾礦庫做為二級處理設(shè)施。然而近年來，由于氰化物處理費用增高，一些氰化廠正探索用尾礦庫做為氰化物的一級處理設(shè)施。11．4．3 自然凈化法的實踐 某全泥氰化廠尾礦庫建在較厚（2～5m），黃土層的溝內(nèi)，廢水無滲入地下水的可能，該地區(qū)干燥少雨，年蒸發(fā)水量大于降雨量，故尾礦庫無排水，氰化物在尾礦庫內(nèi)自然凈化，不再采用其它方法處理，節(jié)省了大量藥劑、費用，降低了選礦成本。 某全泥氰化廠尾礦庫不滲漏，含氰化物尾礦漿直接排入尾礦庫，經(jīng)自然凈化再進行二級處理，使其達標排放，由于二級處理的是澄清水，而且氰化物濃度有較大的降低，故處理成本大幅度下降，處理效果好。 某浮選—氰化—鋅粉置換工藝裝置，其貧液用酸化回收法處理后，殘氰在5～20mg/L經(jīng)浮選廢水（漿）稀釋后，～2范圍，進入尾礦庫自然凈化，外排水CN。 某氰化廠采用酸化回收法處理貧液，其酸性廢水含氰5～10mg/L，在2m深的廢水池內(nèi)，經(jīng)20天的自然凈化。含酚廢水的治理對含酚廢水的治理，最有效的方法是控制污染源，一是合理選擇工藝流程、開發(fā)無公害工藝、無公害催化劑，使用無公害試劑的反應實現(xiàn)清洗工藝技術(shù)，減少廢水量或降低廢水中的含酚濃度。例如，目前對氨基酚生產(chǎn)主要采用鐵還原法老工藝，生產(chǎn)1噸成品出44噸廢水，廢水量大，污染嚴重。近年來人們開發(fā)用硝基苯催化氧化法生產(chǎn)對氨其基酚新工藝，1噸成品，只排放10噸含酚廢水，使污染減少。二是選用有效的操作條件和生產(chǎn)設(shè)備，開發(fā)密閉循環(huán)生產(chǎn)酚類化合物系統(tǒng)盡量避免和減少污染物排入環(huán)境，實現(xiàn)“零排放”的清潔生產(chǎn)。三是加強企業(yè)的管理，對含酚廢水采取有效處理、回收以及綜合利用。 由于含酚廢水的組成、酸堿性以及濃度的不同，治理方法也不一樣，目前工業(yè)上治理含酚廢水的方法一般分為物化法、化學法、生化法等三大類。主要介紹最常見的方法。 物化法是通過物理化學過程處理廢水，除去污染物質(zhì)的方法，因應用比較廣泛，近年來發(fā)展很快。其主要方法有：吸附、萃取、反滲透、電滲析、液膜、氣提、超過濾等方法。 吸附法廣泛用于含酚廢水的處理。吸附法是利用多孔性固體物質(zhì)作用為吸附劑，如活性炭、硅藻土、活性氧化鋁、交換樹脂、磺化煤等，以吸附劑的表面（固相）吸附廢水中的酚（液相）污染物的方法，根據(jù)吸附劑與酚類化合物之間的作用力不同，其吸附機理兼有物理吸附，化學吸附和交換吸附。在含酚廢水處理過程中，主要是物理吸附，有時是幾種吸附形式的綜合作用 。選用吸附性能好，吸附容量大，容易再生，經(jīng)久耐用的吸附劑是保證分離效果的關(guān)鍵。 萃取法處理含酚廢水兩種途徑，一種是選用高分配系數(shù)的萃取法，采用特定的萃取工藝及裝置，利用酚類化合物在有機相和水相中不同的溶解度及兩相互不溶的原理，達到分離酚的目的，另一種是根據(jù)可 配位反應原理，經(jīng)單一萃取操作使廢水中的含酚量低于國家排放標準。 液膜法是近年發(fā)展起來的一種新型廢水治理分離技術(shù)液膜除酚采用水包油包水（W/0/W）體系。液膜由溶劑（如煤油）和表面活性劑構(gòu)成。它是在分離的過程中使被分離的物質(zhì)（酚）同時進行萃取與反萃取，通過液膜傳遞從而達到分離和濃縮的目的。液膜脫酚的過程為：乳狀液通過攪拌形成許多細小的乳狀液滴，分散在含酚廢水中。這時，內(nèi)水相為Na OH水溶液，外相為含酚廢水。液膜內(nèi)水相與外相相隔開。廢水中酚能透過液膜進入內(nèi)水相，作為弱酸與Na OH反應生成酚鈉，而酚鈉不溶于油，而向水相（封閉相）進行擴散所以不會返回外水相而擴散到被處理的廢水中，這樣就可以達到分離之目的。液膜法工藝分為制浮、摘觸、破乳三步。這具有工藝簡單、高效快速、選擇性高[b]、分離效率高、乳液經(jīng)破乳后可重復使用等優(yōu)點。液膜法適用于對高低濃度含酚廢水的處理，%,有報道對含酚10—47g/L以下。近年來國同內(nèi)外對液膜法處理含酚廢水的研究取得了不少進展。九十年代初我國建成了50t/d的高濃度含酚廢水的液膜處理工業(yè)裝置已用于塑料廠、石化廠等含酚廢水廠的治理。近年發(fā)展了選擇轉(zhuǎn)基塔之最佳轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)廢水及乳液之流量進行分離，經(jīng)液膜處理，,液膜的穩(wěn)定性總是還未徹底解決,工業(yè)上還未能廣泛地推廣應用這一新技術(shù)。據(jù)報道，液膜穩(wěn)定性的問題最近已基本解決，廣泛應用這一技術(shù)為期不遠了。 化學處理方法是利用物質(zhì)之間的進行化學反應的方法，對石油化工廢水的處理，是一種前景廣闊的高效率的方法。在化學法中，常用的有中和法、沉淀法、氧化法、還原法、電解法、光催化法等。 在廢水中添加化學物質(zhì)，使之與酚產(chǎn)生沉淀。方法簡、經(jīng)濟，但處理后，廢水含酚濃度似較高，如果與其它方法一起用，效果就更好。最近發(fā)展起來的共縮聚法是化學沉淀法中的一種有效除酚方法。在高濃度含酚廢水中加甲醛并在酸性或堿性催化劑存在下調(diào)整酚醛摩爾比，將廢水中酚縮聚成為低分子熱塑性或熱固性樹脂即為酚醛縮聚法。分離樹脂后，廢水再加尿素進行二步反應，殘渣為無害物，可以廢棄或焚燒。處理前廢水含酚濃度可高達30000mg/L以上。處理后放入廢水沉降過濾池，待取樣化驗合格后即可以排放，然后清理池內(nèi)濾渣，使用酚醛尿縮聚法時，要調(diào)節(jié)廢水中酚:醛:尿=1:3:1和PH=,加熱制成酸性樹脂并回收甲醛處理后的廢水含酚量可降到(1050)106,再經(jīng)生物處理或稀釋,使之達到排放標準。 還有一種是酸煮沉淀法，它是在含酚的廢水中鹽酸加熱進行縮聚反應，回收樹脂，使含酚量由原來的3%下降到萬分之一。 在廢水中添加氧化劑，如Cl2,ClO2,O3,H2O,KmnO4等，使酚氧化分解，同時也氧化水中的還原性性質(zhì)。化學氧化劑資源少，價格貴。通常用于低濃度含酚廢水的處理。 在廢水中加入適量電解質(zhì)，在電解過程中，通過復雜的氧化過程，達到凈化酚的目的。其特點是：不需使用氧化劑、還原劑等化學藥品，可省掉后處理；其次是單位體積設(shè)備處理能力大；再者，利用電流和電壓的變化很容易控制反應速度和類型，操作也很簡單。但電解法只適用于低濃度含酚廢水的深度處理，能耗及處理費用較高，也引起一些副反應等。 此方法是用國內(nèi)新開發(fā)的一種處理含酚廢水的技術(shù)，其特點：可處理較高濃度的含酚廢水；降解速度快，無二次污染；催化劑價廉易得；可回收反復使用，運行費用低；設(shè)備簡單、投資少、效果好等，光催化法主要是處理共縮聚法回收樹脂后的低濃度的含酚廢水，在其中加入光催化劑，用光照射（紫外光或陽光）然后加熱淚盈眶到600C攪拌通空氣后兩小時后取樣測定，含酚量達到排放標準后即可停止反應。催化劑經(jīng)回收后可循環(huán)使用。 含酚廢水主要來自石油化工廠、樹脂廠、塑料廠、合成纖維廠、煉油廠和焦化廠等化工企業(yè)。它是水體的重要污染物之一。由于工業(yè)門類、產(chǎn)品種類和工藝條件不同，其廢水組成及含酚濃度差別較大，一般分為酸性、堿性、中性含酚廢水和揮發(fā)、非揮發(fā)性含酚廢水。 酚類化合物是一種原型質(zhì)毒物，所有生物活性體均能產(chǎn)生毒性，可通過與皮膚、粘膜的接觸不經(jīng)肝臟解毒直接進入血液循環(huán)，致使細胞破壞并失去活力，也可通過口腔侵入人體，造成細胞損傷。高濃度的酚液能使蛋白質(zhì)凝固，并能繼續(xù)向體內(nèi)滲透，引起深部組織損傷，壞死乃至全身中毒，即使是低濃度的酚液也可使蛋白質(zhì)變性。人如果長期飲用被酚污染的水能引起慢性中毒，出現(xiàn)貧血、頭昏、記憶力衰退以及各種神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，嚴重的會引起死亡。酚口服致死量為530mg/kg（體重）左右，而且甲基酚和硝基酚對人體的毒性更大。據(jù)有關(guān)報道，酚和其它有害物質(zhì)相互作用產(chǎn)生協(xié)同效應，變得更加有害，促進致癌化。 含酚廢水不僅對人類健康帶來嚴重威脅，也對動植物產(chǎn)生危害。水中含酚含量達到106—2106時，魚類就會出現(xiàn)中毒癥狀，超過4106—1˙5105時會引起魚類大量死亡，甚至絕跡。如果使用含酚廢水灌溉農(nóng)田，則會使農(nóng)作物減產(chǎn)或枯死。含酚廢水的毒性還可抑制水體中其它生物的自然生長速度，破壞生態(tài)平衡。 毫無疑問，含酚廢水排入水體或用于灌溉均需經(jīng)過治理處理，使之符合達到國家要求的排放標準。參考資料：程為民《含酚廢水的危害及其治理方法與技術(shù)》高濃度氨氮廢水處理　　過量氨氮排入水體將導致水體富營養(yǎng)化，降低水體觀賞價值，并且被氧化生成的硝酸鹽和亞硝酸鹽還會影響水生生物甚至人類的健康。因此，廢水脫氮處理受到人們的廣泛關(guān)注。目前，主要的脫氮方法有生物硝化反硝化、折點加氯、氣提吹脫和離子交換法等。消化污泥脫水液、垃圾滲濾液、催化劑生產(chǎn)廠廢水、肉類加工廢水和合成氨化工廢水等含有極高濃度的氨氮（500 mg/L以上，甚至達到幾千mg/L），以上方法會由于游離氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其應用受到限制。高濃度氨氮廢水的處理方法可以分為物化法、生化聯(lián)合法和新型生物脫氮法?！　?物化法　　 吹脫法　　在堿性條件下，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關(guān)系進行分離的一種方法。一般認為吹脫效率與溫度、pH、氣液比有關(guān)?！　⊥跷谋蟮萚1]對吹脫法去除垃圾滲濾液中的氨氮進行了研究，控制吹脫效率高低的關(guān)鍵因素是溫度、氣液比和pH。在水溫大于25 ℃,氣液比控制在3500左右，對于氨氮濃度高達2000～4000 mg/L的垃圾滲濾液，去除率可達到90%以上。吹脫法在低溫時氨氮去除效率不高?！　⊥跤袠返萚2]采用超聲波吹脫技術(shù)對化肥廠高濃度氨氮廢水（例如882 mg/L）進行了處理試驗。最佳工藝條件為pH＝11，超聲吹脫時間為40 min，氣水比為l000：1試驗結(jié)果表明，廢水采用超聲波輻射以后，氨氮的吹脫效果明顯增加，與傳統(tǒng)吹脫技術(shù)相比，氨氮的去除率增加了17％～164％，在90％以上，吹脫后氨氮在100 mg/L以內(nèi)?！　榱艘暂^低的代價將pH調(diào)節(jié)至堿性，需要向廢水中投加一定量的氫氧化鈣，但容易生水垢。同時，為了防止吹脫出的氨氮造成二次污染，需要在吹脫塔后設(shè)置氨氮吸收裝置。　　Izzet等[3]在處理經(jīng)UASB預處理的垃圾滲濾液（2240 mg/L）時發(fā)現(xiàn)在pH＝，反應時間為24 h，僅以120 r/min的速度梯度進行機械攪拌，氨氮去除率便可達95％。而在pH＝12時通過曝氣脫氨氮，在第17小時pH開始下降，氨氮去除率僅為85％。據(jù)此認為，吹脫法脫氮的主要機理應該是機械攪拌而不是空氣擴散攪拌?！　?沸石脫氨法　　利用沸石中的陽離子與廢水中的NH4+進行交換以達到脫氮的目的。沸石一般被用于處理低濃度含氨廢水或含微量重金屬的廢水。然而，蔣建國等[4]探討了沸石吸附法去除垃圾滲濾液中氨氮的效果及可行性。小試研究結(jié)果表明， mg氨氮的極限潛力，當沸石粒徑為30～16目時，%，且在吸附時間、投加量及沸石粒徑相同的情況下，進水氨氮濃度越大，吸附速率越大，沸石作為吸附劑去除滲濾液中的