鹼性氯化法

簡介

鹼性氯化法是破壞廢水中氰化物的較成熟的方法,廣泛用於處理氰化電鍍廠、煉焦工廠、金礦氰化廠等單位的含氰廢水。該法處理效果好,設備簡單,容易實現自動化,但對鐵氰絡合物的處理效果不好,是目前使用最為普遍的氰化物處理方法。其原理是採用氯氣或液氯、漂白粉將廢水中的氰化物氧化成CO₂和N₂等無毒物質。

鹼性氯化法破氰分二個階段：

第一階段是將氰氧化為氰酸鹽，稱為“不完全氧化”，反應式如下：

CN+HClO —— CNCl+OH (1)

CNCl+2OH——CNO+Cl+H₂O (2)

CN與 OCl反應首先生成 CNCl，CNCl 水解成 CNO的反應速度取決於 pH 值、溫度和有效氯的濃度。pH 值、水溫和有效氯的濃度越高則水解的速度越快，而且在酸性條件下 CNCl極易揮發，因此操作時必須嚴格控制 pH 值。

第二階段是將氰酸鹽進一步氧化為二氧化碳和氮，稱為“完全氧化”，反應式如下：

2CNO+4OH+3Cl₂ ——2CO₂+N₂+6Cl+2H₂O (3)

在破氰過程中，pH 值對氧化反應的影響很大。當pH >10時,完成不完全氧化反應只需5分鐘；當pH <8.5時,則有劇毒催淚的氯化氰氣體產生。而完全氧化則相反,低pH值的反應速度較快。pH= 7.5-8時,需要10-15分鐘；pH=9.5時，需要半個小時；pH=12時，反應趨於停止。

a、氧化劑的投加量應通過試驗確定。當無條件試驗時，其投加量宜按氰離子與活性氯的重量比計算確定。其重量比：當一級氧化處理時宜為1:3~1:4；二級氧化處理時宜為1:7~1:8。一級氧化和二級氧化所需氧化劑應分階段投加，投加比為1:1；

b、pH值控制和反應時間：一級氧化的pH值應控制在10~11，反應時間宜為10min~15min；二級氧化的pH值應控制在7.5~8，反應時間宜為10min~15min；

c、有效氯的投加量可採用氧化還原電位（ORP）自動控制。一級處理，ORP達到300mV時反應基本完成；二級處理，ORP需達到650mV；

d、廢水溫度宜控制在15~50℃。反應後廢水中余氯量應在2mg/L~5mg/L範圍內。

鹼性氯化法根據投加的氯系氧化劑不同，又可以分為漂白粉法、液氯法、電解食鹽法等, 其優缺點見表1。

表1. 鹼性氯化法實際處理方式及其優缺點

以吉化公司與上海鋼絲廠用鹼式氯化法處理含氰廢水為例, 吉化公司與上海鋼絲廠經過幾年來實際運行證明, 處理後的CN濃度降至0.5mg/L 以下, 達到國家排放標準。兩個裝置的工藝處理結果見表2。