二氧化氯處理含氰廢水的研究
前沿探索
作者：王靜 楊軍豔 劉圓月 李校根
摘要：二氧化氯的反應活性是氯的2.6倍，與水中的有機物反應以氧化還原反應為主，在廢水處理中取得了較好的效果，本文討論了二氧化氯破氰的機理，並通過試驗法研究了二氧化氯處理咖啡因生產過程中含氰廢水影響因素。
關鍵詞：二氧化氯；含氰廢水；處理；機理；因素
二氧化氯的反應活性是氯的2.6倍，與水中的有機物反應以氧化還原反應為主，能徹底去除色素[1-3]，不會產生致癌的氯代有機副產物[4]，本文通過試驗法研究了二氧化氯處理含氰廢水影響因素[5]。
1.試驗研究
1.1 主要試劑：氯酸鈉、硫酸、鹽酸、雙氧水、酚酞、硝酸鋅、硝酸銀、氫氧化鈉溶、試銀靈、亞硫酸鈉、甲基橙、鄰苯二甲酸氫鉀。
1.2 方法：二氧化氯反應器產生二氧化氯經負壓係統進入反應器，與調好pH值的含氰廢水反應，未能及時反應的二氧化氯在吸收瓶中被吸收。
2.結果與討論
2.1 pH值對二氧化氯除氰效果的影響
取含氰廢水1.5L放入四口燒瓶中（原水樣CN-含量為280.62 mg/L），用預先配好的33%NaOH調節水樣的不同的初始pH值，然後按理論投加比投加二氧化氯，反應時間為1h，反應溫度為室溫。
反應體係的pH值在10左右時，處理效果比較好。二氧化氯除氰過程中的關鍵因素是pH值，pH值的不同直接影響著CN-的去除率。
2.2 反應溫度對二氧化氯除氰效果的影響
用相同的水樣（原樣中CN-含量為280.62mg/L），在弱堿性條件下反應，固定二氧化氯的投加量為理論投加比，改變反應體係的溫度，研究反應溫度對反應體係的影響。溫度對氰根去除率的影響。
提高體係的反應溫度對提高二氧化氯除氰效果並無顯著影響，在反應過程中，反應體係溫度升高，二氧化氯除氰率效果的提高並不明顯。
2.3 反應時間對除氰效果的影響
用相同的水樣（原樣中CN-含量為280.62mg/L），調其初始pH為9-10，反應溫度為室溫，按理論比2.6：1投加二氧化氯。實驗得出結果為：反應時間對二氧化氯去除氰化物並不構成較大的影響，通常在反應1h時已經可以達到反應2h去除率的95%以上，由此可以說明過長的反應時間對氰化物去除效果的提高並不明顯。
2.4 二氧化氯投加量對除氰的影響
用相同的水樣（原樣中CN-含量為280.62mg/L）。調其初始pH為9-10，反應溫度為室溫，反應時間為1h。試驗得出結果為：在某一特定反應條件下，二氧化氯的投加量直接影響著氰化物的去除效果。當初始反應溫度、反應時間和pH值一定時，氰化物的去除率伴隨著[ClO2]/[CN-]的提高而提高。增大二氧化氯的投加量有助於氰化物的氧化分解。但當[ClO2]/[CN-]=6.5時的去除率已接近100%。考慮到經濟效益等各方麵因素，二氧化氯投加比應小於6.5。
3.結論
（1）pH值是二氧化氯除氰過程中的關鍵因素，當pH值為10時，二氧化氯對氰化物的去除效果非常明顯，可達到95%以上的去除率，接觸反應時間短。
（2）提高體係的反應溫度對提高二氧化氯除氰效果並無顯著影響。
（3）反應時間對二氧化氯去除氰化物並不構成較大的影響，通常反應1 h時就已能達到反應2 h去除率的95%以上，考慮到經濟因素，反應時間應以1 h為宜。
（4）在某一特定的pH值下，加大二氧化氯的投加量十分有助於氰化物的氧化分解。但當[ClO2]/[CN-]=6.5時的去除率已接近100%，考慮到經濟效益等各方麵因素，二氧化氯投加比應小於6.5。（作者單位：1.河北科技大學化學與製藥工程學院；2.石家莊科技信息職業學院醫藥化工係）
參考文獻：
[1]梁玉蘭，李福仁. 二氧化氯處理礦山含氰廢水的實驗研究[J]. 環境汙染與防治，2003，25（4）：245-246
[2]嚴健強，李福仁，梁玉蘭. 二氧化氯氧化法處理礦山含氰廢水研究[J]. 無機鹽工業，2003，35（2）：42-44
[3]李金成，趙慶軍，孟玲. 二氧化氯處理高濃度含氰廢水的試驗研究[J]. 青島建築工程學院學報， 2003，24（1）： 26-29