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行業(yè)應(yīng)用

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紫外光氧化

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氰化物

·電鍍廠.png

氰化物作為一種劇毒物質(zhì)，廣泛存在于多種工業(yè)廢水中，其主要來源包括電鍍、采礦(尤其是金礦開采)、冶金、化工合成等行業(yè)。

氰化物在水中的形態(tài)多樣，通常分為游離氰(FCN)、可弱酸解離氰(WAD-CN))和強(qiáng)酸解離氰(SAD-CN)。

氰化物對(duì)水生生物具有極高的毒性，并且能夠通過食物鏈富集，最終對(duì)人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，對(duì)含氰工業(yè)廢水進(jìn)行有效處理，去除其中的氰化物的毒性，是環(huán)境保護(hù)和公共衛(wèi)生領(lǐng)域的迫切需求。

含氰廢水的處理技術(shù)包括堿性氯化法、紫外氧化法：

·堿性氯化法雖然技術(shù)成熟、操作相對(duì)簡(jiǎn)單，但易產(chǎn)生有毒的含氯副產(chǎn)物(如AOX、氯胺等)，且對(duì)某些穩(wěn)定絡(luò)合氰化物(如鐵氰絡(luò)合物)處理效果不佳

·UV/H2O2高級(jí)氧化技術(shù)利用紫外光(UV)與過氧化氫(H2O2) 的協(xié)同作用，產(chǎn)生具有極強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(OH)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)氰化物的有效降解，這一過程涉及羥基自由基的生成、氰化物的多步氧化以及對(duì)絡(luò)合氰化物的破絡(luò)等反應(yīng)。

羥基自由基一旦生成，便會(huì)迅速攻擊水中的氰化物離子(CN-)，氰化物的氧化降解通常經(jīng)歷一個(gè)多步驟的過程，首先被氧化為毒性相對(duì)較低的氰酸鹽(CNO-)，隨后氰酸鹽進(jìn)一步被氧化或水解為無毒的二氧化碳(CO2) 和氮?dú)?N2)或銨鹽。

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對(duì)于工業(yè)廢水中常見的金屬氰絡(luò)合物，特別是可弱酸解離(WAD) 的氰化物，如銅氰絡(luò)合物(Cu(CN)x)、鋅氰絡(luò)合物等，UV/H2O2技術(shù)不僅能氧化游離氰，還能有效破壞這些絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)，釋放出金屬離子和氰根離子，隨后氰根離子被·OH氧化。

在UV/H2O2處理氰化物的過程中， 氰酸鹽(CNO-)是主要的、可檢測(cè)到的中間產(chǎn)物。

氰酸鹽的毒性遠(yuǎn)低于氰化物(約低1000倍)，且在水溶液中不穩(wěn)定，易于水解或被進(jìn)一步氧化。

典型的紫外高級(jí)氧化去除氰化物曲線圖：

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在pH<9.2時(shí)，氰化物主要以劇毒且易揮發(fā)的氰化氫(HCN)形式存在，為避免HCN逸出造成二次污染和安全風(fēng)險(xiǎn)，氰化物氧化通常在堿性條件下進(jìn)行，研究表明，pH10-11是適宜范圍，但過高的pH可能不利于·OH的有效生成。

·電鍍行業(yè)廢水

電鍍廢水是含氰廢水的主要來源之一，其特點(diǎn)是通常含有較高濃度的游離氰化物和絡(luò)合態(tài)氰化物(如銅氰絡(luò)合物、鋅氰絡(luò)合物等)，同時(shí)伴有多種重金屬離子(如Cu， Ni， Zn，Cr)和有機(jī)添加劑，成分復(fù)雜。

·礦冶行業(yè)廢水(金礦、鋼鐵等)

礦冶行業(yè)，特別是金礦濕法冶煉(氰化法提金)和鋼鐵焦化等過程，會(huì)產(chǎn)生大量含氰廢水。這類廢水的特點(diǎn)是氰化物濃度波動(dòng)范圍大，且可能含有難降解的金屬氰絡(luò)合物(如鐵氰絡(luò)合物[Fe(CN)6]3-/4–，其穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于WAD氰化物) ， 以及硫氰酸鹽(SCN-) 等其他伴生污染物(Enviolet - Cyanide Classification)，UV/H2O2技術(shù)在處理這類廢水時(shí)顯示出一定潛力。

·其他化工行業(yè)廢水

除了電鍍和礦冶行業(yè)，一些有機(jī)合成、制藥、農(nóng)藥生產(chǎn)等化工過程中也可能產(chǎn)生含氰廢水，其中可能包含有機(jī)氰化物(腈類化合物)，UV/H2O2技術(shù)產(chǎn)生的·OH具有強(qiáng)氧化性，不僅能降解無機(jī)氰化物，對(duì)部分有機(jī)氰化物和伴生的其他難降解有機(jī)物也有一定的去除效果，有助于提高廢水的可生化性或降低其總體毒性



 


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