高硫氰化物廢水處理技術(shù)

硫氰酸根離子(SCN-)是一種直線型、多原子、帶負(fù)電的離子，它具有較強(qiáng)的絡(luò)合性。醫(yī)藥工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、精細(xì)化工等行業(yè)都會(huì)用到硫氰化物，它是重要的化工原料之一。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，如果加入的硫氰酸化物劑量較大，且不能完全進(jìn)行反應(yīng)，就會(huì)產(chǎn)生大量含有硫氰酸鹽的廢水。通過(guò)調(diào)查各個(gè)化工行業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況得知，在制備工業(yè)產(chǎn)品時(shí)，含有硫氰酸根離子物質(zhì)的廢水濃度已經(jīng)達(dá)到200～1000mg/L。如果將含有硫氰化物的廢水排到水系中，不僅僅會(huì)失去很多化工原料，同時(shí)也會(huì)污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡，不利于環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。

1、進(jìn)水指標(biāo)

實(shí)際化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高硫氰化物廢水成分往往較為復(fù)雜，污染物成分較多，例如：農(nóng)藥廢水、煉焦廢水、腈綸廢水等，一般這些廢水中的污染物不僅含有硫氰化物，同時(shí)還會(huì)伴有大量的有機(jī)胺、酚類(lèi)物質(zhì)、CN等。對(duì)于這些類(lèi)型的廢水進(jìn)行處理的時(shí)候，應(yīng)該要對(duì)如何降低二次污染、色度、廢水毒性等進(jìn)行重點(diǎn)考慮，防止給人類(lèi)和社會(huì)環(huán)境造成較大的危害。以近半年進(jìn)水指標(biāo)的區(qū)間為例，對(duì)硫氰化物廢水進(jìn)行處理。如表1所示，進(jìn)水指標(biāo)中主要含有硫氰化物、硫化物、氰化物、揮發(fā)酶、氨氮、COD，這些物質(zhì)的含量較高，其他都屬于低含量物質(zhì)。

2、硫氰化物廢水處理方法及常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 預(yù)處理工藝

雖然對(duì)于硫氰化物廢水預(yù)處理的相關(guān)報(bào)道不多，但是經(jīng)過(guò)調(diào)查可知，硫氰化物具有較強(qiáng)的吸附能力和還原能力，以預(yù)處理工藝為例，去除水中的硫氰化物和COD等雜質(zhì)常見(jiàn)的處理方法有過(guò)濾和吸附、微電解、水解、沉淀、催化氧化、化學(xué)混凝等方法。

對(duì)于含有硫氰化物雜質(zhì)的中低濃度廢水常用的方法有因科法、臭氧法、氯化法等，這些都是在廢水處理中常用的處理工藝。其中因科法和氯化法因具有工藝簡(jiǎn)單、藥劑來(lái)源廣，且不用投入大量設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，因此較為適合用于工業(yè)廢水處理中。雖然這種處理方式具有一定的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也因?yàn)樾枰拇罅康乃巹?，以及不能回收、易造成二次污染的缺陷，需要?duì)廢水進(jìn)行再次深度處理。對(duì)硫氰化物廢水進(jìn)行處理采用臭氧法只需要有臭氧發(fā)生設(shè)備即可，且效率高、工藝簡(jiǎn)單，不需要添加藥劑，也不會(huì)產(chǎn)生其他有害物質(zhì)。但是此種處理方式也存在一定的弊端，例如設(shè)備成本較高、維護(hù)困難、利用率不高、臭氧濃度低等劣勢(shì)，不適合推廣應(yīng)用。除此之外，在含有硫氰化物的中低濃度廢水中離子交換法和吸附法也是較為常用的處理方法，同時(shí)也具有良好的發(fā)展前景。

對(duì)于含有硫氰化物的中等濃度廢水進(jìn)行處理，可以采用高級(jí)氧化處理工藝，例如超臨界水氧化、濕式空氣氧化等，但是這種方法多用于進(jìn)水指標(biāo)中具有復(fù)雜組合成分而無(wú)法回收的廢水處理中。以上超臨界水氧化和濕式空氣氧化兩種廢水處理工藝作為一種新型的污水處理技術(shù)，可以將氧氣作為氧化劑來(lái)對(duì)高濃度硫氰化物廢水進(jìn)行處理，在高壓和高溫作用下能夠高效降解硫氰化物。此外，超臨界水氧化和濕式空氣氧化具有適用范圍廣、占地面積小、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，尤其是在對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行清除的時(shí)候不需要再次進(jìn)行深度處理。但是這兩種處理技術(shù)卻對(duì)設(shè)備要求非常高，在實(shí)際的使用過(guò)程中也存在一定的限制。

2.2  生化處理工藝

隨著技術(shù)的不斷更迭和進(jìn)步，生化處理技術(shù)逐漸受到重視，越來(lái)越多的研究人員對(duì)硫氰化物的生化處理技術(shù)展開(kāi)研究和探索。在對(duì)硫氰化物廢水進(jìn)行處理的過(guò)程中，水中的微生物往往會(huì)把硫氰酸鹽當(dāng)作硫源和氮源。使物化處理中存在的不能徹底降解硫氰化物的缺陷通過(guò)生物法得到了有效的解決，這是一種可用性強(qiáng)的硫氰化物廢水處理技術(shù)，這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可以培養(yǎng)出對(duì)硫氰化物進(jìn)行直接處理的優(yōu)勢(shì)菌種，以及新的處理技術(shù)。

一般情況下，對(duì)硫氰化物進(jìn)行降解處理后分離出來(lái)的微生物有硫桿菌、甲基菌、節(jié)桿菌、假單胞菌等。這些微生物能夠通過(guò)對(duì)含酚焦化廢水、硫氰酸鹽廢水、高濃度硫代硫酸鈉的活性污泥進(jìn)行馴化和分離得到。有實(shí)驗(yàn)表明通過(guò)對(duì)高濃度硫氰化物焦化廢水進(jìn)行馴化可以從中得到由黃枯菌屬、金黃桿菌屬以及伯克氏菌組合而成的具有高效降解性質(zhì)的硫氰化物菌群。

硫氰化物需要在好氧條件才便于進(jìn)行生物降解，其處理工藝一般分為兩種，一種是硝化脫氮單元，主要作用使去除廢水中NH4+-N；另一種是除碳單元，主要作用是為硫氰化物分解釋放二氧化碳。如果硫氰化物廢水具有較高的負(fù)荷，而為了保證足夠的停留時(shí)間和溶解氧，則可以應(yīng)用生物處理法來(lái)實(shí)現(xiàn)。生化處理技術(shù)在經(jīng)過(guò)不斷的深入研究和發(fā)展之后，現(xiàn)在已經(jīng)形成了好氧、缺氧和厭氧相結(jié)合的廢水處理工藝。可以應(yīng)用于生物濾塔法、高效菌的培養(yǎng)、生物接觸氧化法、焦化廢水、腈綸廢水等。

2.3 聯(lián)合處理工藝

雖然應(yīng)用生化法可以對(duì)硫氰化物廢水進(jìn)行高效的處理，有效去除廢水中的硫氰化物，但是在工業(yè)廢水中通常會(huì)含有大量有害物質(zhì)，而且廢水中的硫氰化物還具有可生化性差、COD值高、成分復(fù)雜的特點(diǎn)，如果利用生化法對(duì)其進(jìn)行處理，不能使?fàn)I養(yǎng)源得到充分利用，處理效率較低。在對(duì)含有硫氰化物的廢水進(jìn)行實(shí)際處理的過(guò)程中，單單采用一種處理工藝很難實(shí)現(xiàn)預(yù)想的效果，因此，大部分企業(yè)在對(duì)硫氰化物廢水進(jìn)行處理時(shí)，會(huì)采用多種工藝相結(jié)合的方法來(lái)提升廢水處理效率和效果。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，往往對(duì)于高濃度硫氰化物廢水進(jìn)行處理時(shí)會(huì)采用預(yù)處理技術(shù)、生化處理技術(shù)以及活性炭吸附和自然凈化、直接氧化的組合技術(shù)，使各種廢水處理技術(shù)融合到一起，這樣才能使硫氰化物廢水處理效率得到大幅度的提升。例如應(yīng)用到腈綸廢水中的混凝-缺氧-好氧流化床-生物接觸氧化處理工藝、混凝-A/O組合工藝、曝氣-生物活性炭濾池組合工藝等，這些工藝相互結(jié)合應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)高效降解含硫氰化物廢水的目的。

2.4 常見(jiàn)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略

(1)通過(guò)調(diào)查進(jìn)水指標(biāo)區(qū)間得知，在二沉池出水往往會(huì)含有大量細(xì)小懸浮污泥顆粒。這種顆粒產(chǎn)生的原因是：因?yàn)椴僮鞑划?dāng)?shù)木壒剩蛘呤且驗(yàn)樗|(zhì)的原因，所以形成了針狀絮體；水力具有較大的負(fù)荷、由于活性污泥出現(xiàn)了大量的曝氣，造成污泥產(chǎn)生了氧化反應(yīng)；停留時(shí)間太短，加快了絮體流出的時(shí)間，在還沒(méi)有沉降之前絮體就已經(jīng)流出。

針對(duì)以上問(wèn)題應(yīng)該采取的應(yīng)對(duì)策略是：如果污泥沉積的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就要先縮短其時(shí)間，從而對(duì)曝氣量進(jìn)行有效的控制；對(duì)于曝氣池中應(yīng)用的處理工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而使污泥的屬性得到改善。如果出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)缺乏的狀況時(shí)，就要加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)；要相應(yīng)的加入適量的化學(xué)絮凝劑；對(duì)出水堰的水平進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)；降低水力的負(fù)荷。

(2)污泥不斷的上浮，然后堆積到一起，形成結(jié)塊從而產(chǎn)生了污泥解絮，最終導(dǎo)致污泥漂浮到表面，針對(duì)這些問(wèn)題應(yīng)該采取的有效應(yīng)對(duì)策略有：有效去除在二沉池部件和內(nèi)壁上黏附的污泥；及時(shí)對(duì)所用的刮泥板進(jìn)行更換，保證刮泥板的使用功能；除此之外，還要通過(guò)加強(qiáng)排放量的方式，將污泥快速的進(jìn)行排出，從而降低污泥造成的影響。

2.5 硫氰化物廢水處理工藝的處理效率

根據(jù)對(duì)此系統(tǒng)的觀察研究發(fā)現(xiàn)，采用上述廢水處理工藝后，O1曝氣池處理?yè)]發(fā)酚和硫化物的處理效率是100%，處理硫氰化物的處理效率是99%，處理COD的效率為93%，雖然這些物質(zhì)的去除效果明顯，但是卻提升了氨氮的含量。從理論的角度來(lái)講，24mg的NH4+-N需要有100mg的SCN才能得到，而其中有10%的含量將作為氮源為微生物提供能量，使其轉(zhuǎn)化成生物質(zhì)，其他的都會(huì)以NH+4的形式存在于水體之中，正是由于這些原因才使得氨氮的含量得到了大幅度的提升。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，硫氰化物廢水處理的實(shí)際案例有很多，通過(guò)上述對(duì)硫氰化物廢水處理工藝進(jìn)行分析和研究，雖然當(dāng)前的處理工藝有了很大的進(jìn)步和提升，處理效率和質(zhì)量也較好，但是從某些方面來(lái)說(shuō)還存在一定的缺陷和不足，需要繼續(xù)進(jìn)行完善。不斷尋求更加有效且環(huán)保的處理工藝來(lái)提升硫氰化物廢水處理技術(shù)水平，使其朝著更高效的方向發(fā)展。（來(lái)源：杭州嘉澍環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司）