含氰废水处理的PH和ORP控制与监测
介绍
有三种典型的电镀处理会产生废水: stripping, 清洗(cleaning), 和电镀( plating)。Stripping槽中包含酸性溶液,包括硫酸,硝酸,盐酸或氢氟酸等。这些酸用来去除金属表面的污垢和氧化沉积层,以确保金属表面在电镀之前有理想的状态。清洗槽中包含有机溶剂(用来去除油或油脂)和加湿试剂。 电镀槽包含被电镀的金属溶液。这通常是一些金属盐,如三价铬,氧化镉,或铜的氰化物。从这三个过程中产生的废水主要包括的污染物是氰化物,铬酸盐,酸和碱。这篇论文主要集中讨论氰化物废水的PH和ORP监测。(北京优恩特科贸有限公司010-67509305)
应用
含氰化物废水是极端有害的,必须在排放之前进行处理。
处理
含氰化物废水的处理过程通常为两步。第一步是使用氧化试剂,如氯或者次氯酸钠在碱性情况下(高PH值),将氰化物氧化为氰酸盐(氰酸盐的毒性要比氰化物毒性小的多)。
第二步,是添加更多的氯或者次氯酸钠,但是和第一步相比,是在低PH值情况下,将氰酸盐氧化为二氧化碳或和氮气。
第一步
下列化学方程表示了氰化物变为氰酸盐的过程:
NaCN + 2NaOH + Cl2 <---> NaCNO + H20
首先,通过添加强碱将 pH 调节并控制到10或更高。
注意: pH10或更高,必须保持,因为如果氰化物废水接触到酸,会释放出极端危险的氯化氰 (CNCI) 或氢氰酸 (HCN)气体。
提高 pH值以后, 通过增加氧化试剂,其 ORP值 (氧化还原电位)增加到大约 (+) 250 mV。当所有的氰化物被氧化为氰酸盐时,ORP监测可以看到突变 (典型是 50 mV) 。这些反应发生于 15 到30 分钟。
注意:绝对ORP值和PH改变是不同的过程。因此pH 控制就是必要的。同时实际的ORP值设定点必须根据实际的情况确定。
第二步
下列化学方程式表示了氰酸盐的氧化过程:
2NaCN0 + 4NaOH + 3Cl2 <---> 6NaCl + 2CO2 + N2 + 2H20
第二步的反应过程发生在较低的pH (8.5 to 9 pH)情况下。这种较低的 pH 主要是由于在第一步碱的消耗,代替NaOH,添加酸并不是典型的减少pH的方法。同时,更多的氧化物被添加,直到 ORP值增加到大约 (+) 300 mV。记住,此值依赖于这个过程的特性,并非固定。
仪表
对于典型的两步法氰化物处理系统,在下图中予以描述:(Figure 1)
建议准备两个 pH 和两个 ORP控制系统。 推荐使用平表面pH 和 ORP电极。可以减少清洗频率和节省更多的时间。所有的控制器必须有继电器控制输出,并且设定点可以调整和设定。推荐控制器有报警输出,以便警告操作者,当超出正常范围时。选择变送器连接PH和ORP电极,通过PLC控制也是一个好的选择。
对于氰化物分解处理系统,强烈推荐ORP传感器有金(相对于铂金)电极表面。两个重要的原因是:金电极会产生更大的毫伏电位差;并且金电极不会被废水中镉和锌毒害
• 四 pH/ORP 控制器 (你的选择)
• 两个pH 传感器(Model 970211)
• 两个ORP 传感器金电极 (Model 970466)
结论
由于每一个废水都是唯一的,推荐分析这个影响,以确保高效的废水氰化物分解。在废水中有其它有机物和金属,可能会产生副反应,可能需要更多的氧化试剂,更长的反应时间。
氰化物废水监测产品
浸入式pH电极(Submersible pH Sensors)型号S650CD:适用于含氰废水的PH监测,美国神瑞(sensorex)出品(http://www.sensor17.com/sensor17_Category_11285_1.html)
浸入式ORP电极(Submersibl ORP Sensors)型号S650CD-ORP:适用于含氰废水的ORP监测,美国神瑞(SENSOREX)出品:(http://www.sensor17.com/)
控制器MU2000:(http://www.sensor17.com/sensor17_Product_2599341.html)德国迈格出品
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