产生其中氰化物物类浓度低于1毫克每升的洁净处理水的集成电解和化学方法技术

技术编号:7138155 阅读:404 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于产生氰化物物类浓度低于1mg/升的洁净处理水的集成电解和化学方法。(a)通过输入单元、电解反应器单元、再循环单元、输出单元及电源和过程控制单元的同步运行用电解方式处理初始氰化物物类浓度低于约500mg/每升的含氰化物的水,从而形成再循环的经电解处理的含氰化物的水。(b)当氰化物物类浓度降到约10%初始浓度的第一浓度值时停止电解处理,从而形成再循环单元的再循环罐内第一浓度值的再循环的经电解处理的含氰化物的水。(c)用由与再循环罐串列的原位生成次氯酸盐离子溶液的电解反应器组件用电解方式产生的原位实时新生成的次氯酸盐离子溶液用化学方式处理再循环的经电解处理的含氰化物的水。(d)当氰化物物类浓度降到低于1mg/每升的第二浓度值时停止化学处理,从而形成洁净处理水。(e)向输出单元输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及自含氰化物的水电解和化学地去除氰化物物类,更具体而言,涉及电 解和化学地自含氰化物的水去除氰化物物类以产生其中氰化物物类浓度低于1毫克每升 (mg/1)的洁净处理水的集成电解和化学方法。本专利技术特别适用于电 解和化学地降低高产水量(例如大约至少约1000升每小时(1/hr) )大规模工业过程如采矿、金属电镀、化学、石油化学、冶金或造纸过程中产生的含氰化 物的水中低水平具体而言低于约500毫克每升(mg/1)的氰化物物类 浓度。本专利技术总的适用于自多种不同类型或种类(源)的含氰化物的水去除氰化物物类, 其中所述含氰化物的水含单一类型或种类的氰化物物类或含两种或更多种不同类型或种 类的氰化物物类的组合。本专利技术的实施易于商业应用、实用且经济可行。本专利技术的集成氰 化物去除方法的实施比基于类似的仅电解的处理(即无本专利技术的方法的化学处理)的氰化 物去除方法的实施要少耗时得多。
技术介绍
自含氰化物的水去除氰化物物类、其理论、原理和实践及其相关应用和主题是人 们所熟知的,在科学、技术和专利文献中有述及,且目前在广泛的众多不同
中实 践。就确定本专利技术的范围、意义和应用领域的目的而言,下面的背景包括与本专利技术的公开有 关及为公开本专利技术所用的术语的选定定义和示例性用法。氰化物物类和含氰化物的水众所周知,游离氰化物(通常更简单地指氰化物为氰化物离子)和/或含氰 化物的化合物、基团和/或离子(如金属配位基团和/或离子)(所有这些在本文中通称氰 化物物类)在足够高的浓度下在生物机体(人、动物、植物)内是有毒或潜在有毒的。相应 地,任何最终将与生物机体直接或间接接触的水源的氰化物物类总浓度均应尽可能低。特 别地,全世界许多国家的环境或健康监管机构通常对地表或饮用水有着标准要求,其中弱 酸可离解的(WAD)氰化物的浓度不超过约0. 2毫克每升(mg/1),在一 些国家不超过约0. 1毫克每升(mg/1)。因此,在将活动地或潜在地与 地表或饮用水接触的含氰化物的水中,氰化物物类的总浓度需要监控,且如果必要,应在实 际接触地表或饮用水之前降低至环境可接受的水平。在本文中,含氰化物的水指含任何数量的广泛不同形式的氰化物物类如游离氰酸 根形式和/或含氰化物的化合物形式和/或含氰化物的基团或离子(如金属氰化物 配位基团或离子)形式的任何组合的水(含水)溶液。含氰化物的化合物的主要类别有氰 化氢或氰酸、简单氰化物盐、简单金属氰化物、复杂碱金属-金属氰化物和复杂铵-金属氰化物。含氰化物的水中可能存在的示例性的简单氰化物盐有氰化钠、氰化钾 、氰化钙和氰化铵。含氰化物的水中可能存在的示例性的简单金 属氰化物有过渡金属氰化物如氰化镍、氰化铜、氰化锌、氰化银、氰化镉、氰化金和氰化汞。含氰化物的水中可能存在的 示例性的复杂碱金属-金属氰化物和复杂铵-金属氰化物通常由式基团的数量。χ的值等于A的化合价乘y加所述金属物类的化合价。在水中,可溶的复杂碱金属-金属氰化物或复杂铵-金属氰化物将离解成碱金 属或铵物类A和通常呈金属氰化物配位阴离子,其中-ζ为金属氰化物配位阴离子的总负电荷。含氰化物的水中可存在的示例性 的金属氰化物配位阴离子-3, _2、"1 和提供了各个这些教导简短但简明的描述以及通过络合作用使含氰化 物的化合物基本不溶于含水溶液或悬浮体中或呈含氰化物的材料的固体形式的专利技术的详 细描述。根据含氰化物的水中存在的特定氰化物物类的及含氰化物的水的上述物理化学性 质、参数和特征的给定集合并根据产生含氰化物的水的特定工业过程的物理化学性质、参数、特征和操作条件的给定集合,自含氰化物的水去除氰化物物类的各个教导具有独特的 优缺点,特别是就实施的商业适用性、实用性和/或经济可行性而论,尤其是对于有降低含 氰化物的水中的低水平(低于约500毫克每升(mg/1))氰化物物类 浓度至在洁净处理水中低于1毫克每升(mg/1)的需要的高产水量大规 模工业过程。自^MAm ^ ?K ffl ΦΜ ^^ΜΜΜ^ ι 1;限泡I本专利技术集中于使用电解或基于电解的技术作为自含氰化物的水去除大部分氰化 物物类的主要或首要方法。在常规的电解池中,直流电被施加到浸没在经受处理的溶液中的间隔开的电极 上,系统的电路完全通过溶液的离子化和离子向电极表面的迁移接通。因此,常规电解池中 的所有电流均经由离子迁移通过溶液。在电极表面处,电荷在溶液中的离子与导电电极间 转移。在阳极处,离子(阴离子)失去电子到电极,或者说发生氧化;在阴极处,离子(阳离 子)从电极得到电子,或者说发生还原。电极因此起到催化表面的作用,电化学(电解)反 应以定域方式在其上发生。由于电解质内电流或电子的流动仅由离子携带,故对于电极处任何给定的固定外 加电位,通过系统的电流的量通常与溶液中离子的浓度成正比。因此,随着离子含量减少, 系统中的电流也减少,且由于发生在电极表面处的反应取决于电子的流动,故显然,反应的 速率将随离子浓度的减小而减小。相应地,电解质自身的电阻或电阻率将随存在的离子的 浓度减小而增大。因此,对于固定的外加电位,为保持基本恒定的电子流动速率,有必要随 离子浓度减小而减小电极间的距离。该现象给用于自污染水选择性地去除污染物化学品如 氰化物物类的常规电解池的设计和操作带来了显著的限制,特别是就实施的商业适用性、 实用性和/或经济可行性而论,尤其是对于有降低含氰化物的水中的低水平(低于约500 毫克每升(mg/1))氰化物物类浓度至在洁净处理水中低于1毫克每 升(mg/1)的需要的高产水量大规模工业过程。使用常规电解技术来自污染水如含氰化物的水选择性地去除污染物化学品如氰 化物物类尤其是低浓度的氰化物物类所伴随的另一显著限制基于的是在固定的电解条件 下随着(所含)氰化物物类的总浓度降低而逐渐需要更长时间来获得氰化物物类浓度的进 一步降低例如至低到约1毫克每升(mg/1)的现象。例如,通常,使用常 规电解池类型的反应器系统对离开金属表面精整过程的含氰化物的污水中的氰化物物类 的电解分解仅对以较高浓度(通常远高于约500毫克每升(mg/1))存 在的(所含)氰化物物类有效。对于浓度低于约500毫克每升(mg/1) 的(所含)氰化物物类,所述电解系统的效率将降到低到其实施变得不具有商业适用性、实 用性和/或经济可行性的值,尤其是对于有降低含氰化物的水中的低水平(低于约500毫 克每升(mg/1))氰化物物类浓度至在洁净处理水中低于1毫克每升 (mg/1)的需要的高产水量大规模工业过程。有广泛的使用电解或基于电解的技术作为“独立的”单一方法来自含氰化物的水 去除氰化物物类的教导。这样的教导或包括刚才所述的伴随常规电解技术的使 用的显著限制或将引入至少一种其他显著的限制以致其实施变得不具有商业适用性、实用 性和/或经济可行性,尤其是对于有降低含氰化物的水中的低水平(低于约500毫克每升6(mg/1))氰化物物类浓度至在洁净处理水中低于1毫克每升(mg/1) 的需要的高产水量大规模工业过程。自倾·■仆岸μ(肖_北)^mmmm除集中于使用电解或基于电解的技术作为自含氰化物的水去除大部分氰化物物 类的主要或首要方法外,本专利技术还涉及使用基于化学氧化的技术作为自含氰化物的水去除 较小剩余部分氰化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生其中氰化物物类浓度低于1毫克每升的洁净处理水的集成电解和化学方法,所述方法包括:通过输入单元、电解反应器单元、再循环单元、输出单元及电源和过程控制单元的同步运行用电解方式处理一批量其中初始氰化物物类浓度低于约500毫克每升的含氰化物的水以形成再循环的经电解处理的含氰化物的水;当所述再循环的经电解处理的含氰化物的水的氰化物物类浓度降到为所述初始浓度的约10%的第一浓度值时停止所述电解处理以形成含在所述再循环单元的再循环罐内的所述第一浓度值的再循环的经电解处理的含氰化物的水;用由与所述再循环罐串列布置的原位生成次氯酸盐离子溶液的电解反应器组件用电解方式产生的原位实时新生成的次氯酸盐离子溶液用化学方式处理所述再循环罐内所述第一浓度值的所述再循环的经电解处理的含氰化物的水;当所述再循环罐内的氰化物物类浓度降到低于1毫克每升的第二浓度值时停止所述化学处理以形成含在所述再循环罐内的所述第二浓度值的洁净处理水;和自所述再循环罐向所述输出单元输出所述第二浓度值的所述洁净处理水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·马加尔尼克
申请(专利权)人:P二W有限公司
类型:发明
国别省市:IL

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