離子交換法處理化肥廠廢水基礎研究
在廢水處理中，離子交換法可用於去除廢水中的某些有害物質，回收有價值化學品、重金屬和稀有元素，或為了實現水資源的重復利用。主要用於處理電鍍廢水，如鍍鉻廢水、鍍鎳廢水、鍍鎘廢水、鍍金廢水、鍍銀廢水、鍍鋅廢水、鍍銅廢水及含氰廢水等，在膠片洗印廢水中回收銀、CD-2、CD-3等貴重化學葯品，還可用於其他含鉻廢水、含鎳廢水和含汞廢水、放射性廢水的處理。
每升含鉻數十至數百毫克的電鍍廢水首先經過過濾去除懸浮物，再經陽離子交換器除去金屬離子，然後進入陰離子交換器除去Cr2O7-和Cr2O4- ，出水六價鉻的含量小於0.5mg/L，還可作為清洗水循環使用。陰樹脂用12%NaOH再生後，再生液含鉻可高達17g/L，將此再生液H型陽離子交換器使Na2CrO4 轉變成鉻酸，再經蒸發濃縮7～8倍後，可返回電鍍槽重新使用。
離子交換法處理電鍍廢水，第一個陽離子交換器的作用有兩個，一是除去金屬離子及雜質，減少對陰樹脂的污染，因為重金屬對樹脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值，使六價格以Cr2O7- 存在，因為陰樹脂Cr2O7- 的選擇性大於Cr2O4- 和其他陰離子的選擇性，而且交換一個Cr2O7- 除去兩個Cr6+，面交換一個Cr2O4- 只能除去一個Cr6+。由於Cr2O7- 是強氧化劑，容易引起樹脂的氧化性破壞，因此一定要選用化學穩定性較好的強鹼性樹脂
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② 污水處理站怎樣處理含氰廢水
處理含氰廢水的方法
除了氯氧化法、二氧化硫－空氣氧化法、過氧化氫氧化法、酸化回收法、萃取法已獨立或幾種方法聯合使用於黃金氰化廠外，生物化學法、離子交換法、吸附法、自然凈化法在國內外也有工業應用，由於報道較少，工業實踐時間短，資料數據有限，本章僅對這些方法的原理、特點、處理效果進行簡要介紹。
一、生物化學法
1、生物法原理
生物法處理含氰廢水分兩個階段，第一階段是革蘭氏桿菌以氰化物、硫氰化物中的碳、氮為食物源，將氰化物和硫氰化物分解成碳酸鹽和氨：
微生物
Mn（CN）n（n-m）-+4H2O+O2─→Me-生物膜+2HCO3-+2NH3
對金屬氰絡物的分解順序是Zn、Ni、Cu、Fe對硫氰化物的分解與此類似，而且迅速，最佳pH值6.7～7.2。
細菌
SCN-+2.5O2+2H2O→SO42-+HCO3-+NH3
第二階段為硝化階段，利用嗜氧自養細菌把NH3分解：
細菌
NH3+1.5O2→NO2-+2H++H2O
細菌
NO2-+0.5O2→NO3-
氰化物和硫氰化物經過以上兩個階段，分解成無毒物以達到廢水處理目的。
生物化學法根據使用的設備和工藝不可又分為活性污泥法、生物過濾法、生物接觸法和生物流化床法等等，國內外利用生物化學法處理焦化、化肥廠含氰廢水的報導較多。
據報道，從1984年開始，美國霍姆斯特克（Homestake）金礦用生物法處理氰化廠廢水，英國將一種菌種固化後用於處理2500ppm的廢水，出水CN-可降低到1ppm，是今後發展的方向。
微生物法進入工業化階段並非易事，自然界的菌種遠不能適應每升數毫克濃度的氰化物廢水，因此必須對菌種進行馴化，使其逐步適應，生物化學法工藝較長，包括菌種的培養，加入營養物等，其處理時間相對較長，操作條件嚴格。如溫度、廢水組成等必須嚴格控制在一定范圍內，否則，微生物的代謝作用就會受到抑制甚至死亡。設備復雜、投資很大，因此在黃金氰化廠它的應用受到了限制。但生物化學法能分解硫氰化物，使重金屬形成污泥從廢水中去除，出水水質很好，故對於排水水質要求很高、地處溫帶的氰化廠，使用生物法比較合適。
2、生物法的應用情況
國外某金礦採用生物化學法處理氰化廠含氰廢水。首先，含氰廢水通過其它廢水稀釋，氰化物含量降低到生化法要求的濃度（CN-<10.0mg/L）、溫度（10℃～18℃，必要時設空調），pH值（7～8.5）然後加入營養基（磷酸鹽和碳酸鈉），廢水的處理分兩段進行，兩段均採用Φ3.6×6m的生物轉盤，30%浸入廢水中以使細菌與廢水和空氣接觸，第一段用微生物把氰化物和硫氰化物氧化成二氧化碳、硫酸鹽和氨，同時重金屬被細菌吸附而從廢水中除去，第二段包括氨的細菌硝化作用，首先轉化為亞硝酸鹽，然後被轉化為硝酸鹽，第一段採用事先經過馴化的，微生物從工藝水中以兩種適應較高的氰化物和硫氰化物的濃度。第二段採用分離出來的普通的亞硝化細菌和硝化細菌，被附著在轉盤上的細菌的浮生物膜吸附重金屬並隨生產膜脫落而被除去，通過加入絮凝劑使液固兩相分開，清液達標排放，污泥排放尾礦庫。該處理裝置處理廢水（包括其它廢水）800m3/h，每個生物轉盤直徑3.6m，長6m。由波紋狀塑料板組成。該處理廠總投資約1000萬美元，其處理指標見表10-1。
表10－1 生物化學法處理含氰廢水效果
廢水名稱 廢水各組份含量（mg/L）
總CN- CN- SCN- Cu
處理前 3.67 2.30 61.5 0.56
處理後 0.33 0.05 0.50 0.04
3、生物化學法的特點
（一）優點
生物法處理的廢水，水質比較好，CN-、SCN-、CNO-、NH3、重金屬包括Fe(CN)64-均有較高的去除率，排水無毒，尤其是能徹底去除SCN-，是二氧化硫－空氣法、過氧化氫氧化法、酸化回收法等無法做到的。
（二）缺點
1）適應性差，僅能處理極低濃度而且濃度波動小的含氰廢水，故氰化廠廢水應稀釋數百倍才能處理，這就擴大了處理裝置的處理規模，大大增加了基建投資。
2）溫度范圍窄，寒冷地方必須有溫室才能使用。
3）只能處理澄清水，不能處理礦漿。
二、離子交換法
1950年南非開始研究使用離子交換法處理黃金行業含氰廢水。1960年蘇聯也開始研究，並在傑良諾夫斯克浮選廠處理含氰廢水並回收氰化物和金。
1970年工業裝置投入運行，取得了較好的效果，1985年加拿大的威蒂克（Witteck）科技開發公司開發了一種處理含氰廢水的離子交換法，不久又成立了一個專門推廣該技術的公司，叫Cy-tech公司，離子交換法處理進行研究，取得了許多試驗數據，並已達到了工業應用的水平。
1、離子交換法的基本原理
離子交換法就是用離子交換樹脂吸附廢水中以陰離子形式存在的各種氰化物：
R2SO4+2CN-→2R(CN)2+SO42-
R2SO4+Zn(CN)42-→R2Zn(CN)4+SO42-
R2SO4+Cu(CN)32-→R2Cu(CN)3+SO42-
2R2SO4+Fe(CN)64-→R4Fe(CN)6+2SO42-
Pb(CN)42-、Ni(CN)42-、Au(CN)2-、Ag(CN) 2-、Cu(CN)2-等的吸附與上述類似，硫氰化物陰離子在樹脂上的吸附力比CN-更大，更易被吸附在樹脂上。
R2SO4+2SCN-→2RSCN
在強鹼性陰離子交換樹脂上，黃金氰化廠廢水中主要的幾種陰離子的吸附能力如下：
Zn(CN)42->Cu(CN)32->SCN->CN->SO42-
樹脂飽和時，如果繼續處理廢水，新進入樹脂層的Zn(CN)42-就會將其它離子從樹脂上排擠下來，使它們重新進入溶液，但即使繼續進行這一過程，樹脂上已吸附的各種離子也不會全部被排擠下來，各種離子在樹脂上的吸附量根據各種離子在樹脂上的吸附能力以及在廢水中的濃度不同有一部分配比。對於強鹼性樹脂來說，這種現象十分明顯，具體表現在流出液的組成隨處理量的變化特性曲線上。各組分當被吸附力強於它的組分從樹脂上排擠下來時，其流出液濃度會出現峰值。
不同的弱鹼樹脂具有不同的吸附特性。因此，對不同離子的吸附力也有很大差別，研究用離子交換法處理含氰廢水的一個重要任務就是去選擇甚至專門合成適用於我們要處理的廢水特點的樹脂，否則樹脂處理廢水的效果或洗脫問題將難以滿足我們的需要。難以工業化應用。
2、離子交換法存在的問題及解決途徑
離子交換法存在的問題主要是樹脂的中毒問題，主要是吸附能力強於氰化物離子的硫氰化物、銅氰絡合物和鐵氰絡合物。由於上述物質吸附到樹脂上，使樹脂的洗脫變得較為復雜甚至非常困難。
（一）硫氰化物
對於大部分金氰化廠來說，廢水中含有100mg/L以上的SCN-，其中金精礦氰化廠廢水SCN-高達800mg/L以上，由於強鹼性陰離子交換樹脂對SCN-的吸附力較大，而且SCN-的濃度如此之高，使樹脂對其它應吸附而從廢水中除去的組分的吸附量大為降低，如Zn(CN)42-、Cu(CN)32-，同時，由於SCN-的飽和，會使CN-過早泄漏，導致離子交換樹脂的工作飽和容量過低。例如，當廢水中SCN-350mg/L時，其工作飽和容量（指流出液中CN-≤0.5mg/L條件）僅20倍樹脂體積，而且SCN-難以從樹脂上通過簡單的方法洗脫下來，這就限制了具有大飽和容量的強鹼性陰離子交換樹脂的應用，而弱鹼性陰離子交換樹脂飽和容量最高不過強鹼性樹脂的一半，從處理洗脫成本考慮，也不易使用，可見較高的SCN-濃度給離子交換樹脂帶來很大麻煩。如果從樹脂上不洗脫SCN-，那麼流出液CN-不能達標，即使不考慮CN-的泄漏，樹脂對其它離子的工作容量也減少。
（二）銅
盡管樹脂對Cu(CN)32-的吸附力不如Zn(CN)42-大，但它的濃度往往較高，在強鹼樹脂上的飽和容量約8～35kg/m3，甚至更高，但用酸洗脫樹脂上的氰化物時，銅並不能被洗脫下來，而是在樹脂上形成CuCN沉澱，為了洗脫強鹼樹脂上的銅，必須採用含氨洗脫液洗脫，使銅溶解，形成Cu(NH3)42-或Cu(NH3)2+而洗脫下來，這就使工藝復雜化，尤其是洗脫液的再生也不夠簡便。
（三）亞鐵氰化物離子
Fe(CN)64-盡管在樹脂上吸附量不大，但在用酸洗脫樹脂上氰化物和鋅時，會生成Zn2Fe(CN)6、Fe2Fe(CN)6、Cu2Fe(CN)6沉澱物，而使樹脂呈深綠至棕黑色，影響樹脂的再生效果，如果專門洗脫Fe(CN)64-，盡管效果好，可是，洗脫液再生等問題均使工藝變得更長，操作更復雜。
3、技術現狀
根據國產強鹼樹脂的上述特點，提出二種工藝：一是用強鹼性陰離子處理高、中濃度含氰廢水，旨在去除廢水中的Cu、Zn，廢水不達標但由於Cu、Zn的大為減少而有宜於循環使用。二是用強鹼性樹脂處理不含SCN-或SCN-濃度100mg/L以下的廢水，回收氰化物為主，處理後廢水達標外排。例如，在金精礦燒渣為原料的氰化廠用離子交換法處理貧液。把離子交換法用於這兩方面在技術和經濟上估計比用酸化回收法優越。最好的辦法是開發易洗脫再生的新型樹脂，國外的許多開發新型樹脂的報導介紹了吸附廢水中Fe(CN)64-、而且較容易被洗脫下來的樹脂，近年來，由於越來越重視三廢的回收，使人們十分重視使用離子交換法處理廢水使其達到排放標准同時使大多數氰化物得以回收並重新使用這類課題。
加拿大Witteck開發公司開發出的一種氰化物再循環工藝就是其中比較有代表性的一例，該公司為此成立了一個Cy-tech公司專門推銷這種工藝裝置。一份報導介紹，該工藝用於處理鋅粉置換工藝產生的貧液，使用強鹼性陰離子交換樹脂吸附重金屬氰化物，當流出液CN-超標時對樹脂進行酸洗，使用硫酸自下而上通過樹脂床即可使樹脂上的重金屬和氰化物被洗脫下來，其重金屬以陽離子形式存在於洗脫液中，洗脫液用類似於酸化回收法的裝置回收HCN，然後大部分洗脫液進行再生並重復用於洗脫。回收的NaCN用於氰化工段，少量洗脫液經過中和沉澱出重金屬離子後外排。據稱這種方法也可用於處理炭漿廠的尾漿，其工藝和樹脂礦漿法十分類似。Cy-tech公司認為該工藝經改進後也可消除尾礦庫排水中殘余氰化物及其它重金屬，該報導無詳細數據、資料以及樹脂的型號。
另一報導稱，這項工藝的關鍵是在廢水進入離子交換柱前，先完成一個化學反應（使游離CN-形成Zn(CN)42-），並在化學反應中應用一種催化劑，有關人士解釋說，如果沒有這個反應，廢水就不得不通過若干個交換柱提出那些無用的分子，從而增加了系統的成本和復雜性。
採用一段順流吸附裝置處理效果是CN-<0.5mg/L、各種重金屬的總和小於1mg/L，處理能力約720加侖／h，樹脂量約36加侖。
該試驗裝置大約需要處理3500加侖廢水才能使一個交換柱飽和，每隔一天對交換柱進行一次解吸，每月最大產渣量（重金屬沉澱物）也可裝入1隻45加侖的桶中，其廢水按所給數據估算重金屬總含量不大於50mg/L，估計重金屬絕大部分是鋅粉置換產生的Zn(CN)42-，該工藝裝置的投資與其它處理裝置相當。能在一年多的時間里靠回收氰化物而收回全部投資，該工藝由Cy-tech公司開始轉讓。但無工業應用的詳細報導。
我國對離子交換法處理氰化廠含氰廢水的研究主要有兩個目的，一是解決氰化—鋅粉置換工藝產生貧液的全循環問題，即從貧液中除去銅和鋅，為了達到較高的吸附容量，通常使用強鹼性陰離子交換樹脂， 當廢水中銅、鋅含量分別為140、100mg/L時，強鹼樹脂的工作吸附容量不小於15kg/m3和6.5kg/m3。飽和樹脂經酸洗回收氰化物並能洗脫部分鋅，然後用另一種洗脫劑洗脫銅，樹脂即可再生，而銅的洗脫劑需經再生方可重復使用，由於工藝較長目前尚無工業應用。
含氰廢水→過濾→離 子 交 換→（低濃度含氰廢水）返回浸出或處理
↓
（飽和樹脂）回收氰化物
↓ 再生樹脂返回使用
洗脫重金屬
重金屬回收
圖11-1離子交換法回收氰化物工藝
當然如果廢水中銅和SCN-極低時，樹脂的再生僅通過酸洗就
可完成，此條件下可保證離子交換工藝出水達標。無論是國內還是國外，其離子交換工藝原則流程大致相同，見圖11-1。
4、離子交換法的特點
（一）優點：
1）當廢水中CN-低於酸化回收法的經濟效益下限時，採用離子交換法由於氰化物和貴金屬具有較好的經濟效益，其處理效果優於酸化法，當廢水組成簡單時可排放。
2）投資小於酸化回收法
3）與酸化回收法相比，該方法葯耗、電耗小，金回收率高。
（二）缺點：
1）當廢水中SCN-含量高時，洗脫困難，樹脂的容量受到影響，處理效果變差，離子交換法的應用范圍受SCN-很大影響。
2）在洗脫氰化物過程中，很難洗脫銅，故需專門的洗脫方法和步驟，使工藝復雜化。
3）在酸洗過程中，Fe(CN)64-會在樹脂顆粒內形成重金屬沉澱物而使樹脂中毒。
4）對操作者的素質要求高。
三、吸附—回收法
前面已談過，離子交換為化學吸附，吸附力較強，故解吸困難，解吸成本高。近來，國外開發了用吸附樹脂、活性炭做吸附劑，從含氰礦漿或廢水中回收銅和氰化物的技術，已完成了半工業試驗。
1、吸附樹脂吸附—回收法
西澳大利亞一炭浸廠對液相中銅、氰化鈉濃度分別為85、158mg/L之氰尾進行了吸附─回收法半工業試驗，採用法國地質科學研究所開發的V912吸附樹脂，處理能力為10m3/d，處理後尾漿液相中游離氰化物（CN-）濃度小於0.5mg/L。飽和樹脂分兩級洗脫再返回使用，用金屬洗脫劑洗重金屬，用硫酸洗脫氰化物，洗脫液用與酸化回收法類似的方法回收氰化物。
試驗表明，當銅濃度增加時，處理成本增加較大。
以半工業試驗結果推算，建一座年處理能力100萬噸的裝置，在銅、氰化鈉濃度分別為100、300mg/L條件下，設備費為250萬加元。年回收銅122t，氰化鈉377t，年洗脫樹脂1700t次，洗脫每噸樹脂的消耗如下（單位：t）:
H2SO4攭NaOH Na2S 水 動力
0.5 0.453 0.048 17.5m3 12.3kwh
2、活性炭吸附—回收法
活性炭具有吸附廢水中重金屬和氰化物的特性，這早已人所共知，國外早在十年前就有金礦試驗用來處理貧液中銅等雜質，使貧液全循環，但沒能解決洗脫再生問題。
近年來，西澳大利亞一個炭漿廠完成了用洗性炭從浸出礦漿中回收銅和氰化物的半工業試驗，採用加溫解吸法選擇性解吸銅，含銅解吸液在酸性條件下沉澱氰化銅，再把氰化銅用硫酸氧化為硫酸銅出售。酸性水中的HCN用鹼性解吸液吸收再用於解吸工藝中。
銅是氰化過程增加氰化物耗量的一個較大因素，從浸出礦漿中回收銅和氰化物不但避免了銅對浸出的影響，提高了金的浸出率，而且減少了氰化物的消耗，具有一定的經濟效益，這一技術在特定的條件下可用來做為貧液全循環工藝中的去除銅措施。
四、自然凈化法
黃金氰化廠除少數收購金精礦進行提金然後把氰渣做硫精礦出售而不設尾礦庫外，絕大部分礦山建有較大容量的尾礦庫（池）。氰化廠廢水在其內停留時間一般在1～3天，有個別尾礦庫，廢水可停留十天以上。由於曝氣、光化學反應，共沉澱和生物作用，氰化物的濃度逐漸降低，這種靠尾礦庫（池），降低氰化物含量的方法稱為自然凈化法。目前絕大部分氰化廠都把尾礦庫自然凈化法做為除氰的一種輔助手段，經廢水處理裝置處理後的廢水再經尾礦庫進行二級處理，排水氰含量進一步降低，由於這種方法沒有處理成本問題（尾礦庫的建設是為了沉降懸浮物和貯有尾礦），故對人們有很大的吸引力，甚至有些氰化廠建立了專門的自然凈化池以期使自然凈化法的處理效果更好，如何提高自然凈化法的處理效果，把目前做為輔助處理方法的自然凈化法單獨用來處理含氰廢水？這是一項很有意義的科研工作，許多科研人員都在深入研究這一課題。
1、自然凈化法的特點
由於使用自然凈化法的氰化廠不多，可靠的數據有限，其特點尚未充分暴露出來。
（一）優點
1）不使用葯劑，處理成本低。
2）與其它方法配合，可做為一級處理方法也可做為二級處理方法，可靈活使用。
3）無二次污染。
（二）缺點
1）對尾礦庫要求高，必須不滲漏，匯水面積要大。
2）受季節、氣候影響大，在寒冷地區效果差。
2、自然凈化法原理
已完成的研究表明，自然凈化法至少是曝氣、光化學反應、共沉澱和生物分解四種作用的疊加。自然，影響自然凈化法效果的因素也就是上述四種作用之影響因素的疊加。
（一）曝氣
含氰廢水與大氣接觸，大氣中的SO2、NOx、CO2就會被廢吸收，使廢崐水pH值下降。
CO2+OH-→HCO3-
SO2＋OH攩－攪→HSO3-
隨著廢水pH值的下降，廢水中的氰化物趨於形成HCN：
CN-+H+→HCN（aq）
亞鐵氰化物會與重金屬離子形成沉澱物這一反應促使重金屬氰化物的解離，以Zn(CN)42-為例：
Zn(CN)42-+Fe(CN)64-+4H+→Zn2Fe(CN)6↓+4HCN(aq）
由於空氣中HCN極微，廢水中的HCN將傾向於全部逸入大氣中，從動力學角度考慮,HCN的逸出速度受如下因素影響：
1）廢水溫度，廢水溫度高，HCN蒸氣分壓高，有利於HCN逸出，而且水溫高，水的粘度小，液膜阻力減少。
2）風力，尾礦庫上方風力大，水的擾動劇烈，氣—液接觸面積增大，酸性氣體和HCN在氣相擴散速度加快，水體內HCN的液相擴散也加快，酸性氣體與水的反應加快。
3）尾礦庫匯水特性
尾礦庫匯水面積大，水層淺，使單位體積廢水與空氣接觸表面增大，風力對水體的攪動效果增大，有利於HCN的逸出和酸性氣體的吸收。
4）廢水組成
廢水中重金屬含量高時，HCN的形成和逸出由於受絡合物解離平衡的限制，速度明顯變慢。
5）廢水pH值
廢水pH值低，有利於重金屬氰絡物的解離和HCN的形成。
HCN全部從水中逸出需要較長時間，其道理與酸化回收相似，在1m深的水層條件下，表層氰化物濃度為0.5mg/L時，底層氰化物濃度15mg/L，可見HCN逸出之難度。
在曝氣過程中，空氣中的氧不斷地溶於廢水中，其傳質速率也受液相擴散阻力的影響，表層溶解氧濃度高，底部濃度低，溶解氧進入液相後，與氰化物發生氧化反應：
2Cu(CN)2-+0.5O2+3H2O+2H+→2Cu(OH)2↓+4HCN
2CN-+O2→2CNO-
CNO-+2H2O→CO32-+NH4+
含氰廢水在尾礦庫內，還會發生水解反應，生成甲酸銨，廢水溫度越高，反應速度越快：
HCN+H2O=HCO-ONH4
這些反應的總和就是曝氣的效果，為了提高曝氣效果，必須提高廢水溫度，廢水與空氣的接觸表面積，增大水體的攪動程度，這樣才能保證HCN迅速逸入空氣而氧迅速溶解於廢水中並和氰化物反應，曝氣法受季節地域影響較大。
（二）光化學反應
廢水中的各種氰化物在陽光紫外線的照射下，發生如下反應：
Fe(CN)64-+H2O→Fe(CN)53-·H2O+CN-
4Fe(CN)64-+O2+2H2O→4Fe(CN)63-+4OH-
4Fe(CN)64-+12H2O→4Fe(OH)3↓+12HCN+12CN-
亞鐵氰化物和鐵氰化物離子在光照下分解出遊離氰化物，文獻介紹在3～5小時的光照時間里，60%～70%的鐵氰化物分解、80%～90%的亞鐵氰化物分解。由於分解出的氰化物不會很快地被氧化，因而會造成水體氰化物含量增高，這就是地表水水質指標中要求用總氰濃度的原因之一。
分解出的游離氰化物不斷地被氧化，水解以及逸入空氣中，達到了降低廢水中氰化物濃度的目的。
逸入空氣中的HCN，在陽光紫外線作用下，與氧發生反應。
HCN+0.5O2→HCNO
夏季，反應時間約10分鍾，冬季約1小時，從這點看，HCN的逸出不會影響大氣的質量，許多焦化廠利用曝氣法處理含氰廢水，其氰化物揮發量比黃金行業多，而且大部分工廠位於城市，並未聞發生污染事故。
光化學反應與氣溫和光照強度有關，因此，夏季除氰效果遠比冬季好。
（三）共沉澱作用
廢水中亞鐵氰化物還會形成Zn2Fe(CN)6、Pb2Fe(CN)6之類的沉澱，與Cu(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3、CaSO4等凝聚在一起，沉於水底從而達到了去除重金屬和氰化物的效果，沉澱效果受pH值和廢崐水組成的制約，pH值低時效果好。
（四）生物化學反應
當尾礦庫廢水氰化物濃度很低時，廢水中的破壞氰化物的微生物將逐漸繁殖起來，並以氰化物為碳、氮源，把氰化物分解成碳酸鹽和硝酸鹽。
生物化學作用受廢水組成和溫度影響，如果氰化物濃度高達100mg/L，那麼微生物就會中毒死亡，如果溫度低於10℃，則微生物不能繁殖，生化反應也不能進行。
綜上所述，自然凈化法的效果受地理位置（南、北方、高原、平原）、天氣（陰、晴、氣溫、風力）、尾礦庫（匯水面積、水深、水流速度）微生物，廢水組成（pH、氰化物濃度、重金屬濃度）廢水在尾礦庫內停留時間等諸因素的影響。至崐於上述因素對曝氣、光化學反應，共沉澱以及生化反應的影響程度，以及這四種除氰途徑哪個作用大，目前尚無定量的數據可供參考。某研究所提出的氰化物自凈數學模型如下：
C=C0e-kt
其中，k為常數,單位:小時;t為自然凈化時間（小時），C、C0分別為某時某刻氰化物濃度和原始氰化物濃度。當溫度在10～30℃范圍內時，式中k值在0.005～0.01范圍，由於k值僅反應了溫度，沒有反應其它眾多的因素，故無多大應用價值。
正因為自然凈化法受許多因素制約，其處理效果並不穩定，如果進入尾礦庫的崐廢水氰化物濃度低（<10mg/L）、廢水在尾礦庫停留時間長，排水有可能達標，大部分氰化廠把尾礦庫做為二級處理設施。然而近年來，由於氰化物處理費用增高，一些氰化廠正探索用尾礦庫做為氰化物的一級處理設施。
3、自然凈化法的實踐
某全泥氰化廠尾礦庫建在較厚（2～5m），黃土層的溝內，廢水無滲入地下水的可能，該地區乾燥少雨，年蒸發水量大於降雨量，故尾礦庫無排水，氰化物在尾礦庫內自然凈化，不再採用其它方法處理，節省了大量葯劑、費用，降低了選礦成本。
某全泥氰化廠尾礦庫不滲漏，含氰化物尾礦漿直接排入尾礦庫，經自然凈化再進行二級處理，使其達標排放，由於二級處理的是澄清水，而且氰化物濃度有較大的降低，故處理成本大幅度下降，處理效果好。
某浮選—氰化—鋅粉置換工藝裝置，其貧液用酸化回收法處理後，殘氰在5～20mg/L經浮選廢水（漿）稀釋後，氰化物含量在0.5～2范圍，進入尾礦庫自然凈化，外排水CN-<0.5mg/L。
某氰化廠採用酸化回收法處理貧液，其酸性廢水含氰5～10mg/L，在2m深的廢水池內，經20天的自然凈化，氰化物降低到0.5mg/L。
③ 如何使用離子交換樹脂處理廢水
離子交換樹脂法是一種應用廣泛的方法，樹脂中含有的氨基、羥基等活性基團可回以與重金屬離子進行螯合答、交換反應，從而去除廢水中重金屬離子的方法，同時還可以用於濃縮和回收溶液中痕量的重金屬，其優點是樹脂具有可逆性，可通過再生重復使用，且交換選擇性好，缺點是價格昂貴。因此研究和選擇成本低、選擇性高、交換容量大、吸附-解吸過程可逆性好的離子交換樹脂，對於處理重金屬廢水有著重要意義
④ 處理含鹽濃度較高的廢水時，採用膜分離法好還是離子交換法好
處理含鹽濃度較高的廢水時，採用膜分離法好還是離子交換法好
粘度低的採用膜分離法好極性強的是離子交換法好
⑤ 實驗室用離子交換法處理含銅廢水
實驗室去離子超純水裝置實驗室去離子超純水機的工藝是RO純凈水設備+多級混床去離子水設備，屬超純去離子水設備中高檔配置，由於科技的發展，我公司技術人員不斷深入的研究，經過幾年的不懈努力，再經過兩年的實際應用，最終成功開發出超純去離子水的小型化、全自動化；出水水質穩定，能和大型電子級用去離子水設備相媲美；樹脂可以再生反復使用，降低使用成本；系統從進水、制水、儲水、超純去離子、供水全部是微電腦智能自動控制。
一、實驗室去離子超純水機的重要性及工作原理
1、實驗室去離子超純水機對工業用水實行二次革命的必要性。
水中通常含有五種雜質:
A、電解質包括帶電粒子,常見的陽離子有H+、Na+、K+、NH4+、、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等；陰離子有F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-、PO43-、H2PO4-、HSiO3-等;
B、有機物質,如:有機酸、農葯、烴類、醇類和酯類等;
C、顆粒物;
D、微生物;
E、溶解氣體，包括：N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等;
所謂水的純化，就是要去掉這些雜質。雜質去的越徹底，水質也就越純凈。多年來，我國的許多企業的產品的質量，在得到了嚴格的過程管理的情況下，仍然不穩定，與國外產品有著很大的差距，這很有可能就是生產用水的問題。如果使用去離子水，那麼情況將會被大為改善，是我國很多行業提高產品質量的，趕超世界先進水平的重要手段之一。這一點，我們在實踐中，在諸如化工、生物、噴塗、表面處理、制葯、食品、電子等行業都得到了很好的驗證。
2、用RO反滲透+樹脂交換法即去離子超純水機實現工業用水（超純去離子）的可能性。
去離子水 （deionized water），又被稱為純水或高純水，傳統工藝是陰陽床+混床，現在通用工藝是RO反滲透+混床，更先進的是RO（REVERSE OSMOSIS）反滲透+EDI（電去離子），先通過RO反滲透膜脫除水中99%以上的雜質（包括金屬鹽類），再用這種水質去做超純去離子水，這時離子交換樹脂在含有少量電解質溶液中進行，即可比較徹底去除水中的各種陰、陽離子，而且使用時間和壽命都會明顯增長，水質可達到很高的純度。離子交換是目前制備高純水工藝流程中不可替代的手段。
由於去離子水中的離子數可以被人為的控制，從而，使它的電阻率、溶解度、腐蝕性、病毒細菌等物理、化學及病理等指標均得到良好的控制。在工業生產及實驗室的實驗中，如果涉及到使用水的工藝都被使用了去離子水，那麼，許多參數會更接近設計或理想數據，產品質量將變得易於控制。
當原水（純凈水）通過離子交換柱時，水中的陽離子和水中的陰離子與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換，從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水質達到更高的要求。
二、去離子純水機的功能說明：
1、在線檢測並顯示超純水電阻率（MΩ•cm）。
2、一機兩用，可同時取用三級水和純水/超純水，水質及水量均可升級；
3、產品小型集成化、模塊化、快接式內部設計，方便安裝維護，佔地面積小，外形美觀；
4、選用進口靜音泵，系統運行時無震動、無噪音、無電磁輻射，對工作環境無影響•
5、美國高容量樹脂深度拋光純化處理技術，提高離子交換系統的總交換量，延長耗材壽命；6、數字化液晶水質顯示，全自動化制水，停水或水壓不夠，系統自動斷電保護同時視聽報警，多重安全保護；
7、動態化指示：電源指示，系統自檢指示，泵浦啟動指示，RO自動沖洗指示，缺水保護指示，缺水報警指示，純水備用指示；
8、全自動化無人值守設計：缺水停水時系統自動停機保護，水壓恢復正常時系統自動恢復制水狀態；純水備用時系統自動停機，當取用一定純水時系統自動恢復制水狀態；
9、微電腦智能控制系統，RO膜防垢程序及完善的自動清洗消毒程序；
10、外觀時尚：採用高檔ABS材料開膜精加工，工藝精湛，線條流暢精美。
三、產品質量穩定化
重要零部件採用原裝進口，材料符合美國NSF和水質協會標准；
標准化模塊化的設計生產，使產品維修維護更有保障；
出廠前的模擬調試，使設備更適合客戶的運行環境；
產水水質實時監測，達到國家實驗室一級用水標准和電子級用水標准。
四、運行成本低價化
預處理裝置全自動清洗，無需經常拆洗和更換預處理濾芯，降低人工成本和耗材費用；
大交換量的純化柱設計，樹脂裝載量更多，純水交換總量更大，延長純化柱使用壽命；
樹脂可反復再生使用，降低生產成本。
五、實驗室去離子超純水機的適用范圍
●電子行業生產如單晶硅、半導體、集成電路塊、IC晶元封裝、顯象管、玻殼、液晶顯示器、印刷電路版、光學、光電、熱電廠、冶金、化工、輕工、汽車製造、制葯、醫療衛生等製造工業用純水製造；
●醫葯行業的大輸液、醫葯制劑、檢驗分析、血液透析、制葯、制劑工藝用水製造；
●塗裝行業如電鍍、電池生產、電泳漆生產線；汽車、電器、建材產品表面清洗、塗裝；玻璃、塑料表面鍍膜等；
●化工行業用水製造如化學制葯、紡織印染、精細化工、化妝品、墨盒、日化產品等；
●實驗室去離子超純水機如工廠、大學及公司的生產實驗室、化學實驗室、物理實驗室、中試車間、醫院生化室等都有涉及。
⑥ 離子交換法凈化水的原理
1、比如粒子交換柱上是—OH,那你流過含H+的水,陰粒子就被—OH換了下來.水量就增專加了點..其他粒子屬吸收方法類似...
2、混合離子主其實是吸收非離子雜質
3、含雜質的水導電率高,因為純水是絕緣的,含雜質越多導電性能越好...因為有可移動的離子了
4、這些反應是可逆反應
⑦ 離子交換法和吸附法在處理污水時的運行機理有何異同
離子抄交換法是屬於襲化學反滲透，吸附法屬於物理分離。
拓展閱讀：污水處理 (sewage treatment,wastewater treatment)：為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用於建築、農業，交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域，也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。
⑧ 離子交換水處理工藝的處理方法是什麼
離子交換水處理工藝定義就是離子交換法(ion exchange process)，是液相中的離子和固相中離子間所進行的一種可逆性化學反應，當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時，便會被離子交換固體吸附，為維持水溶液的電中性，所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。
常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前，先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂，以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。
原理：離子交換法是以圓球形樹脂(離子交換樹脂)過濾原水，水中的離子會與固定在樹脂上的離子交換。常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前，先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂，以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。
離子交換樹脂利用氫離子交換陽離子，而以氫氧根離子交換陰離子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯製成的陽離子交換樹脂會以氫離子交換碰到的各種陽離子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同樣的，以包含季銨鹽的苯乙烯製成的陰離子交換樹脂會以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-)。從陽離子交換樹脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹脂釋出的氫氧根離子相結合後生成純水。
陰陽離子交換樹脂可被分別包裝在不同的離子交換床中，分成所謂的陰離子交換床和陽離子交換床。也可以將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂混在一起，置於同一個離子交換床中。不論是那一種形式，當樹脂與水中帶電荷的雜質交換完樹脂上的氫離子及(或)氫氧根離子，就必須進行「再生」。再生的程序恰與純化的程序相反，利用氫離子及氫氧根離子進行再生，交換附著在離子交換樹脂上的雜質。
⑨ 電鍍含金廢水用離子交換處理法的設計規范是什麼啊
SICOLAB整理襲電鍍廢水治理設計規范（含金廢水）離子交換處理法
一、用離子交換法處理氰化含金廢水時，水不宜循環使用。含金廢水中的氰化物，在排放前應按本規范第5．1節的規定進行處理。
二、用離子交換法處理含金廢水，宜採用圖1的基本工藝流程。
圖1離子交換法處理含金廢水的基本工藝
三、陰離子交換劑應採用凝膠型強鹼性陰離子交換樹脂或大孔型強鹼性陰離子交換樹脂，且應以氯型投入運行。
四、當廢水需進行預處理時，應選用樹脂白球或不吸附廢水中金離子的濾料。
五、除金陰柱的設計應符合本規范附錄B的規定，並應符合下列規定：
1 樹脂飽和工作周期，每年宜為1個～4個周期。
2 樹脂層高度宜為0．6m～1．0m。
3 流速不宜大於15m/h。
4 除金陰柱直徑宜為0．1m～0．15m。
六、除金陰柱的飽和工作終點，應按進、出水的含金濃度基本相等進行控制。
七、樹脂交換吸附金達到飽和後，可送專門回收單位回收黃金。
八、處理鍍金廢水所用的水箱、水泵、管道等均應採用塑料製品。