含氰废水:工业废水中氰化物的生物去除技术.pdf
含氰废水:工业废水中氰化物的生物去除技术--第1页
含氰废水:工业废水中氰化物的生物去除技
术
所属行业:水处理关键词:工业废水含氰废水氰化物
摘要:对工业废水中氰化物的去除技术进行了介绍,重点分析了
氰化物的生物去除技术及其研究进展。从实际应用的角度考虑,对氰
化物的生物去除技术前景进行展望。开发极端条件下具有氰化物高效
去除率的微生物以及通过基因改造得到优质微生物是氰化物生物去
除的研究重点。
氰化物是一种含碳氮自由基,以有机或无机形式广泛存在的化合
物。氰化氢是最常见的形式,以无色气体或液体存在,略带苦杏仁味
[1]。当氰化物与金属离子和有机化合物结合时,形成简单或复杂的
盐和化合物,最常见的是氰化氢、氰化钠和氰化钾。当遇高温、火焰
和氧化剂时,氰化氢是非常危险的火灾隐患。所有形式的氰化物都具
有毒性,尤其氰化氢,其毒性是致命的。与氰化物短时间接触,会引
起呼吸急促、身体颤抖和其他神经系统影响;与氰化物长时间接触,
会引起脱水、甲状腺病、神经破损和死亡[1]。
尽管氰化物是有毒的,但广泛存在于各种生命形式中,包括光合
细菌、藻类、真菌、植物和食物(如豆类、杏仁、腰果等)中,甚至动
物界的蜈蚣、甲虫和一些种类的蝴蝶等[1-2]。在热带国家,氰化物
常在木薯根和土豆块茎中出现。由于金属加工行业、钢铁厂、处理氰
化物废物的垃圾填埋厂和农药使用中氰化物的释放,氰化物进入到地
含氰废水:工业废水中氰化物的生物去除技术--第1页
含氰废水:工业废水中氰化物的生物去除技术--第2页
表水中。大多数地表水中的氰化物形成了氰化氢。来自电镀、金属加
工、汽车零部件制造、钢铁制造、药物生产、采矿和塑料生产等各种
行业的废水中,氰化物通常作为一种污染物[3-4]。
氰化物在环境中可能以各种各样的形式存在,包括氰化氢、氰化
钠或氰化钾和各种氰化复合物(如氰化锌和铁氰化钾)[2-8]。由于氰
化物不能被土壤强烈吸附,所以它们通常存留在水中,并且常常与工
业废水中的金属污染物(如铁、铜、镍和锌)形成复合物。尽管氰化钾
和氰化钠在中性pH条件下很容易分离成氰离子和氰化氢,但是金属
氰化复合物具有广泛的化学和生物学的稳定性。金属氰化复合物依据
金属氰化物键的长度分类。游离的氰化物是氰化物中最毒的形式,即
氰离子和氢氰化物;弱酸可分离的氰化物[6-7]是指含有金属离子(如
镉、铜、镍和锌)的氰化复合物(尽管硫氰酸盐也是一种弱酸可分离的
氰化物,但它通常被认为是单独的种类);强酸可分解的氰化物[6-7]
是指含金属离子(如钴、金、铁和银)的氰化复合物;氰化物也以丙烯
氰和丙醛氰等有机形式存在[9]。
工业废水通常含有0.01~10mg/L总氰化物[10-11]。然而,由
于个体经营的电镀厂和金属加工厂常年积累一些氰化废弃物,因此废
水中可能含有1%~3%(10000~30000mg/L)的氰化物[10-11]。事
实上,一些电镀厂工业废水的氰化物浓度已经超过100000
mg/L[11-12]。与未被污染的溪流和湖波中约0.001~0.05mg/L氰化
物浓度[10]相比,这些工业废水氰化物浓度非常高。工业废水中的氰
化物以复合种类存在。硫氰酸盐是工业废水中最重要的氰化复合物,
含氰废水:工业废水中氰化物的生物去除技术--第2页
含氰废水:工业废水中氰化物的生物去除技术--第3页
常存在于煤焦碳和煤转化废水中,浓度为17~1500mg/L[13]