一種含氰廢水處理和回用的方法與流程

本發明涉及廢水處理領域，特別是涉及一種含氰廢水處理及回用的方法。

背景技術：

在國民經濟建設中，有色金屬冶煉、金屬加工、煉焦、電鍍、化工、制革、儀表、選礦等工業生產，都得到了不斷地發展，含氰廢水也主要來源于這些工業生產。由于含氰廢水屬于高毒性無機廢水，對生物和環境均有較強的毒害作用，且在酸性條件下會產生劇毒的氫氟酸氣體，直接有致命的危害，是國家強制處理的廢水，不得隨意或不達標排放。因此，對含氰廢水進行處理后達標排放或回用于生產，都具有重要的現實和社會意義。

自從有了含氰廢水的出現，人們就開始對含氰廢水的處理研究，長期以來，隨著科學技術的不斷發展，到目前已具有了七大類，二十種處理方法。至今，應用最多的，而且比較普遍的是化學類的化學氧化法中的堿性氧化法——即次氯酸鹽氧化法，該法自1942年應用于工業生產，工藝比較成熟，穩定、可靠、成本低些、易于自控。但是，次氯酸鈉有效氯含量低，有效期短，不易儲存，投加量大，產渣量也大，運輸量大，破氰能力還略低，抗沖擊性差，處理成本還不是十分理想；特別是對欲中水回用、節約能耗的企業，也不十分理想。隨著含氰廢水量的日益增加，含氰量的提高，只采用這些簡單的處理技術方法已很難滿足該廢水處理的穩定運行及回用的需要，但目前還沒有發現更好的處理方法，因此，要求含氰廢水處理技術的不斷提升，期待一個理想的處理、回用技術已成為亟待解決的課題了。

為了改變以上狀況，解決客戶需求，以適應經濟發展及環境保護的需要，我們針對含氰廢水在提高處理效果上，采用過原傳統發生器制備高純二氧化氯來取代次氯酸鈉進行處理，破氰效果雖然很理想，但是二氧化氯藥劑投加無法實現自控，很易過量，對過濾膜壽命還會造成影響，帶來損失，給水回用帶來了不利因素；并且耗堿高，增加了處理費用，操作麻煩。因此，我們在結合現場實際情況下又進行了相應的諸多研究及試驗，以改變傳統的處理技術方法，以及單一應用原高純二氧化氯發生器的不足，研究設計出一個更理想、更適宜、更節能的的設備及技術方法。

技術實現要素：

本發明的技術是根據原傳統處理技術方法的缺陷及單一采用二氧化氯處理的不足，提供一種采用強氧化劑高純二氧化氯與原氧化劑次氯酸鈉相結合方法進行廢水處理的技術，并且可以不需要改變原處理工藝的一種方法。首先要采用高純二氧化氯，特別是要采用低酸法技術制備的高純二氧化氯，該技術方法采用在線投加大部分二氧化氯，通過其強氧化性，打破CN^-離子的絡合，對剩余的CN^-離子，再補加次氯酸鈉溶液，使破氰完全達標，然后經混凝沉淀，并通過膜過濾，最終使廢水處理達標，再回用于生產中。

一種含氰廢水處理和回用的方法，包括如下步驟：

(A)將生產線上送來的含氰廢水送入第一氧化反應池中，依次投加高純二氧化氯和堿液，混合攪拌；

(B)步驟(A)反應后的廢水自流入第二氧化反應池中，加入次氯酸鈉，混合攪拌；

(C)步驟(B)反應后的廢水自流入絮凝池中并投加絮凝劑，混合攪拌；

(D)步驟(C)中的廢水流入沉淀池；

(E)將沉淀池分離出的含銅污泥送到壓濾機壓濾，濾后污泥外運；上清液送去膜過濾設備過濾，最終達標合格水再回用至生產使用。

本發明所述的含氰廢水處理和回用的方法，其中，所述第一氧化反應池中的pH值控制在10～11，混合攪拌時間為15～25分鐘；所述第二氧化反應池中的pH值控制在9.5～10，混合攪拌時間為15～25分鐘；絮凝池中的混合攪拌時間為15～25分鐘；沉淀池中的沉淀時間為15～25分鐘。

本發明所述的含氰廢水處理和回用的方法，其中，所述高純二氧化氯為采用低酸量制備二氧化氯的方法制備得到的高純二氧化氯。

本發明所述的含氰廢水處理和回用的方法，其中，步驟(B)中，加入的所述高純二氧化氯與所述次氯酸鈉的質量比為1:2～7，加入時，勻速地向所述第二氧化反應池中進行次氯酸鈉的投加，并控制ORP在500～650。

本發明所述的含氰廢水處理和回用的方法，其中，

所述絮凝劑為30～70L/h的10％的PAC和20～60L/h的0.1％PAM；

將沉淀池分離出的上清液，添加任意還原劑來控制ORP在200～500之間，調節好水質氧化性以后，送去膜過濾設備過濾，最終達標合格水再回用至生產使用。

本發明所述的含氰廢水處理和回用的方法，其中，所述低酸量制備二氧化氯的方法包括如下步驟：

將P3溶液和硫酸溶液加入到制備裝置中進行反應產生二氧化氯氣體，在反應過程中持續進行曝氣；所述P3溶液濃度為40～46％，所述硫酸溶液濃度為70～75％，所述P3溶液和硫酸溶液的摩爾比為1：1.07～1.16，且所述P3溶液和硫酸溶液的體積比為1：0.48～1：0.56；所述P3溶液和硫酸溶液的反應分第一、第二、第三三級進行，上述三級反應在相互獨立的三個反應器中進行，所述第一、第二級反應的反應溫度均為65～70℃，所述第三級反應的反應溫度為68～73℃。

本發明所述的含氰廢水處理和回用的方法，其中，所述低酸量制備二氧化氯的方法所用裝置包括依次連接的一級反應器、二級反應器及三級反應器，所述一級、二級反應器之間及所述二級、三級反應器之間分別通過第一溢流管、第二溢流管連通，所述一級反應器上連接有P3溶液輸送管路、硫酸溶液輸送管路及曝氣管，所述一級、二級、三級反應器頂部均連接有一泄壓管，所述三級反應器頂部還連接有抽氣管，所述三級反應器上設置有加熱裝置；

所述一級反應器為罐狀體，所述罐狀體內壁下部固定有若干個橫向折流板，所述各橫向折流板由高到低依次設置，所述P3溶液輸送管路、硫酸溶液輸送管路及曝氣管與罐狀體的連接點均位于最低的橫向折流板下方；

所述二級反應器為罐狀體，構成二級反應器的罐狀體內壁固定有豎向折流板，所述豎向折流板為L形并且所述豎向折流板自所述罐狀體的頂部延伸到底部，所述第一溢流管與所述構成二級反應器的罐狀體的連接點位于所述罐狀體的頂部并且位于所述豎向折流板的下方；

所述三級反應器為罐狀體，所述加熱裝置為電磁感應加熱器，所述電磁感應加熱器包覆在構成三級反應器的罐狀體外壁。

本發明所述的含氰廢水處理和回用的方法，其中，所述一級反應器、二級反應器均由PVC材料制成，所述三級反應器由鈦制成，所述P3溶液輸送管路的進料端、硫酸溶液輸送管路的進料端與所述曝氣管的進氣端均在同一平面內，并且所述P3溶液輸送管路的進料端、硫酸溶液輸送管路的進料端與所述曝氣管的進氣端所成夾角均為60°；

所述一級反應器、二級反應器及三級反應器呈三角形布置；

所述第一溢流管與所述一級反應器的連接點位于所述一級反應器頂部，所述第二溢流管與所述二級反應器的連接點位于所述二級反應器的頂部，所述第二溢流管與所述三級反應器的連接點位于所述三級反應器的底部。

一種本發明所述的含氰廢水處理和回用的方法所用的裝置，包括依次相連的二氧化氯破氰裝置、二氧化氯水射器、含氰廢水處理池和膜過濾器，所述含氰廢水處理池包括依次連通的第一氧化反應池、第二氧化反應池、絮凝池和沉淀池，所述沉淀池還與板框壓濾機相連；所述含氰廢水處理和回用的裝置還包括循環泵，所述循環泵的入口與所述第一氧化反應池的下部相連，所述循環泵的出口與所述二氧化氯水射器的入口相連；所述板框壓濾機的上部入口與所述沉淀池的下部出口相連，所述板框壓濾機的下部出口連接污泥出口管路；所述膜過濾器的入口與沉淀池的出口相連，所述膜過濾器的出口與廢水出口回用管路相連。

本發明所述的含氰廢水處理和回用的方法所用的裝置，其中，在所述第一氧化反應池、所述第二氧化反應池和所述絮凝池中均設置有攪拌裝置；所述二氧化氯水射器的出口通過第一管路連接所述第一氧化反應池的入口，所述第一管路伸入到所述第一氧化反應池的下部；；所述第一氧化反應池的上部分別與廢水進口管路和氫氧化鈉進口管路相連，所述第二氧化反應池的上部與次氯酸鈉進口管路相連，所述絮凝池的上部分別與PAC進口管路與PAM進口管路相連。

本發明含氰廢水處理和回用的方法與現有技術不同之處在于：

第一部分：

本發明所述的在線按比例分步投加高純二氧化氯與次氯酸鈉處理含氰廢水的方法與現有傳統的處理方法相比，主要區別是采用了氧化性更強的二氧化氯先進行大部分的處理，大大減少了次氯酸鈉的運輸量、儲存量、投加量和產渣量，破氰效果非常理想，處理成本低，抗沖擊性強，可應對廢水量及含氰量的突然變化；再利用次氯酸鈉的補充投加，使破氰達標，同時還可實現廢水最終處理的自控操作，確保含氰廢水處理的穩定進行，特別是在破氰的同時，對降低COD和Cu²⁺等，都有著更好的處理作用；同時，與單獨采用原傳統發生器制備二氧化氯方法相比，主要區別是較好地解決了二氧化氯破氰裝置無法實現自控問題，避免了藥劑的過量投加，并能較好地對昂貴的過濾膜進行保護，延長了其壽命，可減少較大的損失，使達標廢水可以穩妥地回用生產，并且制備成本低，破氰耗堿量少，處理費用低，這對于必須中水回用的企業有著十分重要意義。該處理工藝方法因不需進行大的改變，可采用原廢水處理裝置，只需要個別管道的調整，大大減少了水處理工作量，減少了建設投資，不僅方便了操作，降低了成本，而且可使廢水處理與回用系統一體化，使處理裝置操作方便，運行平穩，處理效果非常明顯，廢水完全可以達標、回用。該處理工藝方法是國內所沒有的，是一次新的革新嘗試，為含氰廢水處理、回用提供了一個新的設備及技術方法。

本發明所述的在線按比例分步投加高純二氧化氯與次氯酸鈉處理含氰廢水方法與其他方法相比，最大優點是破氰效果非常理想，是傳統處理方法所不能比擬的，成本低，減少了很多工作量，藥劑投加實現了自控，操作方便，運行穩定，有效地保護了過濾膜的壽命，達到了中水回用的目的，為企業降低了費用，受到了客戶高度好評，極大地滿足了客戶的需要。

優選方案中，強調了本發明高純二氧化氯為采用低酸量制備二氧化氯的方法制備得到的高純二氧化氯；加入的所述高純二氧化氯與所述次氯酸鈉的質量比為1:2～7，加入時，勻速地向所述第二氧化反應池中進行次氯酸鈉的投加，并控制ORP在500～650，這個步驟中的添加量和方法都是針對于采用本發明的低酸量制備二氧化氯的方法制備得到的高純二氧化氯而言的，使用后效果顯著，普通的二氧化氯達不到這樣更好的效果。

第二部分：

本發明的優選技術方案中，采用的高純二氧化氯為低酸量制備的二氧化氯，此方法中采用P3溶液和硫酸溶液進行反應產生二氧化氯氣體，并且反應過程中持續曝氣，一改原傳統的三元法制備方法及配方，是一種原創性的新工藝，與原高純制備工藝方法相比，制備過程中不僅硫酸用量少、消耗低，而且原料轉化率高、成本低，其原三元法成本為0.01569元/g，現低酸法成本僅為0.01072元/g，是國內高純制備方法的最低成本，更重要的是，反應后產生的殘液量少，酸含量少(具體見附表)，真正實現了國內高純制備方法的最少用酸量、最高轉化率、最低成本、最少殘液量、最少殘酸量，極大地滿足了客戶的不同需求，解決了客戶一直希望的降低用酸量、降低殘液量、減少成本的問題，并且該方法制得的二氧化氯純度高、活性高，殺菌、消毒、氧化污染物效果理想，可滿足各種場所的水處理需要，尤其是對較難處理的工業廢水提供了處理方法，保證后期的水處理效果能夠達標，達到了高純制備方法的最好水平，填補了市場空白。

另外，P3溶液濃度為40～46％，硫酸溶液濃度為70～75％，P3溶液和硫酸溶液的摩爾比為1：1.07～1.16，且P3溶液和硫酸溶液的體積比為1：0.48～0.56，采用上述溶液濃度達到了物料平衡及熱量平衡，確保反應充分進行，既保證了反應母液的酸度，也使反應能夠安全、穩定、快速地進行；

還有，由于本發明低酸量制備二氧化氯的方法中P3溶液和硫酸溶液的反應分三級進行，三級反應在相互獨立的三個反應器中進行，在保證物料停留時間的同時，使物料得到了充分的散熱和加熱，反應過程中實行三溫單控、三級反應相互獨立，增加了反應母液的流動歷程，不斷改變宏觀混合效果，改善反應母液的混合狀態，促進整體反應速度，提高反應效果，其原料轉化率可大于98％以上，達到了國內高純二氧化氯制備技術的先進水平。

由于本發明裝置包括依次連接的一級反應器、二級反應器及三級反應器，改變了原三元法只采用單一的反應器結構形式，相當于將反應過程分為預混段、混合反應段及最終反應段，延長物料停留時間的同時，使物料得到了充分的散熱和加熱；

還有，由于一級反應器內固定有橫向折流板，二級反應器內固定有豎向折流板，第一溢流管與一級反應器的連接點位于一級反應器頂部，第二溢流管與二級反應器的連接點位于二級反應器的頂部，第二溢流管與三級反應器的連接點位于三級反應器的底部，使反應母液在曝氣下不斷改變混合狀態，具有充足的停留時間，進一步提高物料轉化率，加快反應速度，同時，也很好地解決了散熱問題；

再有，一級反應器、二級反應器及三級反應器呈三角形布置，安全性強、結構緊湊，設備體積遠小于三元法的體積。

第三部分：

本發明所述方法采用的裝置對管道進行了部分改進，添加、調整了部分設備，避免了大的建設投資，就可實現在線按比例分步投加高純二氧化氯與次氯酸鈉的技術方法，藥劑投加實現了自控，操作方便，大大減少了水處理工作量，不僅方便了操作，降低了成本，抗沖擊性強，可應對廢水量及含氰量的突然變化；而且可使廢水處理與回用系統一體化，使處理裝置操作方便，運行平穩，處理效果非常明顯，廢水完全可以達標回用。該處理工藝方法是國內所沒有的，是一次新的革新嘗試，為含氰廢水處理、回用提供了一個新的技術方法。

本發明的裝置與現有技術相比，最大優點是破氰效果非常理想，是傳統處理方法所不能比擬的，藥劑投加實現了自控，操作方便，運行穩定，有效地保護了過濾膜的壽命，避免了大的損失，達到了中水回用的目的，為企業降低了費用，受到了客戶高度好評，極大地滿足了客戶的需要。

下面結合附圖對本發明的含氰廢水處理和回用的方法作進一步說明。

附圖說明

圖1為本發明含氰廢水處理和回用的方法的裝置的結構示意圖；

圖2為本發明中低酸量制備二氧化氯的裝置的結構示意圖；

圖3為本發明低酸量制備二氧化氯的裝置中P3溶液輸送管路、硫酸溶液輸送管路及曝氣管與一級反應器的連接示意圖。

具體實施方式

實施例1

(A)將生產線上送來的含氰廢水送入第一氧化反應池中，依次投加高純二氧化氯和堿液，混合攪拌；

(B)步驟(A)反應后的廢水自流入第二氧化反應池中，加入次氯酸鈉，混合攪拌；

(C)步驟(B)反應后的廢水自流入絮凝池中并投加絮凝劑，混合攪拌；

(D)步驟(C)中的廢水流入沉淀池；

(E)將沉淀池分離出的含銅污泥送到壓濾機壓濾，濾后污泥外運；上清液送去膜過濾設備過濾，最終達標合格水再回用至生產使用。

實施例2

一種含氰廢水處理和回用的方法采用高純二氧化氯和次氯酸鈉按比例分步投加方法，按如下步驟進行：

(1)將生產線上送來的含氰廢水，主要含有CN^-、Cu²⁺、COD等組分，送入到第一氧化反應池中，首先投加高純二氧化氯；同時，投加堿液，pH控制在10～11左右，混合攪拌15～25分鐘，破除大部分CN^-離子，使Cu²⁺重金屬游離出來，生成Cu(OH)₂膠體物；

(2)將步驟(1)反應后的廢水自流入第二氧化反應池，適量補加次氯酸鈉，pH控制在9.5～10左右，破除剩余少量的CN^-離子；其中，按照二氧化氯與次氯酸鈉的比例為1:2～7(質量比)投加，勻速的向第二氧化反應池中進行次氯酸鈉的投加，并控制ORP在500～650左右，經過混合攪拌15～25分鐘，利用二氧化氯的強氧化性以及次氯酸鈉的氧化性，在大量破除CN^-離子后，再補充破除剩余的CN^-離子，使之形成游離態物質，消解掉CN^-、COD等組分，使Cu²⁺游離出來，再生成Cu(OH)₂膠體物；

(3)將步驟(2)的廢水自流入絮凝池，添加絮凝劑，混合攪拌15～25分鐘，使Cu(OH)₂膠體物絮凝成大顆粒物；絮凝劑為添加30～70L/h的10％的PAC和20～60L/h的0.1％PAM；

(4)將步驟(3)的廢水流入沉淀池，停留15～25分鐘，使大顆粒銅膠體物的含銅污泥實現完全沉淀，與水分離，去除Cu²⁺；

(5)將步驟(4)分離出的含銅污泥送到壓濾機壓濾，濾后污泥外運；分離出的上清液，控制ORP 200～500來添加任意還原劑的量，調節好水質氧化性以后，送去膜過濾設備過濾，最終達標合格水再回用至生產使用。

實施例3

與實施例2的不同之處在于，采用的原料高純二氧化氯為低酸法制備得到的，效果更好，是在實施例2基礎上的優選方案，其他步驟同實施例2。

實施例4

將含氰廢水送入第一氧化反應池中，先投加大量高純二氧化氯，同時，投加堿液，控制pH為10，混合攪拌20分鐘，廢水自流入第二氧化反應池，按照二氧化氯與次氯酸鈉1:7(質量比)的比例，再補加次氯酸鈉，控制pH為9.5，并控制ORP為560，經過混合攪拌15分鐘，廢水再自流入絮凝池，添加60L/h的10％的PAC和30L/h的0.1％PAM，混合攪拌15 分鐘，廢水再流入沉淀池，停留25分鐘，使含銅污泥完全沉淀，與水分離；分離出的上清液控制ORP400來添加還原劑，再送去過濾膜設備過濾，最終達標合格水再回用至生產使用。

含氰廢水處理抽測結果：游離氰含量0.08mg/L。

實施例5

將含氰廢水送入第一氧化反應池中，先投加大量高純二氧化氯，同時，投加堿液，控制pH為11，混合攪拌15分鐘，廢水自流入第二氧化反應池，按照二氧化氯與次氯酸鈉1:2(質量比)的比例，補加次氯酸鈉，控制pH為10，并控制ORP為600，經過混合攪拌20分鐘，廢水再自流入絮凝池，添加70L/h的10％的PAC和20L/h的0.1％PAM，混合攪拌25分鐘，廢水再流入沉淀池，停留20分鐘，使含銅污泥完全沉淀，與水分離；分離出的上清液控制ORP500來添加還原劑，再送去過濾膜設備過濾，最終達標合格水再回用至生產使用。

含氰廢水處理抽測結果：游離氰含量0.04mg/L。

實施例6

將含氰廢水送入第一氧化反應池中，先投加大量高純二氧化氯，同時，投加堿液，控制pH為10.5，混合攪拌15分鐘，廢水自流入第二氧化反應池，按照二氧化氯與次氯酸鈉1:4(質量比)的比例，補加次氯酸鈉，控制pH為10，并控制ORP為650，經過混合攪拌25分鐘，廢水再自流入絮凝池，添加40L/h的10％的PAC和50L/h的0.1％PAM，混合攪拌20分鐘，廢水再流入沉淀池，停留15分鐘，使含銅污泥完全沉淀，與水分離；分離出的上清液控制ORP200來添加還原劑，再送去過濾膜設備過濾，最終達標合格水再回用至生產使用。

含氰廢水處理抽測結果：游離氰含量0.07mg/L。

實施例7

將含氰廢水送入第一氧化反應池中，先投加大量高純二氧化氯，同時，投加堿液，控制pH為11，混合攪拌20分鐘，廢水自流入第二氧化反應池，按照二氧化氯與次氯酸鈉1:5(質量比)的比例，補加次氯酸鈉，控制pH為9.5，并控制ORP為500，經過混合攪拌25分鐘，廢水再自流入絮凝池，添加30L/h的10％的PAC和40L/h的0.1％PAM，混合攪拌20分鐘，廢水再流入沉淀池，停留20分鐘，使含銅污泥完全沉淀，與水分離；分離出的上清液控制ORP300來添加還原劑，再送去過濾膜設備過濾，最終達標合格水再回用至生產使用。

含氰廢水處理抽測結果：游離氰含量0.05mg/L。

說明：在實施例4-7中，采用的高純二氧化氯為低酸法制備的高純二氧化氯，是優選方法，采用其他方法(比如三元法制備得到的二氧化氯)也能實現本發明的目的，也在本發明的保護范圍之內，但從效果上來說，采用低酸法處理廢水效果更好。

實施例8

采用的高純二氧化氯為低酸法制備的高純二氧化氯，低酸量制備二氧化氯的方法包括如下步驟：

將P3溶液和硫酸溶液加入到制備裝置中進行反應產生二氧化氯氣體，在反應過程中持續進行曝氣；P3溶液濃度為40～46％，硫酸溶液濃度為70～75％，P3溶液和硫酸溶液的摩爾比為1：1.07～1.16，且P3溶液和硫酸溶液的體積比為1：0.48～1：0.56；P3溶液和硫酸溶液的反應分第一、第二、第三三級進行，上述三級反應在相互獨立的三個反應器中進行，第一、第二級反應的反應溫度均為65～70℃，第三級反應的反應溫度為68～73℃。

如圖2和圖3所示，低酸量制備二氧化氯的方法所用裝置包括依次連接的一級反應器11、二級反應器12及三級反應器13，一級、二級反應器之間及二級、三級反應器之間分別通過第一溢流管14、第二溢流管15連通，一級反應器11上連接有P3溶液輸送管路21、硫酸溶液輸送管路22及曝氣管23，一級、二級、三級反應器頂部均連接有一泄壓管，三級反應器13頂部還連接有抽氣管24，三級反應器13上設置有加熱裝置；

一級反應器11為罐狀體，罐狀體內壁下部固定有若干個橫向折流板111，各橫向折流板111由高到低依次設置，P3溶液輸送管路21、硫酸溶液輸送管路22及曝氣管23與罐狀體的連接點均位于最低的橫向折流板下方；

二級反應器12為罐狀體，構成二級反應器12的罐狀體內壁固定有豎向折流板121，豎向折流板121為L形并且豎向折流板121自罐狀體的頂部延伸到底部，第一溢流管14與構成二級反應器12的罐狀體的連接點位于罐狀體的頂部并且位于豎向折流板121的下方；

三級反應器13為罐狀體，加熱裝置為電磁感應加熱器131，電磁感應加熱器131包覆在構成三級反應器13的罐狀體外壁。

一級反應器11、二級反應器12均由PVC材料制成，三級反應器13由鈦制成，P3溶液輸送管路21的進料端、硫酸溶液輸送管路22的進料端與曝氣管23的進氣端均在同一平面內，并且P3溶液輸送管路21的進料端、硫酸溶液輸送管路22的進料端與曝氣管23的進氣端所成夾角均為60°；

一級反應器11、二級反應器12及三級反應器13呈三角形布置；

第一溢流管14與一級反應器11的連接點位于一級反應器11頂部，第二溢流管15與二級反應器12的連接點位于二級反應器的頂部，第二溢流管15與三級反應器13的連接點位于三級反應器13的底部。

補充說明：

本發明低酸量制備二氧化氯的方法實施例一

將40％的P3溶液(氯酸鈉與C催化劑的混合液)和71％的稀硫酸溶液分別經P3溶液輸送管路21、硫酸溶液輸送管路22加入一級反應器11中，40％的P3溶液和71％的稀硫酸溶液的摩爾比為1：1.07、體積比為1：0.5，在一級反應器11中P3溶液和稀硫酸溶液發生反應形成反應母液，在反應過程中曝氣管23持續曝氣，上述反應母液經第一溢流管14進入二級反應器12，在二級反應器12內反應后經第二溢流管15進入三級反應器13，反應母液經過上述三級反應器充分的混合，使反應充分進行，最終得到高純度、高活性的二氧化氯氣體，經抽氣管24送到被處理水體中，一級反應器11的反應溫度自然維持在65℃、二級反應器12的反應溫度自然維持為65℃，控制系統控制加熱裝置，在控制系統的自動控制下，三級反應器13內的反應溫度保持在68℃，其反應原理如下：

NaClO₃(+C)+H₂SO₄→ClO₂↑+Na₂SO₄+H₂O+O₂↑

在上述制備過程中，現場對三級反應器13進行取樣分析檢測，檢測結果：二氧化氯氣體純度為99.91％，原料轉化率為98.4％。

本發明低酸量制備二氧化氯的方法實施例二

將43％的P3溶液(氯酸鈉與C催化劑的混合液)和75％的稀硫酸溶液分別經P3溶液輸送管路21、硫酸溶液輸送管路22加入一級反應器11中，43％的P3溶液和75％的稀硫酸溶液的摩爾比為1：1.1、體積比為1：0.52，在一級反應器11中P3溶液和稀硫酸溶液發生反應形成反應母液，在反應過程中曝氣管23持續曝氣，上述反應母液經第一溢流管14進入二級反應器12，在二級反應器12內反應后經第二溢流管15進入三級反應器13，反應母液經過上述三級反應器充分的混合，使反應充分進行，最終得到高純度、高活性的二氧化氯氣體，經抽氣管24送到被處理水體中，一級反應器11的反應溫度自然維持在70℃、二級反應器12的反應溫度自然維持為69℃，控制系統控制加熱裝置，在控制系統的自動控制下，三級反應器13內的反應溫度保持在70℃，其反應原理如下：

NaClO₃(+C)+H₂SO₄→ClO₂↑+Na₂SO₄+H₂O+O₂↑

在上述制備過程中，現場對三級反應器13進行取樣分析檢測，檢測結果：二氧化氯氣體純度為99.96％，原料轉化率為98.9％。

本發明低酸量制備二氧化氯的方法實施例三

將44％的P3溶液(氯酸鈉與C催化劑的混合液)和72％的稀硫酸溶液分別經P3溶液輸送管路21、硫酸溶液輸送管路22加入一級反應器11中，44％的P3溶液和72％的稀硫酸溶液的摩爾比為1：1.09、體積比為1：0.56，在一級反應器11中P3溶液和稀硫酸溶液發生反應形成反應母液，在反應過程中曝氣管23持續曝氣，上述反應母液經第一溢流管14進入二級反應器12，在二級反應器12內反應后經第二溢流管15進入三級反應器13，反應母液經過上述三級反應器充分的混合，使反應充分進行，最終得到高純度、高活性的二氧化氯氣體，經抽氣管24送到被處理水體中，一級反應器11的反應溫度自然維持在70℃、二級反應器12的反應溫度自然維持為70℃，控制系統控制加熱裝置，在控制系統的自動控制下，三級反應器13內的反應溫度保持在73℃，其反應原理如下：

NaClO₃(+C)+H₂SO₄→ClO₂↑+Na₂SO₄+H₂O+O₂↑

在上述制備過程中，現場對三級反應器13進行取樣分析檢測，檢測結果：二氧化氯氣體純度為99.94％，原料轉化率為99.03％。

本發明低酸量制備二氧化氯的方法實施例四

將46％的P3溶液(氯酸鈉與C催化劑的混合液)和70％的稀硫酸溶液分別經P3溶液輸送管路21、硫酸溶液輸送管路22加入一級反應器11中，45％的P3溶液和70％的稀硫酸溶液的摩爾比為1：1.16、體積比為1：0.48，在一級反應器11中P3溶液和稀硫酸溶液發生反應形成反應母液，在反應過程中曝氣管23持續曝氣，上述反應母液經第一溢流管14進入二級反應器12，在二級反應器12內反應后經第二溢流管15進入三級反應器13，反應母液經過上述三級反應器充分的混合，使反應充分進行，最終得到高純度、高活性的二氧化氯氣體，經抽氣管24送到被處理水體中，一級反應器11的反應溫度自然維持在69℃、二級反應器12的反應溫度自然維持為68℃，控制系統控制加熱裝置，在控制系統的自動控制下，三級反應器13內的反應溫度保持在71℃，其反應原理如下：

NaClO₃(+C)+H₂SO₄→ClO₂↑+Na₂SO₄+H₂O+O₂↑

在上述制備過程中，現場對三級反應器13進行取樣分析檢測，檢測結果：二氧化氯氣體純度為99.95％，原料轉化率為98.7％。

本發明低酸量制備二氧化氯的方法和傳統的三元法的比較表如下：

實施例9

在實施例1～8的基礎上，本發明還提供了一種用于本發明方法的優選的裝置，具體如下：

如圖1所示，一種含氰廢水處理和回用的裝置，包括依次相連的二氧化氯破氰裝置1、二氧化氯水射器2、含氰廢水處理池和膜過濾器9，含氰廢水處理池包括依次連通的第一氧化反應池4、第二氧化反應池5、絮凝池6和沉淀池8，沉淀池8還與板框壓濾機7相連；含氰廢水處理和回用的裝置還包括循環泵3，循環泵3的入口與第一氧化反應池4的下部相連，循環泵3的出口與二氧化氯水射器2的入口相連。

以上方案即可實現本發明的目的，在此基礎上，本發明又給出了以下優選方案：

在第一氧化反應池4第二氧化反應池5和絮凝池6中均設置有攪拌裝置10；二氧化氯水射器2的出口通過第一管路201連接第一氧化反應池4的入口，第一管路201伸入到第一氧化反應池4的下部。

第一氧化反應池4的上部分別與廢水進口管路401和氫氧化鈉進口管路402相連，第二氧化反應池5的上部與次氯酸鈉進口管路501相連，絮凝池6的上部分別與PAC進口管路601與PAM進口管路602相連；板框壓濾機7的上部入口與沉淀池8的下部出口相連，板框壓濾機7的下部出口連接污泥出口管路701；膜過濾器9的入口與沉淀池8的出口相連，膜過濾器9的出口與廢水出口回用管路901相連。

以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。