Siyanür çatlama işlemine genel bakış
Atıksu içeren siyanür çok çeşitli kaynaklara sahiptir ve elektrokaplama, mineral işleme ve kimya mühendisliği gibi endüstrilerin üretim süreçlerinde üretilir. Bu atık sudaki siyanür, doğrudan tedavi olmadan boşaltılırsa, su kütlelerinde, toprağa ve gıda zincirinde geri dönüşü olmayan hasara neden olabilecek oldukça toksik bir maddedir. Su kütlelerine giren siyanür, sucul organizmaların zehirlenmesine ve ölümüne neden olabilir ve sucul ekoloji dengesini bozabilir; Toprağa infiltrasyon, toprak verimliliğini ve mikrobiyal aktiviteyi etkileyerek mahsul büyümesi için bir tehdit oluşturabilir. Ek olarak, atık su içeren siyanür, gıda zinciri aracılığıyla da bulaşabilir ve sonuçta insan sağlığı ve güvenliğini tehdit eder.
Siyanür çıkarma teknolojisinin önemi açıktır. Atıksudaki siyanürü zararsız veya düşük toksik maddelere dönüştürebilen, su kalitesinin ulusal deşarj standartlarını karşıladığından ve böylece ekolojik çevreyi ve insan sağlığını koruyabilen atık su içeren siyanür tedavisinin önemli bir yoludur.
Siyanür kırma teknolojisinin geliştirme süreci sürekli bir yenilik ve iyileştirme sürecidir. İlk günlerde, insanlar esas olarak atık su içeren siyanür tedavi etmek için basit kimyasal yağış yöntemleri kullandılar, ancak tedavi etkisi sınırlıydı. Teknolojinin ilerlemesi ile, tedavi verimliliğini, maliyetini ve çevre korumasını önemli ölçüde geliştiren kimyasal oksidasyon, biyodegradasyon ve fiziksel adsorpsiyon gibi çeşitli etkili siyanür giderme süreçleri ortaya çıkmıştır.
Yaygın siyanür kırma işlem yöntemleri
Kimyasal oksidasyon yöntemi
alkalin klorlama işlemi
Alkalin klorlama yöntemi, siyanürü alkalin koşulları altında oksitlemek ve ayrıştırmak için klor gazı veya hipoklorit kullanan yaygın olarak kullanılan bir siyanür kırma işlemidir. Reaksiyon işlemi iki aşamaya ayrılır. İlk olarak, siyanür siyanata oksitlenir ve bu aşamada reaksiyon hızlıdır; Daha sonra siyanat tuzunu karbondioksit ve azot gazına oksitleyin. Ana kimyasal reaksiyon formülü aşağıdaki gibidir:
Faz 1: Cn−+CLO−+H2O = CNCL+2OH- CN^-+CLO^-+H_2O = CNCL+2OH^-Cn−+CLO−+H2O = CNCL+2OH−, CNCL+2OH− = CNO−+CN-+H2OCNCL+2OH^- CNO^-+Cl^- 2OH^- CNO^-+Cl^- 2OH^- CNO^-+Cl^- H_2OCNCL+2OH− = CNO−+Cl−+H2O ；
Faz 2: 2cno -+3CLO -= 2CO2 ↑+N2 ↑+3CLO -2CNO ^ -+3CLO ^ -= 2CO2 ↑+N2 ↑+3cl ^ -2cno -+3CLO -= 2CO2 ↑+n2 ↑+3CLO -.
Bu yöntemin avantajları olgun işlem, basit çalışma, kararlı tedavi etkisi ve atık sudaki siyanür içeriğini etkili bir şekilde azaltma yeteneğidir. Dezavantajı, çevreye ikincil kirliliğe neden olabilecek yan ürünler içeren klor üretebilmesi ve tedavi maliyetinin nispeten yüksek olmasıdır. Atık su içeren düşük ila orta konsantrasyon siyanürünün tedavisi için uygundur ve elektrokaplama ve kimya mühendisliği gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Hidrojen peroksit yöntemi
Hidrojen peroksit yönteminin prensibi, bir katalizörün etkisi altında, hidrojen peroksitin güçlü oksitleyici özelliklere sahip hidroksil radikalleri üretmek, böylece siyanürü oksitleme ve ayrışmasıdır. Yaygın katalizörler, hidrojen peroksitin ayrışmasını hızlandırabilen ve oksidasyon reaksiyonlarının etkinliğini artırabilen demir tuzları içerir. Reaksiyon koşulları genellikle uygun pH değerleri ve sıcaklık aralıkları gerektirir, pH değerleri tipik olarak 9-11 arasında kontrol edilir ve 20-30 ℃ arasındaki sıcaklıklar. Diğer kimyasal oksidasyon yöntemleriyle karşılaştırıldığında, hidrojen peroksit yöntemi hafif reaksiyonun avantajlarına sahiptir ve ikincil kirlilik yoktur. Alkalin klorlama yönteminde kullanılan klorlama maddesi, yan ürünler içeren klor üretebilirken, hidrojen peroksit yönteminin ürünleri esas olarak daha çevre dostu olan su ve oksijendir. Bununla birlikte, bu yöntemin oksidasyon kabiliyeti nispeten zayıftır ve atık su içeren yüksek konsantrasyon siyanür üzerindeki tedavi etkisi diğer yöntemler kadar iyi olmayabilir.
Biyodegradasyon yöntemi
Biyodegradasyon, siyanürün zararsız maddelere bölünmesi için mikrobiyal metabolizmanın kullanılmasıdır. Uygun çevresel koşullar altında, spesifik mikroorganizmalar, bir dizi enzimatik reaksiyon yoluyla siyanürü karbon dioksit, azot ve suya dönüştüren bir karbon ve azot kaynağı olarak siyanür kullanarak büyüyebilir ve çoğalabilir. Bu yöntem, belirli mineral işleme tesislerinden ve kimyasal işletmelerden gelen atık su gibi düşük konsantrasyon ve iyi biyolojik olarak bozunabilirlik ile atık su içeren siyanür tedavisi için uygundur. Süreç özellikleri düşük işlem maliyeti ve çevresel dostluktur, ancak işleme verimliliği nispeten düşüktür ve reaksiyon hızı yavaştır. Atıksu kalitesi, sıcaklık ve pH değeri gibi faktörlerin biyodegradasyon yöntemleri üzerinde önemli bir etkisi vardır. Atık su büyük miktarda ağır metal veya diğer toksik ve zararlı maddeler içeriyorsa, mikroorganizmaların büyümesini ve metabolizmasını engelleyecektir; Düşük veya yüksek sıcaklıklar mikroorganizmaların aktivitesini etkileyebilir ve genel olarak uygun sıcaklık aralığı 20-35 ℃; Mikroorganizmaların normal büyümesini ve metabolizmasını sağlamak için pH değeri 6.5-8.5 arasında kontrol edilmelidir.
Fiziksel adsorpsiyon yöntemi
Fiziksel adsorpsiyon yöntemi prensibi, adsorpsiyon malzemelerinin gözenekli yapısını ve yüzey aktivitesini, atık sudaki siyanürü yüzeylerine adsorbe etmek için kullanmaktır. Aktif karbon, büyük spesifik yüzey alanı ve güçlü adsorpsiyon kapasitesi gibi özelliklere sahip yaygın olarak kullanılan bir adsorban malzemedir. Adsorpsiyon işlemi sırasında siyanür molekülleri, van der Waals kuvvetleri, elektrostatik çekim ve diğer mekanizmalar yoluyla aktif karbon gözeneklerine adsorbe edilir. Siyanür çatlama işleminde, fiziksel adsorpsiyon genellikle bir ön tedavi veya derin tedavi yöntemi olarak kullanılır. Siyanürü adsorpsiyonla uzaklaştırmak için aktif karbon ile donatılmış bir adsorpsiyon kolonu yoluyla atık su içeren siyanürden geçin. Bununla birlikte, bu yöntemin belirli sınırlamaları vardır, çünkü aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesi sınırlıdır ve düzenli değiştirme veya rejenerasyon gerektirir; Atık su içeren yüksek konsantrasyon siyanürün tedavi etkisi zayıftır ve adsorpsiyondan sonra aktif karbon düzgün tedavi edilmezse, ikincil kirliliğe neden olabilir.
Gelişmiş UV oksidasyon yöntemi
Ultraviyole gelişmiş oksidasyon yöntemi prensibi, hidroksil radikalleri gibi yüksek oksidatif serbest radikaller üretmek için oksidantları uyarmak için ultraviyole ışığın enerjisini kullanmaktır, böylece hızla oksitlenir ve siyanürün ayrıştırılmasıdır. Bu yöntem, güçlü oksidasyon kabiliyeti, hızlı reaksiyon hızı ve seçicilik gibi teknik avantajlara sahiptir ve atık su içeren siyanürü parçalamak için çeşitli zorlukları etkili bir şekilde tedavi edebilir. Suzhou Yiqing Çevre Koruma Technology Co., Ltd.'nin siyanür kırma ekipmanı, gelişmiş ultraviyole oksidasyon teknolojisini benimser ve atık su içeren yüksek konsantrasyon siyanürünün tedavisinde iyi performans gösterir. Bu cihaz, atık suda siyanürün hızlı bir şekilde oksitlenmesi ve ayrışılması için özel bir ultraviyole ışık kaynağı ve oksidan dozlama sistemi kullanır ve atık su kalitesinin deşarj standartlarını karşılamasını sağlar. Eşsiz tasarımı ve ileri teknolojisi, oksidasyon reaksiyonlarının verimliliğini ve işleme maliyetlerinin azalmasını artırdı. Geleneksel siyanür kırma işlemleri ile karşılaştırıldığında, bu ekipman iyi tedavi etkisi, küçük ayak izi ve yüksek derecede otomasyonun avantajlarına sahiptir ve elektrosun ve madencilik gibi sektörlerde atık su içeren yüksek konsantrasyon siyanürünün tedavisi için uygundur.
Siyanür çatlama işlem kontrolünün temel noktaları
Reaksiyon Durum Kontrolü
pH kontrolü
Farklı siyanür kırma işlemleri değişen pH gereksinimlerine sahiptir. Alkalin klorlama yönteminin alkalin koşulları altında gerçekleştirilmesi gerekir ve pH değeri genellikle 10-11'de kontrol edilir. Bu aralık içinde, klorlayıcı ajan siyanürü etkili bir şekilde oksitleyebilir. PH değeri çok düşükse, tedavi etkisini ve güvenliğini etkileyecek olan toksik siyanür klorür gazı üretilecektir; PH değeri çok yüksekse, reaksiyon hızını azaltacaktır. Hidrojen peroksit yöntemi için uygun pH değeri, hidroksil radikalleri üretmek ve oksidasyon verimliliğini arttırmak için hidrojen peroksitin ayrışmasına elverişli olan 9-11'dir. Biyodegradasyon yöntemi, mikrobiyal aktiviteyi korumak için 6.5-8.5 pH değeri gerektirir. PH değerinin ayarlanması, sülfürik asit, sodyum hidroksit, vb.Gibi asit veya alkali ilave edilerek elde edilebilir ve dozaj, atık su ve işlem gereksinimlerinin başlangıç pH değerine göre doğru bir şekilde hesaplanmalıdır.
sıcaklık kontrolü
Sıcaklığın siyanür kırma reaksiyonu üzerinde önemli bir etkisi vardır. Genel olarak, sıcaklıktaki bir artış reaksiyon hızını hızlandırabilir, ancak aşırı yüksek sıcaklıklar oksidanların ayrışmasına veya mikrobiyal inaktivasyona yol açabilir. Alkalin klorlama yöntemi için uygun sıcaklık aralığı 20-30 ℃'dir. Sıcaklık çok düşükse, reaksiyon hızı yavaşlar ve çok yüksekse, klor gazı kaçar ve tedavi etkisini azaltır. Hidrojen peroksit yöntemi 20-30 ℃ 'da daha iyi bir reaksiyon etkisine sahiptir. Biyodegradasyon için uygun sıcaklık 20-35 ℃'dir. Sıcaklık çok düşükse, mikrobiyal metabolizma yavaş olurken, çok yüksekse, mikroorganizmaların hücresel yapısına zarar verecektir. Sıcaklık, buhar ısıtma, soğuk su soğutma, vb. Gibi ısıtma veya soğutma ekipmanı ile ayarlanabilir.
Oksidan dozajın kontrolü
Oksidanların dozajının belirlenmesi, siyanür konsantrasyonu, tedavi süreci ve atık suyun tedavi hedeflerinin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir. Alkalin klorlama yöntemi için teorik dozaj, atık sudaki siyanür içeriğine dayanan kimyasal reaksiyon formülüne göre hesaplanabilir ve bu temelde genellikle% 10-20 oranında uygun bir fazlalık eklenebilir. Hidrojen peroksit yönteminin dozajının, atık suyun özelliklerine ve tedavi gereksinimlerine dayanan deneyler yoluyla belirlenmesi gerekir. Yetersiz dozaj, atık su kalitesini etkileyen eksik siyanür tedavisine yol açabilir; Aşırı dozaj işleme maliyetlerini artırabilir ve ayrıca ikincil kirliliğe neden olabilir. Bu nedenle, eklenen oksidan miktarını sıkı bir şekilde kontrol etmek gerekir ve ölçüm pompaları gibi ekipman yoluyla hassas ilave elde edilebilir.
Ekipman Operasyon Kontrolü
Karıştırma Sistemi Kontrolü
Karıştırma sistemi, siyanür çatlama reaksiyonunda önemli bir rol oynar. Atık suyu oksidanlarla tamamen karıştırabilir, reaksiyon hızını ve tedavi verimliliğini artırabilir. Karıştırma hızı, genellikle 100-300 r/dak'de kontrol edilen reaksiyon işlemine ve ekipman tipine göre ayarlanmalıdır. Karıştırma süresi, reaksiyonun tam olarak ilerlemesini sağlamak için reaksiyonun ilerlemesine göre belirlenmelidir. Aynı zamanda, karıştırma sistemini düzenli olarak korumak ve yönetmek, mikserin çalışma durumunu kontrol etmek, aşınmış parçaları zamanında değiştirmek ve karıştırma sisteminin normal çalışmasını sağlamak gerekir.
PH İzleme ve Kontrol Sistemi Kontrolü
PH izleme ve regülasyon sistemi, pH sensörleri aracılığıyla atık suyun pH değerini gerçek zamanlı olarak izler ve set değerine göre eklenen asit veya alkali miktarını otomatik olarak ayarlar. Sistemin doğruluğu ve stabilitesi, siyanür kırma reaksiyonunun etkinliğini doğrudan etkiler. Sistemin doğruluğunu sağlamak için pH sensörünü düzenli olarak kalibre etmek gerekir; Kararlılığı sağlamak için, sistemin devre ve boru hattı bağlantılarının normal olup olmadığını kontrol etmek gerekir. Aşırı pH dalgalanmaları, sensörler ve dozlama ekipmanı gibi anormal durumlar meydana gelirse, sorun gidermek için zamanında kontrol edilmelidir.
Oksidasyon Azaltma Potansiyeli (ORP) kontrolü
Oksidasyon azaltma potansiyeli (ORP), atık suyun oksidasyon azaltma durumunu yansıtır ve siyanür çatlama işlemlerinde büyük önem taşımaktadır. ORP kontrol aralığı farklı işlemler için değişir. Alkalin klorlama yöntemi için ORP genellikle 600-700 mV'de kontrol edilirken, hidrojen peroksit yöntemi için 400-500 mV'de kontrol edilir. ORP değerini izleyerek, reaksiyonun ilerlemesi belirlenebilir ve reaksiyonun uç noktası kontrol edilebilir. ORP değeri ayarlanan aralığa ulaştığında, reaksiyonun temel olarak tamamlandığını ve oksidan ilavesinin durdurulabileceğini gösterir. ORP sensörleri gerçek zamanlı izleme için kullanılabilir ve ilave edilen oksidan miktarı, reaksiyonun kesin kontrolünü sağlamak için otomatik bir kontrol sistemi ile ayarlanabilir.
Siyanür kırma teknolojisinin vaka çalışması ve etki değerlendirmesi
Gerçek vaka analizi ve analizi
Elektrokaplama endüstrisinde, belirli bir işletme atık su içeren siyanür tedavi etmek için alkalin klorlama yöntemi kullanır. Tedavi işlemi aşağıdaki gibidir: Önce atık suyu bir düzenleyici tank haline getirin, pH değerini 10-11 olarak ayarlayın ve daha sonra yaklaşık 1-2 saatlik bir reaksiyon süresi ile oksidasyon reaksiyonu için sodyum hipoklorit ekleyin. Çalışma parametreleri açısından, eklenen sodyum hipoklorit miktarı, atık sudaki siyanür konsantrasyonuna göre belirlenir ve genel fazlalık% 10-% 20'dir. Tedaviden sonra, atık sudaki siyanür konsantrasyonu, başlangıç 50mg/L'den 0.5mg/L'nin altına düştü, siyanür atılım oranı%99'a kadar ve atık su kalitesi ulusal deşarj standartlarını karşıladı. Bu işlem ekipmanına yapılan yatırım nispeten düşüktür ve işletme maliyeti esas olarak kimyasalların maliyetinden kaynaklanmaktadır ve bu da önemli ekonomik faydalar sağlar.
Madencilik endüstrisinde, belirli bir fayda tesisinden atık su içeren siyanür, ultraviyole ileri oksidasyon yöntemi kullanılarak işlenir. Atıksu önce büyük partikül safsızlıklarını uzaklaştırmak için ön işlenir ve daha sonra ultraviyole ışık ve oksidan etkisi altında oksidasyon reaksiyonu için gelişmiş ultraviyole oksidasyon ekipmanına yaklaşık 30-60 dakika reaksiyon süresi ile girer. Çalışma parametreleri açısından, eklenen oksidan miktarı atık su kalitesi ve tedavi gereksinimlerine göre belirlenir. Tedaviden sonra, atık su içeren yüksek konsantrasyon siyanürdeki siyanür konsantrasyonu, 200mg/L'den 1mg/L'nin altına düştü ve tedavi etkisi iyiydi. Ekipman yatırımı nispeten yüksek olsa da, işleme verimliliği yüksek, ayak izi küçük ve uzun vadeli ekonomik faydalar dikkate değerdir.
Performans göstergeleri ve yöntemleri
Siyanür kırma teknolojisinin etkinliğini değerlendirmek için ana göstergeler arasında siyanür kırma oranı ve atık su kalitesi bulunmaktadır. Siyanür kırılma hızı, tedaviden önce ve sonra atık sudaki siyanür konsantrasyonundaki azalma oranını ifade eder. Hesaplama formülü şunlardır: siyanür kırılma hızı = (tedaviden önce siyanür konsantrasyonu - tedaviden sonra siyanür konsantrasyonu)/tedaviden önce siyanür konsantrasyonu x%100. Atıksu kalitesi esas olarak siyanür ve ağır metaller gibi kirleticilerin içeriğinin ulusal veya yerel deşarj standartlarını karşılayıp karşılamadığına odaklanmaktadır.
Değerlendirme yöntemi esas olarak titrasyon ve spektrofotometri gibi kimyasal analiz yöntemlerini benimser ve atık suyu tedaviden önce ve sonra düzenli olarak test eder. Değerlendirme kriterleri ilgili çevre düzenlemelerine ve endüstri standartlarına dayanmaktadır. Değerlendirme sonuçlarına göre, siyanür atılım oranı beklentileri karşılamıyorsa veya atık su kalitesi standartları karşılamıyorsa, proses optimizasyonu ve ayarlama, pH değeri, sıcaklık, oksidan dozaj, vb. Gibi işlem parametrelerinin optimize edilmesi veya siyanür kırpma etkisini ve vere kalitesini iyileştirmek için tedavi süreçlerinin yerini alarak gerçekleştirilebilir.
Siyanür çatlama teknolojisinin gelişme eğilimleri ve beklentileri
Teknolojik İnovasyon Yönü
Siyanür kırma sürecinin gelecekteki teknolojik inovasyon yönü, yeni oksidanların araştırılması ve geliştirilmesi, süreçlerin entegrasyonu ve otomasyonuna odaklanacaktır. Yeni oksidanların araştırılması ve geliştirilmesinde, bilim adamları geleneksel oksidanların neden olduğu ikincil kirliliği azaltmak için daha verimli ve çevre dostu alternatifler bulmaya kararlıdırlar. Örneğin, güçlü oksitleyici özelliklere ve zararsız reaksiyon ürünlerine sahip bazı yeni bileşikler inceleniyor ve test ediliyor. Süreçlerin entegrasyonu, çoklu siyanür kırma işlemlerinin organik kombinasyonudur ve tedavi verimliliğini ve etkinliğini artırmak için ilgili avantajlarından yararlanır. Örneğin, kimyasal oksidasyonun biyodegradasyon ile entegre edilmesi, önce kimyasal oksidasyon yoluyla siyanür konsantrasyonunu azaltması ve daha sonra biyodegradasyon yoluyla su kalitesinin daha da arındırılması. Otomasyon açısından, siyanür çatlama reaksiyonlarının gerçek zamanlı izlenmesini ve hassas kontrolünü elde etmek, insan parazitini azaltmak ve işlemenin stabilitesini ve güvenilirliğini artırmak için gelişmiş sensörler ve kontrol sistemleri kullanılır. Bu yenilikler, daha yüksek verimlilik, çevre dostu ve zekaya doğru siyanür kırma süreçlerinin gelişimini yönlendirecektir.
Çevre Koruma ve Sürdürülebilir Kalkınma Gereksinimleri
Siyanür kırma süreci çevre koruma ve sürdürülebilir kalkınmada büyük önem taşımaktadır. Giderek daha katı çevresel standartlarla, siyanür çatlama işlemi gereksinimleri karşılamak için sürekli olarak geliştirilmelidir. Bir yandan, tedavi süreci sırasında kirletici emisyonlarını azaltmak ve ikincil kirlilikten kaçınmak gerekir. Örneğin, yan ürünler içeren klor üretimini azaltmak için daha temiz oksidanlar ve işlemler kullanma. Öte yandan, kaynakların geri dönüşümü ve yeniden kullanılmasına dikkat edilmelidir. Atık su içeren siyanür, maksimum kaynak kullanımı elde etmek için siyanür çıkarma işlemleri yoluyla geri kazanılabilen ve yeniden kullanılabilen değerli metal elemanları içerebilir. Buna ek olarak, biyodegradasyon gibi çevre dostu süreçlerin uygulanması, çevre üzerindeki etkisini azaltmak için daha da desteklenecektir. Siyanür kırma süreci sadece çevresel gereksinimleri karşılamakla kalmaz, aynı zamanda sürdürülebilir kalkınmaya katkıda bulunan kaynakların etkili bir şekilde kullanılmasına da ulaşmaktadır.
