Sianidin Təmizləmə Metodları - Tərkibində Əczaçılıq Tullantı Suları

giriş

Əczaçılıq sənayesinin sürətli inkişafı ilə siyanid tərkibli çirkab sularının təmizlənməsi ətraf mühitin mühafizəsi sahəsində vacib bir məsələyə çevrilmişdir. Sianid yüksək zəhərli bir maddədir və hətta az miqdarda belə insan sağlamlığına və ekoloji mühitə böyük zərər verə bilər. Sianid tərkibli əczaçılıq çirkab sularının lazımi şəkildə təmizlənmədən axıdılması su mənbələri, su orqanizmləri və bütün ekosistemə ciddi təhlükə yaradacaq. Buna görə də, əczaçılıq çirkab sularındakı siyanid miqdarını məqbul səviyyəyə endirmək üçün effektiv təmizləmə metodlarının tətbiqi çox vacibdir.

Əczaçılıq Tullantı Sularında Sianidin Mənbələri və Təhlükələri

Mənbələr

Siyanid bəzi farmasevtik sintez proseslərində istifadə olunur. Məsələn, müəyyən dərman vasitələrinin istehsalında sianid tərkibli birləşmələr xammal və ya reaksiya aralıq məhsulları kimi istifadə oluna bilər. İstehsal prosesi zamanı siyanür qaçılmaz olaraq çirkab sulara daxil olacaq və nəticədə tərkibində əczaçılıq tullantıları olan siyanid əmələ gələcək.

Təhlükələr

1. İnsanlar üçün toksiklik : Sianid insan bədənində sitoxrom oksidazın fəaliyyətini inhibə edə, tənəffüs zəncirində elektronların normal ötürülməsini maneə törədə və nəticədə toxuma hipoksiyasına səbəb ola bilər. Ağır hallarda, sürətli ölümə səbəb ola bilər. Hətta aşağı konsentrasiyalı sianidə uzun müddət məruz qalma belə xroniki zəhərlənməyə səbəb ola bilər, sinir sisteminə, ürək-damar sisteminə və digər fizioloji funksiyalara təsir göstərə bilər.

2. Ekosistemə Zərər : Su mühitində siyanid balıqlar və digər su orqanizmləri üçün olduqca zəhərlidir. Su orqanizmlərinin qəlsəmələrinə və sinir sistemlərinə zərər verə bilər, onların nəfəs alma və yaşama qabiliyyətini azaldır. Bundan əlavə, qida zənciri vasitəsilə siyanid toplana və böyüdülə bilər ki, bu da qida zəncirindəki daha yüksək səviyyəli orqanizmlər üçün təhlükə yaradır.

Siyanid üçün Ümumi Təmizləmə Metodları - Tərkibində Əczaçılıq Tullantı Suları

Kimyəvi Oksidləşmə Metodu

1. Qələvi Xlorlama

• Prinsip : Qələvi şəraitdə (adətən pH = 10-11), xlor qazı və ya natrium hipoxlorit kimi xlor tərkibli oksidləşdiricilər çirkab sularına əlavə olunur. Sianid əvvəlcə siyanata oksidləşir, daha sonra isə karbon qazı və azot qazına oksidləşir.

• Üstünlükləri : Bu metodun tətbiq tarixi nisbətən uzundur və geniş istifadə olunur. Təmizləmə effekti sabitdir və çirkab sularındakı siyanid tərkibini effektiv şəkildə azalda bilər. Tələb olunan avadanlıq nisbətən sadədir və əməliyyatı mənimsəmək nisbətən asandır.

• Dezavantajları : Xlor tərkibli oksidləşdiricilər çirkab sularındakı digər üzvi maddələrlə reaksiyaya girərək kanserogen və mutagen olan trihalometanlar kimi zərərli əlavə məhsullar əmələ gətirə bilər. Bundan əlavə, oksidləşdiricilərin dozası dəqiq idarə olunmalıdır. Miqdar çox böyük olarsa, kimyəvi maddələrin həddindən artıq istehlakına səbəb olacaq və emal xərclərini artıracaq; miqdar çox az olarsa, emal effekti ideal olmayacaq.

1.Ozon oksidləşməsi

• Prinsip : Ozon güclü oksidləşdirici maddədir. Çirkab sularının təmizlənməsi prosesində ozon siyanidlə birbaşa reaksiyaya girə bilər, siyaniddəki bağı pozur və bir sıra mürəkkəb sərbəst radikal reaksiyalar vasitəsilə karbon qazı və azot kimi zəhərli olmayan maddələrə oksidləşir.

• Üstünlükləri : Ozon oksidləşməsi yüksək təmizləmə səmərəliliyinə malikdir və siyanidi tez bir zamanda parçalaya bilir. Təmizlənmiş suya əlavə zərərli maddələr daxil etmir və ikinci dərəcəli çirklənmənin qarşısını alır. Eyni zamanda, ozon çirkab sularının dezinfeksiya edilməsində və rəngsizləşdirilməsində, təmizlənmiş suyun ümumi keyfiyyətinin yaxşılaşdırılmasında da rol oynaya bilər.

• Dezavantajları : Ozon istehsalı üçün avadanlıq nisbətən bahadır və enerji sərfiyyatı yüksəkdir. Ozonun suda həll olma qabiliyyəti nisbətən aşağıdır ki, bu da onun reaksiya səmərəliliyini məhdudlaşdırır. Bundan əlavə, ozonun stabilliyi zəifdir və onu yerində istehsal etmək lazımdır ki, bu da emal prosesinin istismarı və idarə olunmasının mürəkkəbliyini artırır.

1.Hidrogen peroksidin oksidləşməsi

• Prinsip : Dəmir ionları kimi katalizatorun iştirakı ilə hidrogen peroksid yüksək reaktivliyə malik hidroksil radikalları əmələ gətirmək üçün parçalanır. Bu radikallar əvvəlcə siyanidi siyanata oksidləşdirə, daha sonra isə siyanatı zəhərli olmayan maddələrə oksidləşdirə bilər.

• Üstünlükləri : Hidrogen peroksid nisbətən təmiz oksidləşdirici maddədir və reaksiya məhsulları əsasən su və oksigendir, bu da ikinci dərəcəli çirklənməyə səbəb olmayacaq. Təmizləmə prosesi nisbətən mülayimdir və çirkab sularının keyfiyyətindəki dəyişikliklərə müəyyən dərəcədə uyğunlaşma qabiliyyətinə malikdir.

• Dezavantajları : Katalitik oksidləşmə sistemi pH dəyəri və katalizator dozası kimi reaksiya şərtlərinə ciddi nəzarət tələb edir. Şərtlər uyğun deyilsə, oksidləşmə səmərəliliyi xeyli azalacaq. Bundan əlavə, hidrogen peroksidin qiyməti nisbətən yüksəkdir və bu da çirkab sularının təmizlənməsi xərclərini artıracaq.

Bioloji Müalicə Metodu

1. Prinsip : Bəzi mikroorqanizmlər siyanidi parçalamaq qabiliyyətinə malikdir. Uyğun temperatur, pH dəyəri və həll olmuş oksigen kimi uyğun ətraf mühit şəraitində bu mikroorqanizmlər böyümə və maddələr mübadiləsi üçün siyanidi karbon və ya azot mənbəyi kimi istifadə edə, siyanidi karbon qazı, su və ammonyak kimi zəhərli olmayan maddələrə çevirə bilərlər. Məsələn, Pseudomonas cinsindəki bəzi bakteriyalar bir sıra fermentativ reaksiyalar vasitəsilə siyanidi parçalaya bilər.

2. Üstünlükləri : Bioloji təmizləmə ekoloji cəhətdən təmiz bir üsuldur. Çox miqdarda kimyəvi reagent tələb etmir və bu da kimyəvi tullantıların əmələ gəlməsini azaldır. Əməliyyat dəyəri bəzi kimyəvi oksidləşmə üsulları ilə müqayisədə nisbətən aşağıdır, xüsusən də böyük miqyaslı aşağı konsentrasiyalı siyanid tərkibli çirkab sularının təmizlənməsi üçün uyğundur.

3. Dezavantajları : Bioloji təmizləmə mikroorqanizmlərin fəaliyyətindən çox asılıdır. Mikroorqanizmlərin çirkab sularının keyfiyyətindəki dəyişikliklərə, məsələn, sianid konsentrasiyasının qəfil artmasına, pH dəyərinin dəyişməsinə və zəhərli və inhibitor maddələrin mövcudluğuna uyğunlaşma qabiliyyəti nisbətən zəifdir. Təmizləmə müddəti adətən kimyəvi oksidləşmə metodlarından daha uzun olur və daha çox torpaq ehtiyatı tutmaq üçün geniş sahəli reaksiya çəni tələb olunur.

Fiziki - Kimyəvi Müalicə Metodu

1.Adsorbsiya metodu

• Prinsip : Çirkab sularında siyanidi adsorbsiya etmək üçün aktivləşdirilmiş karbon , seolit ​​və qətran kimi adsorbentlərdən istifadə olunur. Böyük xüsusi səth sahəsi və zəngin məsaməli quruluşu ilə aktivləşdirilmiş karbon siyanidi fiziki və kimyəvi vasitələrlə adsorbsiya edə bilər. Aktivləşdirilmiş karbonun səth funksional qrupları elektrostatik cazibə və kimyəvi rabitə vasitəsilə siyanid ionları ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilər.

• Üstünlükləri : Adsorbsiya metodu sadə bir əməliyyat prosesinə malikdir və çirkab sularındakı aşağı konsentrasiyalı siyanidi effektiv şəkildə təmizləyə bilər. Bəzi hallarda adsorbentlər bərpa oluna və təkrar istifadə edilə bilər ki, bu da təmizləmə xərclərini azaldır. Təmizləmə effektini daha da yaxşılaşdırmaq üçün digər təmizləmə üsulları ilə də birləşdirilə bilər.

• Dezavantajları : Adsorbentlərin adsorbsiya qabiliyyəti məhduddur. Adsorbent doyduqda, onu dəyişdirmək və ya bərpa etmək lazımdır. Regenerasiya prosesi nisbətən mürəkkəbdir və əlavə enerji və kimyəvi maddələr tələb edə bilər. Bundan əlavə, yüksək keyfiyyətli adsorbentlərin qiyməti nisbətən yüksəkdir.

1.Membran Ayırma Metodu

• Prinsip : Sianidi çirkab sularından ayırmaq üçün tərs osmoz, nanofiltrasiya və ultrafiltrasiya kimi membran ayırma texnologiyalarından istifadə etmək olar. Bu membranlar selektiv keçiriciliyə malikdir və sianidi və digər daha böyük molekulyar çəkili çirkləndiriciləri saxlayarkən su molekullarının və bəzi kiçik molekulyar maddələrin keçməsinə imkan verir. Məsələn, tərs osmoz prosesində yüksək təzyiq altında su yarı keçirici membrandan keçir, sianid isə yüksək təzyiq tərəfində tutulur.

• Üstünlükləri : Membran ayrılması siyanidin yüksək dəqiqliklə yüksək səmərəli ayrılmasına nail olmağa imkan verir. Fasiləsiz işləyə bilər və kiçik bir əraziyə malikdir. Təmizlənmiş suyun keyfiyyəti nisbətən sabitdir və ciddi axıdma standartlarına cavab verə bilər.

• Dezavantajları : Membran çirklənməyə meyllidir ki, bu da membran axınını və ayrılma səmərəliliyini azaldacaq. Membranı təmizləmək və dəyişdirmək baha başa gəlir. Bundan əlavə, membran ayırma avadanlığına ilkin investisiya nisbətən böyükdür.

Proseslərin seçilməsi və optimallaşdırılması

Tərkibində əczaçılıq tullantı suları olan siyanidin təmizlənməsi prosesini seçərkən bir çox amillər hərtərəfli nəzərə alınmalıdır.

1. Çirkab sularının keyfiyyəti : Çirkab sularındakı siyanidin konsentrasiyasını, ağır metallar və üzvi maddələr kimi digər çirkləndiricilərin mövcudluğunu və çirkab sularının pH dəyərini təhlil edin. Yüksək konsentrasiyalı siyanid tərkibli çirkab suları üçün kimyəvi oksidləşmə üsulları daha uyğun ola bilər; aşağı konsentrasiyalı siyanid tərkibli çirkab suları üçün bioloji təmizləmə və ya fiziki-kimyəvi təmizləmə üsulları nəzərdən keçirilə bilər.

2. Təmizləmə Tələbləri : Təmizlənmiş suyun tələb olunan axıdılması standartlarını və ya təkrar istifadə tələblərini müəyyən edin. Sianid üçün axıdılma standartı çox sərtdirsə, təmizlənmiş suyun standarta cavab verməsini təmin etmək üçün birdən çox təmizləmə metodunun kombinasiyası tələb oluna bilər.

3. İqtisadi amillər : Təmizləmə avadanlığının investisiya xərclərini, kimyəvi maddələrin dəyəri daxil olmaqla istismar xərclərini, enerji istehlakını və əmək xərclərini, eləcə də çamurun təmizlənməsi və utilizasiyası xərclərini nəzərə alın. Münasib qiymətə və yaxşı iqtisadi faydaya malik bir təmizləmə prosesi seçin.

4. Ətraf mühitə təsiri : Daha az ikinci dərəcəli çirklənmə yaradan təmizləmə üsullarına üstünlük verin. Məsələn, qələvi xlorlama ilə müqayisədə ozon oksidləşməsi və bioloji təmizləmə üsulları daha az zərərli əlavə məhsullar istehsal edir və bu məhsullar daha ekoloji cəhətdən təmizdir.

Bundan əlavə, faktiki müalicə prosesində müalicə prosesinin davamlı optimallaşdırılması da lazımdır. Təmizlənmiş suyun keyfiyyətinə mütəmadi olaraq nəzarət etmək, təmizləyici avadanlığın iş parametrlərini vaxtında uyğunlaşdırmaq, təmizləyici sistemin dayanıqlı işləməsini və yaxşı təmizlənmə effektlərinin əldə edilməsini təmin etmək üçün avadanlığa texniki qulluq və təmir işləri aparmaq.

Nəticə

Tərkibində siyanid olan əczaçılıq tullantı sularının təmizlənməsi ətraf mühitin mühafizəsi və insan sağlamlığı üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. Müxtəlif müalicə üsulları, o cümlədən kimyəvi oksidləşmə, bioloji təmizlənmə və fiziki-kimyəvi müalicə, öz xüsusiyyətlərinə və tətbiq dairəsinə malikdir. Praktik mühəndislik tətbiqlərində tullantı suyunun keyfiyyəti, təmizlənmə tələbləri, iqtisadi xərclər və ətraf mühitə təsirlər kimi müxtəlif amilləri hərtərəfli nəzərə almaq və müvafiq təmizlənmə prosesini seçmək və optimallaşdırmaq lazımdır. Elm və texnologiyanın davamlı inkişafı ilə əczaçılıq sənayesinin davamlı inkişafı və ətraf mühitin mühafizəsi üçün güclü dəstək verən siyanid tərkibli əczaçılıq tullantı sularının daha səmərəli, ekoloji cəhətdən təmiz və qənaətcil təmizləmə texnologiyaları yaranmağa davam edəcəkdir.