Proces elektrolitičke oksidacije za tretman otpadnih voda od natrijum cijanida

Uvod

Otpadne vode koje sadrže cijanid, posebno one nastale iz Sodium Cyanide, predstavlja veliki ekološki problem. Takve otpadne vode su vrlo toksične i uglavnom potiču iz industrija poput galvanizacije, proizvodnje plina, koksanja, metalurgije, prerade metala, hemijskih vlakana, plastike, pesticida i hemijske industrije. U vodi su nestabilne i sklone razgradnji. I neorganske i organske cijanidi su izuzetno otrovne supstance. Na primjer, smrtonosna doza cijanid za ljudski organizam iznosi 0.18 g, a kalijum cijanida 0.12 g. Osim toga, smrtonosna koncentracija cijanida za ribe u vodi kreće se od 0.04 - 0.1 mg/L. Kao rezultat toga, hitno su potrebne efikasne metode tretmana kako bi se ublažio njegov štetan uticaj na okolinu i ljudsko zdravlje.

Osnove elektrolitičke oksidacije otpadnih voda koje sadrže cijanid

The Proces elektrolitičke oksidacije za liječenje Otpadne vode natrijum cijanida Radi na principu korištenja električne struje za pokretanje hemijskih reakcija na anodi i katodi, čime se cijanid u otpadnoj vodi pretvara u manje štetne supstance. U ovom procesu, i jednostavni cijanid i složeni cijanid u otpadnoj vodi podliježu elektrolizi.

Anodne reakcije

• Za jednostavni cijanid: During the first - stage reaction at the anode, simple cyanide reacts vigorously with other substances in the wastewater to form a less toxic compound. In the subsequent second stage, two reactions occur. One reaction further breaks down this compound into ugljen dioxide, nitrogen, and water. The other reaction results in the generation of ammonium.

• Za koordinacijski cijanid (na primjeru kompleksa koji sadrži bakar)Kada koordinacijski cijanid, poput kompleksa koji sadrže bakar, dođe do anode, reaguje formirajući ione bakra i još jedan manje toksičan spoj. Kada se kuhinjska so doda u elektrolitički medij, odvijaju se dodatne reakcije. Ioni hlorida iz soli se oksidiraju i formiraju nascentni hlor. Ovaj nascentni hlor zatim reaguje sa cijanidom i drugim supstancama u otpadnoj vodi kako bi razgradio cijanidne spojeve na manje štetne proizvode, uključujući ugljen-dioksid, azot i ione hlorida.

Katodne reakcije

Na katodi, vodikovi ioni primaju elektrone i formiraju vodikov gas. Kod cijanidnih kompleksa koji sadrže metal, kao što su oni sa bakrom, bakarovi ioni primaju elektrone i mogu se taložiti kao metal bakar. Pod određenim uslovima, bakarovi ioni mogu reagovati i sa hidroksidnim ionima formirajući talog bakarovog hidroksida.

Ključna razmatranja u procesu elektrolitičke oksidacije

• Materijali za elektrodeIzbor materijala elektroda je ključan. U mnogim slučajevima, meki čelik se može koristiti kao materijal katode. Međutim, anode moraju izdržati oštre elektrohemijske uslove. Dimenzionalno stabilne anode (DSA), koje su napravljene od oksida plemenitih metala i proizvodi ih nekoliko kompanija, dobro su prilagođene ovoj primjeni. Grafit također može poslužiti kao materijal anode, ali ima nedostatak što se postepeno troši tokom procesa elektrolize.

• temperature ControlTemperatura otpadne tečnosti tokom elektrolize mora se pažljivo regulisati. Generalno je treba održavati ispod 25 °C. Ako temperatura previše poraste, hlor koji nastaje oksidacijom hloridnih jona u dodatoj soli će izaći prije nego što može reagovati sa cijanidom, čime se smanjuje efikasnost procesa uništavanja cijanida.

• Dodavanje hloridnih ionaDodavanje hloridnih iona u otpadnu vodu može poboljšati elektrolitičku oksidaciju cijanida. Tipično, dodavanje 1-2 g/L hloridnih iona je dovoljno. U nekim slučajevima, pokazalo se da dodavanje obične soli (natrijum hlorida) u koncentraciji od 25 g po litri u otpadnu tečnost efikasno pomaže u elektrolitičkoj destrukciji cijanida.

Prednosti procesa elektrolitičke oksidacije

• Visoka efikasnost za otpadne vode visoke koncentracijeProces elektrolitičke oksidacije je posebno efikasan za tretman otpadnih voda koje sadrže visoku koncentraciju cijanida, kao što su one koje se nalaze u rudnicima zlata. Može značajno smanjiti koncentraciju cijanida u otpadnim vodama.

• In-situ generiranje reaktivnih vrstaTokom elektrolize, unutar sistema se stvaraju reaktivne vrste poput novonastalog hlora. Ovo eliminiše potrebu za vanjskim dodavanjem potencijalno opasnih i skupih oksidacionih sredstava u velikim količinama.

• savitljivostProces se može prilagoditi prema specifičnom sastavu otpadne vode. Kontroliranjem parametara kao što su gustoća struje, napon i dodavanje određenih soli, proces elektrolitičke oksidacije može se optimizirati za različite vrste otpadnih voda koje sadrže cijanide, bez obzira sadrže li jednostavne ili složene cijanidne spojeve.

zaključak

Proces elektrolitičke oksidacije nudi obećavajuće rješenje za tretman natrijum cijanid otpadne vode. Razumijevanjem hemijskih reakcija koje se odvijaju na anodi i katodi, pažljivim odabirom materijala elektroda, kontrolom temperature i dodavanjem odgovarajućih količina hloridnih iona, ova metoda može efikasno ukloniti zagađenje cijanidom iz otpadnih voda. Kako industrije nastavljaju tražiti održivije i efikasnije načine upravljanja svojim otpadom, proces elektrolitičke oksidacije vjerovatno će dobiti širu primjenu u tretmanu otpadnih voda koje sadrže cijanid. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja i razvoj kako bi se poboljšao proces, smanjili troškovi i povećala njegova ukupna efikasnost i ekološka prihvatljivost.