Rheoli Amodau Ymateb mewn Trin Dŵr Gwastraff Cyanid

Cyflwyniad

Mae cyanid - sy'n cynnwys dŵr gwastraff yn cael ei gynhyrchu o brosesau diwydiannol amrywiol megis platio metel, cas dur - caledu, a mireinio mwyn aur ac arian. Oherwydd y gwenwyndra uchel o cyanid, a all fod yn angheuol i organebau byw hyd yn oed ar grynodiadau isel, mae triniaeth briodol o ddŵr gwastraff o'r fath yn hollbwysig. Un o agweddau hanfodol effeithiol trin dŵr gwastraff cyanid yw union reolaeth amodau adwaith. Bydd yr erthygl hon yn ymchwilio i'r amodau adwaith allweddol a sut i'w rheoli yn ystod y driniaeth sianid - sy'n cynnwys dŵr gwastraff.

Rheoli pH

Arwyddocâd mewn Prosesau Triniaeth Gwahanol

Proses Clorineiddio 1.Alkaline

• Mae clorineiddiad alcalïaidd yn ddull cyffredin o drin dŵr gwastraff cyanid, ac mae rheolaeth pH yn chwarae rhan hanfodol. Mae'r adwaith triniaeth yn digwydd mewn dau gam. Yn y cam cyntaf, mae cyanid yn cael ei ocsidio i cyanate gan sodiwm hypoclorit neu gyfuniad o nwy clorin a sodiwm hydrocsid. Yr ystod pH optimaidd ar gyfer yr ocsidiad cam cyntaf hwn fel arfer yw rhwng 10 ac 11. Os yw'r pH yn rhy isel, gan droi'n asidig, gall yr adwaith gynhyrchu cyanogen clorid gwenwynig, sy'n achosi perygl sylweddol. Er enghraifft, pan fydd y pH yn gostwng 8. islaw gall y sgil-gynnyrch niweidiol hwn ffurfio. Ar y llaw arall, os yw'r pH yn rhy uchel, bydd y gyfradd adwaith yn gostwng yn sylweddol. Gall gwerthoedd pH uchel effeithio ar hydoddedd ac adweithedd yr adweithyddion, gan wneud y broses ocsideiddio yn llai effeithlon.

Dull perocsid 2.Hydrogen

• Yn y driniaeth sy'n seiliedig ar hydrogen perocsid o ddŵr gwastraff cyanid, mae'r ystod pH optimaidd fel arfer yn gorwedd rhwng 9 ac 11. Yn y dull hwn, mae hydrogen perocsid yn dadelfennu ym mhresenoldeb catalydd (fel halwynau haearn) i gynhyrchu radicalau hydrocsyl adweithiol iawn sy'n ocsideiddio'r cyanid. Mae'r pH o fewn yr ystod hon yn hyrwyddo dadelfeniad hydrogen perocsid a ffurfio'r radicalau hanfodol hyn. Os yw'r pH y tu allan i'r ystod hon, bydd dadelfeniad hydrogen perocsid yn cael ei atal, gan leihau'r effeithlonrwydd ocsideiddio cyffredinol.

Proses 3.Biodegradation

• Ar gyfer bioddiraddio cyanid - sy'n cynnwys dŵr gwastraff, lle mae micro-organebau'n dadelfennu cyanid yn sylweddau diniwed, mae angen cynnal y pH rhwng 6.5 a 8.5. Mae gan ficro-organebau ystod pH optimaidd ar gyfer eu gweithgareddau metabolaidd. Os yw'r pH yn rhy asidig neu'n rhy alcalïaidd, gall ddadnatureiddio'r ensymau sy'n gysylltiedig â'r cyanid - llwybrau metabolaidd diraddiol y micro-organebau. Er enghraifft, os yw'r pH yn disgyn o dan 6.5. bydd llawer o cyanid - bacteria diraddiol yn profi gostyngiad yn eu cyfradd twf a cyanid - gallu diraddiol.

Dulliau ar gyfer Addasu pH

Er mwyn rheoli'r pH, mae sylweddau asidig neu alcalïaidd priodol yn cael eu hychwanegu at y dŵr gwastraff. Mae asidau cyffredin a ddefnyddir yn cynnwys asid sylffwrig ac asid hydroclorig, tra bod alcalïau cyffredin yn sodiwm hydrocsid a chalsiwm hydrocsid. Mae faint o asid neu alcali sydd i'w ychwanegu yn cael ei gyfrifo ar sail pH cychwynnol y dŵr gwastraff a'r pH targed ar gyfer y broses drin benodol. Gwneir mesuriad pH manwl gywir gan ddefnyddio synwyryddion pH, a gellir defnyddio systemau dosio awtomataidd i ychwanegu'r cemegau gofynnol yn gywir.

Rheoli tymheredd

Effaith ar Gyfraddau Ymateb

Clorineiddio 1.Alcalin a Dulliau Perocsid Hydrogen

• Yn gyffredinol, gall cynnydd mewn tymheredd gyflymu'r cyfraddau adwaith mewn cloriniad alcalïaidd a thriniaeth sy'n seiliedig ar hydrogen perocsid. Fodd bynnag, mae angen rheoli'r tymheredd yn ofalus. Mewn clorineiddiad alcalïaidd, yr ystod tymheredd gorau posibl yw tua 20 - 30 ° C. Os yw'r tymheredd yn rhy isel, bydd y gyfradd adwaith yn araf, gan arwain at ocsidiad cyanid anghyflawn. Er enghraifft, ar dymheredd is na 15 ° C, bydd yr adwaith rhwng cyanid a sodiwm hypoclorit yn cymryd amser llawer hirach i'w gwblhau. Ar y llaw arall, os yw'r tymheredd yn rhy uchel, yn achos cloriniad alcalïaidd, gall nwy clorin ddianc o'r ateb, gan leihau effeithiolrwydd yr asiant ocsideiddio. Yn y dull hydrogen perocsid, gall tymheredd uwch na 35 ° C achosi dadelfeniad cyflym o hydrogen perocsid, gan arwain at ffurfio nwy ocsigen yn lle'r radicalau hydrocsyl a ddymunir ar gyfer ocsidiad cyanid.

Proses 2.Biodegradation

• Wrth fioddiraddio cyanid - sy'n cynnwys dŵr gwastraff, yr ystod tymheredd gorau posibl ar gyfer y mwyafrif o ficro-organebau cyanid yw 20 - 35 ° C. Gall tymheredd y tu allan i'r ystod hon gael effaith sylweddol ar weithgaredd y micro-organebau. Ar dymheredd isel (o dan 20 ° C), mae cyfradd metabolig y micro-organebau yn arafu, ac efallai na fyddant yn gallu dadelfennu cyanid yn effeithlon. Gall tymereddau uchel (uwch na 35°C) niweidio cellbilenni ac ensymau'r micro-organebau, gan arwain at farwolaeth celloedd a cholli eu gallu diraddiol cyanid.

Technegau Rheoleiddio Tymheredd

Er mwyn cynnal y tymheredd priodol, gellir gosod systemau gwresogi neu oeri yn yr adweithyddion trin dŵr gwastraff. Ar gyfer gwresogi, gellir defnyddio systemau gwresogi stêm neu wresogyddion trydan. Mewn oeri, gellir defnyddio cyfnewidwyr gwres wedi'u hoeri â dŵr neu gyddwysyddion wedi'u hoeri ag aer. Mae'r tymheredd yn cael ei fonitro'n barhaus gan ddefnyddio synwyryddion tymheredd, ac mae'r systemau gwresogi neu oeri yn cael eu haddasu yn unol â hynny i gadw'r tymheredd o fewn yr ystod optimaidd ar gyfer y broses drin.

Rheoli Dos Oxidant

Pennu'r Swm Cywir

Clorineiddiad 1.Alkaline

• Mewn clorineiddiad alcalïaidd, cyfrifir faint o ocsidydd (sodiwm hypoclorit neu nwy clorin) sydd ei angen ar sail yr adwaith stoichiometreg â cyanid. Yn ymarferol, mae gormodedd o ocsidydd, fel arfer 10 - 20% yn fwy na'r swm damcaniaethol, yn cael ei ychwanegu fel arfer. Mae hyn er mwyn sicrhau ocsidiad llawn cyanid, oherwydd efallai y bydd sylweddau eraill yn y dŵr gwastraff a all ddefnyddio'r ocsidydd. Os yw'r dos ocsidydd yn rhy isel, ni fydd cyanid yn cael ei ocsidio'n llwyr, a gall y dŵr gwastraff wedi'i drin gynnwys lefelau uchel o cyanid gwenwynig o hyd. Ar y llaw arall, os yw'r dos yn rhy uchel, nid yn unig mae'n cynyddu'r gost trin ond gall hefyd arwain at ffurfio sgil-gynhyrchion diangen, fel sgil-gynhyrchion diheintio niweidiol pan fo clorin gormodol yn adweithio â deunydd organig arall yn y dŵr gwastraff.

Dull perocsid 2.Hydrogen

• Yn y dull trin hydrogen perocsid, pennir y dos gorau posibl o hydrogen perocsid trwy brofion labordy. Mae'r dos yn dibynnu ar ffactorau megis y crynodiad cyanid cychwynnol yn y dŵr gwastraff, presenoldeb sylweddau ymyrryd eraill, a'r math o gatalydd a ddefnyddir. Yn debyg i glorineiddiad alcalïaidd, bydd swm annigonol o hydrogen perocsid yn arwain at ocsidiad cyanid anghyflawn. Fodd bynnag, gall gormod o hydrogen perocsid achosi dadelfeniad y radicalau hydrocsyl a gynhyrchir, gan leihau'r effeithlonrwydd triniaeth cyffredinol a chynyddu'r gost.

Offer Rheoli Dos

Er mwyn rheoli'r dos ocsidydd yn gywir, defnyddir pympiau mesur yn gyffredin. Gall y pympiau hyn gyflenwi cyfaint gofynnol yr hydoddiant ocsidydd yn union i'r adweithydd trin dŵr gwastraff. Gellir integreiddio systemau rheoli awtomataidd â'r pympiau mesurydd, sy'n addasu'r dos yn seiliedig ar fonitro amser real o'r crynodiad cyanid yn y dŵr gwastraff neu gynnydd yr adwaith ocsideiddio (fel trwy fesur ORP, a drafodir yn ddiweddarach).

Ocsidiad - Rheoli Potensial Lleihau (ORP).

Rôl mewn Monitro Cynnydd Ymateb

Clorineiddiad 1.Alkaline

• Yn y broses clorineiddio alcalïaidd, mae monitro ORP yn hanfodol ar gyfer olrhain cynnydd yr adweithiau ocsideiddio. Wrth i ocsidiad cyanid i cyanate ac yna ocsidiad pellach o cyanate i sylweddau diniwed ddigwydd, mae gwerth ORP y dŵr gwastraff yn newid. Yn ystod cam cyntaf ocsidiad cyanid i cyanad, mae'r ORP fel arfer yn cynyddu. Yr amrediad targed ORP ar gyfer y cam hwn yw tua 300 - 500 mV (yn dibynnu ar yr amodau adwaith penodol). Pan fydd yr ORP yn cyrraedd yr ystod hon, mae'n nodi bod yr ocsidiad cam cyntaf yn agos at gael ei gwblhau. Yn yr ail gam - ocsidiad cyanad i sylweddau diniwed, mae'r ORP yn cynyddu ymhellach, ac mae'r ystod darged fel arfer tua 600 - 700 mV. Trwy fonitro'r ORP, gall gweithredwyr benderfynu pryd i roi'r gorau i ychwanegu'r ocsidydd, gan sicrhau bod yr adwaith wedi mynd i'w gwblhau heb or-ocsidio'r dŵr gwastraff neu wastraffu ocsidydd.

Dull perocsid 2.Hydrogen

• Yn y driniaeth sy'n seiliedig ar hydrogen perocsid, mae'r ORP hefyd yn ddangosydd pwysig o gynnydd adwaith. Mae ORP cychwynnol y cyanid - sy'n cynnwys dŵr gwastraff yn gymharol isel. Wrth i hydrogen perocsid gael ei ychwanegu ac wrth i'r adwaith ocsideiddio fynd rhagddo, mae'r ORP yn cynyddu. Yn gyffredinol, mae amrediad targed ORP ar gyfer trin dŵr gwastraff cyanid tua 400 - 500 mV. Pan fydd yr ORP yn cyrraedd y gwerth hwn, mae'n awgrymu bod y cyanid wedi'i ocsidio'n effeithiol i ffurf nad yw'n wenwynig.

Systemau Monitro a Rheoli ORP

Defnyddir synwyryddion ORP i fonitro gwerth ORP y dŵr gwastraff yn yr adweithydd trin yn barhaus. Mae'r synwyryddion hyn wedi'u cysylltu â system reoli y gellir ei rhaglennu i addasu ychwanegu'r ocsidydd. Er enghraifft, os yw'r ORP yn is na'r ystod darged, gall y system reoli gynyddu dos yr ocsidydd (fel hydrogen perocsid neu sodiwm hypoclorit) sy'n cael ei ychwanegu at y dŵr gwastraff. I'r gwrthwyneb, os yw'r ORP yn fwy na'r ystod darged, gall y system reoli leihau neu atal yr ychwanegiad ocsidydd.

Casgliad

Mae rheoli amodau adwaith mewn trin dŵr gwastraff cyanid yn hanfodol ar gyfer cyflawni triniaeth effeithlon a diogel o'r dŵr gwastraff hynod wenwynig hwn. Gall rheolaeth fanwl gywir ar pH, tymheredd, dos ocsidydd, ac ORP sicrhau bod y broses drin yn trosi cyanid yn sylweddau llai gwenwynig neu ddiwenwyn yn effeithiol. Trwy reoli'r amodau adwaith hyn yn ofalus, gall diwydiannau nid yn unig fodloni rheoliadau amgylcheddol ond hefyd optimeiddio cost-effeithiolrwydd eu prosesau trin dŵr gwastraff cyanid. Mae angen monitro ac addasu'r paramedrau hyn yn rheolaidd i addasu i amrywiadau yng nghyfansoddiad dŵr gwastraff ac amodau gweithredu gweithfeydd trin.