රන් ආකරයක සයනයිඩ්-දුර්වල ද්‍රව ප්‍රතිකාර කිරීමේ ක්‍රම පිළිබඳ පර්යේෂණාත්මක අධ්‍යයනය​

හැදින්වීම

රන් කැණීම් කර්මාන්තයේ දී, සයනයිඩ් -දුර්වල ද්‍රවයට ප්‍රතිකාර කිරීම ඉතා වැදගත් වේ. සයනීකරණය කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී රන් නිස්සාරණයෙන් පසු ද්‍රාවණය වැනි සයනයිඩ්-දුර්වල ද්‍රවයේ විවිධ දූෂක අඩංගු වේ, විශේෂයෙන් සයනයිඩ් සංයෝග, නිසි ලෙස ප්‍රතිකාර නොකළහොත් බරපතල පරිසර දූෂණයක් ඇති කළ හැකිය. එබැවින්, සයනයිඩ්-දුර්වල ද්‍රව සඳහා කාර්යක්ෂම හා ලාභදායී ප්‍රතිකාර ක්‍රම සංවර්ධනය කිරීම හදිසි කාර්යයකි. මෙම බ්ලොග් සටහන කර්මාන්තය සඳහා වටිනා අවබෝධයක් සහ යොමු කිරීම් ලබා දීම අරමුණු කරගත්, යම් රන් පතලක සයනයිඩ්-දුර්වල ද්‍රවයක් සඳහා ප්‍රතිකාර ක්‍රම පිළිබඳ පර්යේෂණාත්මක අධ්‍යයනය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි.

සයනයිඩ්-දුර්වල ද්‍රව ප්‍රතිකාර ක්‍රම පිළිබඳ දළ විශ්ලේෂණය

සාමාන්‍යයෙන්, සයනයිඩ් දුර්වල ද්‍රව සඳහා ප්‍රතිකාර ක්‍රම දළ වශයෙන් කාණ්ඩ දෙකකට බෙදිය හැකිය: පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රම සහ ප්‍රතිසාධන (පුනර්ජනන) ක්‍රම.

පිරිසිදු කිරීමේ ක්රම

1.ක්ෂාර-ක්ලෝරීන් ඔක්සිකරණ ක්‍රමය

• මෙය අපජලයේ සයනයිඩ් විනාශ කිරීම සඳහා සාපේක්ෂව පරිණත ක්‍රමයක් වන අතර විද්‍යුත් ආලේපන කම්හල්, කෝකින් කම්හල් සහ රන් උණු කිරීමේ කම්හල්වල බහුලව භාවිතා වේ. pH අගය 11 - 12 යටතේ. සයනයිඩ් අඩංගු අපජලයේ සයනයිඩ් සහ ලෝහ සංකීර්ණ අයන සයනේට් බවට ඔක්සිකරණය කර, පසුව කාබන් ඩයොක්සයිඩ්, නයිට්‍රජන් ආදියට ඔක්සිකරණය කිරීම සඳහා දෙවන වරටත් ක්ලෝරීන් එකතු කරනු ලැබේ.

• වාසි : ක්‍රියාවලිය සාපේක්ෂව පරිණතයි, හොඳ ප්‍රතිකාර බලපෑම් සහ පුළුල් යෙදුමක් සමඟ. ප්‍රතිකාර ක්‍රියාවලිය පහසුවෙන් ස්වයංක්‍රීය කළ හැකිය.

• අවාසි : සයනයිඩ් ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කළ නොහැක, ප්‍රතිකාර පිරිවැය ඉහළයි, සහ එයට යකඩ-සයනයිඩ් සංකීර්ණ ඉවත් කළ නොහැක. ද්විතියික දූෂණය පිළිබඳ ගැටළුවක් ද ඇත.

2. සල්ෆර් ඩයොක්සයිඩ් - වායු ඔක්සිකරණ ක්‍රමය

• කලවම් කරන ලද භාජනයකට, අපද්‍රව්‍ය ද්‍රවය එකතු කරනු ලබන අතර, වාතය සහ SO₂ (ද්‍රව හෝ වායුව, හෝ සල්ෆයිට් ද්‍රාවණය, හෝ මූලද්‍රව්‍ය සල්ෆර් දහනය කිරීමෙන් ලබා ගන්නා) හඳුන්වා දෙනු ලැබේ. pH අගය 7 - 10 කින් පාලනය වන අතර ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාව අතරතුර ජනනය වන අම්ලය උදාසීන කිරීමට දෙහි භාවිතා කරයි. ප්‍රතික්‍රියාවට ද්‍රාව්‍ය තඹ (උත්ප්‍රේරකයක් ලෙස) තිබීම අවශ්‍ය වේ.

• ඉන්කෝ - SO₂/වායු ඔක්සිකරණ ක්‍රමයට යකඩ-සයනයිඩ ඇතුළු සියලුම සයනයිඩ දිරාපත් කළ හැකි අතර, ආරක්ෂිත සහ මිල අඩු ප්‍රතික්‍රියාකාරක භාවිතයෙන් යකඩ-සයනයිඩ අවක්ෂේප කර ඉවත් කළ හැකිය.

3.හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ක්‍රමය

• මෙම ක්‍රියාවලිය අඩු සාන්ද්‍රණයකින් යුත් සයනයිඩ් අඩංගු අපජලය පිරිපහදු කිරීම සඳහා සුදුසු වේ. හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ්, වලිග වල සයනයිඩ් ඔක්සිකරණය කළ හැක්කේ සාපේක්ෂව දුර්වල සහ පහසුවෙන් ජල විච්ඡේදනය කළ සයනික් අම්ලය (HCNO) බවට පත් කර, පසුව එය තවදුරටත් ඔක්සිකරණය සහ ජල විච්ඡේදනය මගින් ඉවත් කරනු ලැබේ.

4.ඕසෝන් ඔක්සිකරණ ක්‍රමය

• ඕසෝන් යනු ප්‍රබල ඔක්සිකාරක කාරකයකි. සයනයිඩ් අඩංගු අපජලය පිරිපහදු කිරීමට භාවිතා කරන විට, එය ක්ෂාර-ක්ලෝරීන් ඔක්සිකරණ ක්‍රමයට වඩා සම්පූර්ණ වන අතර, වඩා හොඳ සයනයිඩ් ඉවත් කිරීමේ බලපෑම් ඇත. ඕසෝනීකරණයෙන් පසු, අපජල ද්‍රාවණයේ දියවී ඇති ඔක්සිජන් වැඩි වන අතර, එය ප්‍රතිචක්‍රීකරණය සඳහා සයනීකරණය පද්ධතියට ආපසු ලබා දිය හැකි අතර, රත්‍රන් විසුරුවා හැරීමට පහසුකම් සපයන අතර රත්‍රන් කාන්දු වීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි.

• වාසි : ක්‍රියාකාරිත්වය සරල සහ පහසු, පාලනය කිරීමට පහසු වන අතර නිෂ්පාදන ස්වයංක්‍රීයකරණයේ මට්ටම ඉහළ ය. ඕසෝන් එම ස්ථානයේදීම නිපදවිය හැකි අතර, එය ප්‍රවාහනයට අපහසු නමුත් ප්‍රමාණවත් බල සැපයුමක් ඇති සයනීකරණය කිරීමේ කම්හල් සඳහා ඉතා වැදගත් වේ. පිරිසිදු කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව ඉහළ මට්ටමක පවතින අතර ද්විතියික දූෂණයක් ජනනය නොවේ.

• අවාසි : ඕසෝන් නිෂ්පාදනය සඳහා බලශක්ති පරිභෝජනය විශාල වන අතර නිෂ්පාදන පිරිවැය ඉහළ බැවින් එහි පුළුල් භාවිතය සීමා වේ.

5. විද්‍යුත් විච්ඡේදක ඔක්සිකරණ ක්‍රමය

• විද්‍යුත් විච්ඡේදනයට පෙර, සයනයිඩ් අඩු ද්‍රවයේ pH අගය >7 ට සකසන්න. ලුණු ස්වල්පයක් එකතු කරන්න, ග්‍රැෆයිට් ඇනෝඩය ලෙසත් ටයිටේනියම් තහඩුව කැතෝඩය ලෙසත් භාවිතා කරන්න, සහ ක්ෂාරීය තඹ - සින්ක් ජලීය ද්‍රාවණයක් විද්‍යුත් විච්ඡේදනයක් ලෙස භාවිතා කරන්න. සෘජු ධාරාවක් ගමන් කරන විට, කැතෝඩයේ ලෝහ තඹ සහ සින්ක් නිපදවන අතර හයිඩ්‍රජන් ද ජනනය වේ. ඇනෝඩයේදී, CN⁻ CNO⁻, CO₂, N₂ බවට ඔක්සිකරණය වන අතර Cl⁻ Cl₂ බවට ඔක්සිකරණය වන අතර Cl₂ HClO ජනනය කිරීමට ද්‍රාවණයට ඇතුළු වේ.

6.ක්ෂුද්‍ර ජීවී ඔක්සිකරණ ක්‍රමය

• මෙම ක්‍රමය මගින් ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ ජෛව රසායනික ගුණාංග භාවිතා කරමින් සයනයිඩ්, තයෝසයනේට් සහ යකඩ-සයනයිඩ් දිරාපත් කර, ඇමෝනියා, කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ සල්ෆේට් ජනනය කරයි, නැතහොත් සයනයිඩ් ෆෝමමයිඩ් බවට ජල විච්ඡේදනය කරයි. ඒ සමඟම, බැක්ටීරියා බැර ලෝහ අයන අවශෝෂණය කර, ජෛව පටලය සමඟ වැටී ඉවත් කරනු ලැබේ.

• වැදගත් ලක්ෂණය : සාධාරණ සයනයිඩ් ඉවත් කිරීමේ අනුපාතයක් පවත්වා ගැනීම සඳහා උෂ්ණත්වය සෑම විටම 10℃ ට වඩා පවත්වා ගත යුතුය.

ප්‍රතිසාධන (පුනර්ජනන) ක්‍රම

1.ආම්ලිකකරණ ක්‍රමය

• මෙම ක්‍රමයේ ප්‍රධාන මූලධර්මය වන්නේ සයනයිඩ් අඩංගු අපජලයට සල්ෆියුරික් අම්ලය එකතු කිරීම, pH අගය 1.5 ක් පමණ සකස් කිරීම සහ CN⁻ HCN බවට පරිවර්තනය කිරීමයි. ගැලවී ගිය HCN වායුව අවශෝෂකයකට හඳුන්වා දී ක්ෂාරීය ද්‍රාවණයකින් (සෝඩියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් හෝ කැල්සියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් ද්‍රාවණය) අවශෝෂණය කර 20% - 30% සයනයිඩ් ද්‍රාවණයක් ලබා ගන්නා අතර එය ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කළ හැකිය.

• වාසි : මෙම ක්‍රියාවලිය මගින් සයනයිඩ් ප්‍රතිසාධනය උපරිම කිරීමට, සයනයිඩ්වල ඵලදායී උපයෝගිතා අනුපාතය වැඩි දියුණු කිරීමට සහ නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු කිරීමට හැකිය.

• අවාසි : එක් වරක් ආයෝජන පිරිවැය විශාල වන අතර, ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහය සංකීර්ණ වන අතර, ප්‍රතිකාර කරන ලද සයනයිඩ් අඩංගු අවශේෂ ද්‍රවයට විසර්ජන ප්‍රමිතීන් සපුරාලීම දුෂ්කර ය.

2. අයන හුවමාරු ක්‍රමය

• සයනයිඩ් අඩු ද්‍රවයකට ප්‍රතිකාර කිරීමේදී, සයනයිඩ් පොහොසත් කිරීම සඳහා අයන හුවමාරු දුම්මල භාවිතා කළ හැකිය.

3.අවශෝෂණ ක්‍රමය

• සක්‍රිය කාබන් අවශෝෂණය : සක්‍රිය කාබන් අවශෝෂණය ප්‍රධාන වශයෙන් රඳා පවතින්නේ එහි අභ්‍යන්තර සිදුරු රාශියක් සහ විශාල නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශය මත ය. අවශෝෂණ ක්‍රියාවලියට භෞතික අවශෝෂණය සහ රසායනික අවශෝෂණය ඇතුළත් වේ. සයනයිඩ් ඉවත් කිරීම ප්‍රධාන වශයෙන් ක්‍රම තුනක් ඇත: ඔක්සිකරණය, ජල විච්ඡේදනය සහ ඉවත් කිරීම. ප්‍රධාන ක්‍රියාවලිය වන්නේ සක්‍රිය කාබන් මතුපිට හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සමඟ සයනයිඩ් අඩංගු අපජලය තුළ සයනයිඩ් ඔක්සිකාරක වියෝජන ප්‍රතික්‍රියාවයි.

4.ද්‍රාවක නිස්සාරණ ක්‍රමය

• සයනයිඩ් අඩු ද්‍රවයකින් වටිනා සංරචක සහ සයනයිඩ් නිස්සාරණය කිරීමට ද්‍රාවක භාවිතා කරයි.

5.දියර පටල ක්‍රමය

• සයනයිඩ් අඩු ද්‍රවයක් පිරිපහදු කිරීමේදී, ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරනුයේ තෙල්-ජල පද්ධතියයි. මූලික මූලධර්මය නම්: පළමුව, සයනයිඩ් අඩංගු අපජලය ආම්ලික කර එහි ඇති සයනයිඩ් අයන HCN බවට පරිවර්තනය කිරීමයි. HCN තෙල්-අදියර ද්‍රව පටලය හරහා අභ්‍යන්තර ජල අවධියට ගමන් කර පසුව NaOH සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර NaCN ජනනය කරයි.

6. විද්‍යුත් විච්ඡේදක ක්‍රමය

• මෙම ක්‍රමය මඟින් ද්‍රව්‍ය වෙන් කිරීම සහ ප්‍රතිසාධනය ලබා ගැනීම සඳහා අයන හුවමාරු පටල හරහා අයන සංක්‍රමණය ධාවනය කිරීමට විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් භාවිතා කරයි.

රන් ආකරයක සයනයිඩ්-දුර්වල ද්‍රවයක් පිළිබඳ පර්යේෂණාත්මක අධ්‍යයනය

අත්හදා බැලීමේ පසුබිම

එක්තරා රන් පතලක සයනයිඩ් නොමැති ද්‍රවයක විශේෂයෙන් ඉහළ මුළු සයනයිඩ් ප්‍රමාණයක් ඇති අතර එය 13000mg/L දක්වා ළඟා වේ. එවැනි ඉහළ සාන්ද්‍රණයකින් යුත් සයනයිඩ් අඩංගු අපජලය පරිසරයට විශාල තර්ජනයක් වන අතර ඵලදායී ප්‍රතිකාරයක් අවශ්‍ය වේ.

පර්යේෂණාත්මක ක්‍රම

1.H₂O₂ + ClO₂ + C අවශෝෂණ ක්‍රමය

• මෙම ක්‍රමයේදී, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් (H₂O₂) සහ ක්ලෝරීන් ඩයොක්සයිඩ් (ClO₂) ප්‍රථමයෙන් සයනයිඩ් - දුර්වල ද්‍රවයේ ඇති සයනයිඩ් ඔක්සිකරණය කිරීම සඳහා ඔක්සිකාරක ලෙස භාවිතා කරයි. ඉන්පසු, ඉතිරි දූෂක තවදුරටත් ඉවත් කිරීම සඳහා සක්‍රිය කාබන් (C) අවශෝෂණය සිදු කරනු ලැබේ.

2.තුන්වන අදියර ඔක්සිකරණය (H₂O₂ + උත්ප්‍රේරක “M”) + ක්ලෝරීනකරණය වාතනය + C අවශෝෂණය කිරීමේ ක්‍රමය

• අදියර තුනක ඔක්සිකරණය : අදියර තුනක ඔක්සිකරණය සඳහා හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් (H₂O₂) සහ නිශ්චිත උත්ප්‍රේරකයක් වන “M” භාවිතා කරයි. මෙය සංකීර්ණ සයනයිඩ් ඇතුළු විවිධ සයනයිඩ් සංයෝග වඩාත් හොඳින් ඔක්සිකරණය වීම සහතික කිරීම සඳහා ය.

• ක්ලෝරීනීකරණය වාතනය : අදියර තුනක ඔක්සිකරණයෙන් පසු, ක්ලෝරීනීකරණය වාතනය සිදු කරනු ලැබේ. වාතනය කරන අතරතුර ක්ලෝරීන් ද්‍රවයට හඳුන්වා දෙනු ලැබේ, එමඟින් ඉතිරි සයනයිඩ් ආශ්‍රිත ද්‍රව්‍ය සහ තවත් අඩු කළ හැකි දූෂක තවදුරටත් ඔක්සිකරණය කළ හැකිය.

• C Adsorption : අවසාන වශයෙන්, සයනයිඩ් දුර්වල ද්‍රවය පිරිසිදු කිරීමේ ඉලක්කය සපුරා ගැනීම සඳහා ඉතිරි සියුම්-ධාන්‍ය දූෂක සහ ඕනෑම අවශේෂ සයනයිඩ් ආශ්‍රිත ද්‍රව්‍ය අවශෝෂණය කිරීමට සක්‍රිය කාබන් අවශෝෂණය භාවිතා කරයි.

පර්යේෂණාත්මක ප්‍රතිඵල සහ සංසන්දනය

1.H₂O₂ + ClO₂ + C අවශෝෂණ ක්‍රමය

• මෙම ක්‍රමය මගින් යම් ප්‍රමාණයක සයනයිඩ් ඉවත් කිරීමක් සිදු කළ නමුත්, ප්‍රතිකාර කළ ද්‍රවයේ අවසාන මුළු සයනයිඩ් ප්‍රමාණය තවමත් සාපේක්ෂව ඉහළ මට්ටමක පැවති අතර, දැඩි ජාතික විසර්ජන ප්‍රමිතීන් සපුරාලීමට අපොහොසත් විය.

2.තුන්වන අදියර ඔක්සිකරණය (H₂O₂ + උත්ප්‍රේරක “M”) + ක්ලෝරීනකරණය වාතනය + C අවශෝෂණය කිරීමේ ක්‍රමය

• මෙම ක්‍රමය වඩාත් සතුටුදායක ප්‍රතිඵල පෙන්නුම් කළේය. අවසාන මුළු සයනයිඩ් ප්‍රමාණය 0.44mg/L දක්වා අඩු කරන ලද අතර එය ජාතික විසර්ජන ප්‍රමිතීන්ට අනුකූල වේ. ඊට අමතරව, අනෙකුත් බැර ලෝහවල අන්තර්ගතය ද අදාළ ජාතික ප්‍රමිති අවශ්‍යතා සපුරාලීය.

• පිරිවැය-ඵලදායීතාවය : පිරිවැය අනුව, උත්ප්‍රේරකයක් සහ අතිරේක ක්ලෝරිනීකරණ වාතනයක් සහිත අදියර තුනක ඔක්සිකරණ ක්‍රියාවලියට වඩාත් සංකීර්ණ මෙහෙයුම් අවශ්‍ය වන අතර ඇතැම් උත්ප්‍රේරක සහ ක්ලෝරීන් භාවිතය අවශ්‍ය වුවද, සමස්තයක් වශයෙන්, වෙනත් අධික සංකීර්ණ හෝ අධික වියදම් ක්‍රම සමඟ සසඳන විට, පිරිවැය සාපේක්ෂව සාධාරණ ය. පිළිගත හැකි පරාසයක් තුළ පිරිවැය පාලනය කරන අතරම, ඉහළ සාන්ද්‍රණයකින් යුත් සයනයිඩ් දුර්වල ද්‍රවයක් ඵලදායී ලෙස ප්‍රතිකාර කළ හැකිය.

නිගමනය

රන් පතල්වල සයනයිඩ් - දුර්වල ද්‍රවයට ප්‍රතිකාර කිරීම සංකීර්ණ නමුත් තීරණාත්මක කාර්යයකි. යම් රන් පතලක සයනයිඩ් - දුර්වල ද්‍රවයක් පිළිබඳ පර්යේෂණාත්මක අධ්‍යයනය හරහා, විවිධ ප්‍රතිකාර ක්‍රමවලට තමන්ගේම වාසි සහ අවාසි ඇති බව දැකගත හැකිය. අදියර තුනක ඔක්සිකරණය (H₂O₂ + උත්ප්‍රේරක “M”) + ක්ලෝරිනීකරණ වාතනය + C අවශෝෂණ ක්‍රමය මෙම රන් පතලේ ඉහළ මුළු සයනයිඩ් අන්තර්ගතයක් සහිත සයනයිඩ් - දුර්වල ද්‍රවයක් සඳහා සාපේක්ෂව කදිම ප්‍රතිකාර බලපෑම් සහ පිරිවැය-ඵලදායීතාවය පෙන්නුම් කරයි. කෙසේ වෙතත්, රන් කැණීම් කර්මාන්තයේ පාරිසරික ආරක්ෂාව සහ තිරසාර සංවර්ධනයේ අවශ්‍යතා වඩා හොඳින් සපුරාලීම සඳහා අනාගතයේ දී වඩාත් කාර්යක්ෂම, පිරිවැය-ඵලදායී සහ පරිසර හිතකාමී ප්‍රතිකාර ක්‍රම සංවර්ධනය කිරීම සඳහා අඛණ්ඩ පර්යේෂණ සහ වැඩිදියුණු කිරීම් තවමත් අවශ්‍ය වේ.