Производна пракса третмана отпадних вода од натријум цијанида водоник-пероксидом

Увод

Натријум цијанид је високо токсична хемикалија која се широко користи у индустријама као што су рударство, галванизација и хемијска синтеза. Међутим, отпадне воде које настају из ових процеса садрже високе концентрације цијанида, што представља озбиљну претњу по животну средину и људско здравље ако се не третирају правилно. Третман водоник-пероксидом се појавио као ефикасна и релативно безбедна метода за решавање... -Натријум цијанид - које садрже отпадне воде. Овај чланак се бави производном праксом коришћења Водоник пероксид за третман таквих отпадних вода, обухватајући аспекте од принципа реакције до стварних оперативних поступака.

Принципи реакције

Оксидација цијанида водоник-пероксидом

Реакција између водоник-пероксида и Содиум Цианиде је процес оксидације и редукције. У воденом раствору, водоник-пероксид делује као оксидационо средство. Он оксидује цијанидни јон у релативно мање токсичне супстанце. Под одговарајућим условима, водоник-пероксид прекида јаку везу унутар цијанидног јона. Угљеник у цијаниду се оксидује у виши оксидациони степен, формирајући мање штетан јон, а азот се ослобађа као гас. Ова реакција је кључна јер значајно смањује токсичност отпадних вода.

Улога катализатора (опционо)

У неким случајевима, катализатори се могу додати да би се убрзала реакција између водоник-пероксида и цијанида. На пример, одређени јони прелазних метала могу деловати као катализатори у реакционом систему сличном Фентонoвој реакцији. Катализатори снижавају енергетску баријеру реакције, омогућавајући да се оксидација цијанида одвија брже на нижој температури и уз мању употребу водоник-пероксида. Међутим, када се користе катализатори, фактори попут количине додатог катализатора, контроле pH вредности и потенцијалног секундарног загађења од остатака катализатора морају се пажљиво размотрити.

Ток процеса у производној пракси

Претходни третман отпадних вода

Пре третмана водоник-пероксидом, натријум цијанид - отпадне воде које садрже обично захтевају претходни третман. Овај корак има за циљ да подеси pH вредност отпадних вода на одговарајући опсег. Типично, pH се подешава на благо алкално стање, око 8 - 10. То је зато што Реакција оксидације Реализација између водоник-пероксида и цијанида је ефикаснија у алкалној средини. Поред тога, претходна обрада може укључивати уклањање великих нечистоћа, суспендованих чврстих материја и других супстанци које би могле да поремете каснији процес третмана. У ту сврху могу се користити методе филтрације као што су пешчани филтери или мембрански филтери.

Додавање водоник-пероксида

Одговарајућа количина водоник-пероксида се затим додаје у претходно пречишћену отпадну воду. Дозирање водоник-пероксида се одређује на основу концентрације цијанида у отпадној води. Генерално, прорачуни се прво врше према хемијској реакцији. Али у стварној производњи, често се додаје вишак водоник-пероксида како би се осигурала потпуна оксидација цијанида. Концентрација водоник-пероксида која се користи у индустријским применама је обично у распону од 30% - 50%. Додавање водоник-пероксида може се постићи дозирним пумпама, које могу прецизно контролисати проток и количину водоник-пероксида који улази у... Третман отпадних вода резервоар.

Реакција и мешање

Након додавања водоник-пероксида, отпадну воду је потребно темељно промешати како би се осигурао равномерни контакт између водоник-пероксида и цијанида. Мешање се може постићи употребом механичких мешалица, мешалица на ваздушни погон или комбинацијом оба. Време реакције варира у зависности од фактора као што су почетна концентрација цијанида, температура и присуство катализатора. Генерално, време реакције може да се креће од неколико сати до десетак сати. Током овог периода, температура реакције је такође важан фактор. Иако се реакција може одвијати на собној температури, повећање температуре у одређеном опсегу (обично не прелази 50°C) може убрзати брзину реакције. Међутим, превисоке температуре могу изазвати разградњу водоник-пероксида, смањујући његову ефикасност у третирању цијанидом.

Накнадни третман

Када се реакција заврши, неопходни су кораци пост-третмана. Једна од кључних мера пост-третмана је уклањање резидуалног водоник-пероксида. Прекомерна количина водоник-пероксида у пречишћеној отпадној води може бити штетна за животну средину и може ометати накнадне процесе биолошког третмана ако се отпадна вода даље третира у систему за биолошки третман. Резидуални водоник-пероксид може се разложити додавањем редукционих средстава попут натријум-сулфита или коришћењем каталитичких метода разлагања. Након уклањања резидуалног водоник-пероксида, пречишћена отпадна вода се затим подвргава сепарацији чврсте и течне фазе како би се уклонили сви талози или суспендоване чврсте материје настале током процеса третмана. За ово се могу користити таложници, уређаји за флотацију или јединице за филтрацију. Коначно, пречишћена отпадна вода се анализира како би се проверило да ли концентрација цијанида испуњава релевантне стандарде испуштања.

Кључни фактори који утичу на ефикасност лечења

пХ вредност

Као што је већ поменуто, pH вредност отпадних вода има значајан утицај на ефикасност третмана водоник-пероксидом. У киселој средини, водоник-пероксид се може брзо разложити на воду и кисеоник, смањујући његову способност да оксидује цијанид. С друге стране, у високо алкалној средини, брзина реакције између водоник-пероксида и цијанида такође може бити погођена. Оптимални pH опсег за реакцију између водоник-пероксида и цијанида је обично око 8 - 10, где реакција може ефикасно да се одвија и разградња водоник-пероксида је минимизирана.

Температура

Температура игра кључну улогу у брзини реакције. Повећање температуре генерално убрзава реакцију између водоник-пероксида и цијанида. Међутим, како температура расте, разградња водоник-пероксида такође постаје значајнија. Када температура пређе 50°C, разградња водоник-пероксида може бити толико брза да смањује количину водоник-пероксида доступног за оксидацију цијанида. Стога, у практичној производњи, температуру је потребно пажљиво контролисати у разумном опсегу како би се уравнотежила брзина реакције и стабилност водоник-пероксида.

Концентрација цијанида и водоник-пероксида

Почетна концентрација цијанида у отпадној води одређује количину водоник-пероксида потребну за потпуну оксидацију. Веће концентрације цијанида захтевају више водоник-пероксида. Ако је доза водоник-пероксида недовољна, оксидација цијанида ће бити непотпуна, што ће резултирати пречишћеном отпадном водом која не испуњава стандарде. С друге стране, додавање превише водоник-пероксида не само да повећава трошкове пречишћавања, већ захтева и сложенију накнадну обраду ради уклањања вишка. Стога је прецизно одређивање концентрације цијанида у отпадној води и одговарајуће подешавање дозе водоник-пероксида неопходно за ефикасан третман.

Студија случаја у рударској индустрији

У рударству злата, велика количина натријум цијанида се користи у процесу екстракције злата, стварајући значајне количине отпадних вода које садрже цијанид. Рудник је усвојио процес третмана на бази водоник-пероксида. Прво, отпадне воде су сакупљене у великом резервоару за складиштење. pH вредност отпадних вода је подешена на 9 помоћу креча. Затим је у отпадне воде додато 35% водоник-пероксида помоћу дозирајуће пумпе. Додата количина је израчуната на основу концентрације цијанида у отпадним водама, са благим вишком како би се осигурала потпуна оксидација.

Отпадна вода је мешана механичким мешачем током 8 сати. Током овог периода, температура реакционог система је одржавана на око 35°C помоћу система за хлађење и грејање. Након реакције, додат је натријум сулфит да би се разложио преостали водоник-пероксид. Пречишћена отпадна вода је затим послата у седиментациони резервоар ради раздвајања чврсте и течне фазе. Супернатант је анализиран, а резултати су показали да је концентрација цијанида у пречишћеној отпадној води смањена са почетне вредности од 500 мг/Л на мање од 0.5 мг/Л, што испуњава локалне стандарде за испуштање у животну средину. Овај случај показује ефикасност процеса третмана водоник-пероксидом у стварном индустријском окружењу.

Закључак

Третман водоник-пероксидом Отпадне воде од натријум цијанида је одржива и ефикасна метода у индустријској производњи. Разумевањем принципа реакције, оптимизацијом тока процеса и контролом кључних фактора као што су pH, температура и дозирање реагенса, може се постићи висококвалитетни третман отпадних вода које садрже цијанид. Међутим, потребно је континуирано праћење и подешавање током производног процеса како би се осигурала стабилна ефикасност третмана и усклађеност са прописима о заштити животне средине. Како захтеви заштите животне средине постају све строжи, очекује се да ће метод третмана водоник-пероксидом за отпадне воде натријум цијанидом играти још важнију улогу у заштити еколошке средине.