Production Practice ng Paggamot ng Sodium Cyanide Wastewater na may Hydrogen Peroxide

pagpapakilala

Ang sodium cyanide ay isang lubhang nakakalason na kemikal na malawakang ginagamit sa mga industriya tulad ng pagmimina, electroplating, at chemical synthesis. Gayunpaman, ang wastewater na nabuo mula sa mga prosesong ito ay naglalaman ng mataas na konsentrasyon ng cyanide, na nagdudulot ng malubhang banta sa kapaligiran at kalusugan ng tao kung hindi maayos na ginagamot. Ang paggamot sa hydrogen peroxide ay lumitaw bilang isang mabisa at medyo ligtas na paraan para sa pagharap -Sodium Cyanide - naglalaman ng wastewater. Tinutukoy ng artikulong ito ang kasanayan sa paggawa ng paggamit agwa-oksihenada upang gamutin ang naturang wastewater, sumasaklaw sa mga aspeto mula sa mga prinsipyo ng reaksyon hanggang sa aktwal na mga pamamaraan ng operasyon.

Mga Prinsipyo ng Reaksyon

Oxidation ng Cyanide sa pamamagitan ng Hydrogen Peroxide

Ang reaksyon sa pagitan ng hydrogen peroxide at Sodium Cyanide ay isang proseso ng oksihenasyon - pagbabawas. Sa isang may tubig na solusyon, ang hydrogen peroxide ay gumaganap bilang isang oxidizing agent. Ito ay nag-oxidize ng cyanide ion sa medyo hindi gaanong nakakalason na mga sangkap. Sa ilalim ng naaangkop na mga kondisyon, sinira ng hydrogen peroxide ang malakas na bono sa loob ng cyanide ion. Ang carbon sa cyanide ay na-oxidize sa isang mas mataas na estado ng oksihenasyon, na bumubuo ng isang hindi gaanong nakakapinsalang ion, at ang nitrogen ay inilabas bilang isang gas. Ang reaksyong ito ay mahalaga dahil makabuluhang binabawasan nito ang toxicity ng wastewater.

Tungkulin ng mga Catalyst (Opsyonal)

Sa ilang mga kaso, maaaring magdagdag ng mga catalyst upang mapabilis ang reaksyon sa pagitan ng hydrogen peroxide at cyanide. Halimbawa, ang ilang mga transition metal ions ay maaaring kumilos bilang mga catalyst sa isang sistema ng reaksyon na katulad ng reaksyon ng Fenton. Pinapababa ng mga catalyst ang energy barrier ng reaksyon, na nagpapahintulot sa oksihenasyon ng cyanide na mangyari nang mas mabilis sa mas mababang temperatura at may mas kaunting paggamit ng hydrogen peroxide. Gayunpaman, kapag gumagamit ng mga catalyst, ang mga salik tulad ng dami ng idinagdag na catalyst, kontrol sa pH, at potensyal na pangalawang polusyon mula sa mga residu ng catalyst ay kailangang maingat na isaalang-alang.

Daloy ng Proseso sa Kasanayan sa Produksyon

Pretreatment ng Wastewater

Bago ang paggamot ng hydrogen peroxide, ang sodium cyanide - ang naglalaman ng wastewater ay karaniwang nangangailangan ng pretreatment. Ang hakbang na ito ay naglalayong ayusin ang pH value ng wastewater sa isang naaangkop na hanay. Karaniwan, ang pH ay nababagay sa isang bahagyang alkaline na kondisyon, sa paligid ng 8 - 10. Ito ay dahil ang Reaksyon ng Oksihenasyon sa pagitan ng hydrogen peroxide at cyanide ay mas mahusay sa isang alkaline na kapaligiran. Bukod pa rito, ang pretreatment ay maaaring may kasamang pag-alis ng malalaking sukat na impurities, suspended solids, at iba pang substance na maaaring makagambala sa kasunod na proseso ng paggamot. Maaaring gamitin ang mga paraan ng pagsasala tulad ng mga filter ng buhangin o mga filter ng lamad para sa layuning ito.

Pagdaragdag ng Hydrogen Peroxide

Ang naaangkop na dami ng hydrogen peroxide ay idinaragdag sa pretreated wastewater. Ang dosis ng hydrogen peroxide ay tinutukoy batay sa konsentrasyon ng cyanide sa wastewater. Sa pangkalahatan, ang mga kalkulasyon ay unang ginagawa ayon sa kemikal na reaksyon. Ngunit sa aktwal na produksyon, ang labis na hydrogen peroxide ay kadalasang idinaragdag upang matiyak ang kumpletong oksihenasyon ng cyanide. Ang konsentrasyon ng hydrogen peroxide na ginagamit sa mga pang-industriyang aplikasyon ay karaniwang nasa hanay na 30% - 50%. Ang pagdaragdag ng hydrogen peroxide ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagsukat ng mga bomba, na maaaring tumpak na makontrol ang daloy ng rate at dami ng hydrogen peroxide na pumapasok sa Paggamot ng Linisin tangke

Reaksyon at Paghahalo

Pagkatapos magdagdag ng hydrogen peroxide, ang wastewater ay kailangang ihalo nang lubusan upang matiyak ang pantay na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng hydrogen peroxide at cyanide. Maaaring makamit ang paghahalo gamit ang mga mechanical agitator, air-driven mixer, o kumbinasyon ng pareho. Ang oras ng reaksyon ay nag-iiba depende sa mga kadahilanan tulad ng paunang konsentrasyon ng cyanide, temperatura, at pagkakaroon ng mga catalyst. Sa pangkalahatan, ang oras ng reaksyon ay maaaring mula sa ilang oras hanggang isang dosenang oras. Sa panahong ito, ang temperatura ng reaksyon ay isa ring mahalagang salik. Bagama't ang reaksyon ay maaaring mangyari sa temperatura ng silid, ang pagtaas ng temperatura sa loob ng isang tiyak na hanay (karaniwang hindi hihigit sa 50°C) ay maaaring mapabilis ang rate ng reaksyon. Gayunpaman, ang sobrang mataas na temperatura ay maaaring maging sanhi ng pagkabulok ng hydrogen peroxide, na binabawasan ang pagiging epektibo nito sa paggamot sa cyanide.

Pagkatapos ng paggamot

Kapag kumpleto na ang reaksyon, kailangan ang mga hakbang pagkatapos ng paggamot. Ang isa sa mga pangunahing hakbang pagkatapos ng paggamot ay ang pag-alis ng natitirang hydrogen peroxide. Ang labis na hydrogen peroxide sa ginagamot na wastewater ay maaaring makapinsala sa kapaligiran at maaari ring makagambala sa mga kasunod na proseso ng biological na paggamot kung ang wastewater ay dapat pang gamutin sa isang biological treatment system. Ang natitirang hydrogen peroxide ay maaaring mabulok sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga ahente ng pagbabawas tulad ng sodium sulfite o sa pamamagitan ng paggamit ng mga catalytic decomposition na pamamaraan. Pagkatapos alisin ang natitirang hydrogen peroxide, ang ginagamot na wastewater ay sumasailalim sa solid-liquid separation upang alisin ang anumang precipitates o suspended solids na nabuo sa proseso ng paggamot. Maaaring gamitin ang mga sedimentation tank, flotation device, o filtration unit para dito. Sa wakas, ang ginagamot na wastewater ay sinusuri upang suriin kung ang konsentrasyon ng cyanide ay nakakatugon sa mga nauugnay na pamantayan sa paglabas.

Mga Pangunahing Salik na Nakakaapekto sa Kahusayan ng Paggamot

pH Halaga

Tulad ng nabanggit kanina, ang halaga ng pH ng wastewater ay may malaking epekto sa kahusayan ng paggamot ng hydrogen peroxide. Sa isang acidic na kapaligiran, ang hydrogen peroxide ay maaaring mabilis na mabulok sa tubig at oxygen, na binabawasan ang kakayahang mag-oxidize ng cyanide. Sa kabilang banda, sa isang mataas na alkaline na kapaligiran, ang rate ng reaksyon sa pagitan ng hydrogen peroxide at cyanide ay maaari ding maapektuhan. Ang pinakamainam na hanay ng pH para sa reaksyon sa pagitan ng hydrogen peroxide at cyanide ay karaniwang nasa 8 - 10. kung saan ang reaksyon ay maaaring magpatuloy nang mahusay at ang agnas ng hydrogen peroxide ay mababawasan.

Temperatura

Ang temperatura ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa bilis ng reaksyon. Ang pagtaas ng temperatura sa pangkalahatan ay nagpapabilis sa reaksyon sa pagitan ng hydrogen peroxide at cyanide. Gayunpaman, habang tumataas ang temperatura, nagiging mas makabuluhan din ang pagkabulok ng hydrogen peroxide. Kapag ang temperatura ay lumampas sa 50°C, ang pagkabulok ng hydrogen peroxide ay maaaring napakabilis na binabawasan nito ang dami ng hydrogen peroxide na magagamit para sa pag-oxidize ng cyanide. Samakatuwid, sa praktikal na produksyon, ang temperatura ay kailangang maingat na kontrolin sa loob ng isang makatwirang hanay upang balansehin ang rate ng reaksyon at ang katatagan ng hydrogen peroxide.

Konsentrasyon ng Cyanide at Hydrogen Peroxide

Ang paunang konsentrasyon ng cyanide sa wastewater ay tumutukoy sa dami ng hydrogen peroxide na kailangan para sa kumpletong oksihenasyon. Ang mas mataas na konsentrasyon ng cyanide ay nangangailangan ng mas maraming hydrogen peroxide. Kung ang dosis ng hydrogen peroxide ay hindi sapat, ang oksihenasyon ng cyanide ay hindi kumpleto, na magreresulta sa ginagamot na wastewater na hindi nakakatugon sa mga pamantayan. Sa kabaligtaran, ang pagdaragdag ng masyadong maraming hydrogen peroxide ay hindi lamang nagpapataas ng mga gastos sa paggamot ngunit nangangailangan din ng mas kumplikadong pagkatapos ng paggamot upang alisin ang labis. Samakatuwid, ang tumpak na pagtukoy sa konsentrasyon ng cyanide sa wastewater at naaangkop na pagsasaayos ng dosis ng hydrogen peroxide ay mahalaga para sa mahusay na paggamot.

Pag-aaral ng Kaso sa isang Industriya ng Pagmimina

Sa isang operasyon ng pagmimina ng ginto, isang malaking halaga ng sodium cyanide ang ginagamit sa proseso ng pagkuha ng ginto, na bumubuo ng malaking halaga ng cyanide - na naglalaman ng wastewater. Ang minahan ay nagpatibay ng proseso ng paggamot na batay sa hydrogen peroxide. Una, ang wastewater ay nakolekta sa isang malaking tangke ng imbakan. Ang pH ng wastewater ay naayos sa 9 gamit ang dayap. Pagkatapos, ang 35% hydrogen peroxide ay idinagdag sa wastewater sa pamamagitan ng isang metering pump. Ang halaga ng karagdagan ay kinakalkula batay sa konsentrasyon ng cyanide sa wastewater, na may bahagyang labis upang matiyak ang kumpletong oksihenasyon.

Ang wastewater ay hinalo gamit ang isang mechanical agitator sa loob ng 8 oras. Sa panahong ito, ang temperatura ng sistema ng reaksyon ay pinananatili sa paligid ng 35°C sa pamamagitan ng isang sistema ng paglamig at pag-init. Pagkatapos ng reaksyon, idinagdag ang sodium sulfite upang mabulok ang natitirang hydrogen peroxide. Ang naprosesong wastewater ay ipinadala sa isang tangke ng sedimentation para sa solid-liquid separation. Ang supernatant ay nasuri, at ang mga resulta ay nagpakita na ang cyanide concentration sa ginagamot na wastewater ay bumaba mula sa isang paunang halaga na 500 mg/L hanggang sa mas mababa sa 0.5 mg/L, na nakakatugon sa mga lokal na pamantayan sa paglabas sa kapaligiran. Ang kasong ito ay nagpapakita ng pagiging epektibo ng proseso ng paggamot sa hydrogen peroxide sa isang real-world na setting ng industriya.

Konklusyon

Ang paggamot ng hydrogen peroxide ng Sodium Cyanide Wastewater ay isang mabubuhay at mabisang paraan sa industriyal na produksyon. Sa pamamagitan ng pag-unawa sa mga prinsipyo ng reaksyon, pag-optimize sa daloy ng proseso, at pagkontrol sa mga pangunahing salik tulad ng pH, temperatura, at mga dosis ng reagent, maaaring makamit ang mataas na kalidad na paggamot ng cyanide - na naglalaman ng wastewater. Gayunpaman, ang patuloy na pagsubaybay at pagsasaayos ay kinakailangan sa panahon ng proseso ng produksyon upang matiyak ang matatag na kahusayan sa paggamot at pagsunod sa mga regulasyon sa kapaligiran. Habang lalong nagiging mahigpit ang mga kinakailangan sa kapaligiran, ang paraan ng paggamot sa hydrogen peroxide para sa wastewater ng sodium cyanide ay inaasahang gaganap ng mas mahalagang papel sa pagprotekta sa kapaligirang ekolohikal.