Paggamot ng Highly Toxic Cyanide - Naglalaman ng mga Basura na Liquid

Ang cyanide - naglalaman ng mga basurang likido ay lubhang nakakalason at nagdudulot ng seryosong banta sa kalusugan ng tao at sa ekolohikal na kapaligiran. Samakatuwid, ang wastong paggamot sa naturang mga basurang likido ay pinakamahalaga. Ang artikulong ito ay magpapakilala ng ilang karaniwang paraan ng paggamot para sa lubhang nakakalason cyanide - naglalaman ng mga basurang likido.

1. Mga Paraan ng Chemical Oxidation

1.1 Paraan ng Alkaline Chlorination

• Prinsipyo: Sa isang alkaline na kapaligiran, ang malakas na oxidizing agent tulad ng chlorine gas, sodium hypochlorite, o calcium hypochlorite ay idinaragdag sa cyanide - na naglalaman ng waste liquid. Ang mga hypochlorite ions ay tumutugon sa cyanide ions sa isang dalawang yugto na proseso. Una, ang cyanide ay na-oxidized sa cyanate, at pagkatapos ay mas na-oxidized sa hindi nakakalason na mga sangkap tulad ng carbon dioxide at nitrogen gas.

• Proseso ng Daloy:

• 
  

• Pagsasaayos ng pH: Magsimula sa pamamagitan ng pagdaragdag ng sodium hydroxide sa cyanide - na naglalaman ng waste liquid upang itakda ang pH value sa pagitan ng 10 - 11.

• 
  

• Pagdaragdag ng oxidant: Dahan-dahang ipasok ang naaangkop na dami ng napiling oxidant, tulad ng sodium hypochlorite solution. Ang dami ng oxidant na kailangan ay depende sa konsentrasyon ng cyanide sa basurang likido. Patuloy na haluin sa panahon ng pagdaragdag upang matiyak ang pantay na paghahalo.

• 
  

• Reaksyon at Pagsubaybay: Hayaang magpatuloy ang reaksyon sa loob ng ilang oras at palaging suriin ang konsentrasyon ng cyanide sa basurang likido sa kabuuan. Kasama sa mga karaniwang pamamaraan sa pagsubaybay ang paggamit ng cyanide - mga partikular na electrodes o colorimetric na pamamaraan.

• 
  

• Neutralisasyon at Paglabas: Kapag natapos na ang reaksyon at ang konsentrasyon ng cyanide ay nakakatugon sa pamantayan ng paglabas (karaniwan ay mas mababa sa 0.5 mg/L sa maraming rehiyon), ayusin ang pH ng basurang likido sa isang neutral na hanay (pH = 6 - 9) na may naaangkop na acid tulad ng sulfuric acid, at pagkatapos ay i-discharge ito.

1.2 Paraan ng Oksihenasyon ng Hydrogen Peroxide

• Prinsipyo: Ang hydrogen peroxide ay isang malakas na oxidizing agent. Sa pagkakaroon ng isang katalista tulad ng mga ion ng tanso, maaari nitong i-oxidize ang mga ion ng cyanide sa likidong basura, na ginagawang hindi nakakalason na nitrogen at carbon dioxide ang cyanide.

• Proseso ng Daloy:

• 
  

• Pagsasaayos ng pH: Baguhin ang pH value ng cyanide - na naglalaman ng basurang likido sa isang acidic na hanay, karaniwang nasa paligid ng pH = 3 - 5, dahil ang reaksyon ng oksihenasyon ng hydrogen peroxide na may cyanide ay mas epektibo sa ilalim ng acidic na mga kondisyon.

• 
  

• Katalista at Pagdaragdag ng Hydrogen Peroxide: Magdagdag ng isang maliit na halaga ng katalista, halimbawa, tanso sulpate, sa basurang likido, at pagkatapos ay unti-unting magdagdag ng hydrogen peroxide solution. Ang dami ng idinagdag na hydrogen peroxide ay dapat sapat upang ganap na ma-oxidize ang cyanide. Dahil ang reaksyon ay exothermic, bigyang-pansin ang pagkontrol sa temperatura ng reaksyon upang maiwasan ang sobrang init.

• 
  

• Reaksyon at Paghihiwalay: Pagkatapos makumpleto ang karagdagan, hayaang tumakbo ang reaksyon nang ilang sandali. Pagkatapos, magsagawa ng solid-liquid separation, gaya ng sa pamamagitan ng sedimentation o filtration, upang alisin ang anumang namuong substance, tulad ng metal hydroxides kung mayroong heavy metal ions sa waste liquid.

• 
  

• Pagkatapos ng paggamot: Ang ginagamot na supernatant ay maaaring sumailalim sa karagdagang paggamot gamit ang ibang mga pamamaraan, tulad ng adsorption o membrane separation, upang matiyak na ang panghuling kalidad ng effluent ay nakakatugon sa mga nauugnay na pamantayan.

1.3 Paraan ng Ozone Oxidation

• Prinsipyo: Ang Ozone ay isang potent oxidizing agent na may mataas na oxidation potential. Kapag ipinasok sa cyanide - naglalaman ng mga basurang likido, direkta itong tumutugon sa mga cyanide ions, na nag-o-oxidize sa mga ito sa mga hindi nakakalason na sangkap tulad ng carbonate at nitrogen. Ang mekanismo ng reaksyon ay kumplikado at maaaring may kasamang mga intermediate na produkto. Ang pagkakaroon ng mga metal ion catalyst, tulad ng tanso at magnesium ions, ay maaaring mapabilis ang rate ng reaksyon.

• Proseso ng Daloy:

• 
  

• Waste Liquid Pretreatment: Una, alisin ang malalaking - particle impurities at suspended solids sa cyanide - na naglalaman ng basurang likido sa pamamagitan ng pagsasala o sedimentation. Pinipigilan nito ang pagbabara ng mga kagamitan sa pagbuo ng ozone at tinitiyak na ang reaksyon ay nagpapatuloy nang maayos.

• 
  

• Pagbuo at Panimula ng Ozone: Gumamit ng ozone generator upang makagawa ng ozone gas, na pagkatapos ay ipapakain sa basurang likido sa pamamagitan ng gas - distribution device. Ang halaga ng ozone na ipinakilala ay kailangang ayusin ayon sa konsentrasyon ng cyanide at dami ng likidong basura.

• 
  

• Reaksyon at Pagsubaybay: Isagawa ang reaksyon sa isang closed reaction tank para sa isang partikular na panahon. Subaybayan ang konsentrasyon ng cyanide sa basurang likido sa real-time sa panahon ng reaksyon. Ang oras ng reaksyon ay kadalasang mas maikli kaysa sa ilang iba pang paraan ng oksihenasyon, ngunit depende pa rin ito sa mga partikular na kondisyon ng likidong basura.

• 
  

• Paggamot sa Maagos: Pagkatapos ng reaksyon, ang ginamot na basurang likido ay maaaring mangailangan ng karagdagang paggamot, tulad ng pagsasaayos sa halaga ng pH at pag-alis ng anumang natitirang ozone - na nauugnay sa mga produkto, upang matugunan ang mga pamantayan sa paglabas.

2. Pisikal - Mga Paraang Kemikal

2.1 Paraan ng Ion Exchange

• Prinsipyo: Espesyal na ion - exchange resins ay ginagamit. Ang mga resin na ito ay may mga functional na grupo na maaaring piliing mag-adsorb ng mga cyanide ions o metal - cyanide complex sa waste liquid. Halimbawa, ang ilang mga anion - exchange resin ay maaaring makipagpalitan ng kanilang mga anion sa mga cyanide ions sa solusyon.

• Proseso ng Daloy:

• 
  

• Pagpili at Paghahanda ng Resin: Pumili ng angkop na ion - exchange resin batay sa mga katangian ng cyanide - naglalaman ng waste liquid, tulad ng uri ng metal - cyanide complexes na naroroon. Pretreat ang dagta sa pamamagitan ng paghuhugas nito ng acid at alkali solution para ma-activate ang exchange function nito.

• 
  

• Pag-iimpake ng Hanay: I-pack ang pretreated resin sa isang ion - exchange column.

• 
  

• Pagpapasa ng Basura ng Liquid: Dahan-dahang ipasa ang cyanide - naglalaman ng basurang likido sa pamamagitan ng ion - exchange column. Kontrolin ang rate ng daloy upang matiyak ang sapat na oras ng pakikipag-ugnay sa pagitan ng likidong basura at ng dagta.

• 
  

• Resin Regeneration: Kapag na-adsorbed ng dagta ang isang tiyak na halaga ng cyanide, kailangan itong muling buuin. Ang proseso ng pagbabagong-buhay ay karaniwang nagsasangkot ng paggamit ng isang solusyon sa pagbabagong-buhay, tulad ng isang malakas na acid o malakas na solusyon sa base, upang alisin ang mga adsorbed cyanide ions mula sa resin. Ang regenerated resin ay maaaring magamit muli.

• 
  

• Paggamot ng Regeneration Liquid: Ang regeneration liquid, na naglalaman ng mataas na konsentrasyon ng cyanide, ay nangangailangan ng karagdagang paggamot, kadalasan sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng kemikal na oksihenasyon inilarawan sa itaas, upang i-convert ang cyanide sa mga hindi nakakalason na sangkap.

2.2 Paraan ng Adsorption

• Prinsipyo: Ang mga adsorbent tulad ng activated carbon at zeolite ay may malaking tiyak na lugar sa ibabaw at malakas na kapasidad ng adsorption. Maaari silang mag-adsorb ng mga cyanide ions at iba pang mga contaminant sa waste liquid sa pamamagitan ng physical adsorption, tulad ng van der Waals forces, at chemical adsorption, tulad ng pagbuo ng mga chemical bond na may surface functional group. Ang aktibong carbon, lalo na, ay malawakang ginagamit dahil sa mataas na kahusayan ng adsorption nito para sa iba't ibang mga sangkap.

• Proseso ng Daloy:

• 
  

• Pagpili at Pretreatment ng Adsorbent: Pumili ng angkop na adsorbent ayon sa likas na katangian ng basurang likido. Halimbawa, ang granular activated carbon ay kadalasang ginagamit para sa malakihang paggamot, habang ang powdered activated carbon ay maaaring mas angkop para sa ilang maliit na sukat o mataas na katumpakan na paggamot. Pretreat ang adsorbent sa pamamagitan ng paghuhugas at pagpapatuyo upang alisin ang mga dumi.

• 
  

• Proseso ng Adsorption: Idagdag ang adsorbent sa cyanide - naglalaman ng waste liquid at patuloy na haluin upang madagdagan ang contact area sa pagitan ng adsorbent at waste liquid. Ang oras ng adsorption ay nag-iiba depende sa konsentrasyon ng cyanide at ang uri ng adsorbent, karaniwang mula sa ilang minuto hanggang ilang oras.

• 
  

• Paghihiwalay: Pagkatapos makumpleto ang adsorption, paghiwalayin ang adsorbent mula sa basurang likido gamit ang mga pamamaraan tulad ng pagsasala o sedimentation.

• 
  

• Pagbabagong-buhay ng Adsorbent: Katulad ng ion - exchange resin, ang ginamit na adsorbent ay maaaring ma-regenerate. Para sa activated carbon, ang mga paraan ng pagbabagong-buhay ay kinabibilangan ng thermal regeneration (pagpapainit ng activated carbon sa isang mataas na temperatura upang ma-desorb ang mga adsorbed substance) at chemical regeneration (gamit ang mga chemical reagents upang tumugon sa mga adsorbed substance).

3. Mga Paraan ng Biyolohikal na Paggamot

• Prinsipyo: Ang ilang mga mikroorganismo ay may kakayahang pababain ang cyanide. Ang mga microorganism na ito ay gumagamit ng cyanide bilang pinagmumulan ng carbon, nitrogen, o enerhiya sa ilalim ng mga partikular na kondisyon sa kapaligiran. Halimbawa, ang ilang bakterya ay maaaring mag-convert ng cyanide sa hindi gaanong nakakalason na mga sangkap tulad ng ammonia at carbon dioxide sa pamamagitan ng isang serye ng mga reaksyong enzymatic. Ang buong proseso ay nagsasangkot ng metabolismo ng mga microorganism, at ang iba't ibang microorganism ay maaaring magkaroon ng iba't ibang metabolic pathway para sa pagkasira ng cyanide.

• Proseso ng Daloy:

• 
  

• Pagpili at Paglilinang ng Mikroorganismo: Pumili ng angkop na cyanide - nakakasira ng mga mikroorganismo, na maaaring ihiwalay sa mga natural na kapaligiran tulad ng lupa o wastewater treatment plant. Linangin ang mga microorganism na ito sa isang laboratoryo upang makakuha ng sapat na dami ng microbial inoculum. Ang cultivation medium ay dapat maglaman ng mga angkop na sustansya upang suportahan ang paglaki ng mga microorganism.

• 
  

• Pag-setup ng Reactor: Mag-set up ng biological treatment reactor, gaya ng activated sludge reactor o biofilm reactor. Sa isang activated sludge reactor, ang mga microorganism ay nasa isang suspendido na estado sa waste liquid, habang sa isang biofilm reactor, ang mga microorganism ay nakakabit sa isang solidong support surface upang bumuo ng isang biofilm.

• 
  

• Paggamot ng Waste Liquid: Ipasok ang cyanide - naglalaman ng basurang likido sa biological treatment reactor. Kontrolin ang mga kondisyong pangkapaligiran sa reaktor, kabilang ang temperatura (karaniwan ay nasa 25 - 35 °C), pH (karaniwang nasa 7 - 8), at dissolved oxygen na nilalaman, upang lumikha ng angkop na kapaligiran sa pamumuhay para sa mga mikroorganismo.

• 
  

• Pagsubaybay at Pagkontrol: Patuloy na subaybayan ang konsentrasyon ng cyanide at iba pang nauugnay na mga parameter sa basurang likido sa panahon ng proseso ng paggamot. Ayusin kaagad ang mga kondisyon ng pagpapatakbo ng reactor ayon sa mga resulta ng pagsubaybay upang matiyak ang matatag na operasyon ng biological treatment system.

• 
  

• Paggamot sa Maagos: Pagkatapos ng biological treatment, ang effluent ay maaari pa ring maglaman ng ilang microorganism at maliit na halaga ng organic matter. Ang karagdagang paggamot, tulad ng pagdidisimpekta (gamit ang mga pamamaraan tulad ng ultraviolet irradiation o pagdaragdag ng mga disinfectant) at pagsasala, ay maaaring kailanganin upang matugunan ang mga pamantayan sa paglabas.

4. Mga Pagsasaalang-alang sa Paggamot

• Safety First: Ang cyanide - naglalaman ng mga basurang likido ay lubhang nakakalason, at ang lahat ng mga operasyon sa paggamot ay dapat isagawa sa isang lugar na may mahusay na bentilasyon, mas mabuti sa isang fume hood. Ang mga operator ay dapat magsuot ng naaangkop na personal na kagamitan sa proteksyon, kabilang ang mga gas - masikip na guwantes, salaming de kolor, at mga aparatong proteksyon sa paghinga.

• Tumpak na Pagpapasiya ng Konsentrasyon: Bago ang paggamot, tumpak na sukatin ang konsentrasyon ng cyanide sa basurang likido. Ito ay mahalaga para sa pagpili ng naaangkop na paraan ng paggamot at pagtukoy ng dosis ng mga ahente ng paggamot.

• Pinagsamang Paggamot: Sa maraming kaso, maaaring hindi sapat ang isang paraan ng paggamot upang ganap na matugunan ang mga pamantayan sa paglabas. Samakatuwid, isaalang-alang ang paggamit ng pinagsamang mga pamamaraan ng paggamot. Halimbawa, ang kumbinasyon ng kemikal na oksihenasyon at biyolohikal na paggamot ay kadalasang makakamit ang mas mahusay na mga resulta ng paggamot.

• Environmental Impact: Kapag pumipili ng mga paraan ng paggamot at mga ahente ng paggamot, isaalang-alang ang kanilang potensyal na epekto sa kapaligiran. Mag-opt para sa mga pamamaraan at ahente na environment friendly at gumagawa ng mas kaunting pangalawang polusyon.

• Pagsunod sa Mga Regulasyon: Tiyakin na ang proseso ng paggamot at ang panghuling kalidad ng effluent ay sumusunod sa mga kaugnay na pambansa at lokal na regulasyon sa pangangalaga sa kapaligiran. Regular na subaybayan at iulat ang mga resulta ng paggamot sa mga nauugnay na departamento ng pangangalaga sa kapaligiran.

Sa konklusyon, ang paggamot ng mataas na nakakalason na cyanide - naglalaman ng mga basurang likido ay nangangailangan ng komprehensibong pagsasaalang-alang sa iba't ibang mga kadahilanan. Sa pamamagitan ng pagpili ng naaangkop na paraan ng paggamot at mahigpit na pagsunod sa mga operating procedure, maaari nating epektibong mabawasan ang toxicity ng cyanide - naglalaman ng mga basurang likido at maprotektahan ang kapaligiran at kalusugan ng tao.