Sodyum Siyanür Atıksularının Arıtımı İçin Elektrolitik Oksidasyon Prosesi

Giriş

Siyanür içeren atık sular, özellikle de bunlardan türetilenler Sodyum siyanür, büyük bir çevresel endişedir. Bu tür atık sular oldukça toksiktir ve çoğunlukla elektrokaplama, gaz üretimi, koklaştırma, metalurji, metal işleme, kimyasal elyaf, plastik, pestisit ve kimya endüstrisi gibi endüstrilerden kaynaklanır. Suda, kararsızdır ve ayrışmaya eğilimlidir. Hem inorganik hem de organik siyanürler son derece zehirli maddelerdir. Örneğin, ölümcül doz siyanür insan vücuduna 0.18 g, potasyum siyanürün ise 0.12 g'dır. Ayrıca, siyanürün suda balıklar için öldürücü konsantrasyonu 0.04 - 0.1 mg/L arasında değişmektedir. Sonuç olarak, çevre ve insan sağlığı üzerindeki zararlı etkisini azaltmak için acilen etkili tedavi yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır.

Siyanür İçeren Atık Sular İçin Elektrolitik Oksidasyonun Temelleri

MKS Elektrolitik oksidasyon işlemi tedavi için Sodyum siyanür atıksuyu anot ve katotta kimyasal reaksiyonları yürütmek için elektrik akımı kullanma prensibiyle çalışır, böylece atık sudaki siyanürü daha az zararlı maddelere dönüştürür. Bu işlemde, atık sudaki hem basit siyanür hem de kompleks siyanür elektrolize uğrar.

Anot Reaksiyonları

• Basit Siyanür İçin: Anottaki ilk aşama reaksiyonu sırasında, basit siyanür atık sudaki diğer maddelerle şiddetli bir şekilde reaksiyona girerek daha az toksik bir bileşik oluşturur. Sonraki ikinci aşamada, iki reaksiyon meydana gelir. Bir reaksiyon bu bileşiği daha fazla karbondioksit, nitrojen ve suya ayırır. Diğer reaksiyon amonyum oluşumuyla sonuçlanır.

• Koordinasyon Siyanür İçin (Bakır İçeren Kompleksi Örnek Alarak):Koordinasyon siyanürü, bakır içeren kompleksler gibi anoda ulaştığında, bakır iyonları ve daha az toksik başka bir bileşik oluşturmak üzere reaksiyona girer. Elektrolitik ortama sofra tuzu eklendiğinde, ek reaksiyonlar gerçekleşir. Tuzdaki klorür iyonları oksitlenerek yeni oluşan kloru oluşturur. Bu yeni oluşan klor daha sonra siyanür ve atık sudaki diğer maddelerle reaksiyona girerek siyanür bileşiklerini karbondioksit, nitrojen ve klorür iyonları gibi daha az zararlı ürünlere ayırır.

Katot Reaksiyonları

Katotta, hidrojen iyonları elektron kazanır ve hidrojen gazı oluşturur. Bakır içerenler gibi metal içeren siyanür kompleksleri için, bakır iyonları elektron kazanır ve bakır metali olarak biriktirilebilir. Belirli koşullar altında, bakır iyonları ayrıca hidroksit iyonlarıyla reaksiyona girerek bakır hidroksit çökeltisi oluşturabilir.

Elektrolitik Oksidasyon Sürecinde Temel Hususlar

• Elektrot Malzemeleri: Elektrot malzemelerinin seçimi çok önemlidir. Birçok durumda, yumuşak çelik katot malzemesi olarak kullanılabilir. Ancak anotların zorlu elektrokimyasal ortama dayanıklı olması gerekir. Soy metal oksitlerden yapılmış ve çeşitli şirketler tarafından üretilen boyutsal olarak kararlı anotlar (DSA) bu uygulama için oldukça uygundur. Grafit de anot malzemesi olarak kullanılabilir ancak elektroliz işlemi sırasında kademeli olarak tüketilmesi gibi bir dezavantajı vardır.

• Sıcaklık Kontrolü: Elektroliz sırasında atık sıvının sıcaklığının dikkatli bir şekilde ayarlanması gerekir. Genellikle 25 °C'nin altında tutulmalıdır. Sıcaklık çok yükselirse, eklenen tuzdaki klorür iyonlarının oksidasyonundan üretilen klor, siyanürle reaksiyona girmeden önce kaçacak ve böylece siyanür - yıkım sürecinin verimliliği azalacaktır.

• Klorür İyon Eklemesi: Atık suya klorür iyonları eklemek siyanürün elektrolitik oksidasyonunu artırabilir. Genellikle 1 - 2 g/L klorür iyonu eklemek yeterlidir. Bazı durumlarda, atık sıvıya litre başına 25 g konsantrasyonda sofra tuzu (sodyum klorür) eklemenin siyanürün elektrolitik yıkımına etkili bir şekilde yardımcı olduğu gösterilmiştir.

Elektrolitik Oksidasyon Prosesinin Avantajları

• Yüksek Konsantrasyonlu Atıksu İçin Yüksek Verimlilik: Elektrolitik oksidasyon işlemi, altın madenlerinde bulunanlar gibi yüksek konsantrasyonlu siyanür içeren atık suların arıtılmasında özellikle etkilidir. Atık sudaki siyanür konsantrasyonunu önemli ölçüde azaltabilir.

• Reaktif Türlerin Yerinde Üretimi: Elektroliz sırasında, yeni oluşan klor gibi reaktif türler sistem içerisinde üretilir. Bu, büyük miktarlarda potansiyel olarak tehlikeli ve pahalı oksitleyici maddelerin dışarıdan eklenmesi ihtiyacını ortadan kaldırır.

• Esneklik: İşlem, atık suyun özel bileşimine göre ayarlanabilir. Akım yoğunluğu, voltaj ve belirli tuzların eklenmesi gibi parametreleri kontrol ederek, elektrolitik oksidasyon işlemi, basit veya karmaşık siyanür bileşikleri içersinler, farklı siyanür içeren atık su tipleri için optimize edilebilir.

Sonuç

Elektrolitik oksidasyon işlemi, arıtma için umut verici bir çözüm sunmaktadır. sodyum siyanür atık su. Anot ve katotta meydana gelen kimyasal reaksiyonları anlayarak, elektrot malzemelerini dikkatlice seçerek, sıcaklığı kontrol ederek ve uygun miktarda klorür iyonu ekleyerek, bu yöntem atık sudan siyanür kirliliğini etkili bir şekilde giderebilir. Endüstriler atıklarını yönetmek için daha sürdürülebilir ve verimli yollar aramaya devam ettikçe, elektrolitik oksidasyon sürecinin siyanür içeren atık suların arıtımında daha yaygın bir uygulama kazanması muhtemeldir. Ancak, süreci iyileştirmek, maliyetleri düşürmek ve genel verimliliğini ve çevre dostu özelliğini artırmak için daha fazla araştırma ve geliştirmeye hala ihtiyaç duyulmaktadır.