گندے پانی سے سوڈیم سائینائیڈ اور بھاری دھاتوں کی تیزابیت کی وصولی کا عمل

تعارف

سائینائیڈ پر مشتمل گندا پانی مختلف صنعتی عمل سے پیدا ہوتا ہے جیسے سونے کی کان کنی، الیکٹروپلاٹنگ، اور کیمیائی پیداوار۔ سائینائیڈ کے زیادہ زہریلے ہونے کی وجہ سے اس گندے پانی کا غلط اخراج شدید ماحولیاتی آلودگی اور انسانی صحت کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔ لہٰذا، سائینائیڈ پر مشتمل گندے پانی کا علاج اور وسائل کی بازیابی اہم مسائل بن گئے ہیں۔ علاج کے طریقوں میں، سوڈیم سائینائیڈ اور بھاری دھاتوں کی تیزابیت کی وصولی ایک وسیع پیمانے پر استعمال اور موثر طریقہ ہے، جو نہ صرف ماحولیاتی خطرے کو کم کرتا ہے بلکہ قیمتی وسائل کی ری سائیکلنگ کا بھی احساس کرتا ہے۔

تیزابیت کی بازیابی کا اصول

سائینائیڈ کو ہائیڈروجن سائینائیڈ (HCN) میں تبدیل کرنا

تیزابیت کے عمل میں، سلفیورک ایسڈ جیسے مضبوط تیزاب سائینائیڈ پر مشتمل گندے پانی میں شامل کیے جاتے ہیں۔ تیزابیت والے حالات میں، گندے پانی میں مفت سائینائیڈ آئن ہائیڈروجن سائینائیڈ (HCN) میں تبدیل ہو جاتے ہیں۔ ہائیڈروجن سائینائیڈ ایک غیر مستحکم مرکب ہے۔ جب گندے پانی کی pH کو کم قیمت پر ایڈجسٹ کیا جاتا ہے، عام طور پر 2 سے نیچے۔ رد عمل کے آگے بڑھنے کا امکان زیادہ ہوتا ہے، جو سائینائیڈ آئنوں کو HCN گیس میں تبدیل کرنے میں سہولت فراہم کرتا ہے۔

سوڈیم سائینائیڈ کی بازیابی۔

اس کے بعد پیدا ہونے والی HCN گیس کو الکلی جذب کرنے والے ٹاور میں متعارف کرایا جاتا ہے۔ ٹاور کے اندر، یہ سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ (NaOH) محلول کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ جیسے جیسے رد عمل آگے بڑھتا ہے، سوڈیم سائینائیڈ (NaCN) بنتا ہے اور جذب محلول میں جمع ہوتا ہے۔ جب محلول میں NaCN کا ارتکاز تقریباً 10% - 12% تک پہنچ جاتا ہے، تو اسے متعلقہ صنعتی عمل میں ری سائیکل اور دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ سونے کی کان کنی میں لیچنگ کا عمل۔

بھاری دھاتوں کی رہائی اور ورن

مفت سائینائیڈ کے علاوہ، گندے پانی میں اکثر بھاری دھاتوں اور سائینائیڈ کے کمپلیکس ہوتے ہیں، جیسے تانبے اور زنک کے۔ تیزابی حالات میں، یہ کمپلیکس ٹوٹ جاتے ہیں۔ ایک بار جب ہیوی میٹل آئن جاری ہو جاتے ہیں، تو وہ ناقابل حل نمکیات بنا سکتے ہیں اور مخصوص حالات میں تیز ہو سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، پی ایچ کی قدر کو ایڈجسٹ کرنا یا کچھ تیز کرنے والے ایجنٹوں کو شامل کرنا تانبے کے آئنوں کو تیز کرنے کا سبب بن سکتا ہے۔

عمل کے اقدامات

مرحلہ 1: گندے پانی کی پری ٹریٹمنٹ

الکلائن سائینائیڈ - جس میں زیادہ ارتکاز ہوتا ہے، پہلے اپنے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لیے سٹیم ہیٹ ایکسچینجر سے گزرتا ہے۔ عام طور پر، درجہ حرارت 20 - 25 ° C کے اندر رکھا جاتا ہے۔ یہ درجہ حرارت کنٹرول بعد میں رد عمل کی شرح کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے اور عمل کے استحکام کو یقینی بناتا ہے۔ زیادہ ارتکاز والے گندے پانی میں سائینائیڈ کا ارتکاز عام طور پر 5000 - 5500 ppm تک ہوتا ہے، اور pH قدر 10.5 - 12.5 کے درمیان ہوتی ہے۔

مرحلہ 2: تیزابیت

پہلے سے علاج شدہ گندے پانی کو تیزابیت کے اسپرے ٹاور میں ایک خاص بہاؤ کی شرح پر کھلایا جاتا ہے، مثال کے طور پر، 2 m³/h۔ پھر، مرتکز سلفرک ایسڈ شامل کیا جاتا ہے۔ شامل کیے گئے سلفیورک ایسڈ کی مقدار کو گندے پانی کی خصوصیات کے مطابق، عام طور پر 25 - 30 kg/m³ کے مطابق ایڈجسٹ کیا جاتا ہے، تاکہ گندے پانی کی pH قدر کو 2 سے کم کیا جا سکے۔ سلفیورک ایسڈ کے اضافے کے دوران جاری ہونے والی گرمی رد عمل کو تیز کر سکتی ہے، جس سے گندے پانی میں مفت سائینائیڈ آئنوں کو HNNat میں تبدیل کرنا آسان ہو جاتا ہے۔

مرحلہ 3: HCN جنریشن اور علیحدگی

تیزابیت سپرے ٹاور کے سخت تیزابیت والے ماحول میں، سائینائیڈ کی HCN میں تبدیلی کو فروغ دیا جاتا ہے۔ تشکیل شدہ HCN گیس پھر ویکیوم سینٹری فیوگل پنکھے کے ذریعے کھینچی جاتی ہے اور اگلے مرحلے میں داخل ہوتی ہے - الکلی جذب ٹاور۔ ایک ہی وقت میں، جیسے جیسے پی ایچ کی قدر کم ہوتی ہے، گندے پانی میں کچھ ہیوی میٹل آئن تبدیل ہونے لگتے ہیں۔ مثال کے طور پر، گندے پانی میں تانبے کے آئنوں کا ارتکاز کم ہو سکتا ہے، اور کچھ بھاری دھاتیں پریزیٹیٹ بنانا شروع کر دیتی ہیں۔

مرحلہ 4: سوڈیم سائنائیڈ کا جذب اور بازیافت

HCN گیس الکلی جذب ٹاور میں داخل ہوتی ہے اور 20% - 30% NaOH محلول سے جذب ہوتی ہے۔ ٹاور میں الکلی جذب کرنے والے مائع کو ری سائیکل کیا جاتا ہے، اور ری سائیکلنگ کے عمل کے دوران، HCN گیس کے بار بار جذب ہونے کو یقینی بنانے کے لیے ایک پنکھا استعمال کیا جاتا ہے۔ جیسے جیسے جذب کا رد عمل جاری رہتا ہے، جذب کرنے والے مائع میں NaCN کا ارتکاز بتدریج بڑھتا جاتا ہے۔ جب NaCN کا ارتکاز 10% - 12% تک پہنچ جاتا ہے، تو اسے دوبارہ استعمال کے لیے لیچنگ کے عمل میں واپس کیا جا سکتا ہے، اس طرح سوڈیم سائینائیڈ کی بازیابی حاصل کی جا سکتی ہے ۔

مرحلہ 5: ہیوی میٹل کی بارش اور علیحدگی

HCN کے اخراج کے بعد گندے پانی کے لیے، چونکہ کچھ ہیوی میٹل - سائینائیڈ کمپلیکس تیزابی حالات میں ٹوٹ چکے ہیں، اس لیے بھاری دھاتوں کو تیز کرنے کے لیے مزید علاج کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، گندے پانی کی پی ایچ ویلیو کو الکلائن رینج میں ایڈجسٹ کرنے سے ہیوی میٹل ہائیڈرو آکسائیڈز بن سکتے ہیں جو تیز ہو جاتے ہیں۔ اس کے بعد، ٹھوس - مائع علیحدگی کے طریقے جیسے فلٹریشن یا تلچھٹ کا استعمال بھاری دھاتوں کو گندے پانی سے الگ کرنے کے لیے، بھاری دھاتوں کو ہٹانے اور بازیافت کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

تیزابیت کی بازیابی کے طریقے کے فوائد

ریسورس ری سائیکلنگ

تیزابیت کی بازیابی کا طریقہ مؤثر طریقے سے سائینائیڈ سے سوڈیم سائینائیڈ کو بازیافت کر سکتا ہے - جس میں گندے پانی شامل ہیں، جسے متعلقہ صنعتی عمل میں دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے، نئے سوڈیم سائینائیڈ کی کھپت کو کم کر کے پیداواری لاگت کو کم کیا جا سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، بھاری دھاتیں بھی برآمد کی جا سکتی ہیں، فضلہ کو قیمتی وسائل میں تبدیل کر سکتے ہیں.

لاگت - تاثیر

علاج کے کچھ دیگر طریقوں کے مقابلے میں جو صرف سائینائیڈ کو تباہ کرنے پر توجہ مرکوز کرتے ہیں، تیزابیت کی بحالی کا طریقہ نہ صرف گندے پانی کا علاج کرتا ہے بلکہ قیمتی مادوں کو بھی بازیافت کرتا ہے۔ اگرچہ اس کے لیے تیزاب اور الکلی کی کھپت کی ضرورت ہوتی ہے، برآمد شدہ سوڈیم سائینائیڈ اور بھاری دھاتوں کی قیمت علاج کی لاگت کے کچھ حصے کو پورا کر سکتی ہے، جس سے مجموعی علاج زیادہ لاگت ہوتا ہے - طویل مدت میں موثر۔

ماحولیاتی دوستی

سوڈیم سائینائیڈ اور بھاری دھاتوں کی بازیافت سے گندے پانی میں آلودگی کی مقدار نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے۔ علاج شدہ گندے پانی میں سائینائیڈ اور بھاری دھاتوں کی مقدار کم ہوتی ہے، جو بعد میں خارج ہونے یا مزید علاج کے لیے زیادہ موزوں ہے، جس سے ماحول پر منفی اثرات کم ہوتے ہیں۔

تیزابیت کی بازیابی کے عمل میں کھپت

سائینائیڈ کے لیے تیزابیت سے بازیابی کے طریقہ کار کا استعمال - جس میں گندے پانی میں بنیادی طور پر سلفیورک ایسڈ، کاسٹک سوڈا (NaOH)، چونا اور بجلی شامل ہوتی ہے۔ سردیوں میں گندے پانی کو پہلے سے گرم کرنا ضروری ہوتا ہے، اس لیے بھاپ بھی استعمال کی جاتی ہے۔

1. تیزاب کی کھپت

• سائینائیڈ کو HCN میں تبدیل کرنا : گندے پانی میں سائینائیڈ کو HCN میں تبدیل کرنے کے لیے درکار سلفیورک ایسڈ کی مقدار گندے پانی میں سائینائیڈ کے ارتکاز پر منحصر ہے۔ مثال کے طور پر، 5000 ppm کے سائینائیڈ کے ارتکاز کے ساتھ 1 m³ گندے پانی کو ٹریٹ کرنے کے لیے، اس تبدیلی کے لیے سلفیورک ایسڈ کی ایک خاص مقدار درکار ہے۔

• گندے پانی کی تیزابیت : سائینائیڈ کی تبدیلی کے لیے تیزاب کے علاوہ، اضافی تیزاب گندے پانی کو تیزابیت کی درست سطح پر ایڈجسٹ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ پی ایچ کو 2 سے کم کرنے کے لیے درکار رقم ایک اہم عنصر ہے۔

• گندے پانی میں الکلی کے ساتھ رد عمل : گندے پانی میں کچھ الکلائن مادے ہوسکتے ہیں جو سلفیورک ایسڈ کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں، لیکن عام طور پر، یہ استعمال سائینائیڈ کی تبدیلی اور تیزابیت کے لیے استعمال ہونے والی مقدار کے مقابلے نسبتاً کم ہوتا ہے۔

• فضلے میں کاربونیٹ کے ساتھ رد عمل : اگر سائینائیڈ - جس میں خام مال ہوتا ہے اس میں کاربن کی مقدار زیادہ ہوتی ہے، جیسے کہ کچھ سائینائیڈ ٹیلنگ سلوری میں، کاربونیٹ تیزاب کے ساتھ رد عمل ظاہر کرکے کاربن ڈائی آکسائیڈ بنائے گا۔ اس طرح کے معاملات میں، سلفیورک ایسڈ کی کھپت میں نمایاں اضافہ ہو گا، اور یہ مواد ایسڈ - بحالی کے طریقہ کار کے ذریعے علاج کے لیے مثالی نہیں ہو سکتا۔

2. الکلی کی کھپت : کاسٹک سوڈا (NaOH) الکلی جذب ٹاور میں HCN کو جذب کرنے اور NaCN بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ استعمال شدہ NaOH کی مقدار HCN کی پیدا کردہ مقدار اور جذب کی کارکردگی سے متعلق ہے۔

3. چونے کی کھپت : بعض صورتوں میں، چونے کو گندے پانی کے بعد کے علاج میں استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے بھاری دھات کی بارش کے لیے pH قدر کو ایڈجسٹ کرنا۔ چونے کی ضرورت کا انحصار گندے پانی میں بھاری دھاتوں کی قسم اور ارتکاز اور مطلوبہ پی ایچ ایڈجسٹمنٹ کی حد پر ہے۔

4. بجلی اور بھاپ کی کھپت : اس عمل میں بجلی کا استعمال آلات جیسے پمپ، پنکھے اور ویکیوم سینٹری فیوگل پنکھے کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ سردیوں میں، گندے پانی کو پہلے سے گرم کرتے وقت، رد عمل کے لیے درجہ حرارت کو مناسب سطح تک بڑھانے کے لیے بھاپ استعمال کی جاتی ہے۔

نتیجہ

سائینائیڈ کے لیے تیزابیت سے بازیابی کا طریقہ - سوڈیم سائینائیڈ اور بھاری دھاتوں کی بازیافت کے لیے گندے پانی پر مشتمل ایک جامع اور موثر علاج کی ٹیکنالوجی ہے۔ مخصوص عمل کے مراحل پر عمل کرکے، یہ نہ صرف زہریلے سائینائیڈ اور بھاری دھاتوں کو گندے پانی سے نکال سکتا ہے بلکہ قیمتی وسائل کو بھی ری سائیکل کر سکتا ہے۔ اگرچہ اس عمل میں کچھ مادی اور توانائی کی کھپت ہوتی ہے، اس کے ماحولیاتی اور اقتصادی فوائد کو مدنظر رکھتے ہوئے، اس میں سائینائیڈ کے علاج میں وسیع پیمانے پر استعمال کے امکانات ہیں - جس میں گندے پانی شامل ہیں۔ تاہم، اصل آپریشن میں، HCN گیس کے زہریلے ہونے کی وجہ سے سخت حفاظتی اقدامات کرنے کی ضرورت ہے۔ ایک ہی وقت میں، بحالی کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور اخراجات کو کم کرنے کے لیے عمل کے پیرامیٹرز کی مسلسل اصلاح کی ضرورت ہے۔