Persulfate Oxidation fun Itọju Omi Idọti Cyanide: Ikẹkọ Okeerẹ

ifihan

Cyanide, agbo majele ti o gaju, ni lilo lọpọlọpọ ni ọpọlọpọ awọn ilana ile-iṣẹ bii elekitirola, iwakusa, ati ipari irin. Nitoribẹẹ, awọn iwọn nla ti cyanide-ti o ni omi idọti ti wa ni ipilẹṣẹ, ti o jẹ ewu nla si ayika ati ilera eniyan. Ibile Omi egbin Cyanide awọn ọna itọju, gẹgẹbi chlorination ipilẹ, ni ọpọlọpọ awọn abawọn. Iwọnyi pẹlu dida awọn ọja majele ti majele, agbara kemikali giga, ati ṣiṣe yiyọkuro kekere fun awọn eka irin-cyanide. Bi abajade, ibeere ti n pọ si wa fun imunadoko diẹ sii ati awọn imọ-ẹrọ itọju ore ayika.

Ni awọn ọdun aipẹ, awọn ilana oxidation to ti ni ilọsiwaju (AOPs) ti farahan bi awọn yiyan ti o ni ileri fun atọju omi idọti cyanide. Lara awọn wọnyi, awọn Persulfate ifoyina ilana ti ṣe ifamọra akiyesi pupọ nitori agbara ifoyina ti o lagbara, iwulo iwọn pH jakejado, ati iṣẹ ṣiṣe ti o rọrun. Ifiweranṣẹ bulọọgi yii ni ero lati pese akopọ okeerẹ ti ọna oxidation persulfate fun itọju omi idọti cyanide, ti o bo ilana rẹ, awọn okunfa ipa, ati awọn ohun elo to wulo.

Ilana ti Persulfate Oxidation

Persulfate, eyiti o wa bi peroxydisulfate (PDS) tabi peroxymonosulfate (PMS), le mu ṣiṣẹ nipasẹ awọn ọna oriṣiriṣi, bii ooru, ina UV, awọn irin iyipada, tabi alkalinity, lati ṣe ipilẹṣẹ awọn ipilẹṣẹ imi-ọjọ ifaseyin gaan. Awọn ipilẹṣẹ imi-ọjọ imi-ọjọ ni agbara ifoyina ti o ga, ti o fun wọn laaye lati oxidize kan jakejado ibiti o ti Organic ati eleto idoti, pẹlu cyanide.

Ilana ifarabalẹ ti ifoyina persulfate ti cyanide jẹ eka ati pẹlu awọn igbesẹ pupọ. Ni gbogbogbo, awọn radical sulfate fesi pẹlu awọn ions cyanide lati dagba cyanate bi ọja agbedemeji. Awọn cyanate le lẹhinna jẹ oxidized siwaju sii tabi hydrolyzed lati gbe awọn ọja opin majele ti o kere si, gẹgẹbi iyọ, ammonium, ati gaasi nitrogen. Awọn ipa ọna ifaseyin pato yatọ da lori awọn ipo iṣesi bii pH, iwọn otutu, ati wiwa awọn nkan miiran. Ni alabọde ekikan, ifasẹyin naa tẹle atẹle kan, lakoko ti o wa ni alabọde ipilẹ, ilana iṣesi yipada, ati awọn ipilẹṣẹ hydroxyl le tun kopa ninu ilana ifoyina. Awọn radicals Hydroxyl le ṣe ipilẹṣẹ lati ifa ti awọn ipilẹṣẹ sulfate pẹlu omi tabi lati imuṣiṣẹ ti persulfate nipasẹ alkalinity, ati iṣe wọn pẹlu cyanide jẹ ipa ọna pataki fun yiyọ cyanide.

Awọn Okunfa ti o ni ipa

1. Persulfate ifọkansi

Ifojusi ti persulfate jẹ ifosiwewe pataki ti o kan ṣiṣe itọju ti omi idọti cyanide. Ni gbogbogbo, jijẹ iwọn lilo persulfate le ṣe alekun iran ti awọn ipilẹṣẹ sulfate, nitorinaa igbega ifoyina ti cyanide. Bibẹẹkọ, persulfate ti o pọ julọ le ja si awọn aati piparẹ ti awọn ipilẹṣẹ sulfate, idinku iṣẹ ṣiṣe ifoyina gbogbogbo. Pẹlupẹlu, awọn ifọkansi persulfate giga le mu awọn idiyele itọju pọ si ati fa awọn iṣoro ayika ti o pọju nitori persulfate to ku ninu omi itọju. Nitorinaa, ifọkansi persulfate ti o yẹ gbọdọ jẹ ipinnu nipasẹ awọn idanwo ti o da lori awọn abuda ti omi idọti.

2. pH iye

pH ti omi idọti ṣe pataki ni ipa lori ilana ifoyina persulfate. Awọn ipo pH ti o yatọ le ni ipa lori imuṣiṣẹ persulfate, awọn oriṣi ati ifaseyin ti awọn ipilẹṣẹ ti ipilẹṣẹ, ati irisi cyanide. Ni awọn ipo ekikan, sulfate radicals jẹ awọn ẹya ifaseyin akọkọ ati ṣafihan ifaseyin giga si cyanide. Bi pH ti n pọ si, ipin ti awọn ipilẹṣẹ hydroxyl ti ipilẹṣẹ lati iṣesi ti awọn ipilẹṣẹ sulfate pẹlu omi tabi lati imuṣiṣẹ persulfate nipasẹ alkalinity dide. Ni awọn ipo ipilẹ, awọn radicals hydroxyl le ṣe ipa pataki diẹ sii ninu ifoyina cyanide. Sibẹsibẹ, lalailopinpin giga tabi awọn iye pH kekere le ni awọn ipa odi lori iṣesi naa. Fun apẹẹrẹ, ni pH kekere pupọ, iduroṣinṣin ti persulfate le ni ipa, lakoko ti o ga pupọ pH, solubility ti diẹ ninu awọn ions irin ninu omi idọti le yipada, eyiti o le ni ipa lori imuṣiṣẹ persulfate ati ilana oxidation.

3. Igba otutu

Iwọn otutu le mu imuṣiṣẹ ti persulfate pọ si ati oṣuwọn ifaseyin laarin awọn ipilẹṣẹ ati cyanide. Awọn iwọn otutu ti o ga julọ ni igbagbogbo ja si iran yiyara ti awọn ipilẹṣẹ imi-ọjọ ati imudara cyanide oxidation diẹ sii. Sibẹsibẹ, jijẹ iwọn otutu nilo afikun titẹ sii agbara, eyiti o gbe awọn idiyele itọju soke. Ni afikun, ti iwọn otutu ba ga ju, o le fa jijẹ ti persulfate ati awọn aati ẹgbẹ ti aifẹ miiran. Nitorinaa, nigbati o ba yan iwọn otutu ifasẹyin ti o yẹ, iwọntunwọnsi gbọdọ wa ni lu laarin ṣiṣe itọju ati lilo agbara.

4. Iwaju ti Irin ions

Awọn ions irin ti o wọpọ ti a rii ni omi idọti ile-iṣẹ, gẹgẹbi Cu²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺, ati Ni²⁺, le ni awọn ipa oriṣiriṣi lori ilana ifoyina persulfate. Diẹ ninu awọn ions irin, bii Cu²⁺, le ṣe bi awọn oludasiṣẹ lati mu persulfate ṣiṣẹ, ti n ṣe ipilẹṣẹ awọn ipilẹṣẹ sulfate diẹ sii ati imudara yiyọ cyanide. Ni apa keji, awọn ions irin kan le ṣe awọn eka pẹlu cyanide, ṣiṣe ni iduroṣinṣin diẹ sii ati nira lati oxidize. Pẹlupẹlu, awọn ions irin le tun kopa ninu awọn aati ẹgbẹ pẹlu persulfate tabi awọn ipilẹṣẹ, ti o kan ipa ọna ifaseyin gbogbogbo ati ṣiṣe. Loye ipa ti awọn ions irin ni eto ifoyina persulfate jẹ pataki fun mimuju ilana itọju ti cyanide - ti o ni omi idọti.

5. Aago lenu

Akoko ifarabalẹ to to jẹ pataki lati rii daju pe oxidation pipe ti cyanide. Bi iṣesi naa ti nlọsiwaju, ifọkansi cyanide dinku diẹdiẹ. Bibẹẹkọ, lẹhin akoko kan, oṣuwọn ifaseyin le fa fifalẹ nitori idinku awọn reactants tabi ikojọpọ awọn ọja ifaseyin. Akoko ifasilẹ ti aipe da lori awọn ifosiwewe pupọ, pẹlu ifọkansi cyanide akọkọ, awọn ipo ifọkansi (gẹgẹbi ifọkansi persulfate, pH, ati iwọn otutu), ati iru matrix omi idọti. Awọn akoko ifasilẹ ti o gbooro kii ṣe nigbagbogbo ni abajade ni iwọn ni imunadoko yiyọ cyanide ati pe o tun le ja si alekun agbara agbara ati awọn idiyele itọju.

Awọn ohun elo ni Awọn ile-iṣẹ oriṣiriṣi

1. Electrolating Industry

Ninu ilana itanna, cyanide ni a lo nigbagbogbo lati rii daju pe didara ti fifin irin. Omi idọti ti ipilẹṣẹ lati itanna eletiriki ni awọn ifọkansi giga ti cyanide ati irin - awọn eka cyanide. Persulfate ifoyina ti ṣe afihan agbara nla ni itọju omi idọti cyanide electroplating. Fun apẹẹrẹ, awọn ijinlẹ ti fihan pe ni wiwa awọn iye ti o yẹ ti Cu²⁺ (gẹgẹbi activator) ati peroxydisulfate, to 99% ti cyanide le yọkuro laarin iṣẹju 20. Ọna yii le fọ irin ni imunadoko - awọn eka cyanide ati iyipada cyanide sinu awọn nkan majele ti o dinku, ni ibamu pẹlu awọn iṣedede idasilẹ ti o muna fun omi idọti elekitiroti.

2. Ile-iṣẹ iwakusa

Ile-iṣẹ iwakusa, paapaa iwakusa goolu, n ṣe iye nla ti cyanide - ti o ni omi idọti ati awọn iṣẹku ninu. A lo Cyanide ni isediwon goolu lati ṣe goolu tiotuka - awọn eka cyanide. Persulfate - awọn ilana ifoyina ti ilọsiwaju le ṣee lo lati tọju mejeeji omi idọti ati awọn iṣẹku. Fun apẹẹrẹ, ni itọju awọn iṣẹku cyanide goolu, ultrasonic – mu ṣiṣẹ oxidation persulfate ti ni iwadi. Nipa lilo 2.0 wt.% potasiomu persulfate ni pH 10.0 fun awọn iṣẹju 60, ṣiṣe yiyọ cyanide le de ọdọ 53.47%. Pẹlu imuṣiṣẹ ooru ni 60 °C, ṣiṣe ṣiṣe pọ si 62.18%, ati labẹ imuṣiṣẹ ultrasonic pẹlu 100% agbara, ṣiṣe yiyọ kuro le de giga bi 74.76%. Lẹhin ti ultrasonic - persulfate ti a mu ṣiṣẹ - itọju oxidation to ti ni ilọsiwaju, akoonu cyanide ninu ojutu leaching majele ti iyokù le pade boṣewa orilẹ-ede, ti n ṣe afihan iṣeeṣe ti ọna yii ni ile-iṣẹ iwakusa.

3. Irin Ipari Industry

Ninu ile-iṣẹ ipari irin, a lo cyanide ni ọpọlọpọ awọn ilana itọju dada. Abajade cyanide - ti o ni omi idọti ni lati ṣe itọju daradara lati yago fun idoti ayika. Persulfate ifoyina le ṣepọ sinu awọn ọna ṣiṣe itọju omi idọti ti awọn ohun ọgbin ipari irin. Nipa iṣapeye awọn ipo ifọkansi, gẹgẹbi awọn atunṣe ifọkansi persulfate, pH, ati akoko ifaseyin, yiyọ cyanide ti o ga julọ le ṣee ṣe. Eyi kii ṣe iranlọwọ fun ile-iṣẹ ipari irin nikan ni ibamu pẹlu awọn ilana ayika ṣugbọn tun dinku awọn eewu ti o pọju ti o ni nkan ṣe pẹlu itusilẹ cyanide.

irú Studies

Ọran 1: Itoju ti Real Electroplating Wastewater

Iwadi kan ni a ṣe lori omi idọti eletiriki gidi ti o ni cyanide ninu, ṣiṣe itọju rẹ pẹlu ilana ifoyina persulfate. Nigbati a ba ṣafikun iye kan pato ti persulfate, iye pataki ti cyanide ninu omi idọti le yọkuro patapata laarin iṣẹju 20. Awọn abajade ti awọn adanwo lọpọlọpọ tọka pe mejeeji awọn radicals hydroxyl ati awọn ipilẹṣẹ sulfate ni o ni iduro fun yiyọkuro cyanide, ati awọn ifunni wọn jẹ afiwera. Cyanate ati nitrite ni a rii bi akọkọ nipasẹ - awọn ọja. Iwadi ọran yii ṣe afihan imunadoko ti ifoyina persulfate ni itọju gidi - world electroplating cyanide wastewater.

Ọran 2: Itoju Awọn iṣẹku Cyanide Gold

Ninu iṣẹ iwakusa goolu, awọn iṣẹku cyanide goolu ni a tọju pẹlu persulfate - ilana oxidation to ti ni ilọsiwaju. Awọn iyokù ni awọn ipele cyanide giga ti o nilo lati dinku lati pade awọn iṣedede isọnu. Nipasẹ awọn adanwo, a rii pe nipa lilo potasiomu persulfate ati iṣapeye awọn ipo iṣe, pẹlu pH, iwọn otutu, ati awọn ọna imuṣiṣẹ (gẹgẹbi imuṣiṣẹ ultrasonic), akoonu cyanide ninu ojutu leaching majele ti awọn iyokù le dinku ni pataki. Lẹhin ultrasonic - persulfate ti mu ṣiṣẹ - itọju ifoyina to ti ni ilọsiwaju, akoonu cyanide ninu ojutu leaching majele ti pade boṣewa orilẹ-ede China. Ọran yii ṣe afihan ohun elo aṣeyọri ti ifoyina persulfate ni itọju awọn iṣẹku goolu cyanide, pese ojutu ti o wulo fun isọnu ailewu ti egbin iwakusa.

Awọn italaya ati Awọn Iwoye Ọjọ iwaju

1. Awọn italaya

• Iye owo - ṣiṣeBotilẹjẹpe ifoyina persulfate fihan agbara nla ni ṣiṣe itọju omi idọti cyanide, idiyele ti persulfate ati agbara ti o nilo fun imuṣiṣẹ (gẹgẹbi ooru tabi imuṣiṣẹ ultrasonic) le jẹ iwọn giga. Idagbasoke iye owo diẹ sii - awọn ọna ti o munadoko lati ṣe agbejade ati muu ṣiṣẹ persulfate jẹ pataki lati jẹ ki imọ-ẹrọ yii wulo diẹ sii.

• Complexity ti Wastewater Matrix: Cyanide ti ile-iṣẹ - ti o ni omi idọti nigbagbogbo ni idapọpọ eka ti awọn oriṣiriṣi awọn nkan, pẹlu oriṣiriṣi awọn ions irin, awọn agbo ogun Organic, ati awọn iyọ. Awọn paati wọnyi le ṣe ajọṣepọ pẹlu persulfate ati awọn ipilẹṣẹ, ti o ni ipa lori ẹrọ iṣesi ati ṣiṣe. Imọye ati iṣakoso awọn ibaraẹnisọrọ eka wọnyi jẹ ipenija ninu awọn ohun elo to wulo.

• Persulfate to ku ati Nipa - awọn ọja: Persulfate ti o ku ninu omi ti a mu le fa awọn iṣoro ayika ti o pọju, ati diẹ ninu awọn ọja, gẹgẹbi nitrite, le tun nilo lati ṣe itọju siwaju sii lati pade awọn iṣedede ayika ti o muna julọ. Awọn ọna idagbasoke lati yọkuro persulfate aloku ni imunadoko ati ṣakoso dida ipalara nipasẹ awọn ọja jẹ agbegbe pataki fun iwadii siwaju.

2. Future Irisi

• Awọn ọna imuṣiṣẹ aramada: Iwadi n tẹsiwaju lati ṣe agbekalẹ awọn ọna imuṣiṣẹ tuntun ati daradara siwaju sii fun persulfate. Fun apẹẹrẹ, lilo awọn ayase aramada bi nanomaterials tabi irin – Organic frameworks (MOFs) lati mu persulfate ṣiṣẹ le funni ni awọn oṣuwọn ifaseyin giga ati yiyan. Ni afikun, ṣawari akojọpọ awọn ọna imuṣiṣẹ oriṣiriṣi, gẹgẹbi lilo ooru ati ayase nigbakanna, le tun mu iṣẹ ṣiṣe ti ilana ifoyina persulfate pọ si.

• Ijọpọ pẹlu Awọn Imọ-ẹrọ Itọju MiiranApapọ ifoyina persulfate pẹlu awọn imọ-ẹrọ itọju miiran, gẹgẹbi itọju ti ibi, sisẹ awo awọ, tabi adsorption, le ṣaṣeyọri awọn ipa itọju gbogbogbo to dara julọ. Fun apẹẹrẹ, iṣaju-itọju pẹlu ifoyina persulfate lati fọ awọn agbo ogun cyanide ti o nipọn le jẹ ki omi idọti dara diẹ sii fun itọju isedale ti o tẹle.

• Abojuto ni ipo ati Imudara ilana: Idagbasoke ti awọn ilana ibojuwo inu-situ fun ilana ilana ifoyina persulfate, gẹgẹbi wiwa gidi-akoko ti awọn ifọkansi radical ati awọn ọja ibajẹ cyanide, le ṣe iranlọwọ ni oye ti ilọsiwaju ilọsiwaju ati imudara ilana itọju naa. Eyi le ja si awọn ọna ṣiṣe itọju omi idọti cyanide daradara diẹ sii ati igbẹkẹle.

Ni ipari, ọna ifoyina persulfate fihan ileri nla ni itọju cyanide - ti o ni omi idọti. Pẹlu iwadii ilọsiwaju ati idagbasoke lati koju awọn italaya ti o wa tẹlẹ, imọ-ẹrọ yii ni agbara lati di ọna akọkọ fun itọju omi idọti cyanide ni awọn ile-iṣẹ lọpọlọpọ, ti o ṣe idasi si aabo ayika ati idagbasoke alagbero.