Yüksək Zəhərli Sianidin - Tərkibində Tullantı Mayelərin Təmizlənməsi

Siyanid tərkibli tullantı mayeləri son dərəcə zəhərlidir və insan sağlamlığı və ekoloji mühit üçün ciddi təhlükə yaradır. Buna görə də, bu cür tullantı mayelərin düzgün təmizlənməsi son dərəcə vacibdir. Bu məqalə yüksək toksiklik üçün bir neçə ümumi müalicə üsulunu təqdim edəcəkdir siyanür - tərkibində tullantı mayeləri olan.

1. Kimyəvi oksidləşmə üsulları

1.1 Qələvi Xlorlama Metodu

• Prinsip: Qələvi mühitdə xlor qazı, natrium hipoxlorit və ya kalsium hipoxlorit kimi güclü oksidləşdirici maddələr siyanidə - tərkibli tullantı mayesinə əlavə edilir. Hipoxlorit ionları iki mərhələli prosesdə siyanür ionları ilə reaksiya verir. Əvvəlcə siyanür oksidləşərək siyanata çevrilir, daha sonra karbon qazı və azot qazı kimi qeyri-toksik maddələrə oksidləşir.

• Proses Flow:

• 
  

• pH tənzimlənməsi: pH dəyərini 10 - 11 arasında təyin etmək üçün tərkibində siyanidə olan tullantı mayesinə natrium hidroksid əlavə etməklə başlayın.

• 
  

• Oksidləşdirici əlavə: Natrium hipoxlorit məhlulu kimi seçilmiş oksidləşdiricinin müvafiq miqdarını yavaş-yavaş daxil edin. Lazım olan oksidləşdirici maddənin miqdarı tullantı mayesində olan siyanidin konsentrasiyasından asılıdır. Qarışıqların bərabər olmasını təmin etmək üçün əlavə edərkən davamlı qarışdırın.

• 
  

• Reaksiya və Monitorinq: Reaksiyanı bir neçə saat davam etdirin və tullantı mayesində siyanidin konsentrasiyasını daim yoxlayın. Ümumi monitorinq üsullarına sianid - xüsusi elektrodlardan və ya kolorimetrik metodlardan istifadə daxildir.

• 
  

• Neytrallaşdırma və boşalma: Reaksiya başa çatdıqdan və siyanidin konsentrasiyası atqı standartına cavab verdikdə (bir çox bölgələrdə adətən 0.5 mq/L-dən az), tullantı mayenin pH-nı sulfat turşusu kimi müvafiq turşu ilə neytral diapazona (pH = 6 - 9) tənzimləyin və sonra onu boşaldın.

1.2 Hidrogen Peroksidin Oksidləşmə Metodu

• Prinsip: Hidrogen peroksid güclü oksidləşdirici maddədir. Mis ionları kimi katalizatorun iştirakı ilə o, tullantı mayenin tərkibindəki siyanid ionlarını oksidləşdirə, siyanidi toksik olmayan azot və karbon qazına çevirə bilər.

• Proses Flow:

• 
  

• pH tənzimlənməsi: Tərkibində siyanid olan tullantı mayenin pH dəyərini asidik diapazona dəyişdirin, adətən təxminən pH = 3 - 5, çünki hidrogen peroksidin siyanidlə oksidləşmə reaksiyası turşu şəraitdə daha effektivdir.

• 
  

• Katalizator və hidrogen peroksid əlavəsi: Tullantı mayesinə az miqdarda katalizator, məsələn, mis sulfat əlavə edin və sonra tədricən hidrogen peroksid məhlulu əlavə edin. Əlavə edilmiş hidrogen peroksidin miqdarı siyanidin tam oksidləşməsi üçün kifayət olmalıdır. Reaksiya ekzotermik olduğundan, həddindən artıq istiləşməmək üçün reaksiya temperaturuna nəzarət etməyə diqqət yetirin.

• 
  

• Reaksiya və Ayırma: Əlavə tamamlandıqdan sonra reaksiyanın bir müddət davam etməsinə icazə verin. Sonra, tullantı mayenin tərkibində ağır metal ionları varsa, metal hidroksidlər kimi hər hansı çökmüş maddələri çıxarmaq üçün çökmə və ya filtrasiya yolu ilə bərk - maye ayırma həyata keçirin.

• 
  

• Müalicə sonrası: Təmizlənmiş supernatant, son çirkab suyunun keyfiyyətinin müvafiq standartlara cavab verməsini təmin etmək üçün adsorbsiya və ya membranın ayrılması kimi digər üsullardan istifadə etməklə əlavə emaldan keçə bilər.

1.3 Ozon oksidləşmə metodu

• Prinsip: Ozon yüksək oksidləşmə potensialına malik güclü oksidləşdirici maddədir. Tərkibində sianid olan tullantı mayelərinə daxil olduqda, o, siyanid ionları ilə birbaşa reaksiyaya girərək onları karbonat və azot kimi qeyri-toksik maddələrə oksidləşdirir. Reaksiya mexanizmi mürəkkəbdir və ara məhsullar daxil ola bilər. Mis və maqnezium ionları kimi metal ion katalizatorlarının olması reaksiya sürətini sürətləndirə bilər.

• Proses Flow:

• 
  

• Tullantıların Maye Təmizlənməsi: Birincisi, filtrasiya və ya çökmə yolu ilə siyaniddə olan iri hissəcikli çirkləri və asılı bərk maddələri təmizləyin. Bu ozon yaradan avadanlığın tıxanmasının qarşısını alır və reaksiyanın rəvan getməsini təmin edir.

• 
  

• Ozon istehsalı və tətbiqi: Ozon qazı istehsal etmək üçün ozon generatorundan istifadə edin, sonra qaz paylayıcı qurğu vasitəsilə tullantı mayesinə verilir. Daxil edilən ozonun miqdarı sianid konsentrasiyasına və tullantı mayesinin həcminə uyğun olaraq tənzimlənməlidir.

• 
  

• Reaksiya və Monitorinq: Müəyyən müddət ərzində reaksiyanı qapalı reaksiya çənində aparın. Reaksiya zamanı tullantı mayesində siyanidin konsentrasiyasına real vaxtda nəzarət edin. Reaksiya müddəti adətən bəzi digər oksidləşmə üsullarından daha qısadır, lakin bu, hələ də tullantı mayesinin xüsusi şərtlərindən asılıdır.

• 
  

• Tullantıların təmizlənməsi: Reaksiyadan sonra təmizlənmiş tullantı maye, atqı standartlarına cavab vermək üçün pH dəyərini tənzimləmək və qalan ozonla əlaqəli məhsulların çıxarılması kimi əlavə müalicə tələb edə bilər.

2. Fiziki - Kimyəvi Metodlar

2.1 İon mübadiləsi metodu

• Prinsip: Xüsusi ion dəyişdirici qatranlardan istifadə olunur. Bu qatranlar tullantı mayenin tərkibində sianid ionlarını və ya metal-sianid komplekslərini seçici şəkildə adsorbsiya edə bilən funksional qruplara malikdir. Məsələn, bəzi anion mübadilə qatranları məhluldakı sianid ionları ilə anionlarını dəyişdirə bilər.

• Proses Flow:

• 
  

• Qatran seçilməsi və hazırlanması: Sianid tərkibli tullantı mayenin xüsusiyyətlərinə, məsələn, mövcud metal-sianid komplekslərinin növünə əsasən uyğun ion dəyişdirici qatran seçin. Mübadilə funksiyasını aktivləşdirmək üçün qatranı turşu və qələvi məhlulları ilə yuyaraq əvvəlcədən müalicə edin.

• 
  

• Sütun qablaşdırması: Əvvəlcədən işlənmiş qatranı ion mübadiləsi sütununa yığın.

• 
  

• Tullantıların Maye Keçirilməsi: Tərkibində siyanid olan tullantı mayeni yavaş-yavaş ion mübadiləsi sütunundan keçirin. Tullantı maye ilə qatran arasında kifayət qədər təmas vaxtını təmin etmək üçün axın sürətinə nəzarət edin.

• 
  

• Rezin bərpası: Qatran müəyyən miqdarda siyanidi adsorbsiya etdikdən sonra onu bərpa etmək lazımdır. Regenerasiya prosesi adətən qatrandan adsorbsiya olunmuş siyanid ionlarını çıxarmaq üçün güclü turşu və ya güclü əsas məhlulu kimi regenerasiya məhlulundan istifadə etməyi nəzərdə tutur. Yenilənmiş qatran təkrar istifadə edilə bilər.

• 
  

• Regenerasiya mayesinin müalicəsi: Tərkibində yüksək konsentrasiyalı siyanid olan regenerasiya mayesi, adətən, əlavə emal tələb edir kimyəvi oksidləşmə üsulları yuxarıda təsvir edilən siyanidi qeyri-toksik maddələrə çevirmək üçün.

2.2 Adsorbsiya üsulu

• Prinsip: Aktivləşdirilmiş karbon və seolit ​​kimi adsorbentlər böyük xüsusi səth sahəsinə və güclü adsorbsiya qabiliyyətinə malikdir. Van der Waals qüvvələri kimi fiziki adsorbsiya və səth funksional qrupları ilə kimyəvi bağlar yaratmaq kimi kimyəvi adsorbsiya vasitəsilə sianid ionlarını və tullantı mayesinin digər çirkləndiricilərini adsorbsiya edə bilərlər. Xüsusilə aktivləşdirilmiş karbon müxtəlif maddələr üçün yüksək adsorbsiya effektivliyinə görə geniş istifadə olunur.

• Proses Flow:

• 
  

• Adsorbent seçimi və ilkin müalicə: Tullantı mayenin təbiətinə uyğun olaraq uyğun adsorbent seçin. Məsələn, dənəvər aktivləşdirilmiş karbon tez-tez geniş miqyaslı müalicə üçün istifadə olunur, toz halında aktivləşdirilmiş karbon isə bəzi kiçik miqyaslı və ya yüksək dəqiqlikli müalicə üçün daha uyğun ola bilər. Çirkləri təmizləmək üçün yumaq və qurutmaqla adsorbanı əvvəlcədən müalicə edin.

• 
  

• Adsorbsiya prosesi: Adsorbenti siyanid tərkibli tullantı mayesinə əlavə edin və adsorbentlə tullantı maye arasında təmas sahəsini artırmaq üçün davamlı olaraq qarışdırın. Adsorbsiya müddəti sianid konsentrasiyası və adsorbent növündən asılı olaraq dəyişir, adətən bir neçə dəqiqədən bir neçə saata qədər dəyişir.

• 
  

• Ayrılma: Adsorbsiya başa çatdıqdan sonra filtrasiya və ya çökmə kimi üsullardan istifadə edərək adsorbenti tullantı mayesindən ayırın.

• 
  

• Adsorbentlərin bərpası: İon dəyişdirici qatran kimi istifadə olunan adsorbent bərpa oluna bilər. Aktivləşdirilmiş karbon üçün regenerasiya üsullarına termal regenerasiya (adsorbsiya olunmuş maddələrin desorbsiya edilməsi üçün aktivləşdirilmiş karbonun yüksək temperatura qədər qızdırılması) və kimyəvi regenerasiya (adsorbsiya edilmiş maddələrlə reaksiya vermək üçün kimyəvi reagentlərdən istifadə) daxildir.

3. Bioloji müalicə üsulları

• Prinsip: Bəzi mikroorqanizmlər siyanidi parçalamaq qabiliyyətinə malikdir. Bu mikroorqanizmlər sianiddən xüsusi ekoloji şəraitdə karbon, azot və ya enerji mənbəyi kimi istifadə edirlər. Məsələn, bəzi bakteriyalar bir sıra enzimatik reaksiyalar vasitəsilə siyanidi ammonyak və karbon dioksid kimi daha az zəhərli maddələrə çevirə bilər. Bütün proses mikroorqanizmlərin metabolizmini əhatə edir və müxtəlif mikroorqanizmlər siyanidin parçalanması üçün müxtəlif metabolik yollara malik ola bilər.

• Proses Flow:

• 
  

• Mikroorqanizmlərin seçilməsi və becərilməsi: Torpaq və ya tullantı su təmizləyici qurğular kimi təbii mühitlərdən təcrid oluna bilən uyğun siyanid - deqradasiyaya uğrayan mikroorqanizmləri seçin. Müvafiq miqdarda mikrob inokulumu əldə etmək üçün bu mikroorqanizmləri laboratoriyada yetişdirin. Becərmə mühitində mikroorqanizmlərin böyüməsini dəstəkləmək üçün müvafiq qida maddələri olmalıdır.

• 
  

• Reaktorun qurulması: Aktivləşdirilmiş lil reaktoru və ya biofilm reaktoru kimi bioloji təmizləyici reaktor qurun. Aktivləşdirilmiş lil reaktorunda mikroorqanizmlər tullantı mayesində asılmış vəziyyətdədir, biofilm reaktorunda isə mikroorqanizmlər biofilm yaratmaq üçün bərk dayaq səthinə yapışır.

• 
  

• Tullantıların Maye Emalı: Tərkibində siyanid olan tullantı mayesini bioloji təmizləyici reaktora daxil edin. Mikroorqanizmlər üçün uyğun yaşayış mühiti yaratmaq üçün reaktorda ətraf mühit şəraitinə, o cümlədən temperatura (adətən təxminən 25 - 35 °C), pH (adətən 7 - 8) və həll olunmuş oksigen tərkibinə nəzarət edin.

• 
  

• Monitorinq və Nəzarət: Təmizləmə prosesi zamanı tullantı mayesində siyanidin konsentrasiyasına və digər müvafiq parametrlərə davamlı olaraq nəzarət edin. Bioloji təmizləmə sisteminin stabil işləməsini təmin etmək üçün monitorinq nəticələrinə uyğun olaraq reaktorun iş şəraitini dərhal tənzimləyin.

• 
  

• Tullantıların təmizlənməsi: Bioloji təmizlənmədən sonra tullantı sularında hələ də bəzi mikroorqanizmlər və az miqdarda üzvi maddələr ola bilər. Boşaltma standartlarına cavab vermək üçün dezinfeksiya (ultrabənövşəyi şüalanma və ya dezinfeksiyaedici maddələrin əlavə edilməsi kimi üsullardan istifadə etməklə) və filtrasiya kimi əlavə müalicə tələb oluna bilər.

4. Müalicə zamanı nəzərə alınacaq məqamlar

• Təhlükəsizlik Birinci: Tərkibində siyanür olan tullantı mayeləri yüksək zəhərlidir və bütün təmizləmə əməliyyatları yaxşı havalandırılan ərazidə, tercihen duman başlıqında aparılmalıdır. Operatorlar müvafiq fərdi qoruyucu vasitələrdən, o cümlədən qaz keçirməyən əlcəklərdən, eynəklərdən və tənəffüs orqanlarını qoruyan vasitələrdən istifadə etməlidirlər.

• Dəqiq konsentrasiyanın təyini: Təmizləmədən əvvəl tullantı mayesində siyanidin konsentrasiyasını dəqiq ölçün. Bu, uyğun müalicə metodunu seçmək və müalicə agentlərinin dozasını təyin etmək üçün çox vacibdir.

• Qarışıq Müalicə: Bir çox hallarda tək müalicə üsulu axıdma standartlarına tam cavab vermək üçün kifayət olmaya bilər. Buna görə də birləşmiş müalicə üsullarından istifadə etməyi düşünün. Məsələn, kimyəvi oksidləşmə və bioloji müalicənin birləşməsi çox vaxt daha yaxşı müalicə nəticələrinə nail ola bilər.

• Ətraf Mühitə Təsirin: Müalicə üsulları və müalicə vasitələrini seçərkən onların ətraf mühitə potensial təsirini nəzərə alın. Ekoloji cəhətdən təmiz və daha az ikinci dərəcəli çirklənmə yaradan üsul və agentləri seçin.

• Qaydalara uyğunluq: Təmizləmə prosesinin və son tullantı suyunun keyfiyyətinin müvafiq milli və yerli ətraf mühitin mühafizəsi qaydalarına uyğun olmasını təmin edin. Mütəmadi olaraq nəzarət etmək və müalicənin nəticələrini ətraf mühitin mühafizəsi üzrə aidiyyatı şöbələrə bildirmək.

Yekun olaraq qeyd edək ki, yüksək zəhərli sianid tərkibli tullantı mayelərinin müalicəsi müxtəlif amillərin hərtərəfli nəzərə alınmasını tələb edir. Müvafiq müalicə metodunu seçmək və əməliyyat prosedurlarına ciddi riayət etməklə biz siyanidin toksikliyini - tərkibində tullantı mayelərini effektiv şəkildə azalda, ətraf mühiti və insan sağlamlığını qoruya bilərik.