Працэс электралітычнага акіслення для ачысткі сцёкавых вод з цыянідам натрыю

Увядзенне

Сцёкавыя воды, якія змяшчаюць цыяніды, асабліва тыя, што паходзяць з Цыянід натрыю, з'яўляецца сур'ёзнай экалагічнай праблемай. Такія сцёкавыя воды вельмі таксічныя і ў асноўным паступаюць з такіх галін прамысловасці, як гальваніка, здабыча газу, коксаванне, металургія, апрацоўка металаў, хімічныя валокны, пластмасы, пестыцыды і хімічная прамысловасць. У вадзе яны няўстойлівыя і схільныя да раскладання. Як неарганічныя, так і арганічныя цыяніды з'яўляюцца надзвычай атрутнымі рэчывамі. Напрыклад, смяротная доза cyanide для арганізма чалавека складае 0.18 г, а цыяніду калію — 0.12 г. Акрамя таго, смяротная канцэнтрацыя цыяніду для рыбы ў вадзе вагаецца ад 0.04 да 0.1 мг/л. У выніку тэрмінова патрэбныя эфектыўныя метады ачысткі, каб змякчыць яго шкодны ўплыў на навакольнае асяроддзе і здароўе чалавека.

Асновы электралітычнага акіслення сцёкавых вод, якія змяшчаюць цыяніды

,en Працэс электралітычнага акіслення для лячэння Сцёкавыя вады цыяністы натрый Прынцып працы заснаваны на выкарыстанні электрычнага току для ўздзеяння хімічных рэакцый на анодзе і катодзе, тым самым пераўтвараючы цыянід у сцёкавых водах у менш шкодныя рэчывы. У гэтым працэсе як просты, так і складаны цыянід у сцёкавых водах падвяргаюцца электролізу.

Анодныя рэакцыі

• Для простага цыянідуПадчас першай стадыі рэакцыі на анодзе просты цыянід энергічна рэагуе з іншымі рэчывамі ў сцёкавых водах, утвараючы менш таксічнае злучэнне. На наступнай другой стадыі адбываюцца дзве рэакцыі. Адна з рэакцый далей расшчапляе гэтае злучэнне на Вуглярод дыяксіду, азоту і вады. У выніку іншай рэакцыі ўтвараецца амоній.

• Для каардынацыйнага цыяніду (на прыкладзе комплексу, які змяшчае медзь)Калі каардынацыйны цыянід, як і комплексы, якія змяшчаюць медзь, дасягае анода, ён рэагуе з утварэннем іёнаў медзі і іншага менш таксічнага злучэння. Калі ў электралітычнае асяроддзе дадаецца павараная соль, адбываюцца дадатковыя рэакцыі. Іоны хларыду з солі акісляюцца з утварэннем хлору. Гэты хлор затым рэагуе з цыянідам і іншымі рэчывамі ў сцёкавых водах, расшчапляючы цыянідныя злучэнні на менш шкодныя прадукты, у тым ліку вуглякіслы газ, азот і іоны хларыду.

Катодныя рэакцыі

На катодзе іоны вадароду прымаюць электроны і ўтвараюць вадародны газ. У выпадку цыянідных комплексаў, якія змяшчаюць металы, такіх як комплексы з меддзю, іоны медзі прымаюць электроны і могуць адкладацца ў выглядзе металічнай медзі. Пры пэўных умовах іоны медзі таксама могуць рэагаваць з гідраксід-іонамі, утвараючы асадак гідраксіду медзі.

Асноўныя меркаванні ў працэсе электралітычнага акіслення

• Электродныя матэрыялыВыбар матэрыялаў электродаў мае вырашальнае значэнне. У многіх выпадках у якасці матэрыялу катода можна выкарыстоўваць мяккую сталь. Аднак аноды павінны вытрымліваць жорсткія электрахімічныя ўмовы. Для гэтага добра падыходзяць памерна стабільныя аноды (DSA), якія вырабляюцца з аксідаў высакародных металаў і вырабляюцца некалькімі кампаніямі. Графіт таксама можа служыць анодным матэрыялам, але ён мае недахоп у тым, што паступова расходуецца падчас працэсу электролізу.

• рэгуляванне тэмпературыТэмпературу адпрацаванай вадкасці падчас электролізу неабходна старанна рэгуляваць. Як правіла, яе варта падтрымліваць ніжэй за 25 °C. Калі тэмпература падымецца занадта высока, хлор, які ўтвараецца ў выніку акіслення іонаў хлору ў дададзенай солі, вырвецца, перш чым паспее прарэагаваць з цыянідам, тым самым зніжаючы эфектыўнасць працэсу разбурэння цыяніду.

• Даданне хларыд-іонаДаданне хларыд-іонаў у сцёкавыя воды можа ўзмацніць электралітычнае акісленне цыяніду. Як правіла, дастаткова дадання 1-2 г/л хларыд-іонаў. У некаторых выпадках даданне ў сцёкавую вадкасць звычайнай солі (хларыду натрыю) у канцэнтрацыі 25 г на літр эфектыўна дапамагае ў электралітычным разбурэнні цыяніду.

Перавагі працэсу электралітычнага акіслення

• Высокая эфектыўнасць для высокаканцэнтраваных сцёкавых водПрацэс электралітычнага акіслення асабліва эфектыўны для ачысткі сцёкавых вод з высокай канцэнтрацыяй цыяніду, такіх як тыя, што знаходзяцца ў залатых рудніках. Ён можа значна знізіць канцэнтрацыю цыяніду ў сцёкавых водах.

• Генерацыя рэактыўных рэчываў in situПадчас электролізу ў сістэме ўтвараюцца рэактыўныя рэчывы, такія як хлор, які ўтвараецца. Гэта выключае неабходнасць знешняга дадання патэнцыйна небяспечных і дарагіх акісляльнікаў у вялікіх колькасцях.

• FlexibilitéПрацэс можна рэгуляваць у залежнасці ад канкрэтнага складу сцёкавых вод. Кантралюючы такія параметры, як шчыльнасць току, напружанне і даданне пэўных соляў, працэс электралітычнага акіслення можна аптымізаваць для розных тыпаў сцёкавых вод, якія змяшчаюць цыяніды, незалежна ад таго, ці ўтрымліваюць яны простыя ці складаныя цыянідныя злучэнні.

Conclusion

Працэс электралітычнага акіслення прапануе перспектыўнае рашэнне для апрацоўкі цыяністы натрый сцёкавыя воды. Дзякуючы разуменню хімічных рэакцый, якія адбываюцца на анодзе і катодзе, стараннаму выбару матэрыялаў электродаў, кантролю тэмпературы і даданню адпаведнай колькасці іонаў хлору, гэты метад можа эфектыўна выдаляць забруджванне цыянідам са сцёкавых вод. Паколькі прамысловасць працягвае шукаць больш устойлівыя і эфектыўныя спосабы кіравання сваімі адходамі, працэс электралітычнага акіслення, верагодна, атрымае больш шырокае прымяненне ў ачыстцы сцёкавых вод, якія змяшчаюць цыянід. Аднак для ўдасканалення працэсу, зніжэння выдаткаў і павышэння яго агульнай эфектыўнасці і экалагічнасці ўсё яшчэ неабходныя далейшыя даследаванні і распрацоўкі.