Правільная апрацоўка адходаў, якія змяшчаюць цыянід, пры ўжыванні цыяніду натрыю

Увядзенне

Цыянід натрыю шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах прамысловасці, такіх як здабыча карысных выкапняў, гальваніка і хімічны сінтэз, дзякуючы сваім унікальным хімічным уласцівасцям. Аднак прымяненне цыяніду натрыю непазбежна прыводзіць да ўтварэння адходаў, якія змяшчаюць цыянід , і якія пры няправільным абыходжанні ўяўляюць значную пагрозу для здароўя чалавека і навакольнага асяроддзя. Цыянід вельмі таксічны і можа нанесці сур'ёзную шкоду арганізмам нават у невялікіх колькасцях. Таму вельмі важна выкарыстоўваць правільныя метады абыходжання з гэтымі адходамі.

Небяспека адходаў, якія змяшчаюць цыянід

Таксічнасць для чалавека

Цыянід можа трапляць у арганізм чалавека праз удыханне, праглынанне або кантакт са скурай. Патрапіўшы ўнутр, ён можа хутка звязвацца з цытахромаксідазай у клетках, тармазячы клеткавае дыханне і прыводзячы да гіпаксіі тканак. У цяжкіх выпадках ён можа выклікаць хуткую смерць. Нават нізкая канцэнтрацыя на працягу доўгага перыяду можа выклікаць такія сімптомы, як галаўны боль, галавакружэнне, слабасць, а ў некаторых выпадках — хранічныя праблемы са здароўем.

Уздзеянне на водныя арганізмы

Цыянід надзвычай таксічны для водных арганізмаў. Нават пры вельмі нізкіх канцэнтрацыях ён можа парушаць нармальныя фізіялагічныя функцыі рыб, беспазваночных і іншых водных арганізмаў. Ён можа паўплываць на іх дыханне, рост, размнажэнне і імунную сістэму. Напрыклад, калі канцэнтрацыя цыянід-іона складае 0.02 - 1.0 мг/л (на працягу 24 гадзін), рыба можа загінуць. Цыянід таксама можа нанесці доўгатэрміновую шкоду водным экасістэмам, зніжаючы біяразнастайнасць і парушаючы харчовы ланцуг.

Уздзеянне на расліны

Калі расліны падвяргаюцца ўздзеянню адходаў, якія змяшчаюць цыянід, гэта можа негатыўна адбіцца на іх росте і развіцці. Высокія канцэнтрацыі цыяніду могуць перашкаджаць росту каранёў раслін, зніжаць паглынанне пажыўных рэчываў і ўплываць на фотасінтэз. У сельскагаспадарчых раёнах гэта можа прывесці да зніжэння ўраджайнасці і якасці сельскагаспадарчых культур. Акрамя таго, сцёкавыя воды, якія змяшчаюць цыянід і выкарыстоўваюцца для арашэння, могуць забруджваць глебу, уплываючы на ​​яе якасць і рост наступных сельскагаспадарчых культур.

Метады апрацоўкі адходаў, якія змяшчаюць цыянід

Метад шчолачнага хларавання

Прынцып : Гэты метад рэгулюе pH сцёкавых вод, якія змяшчаюць цыянід, да 8.5-9, а затым дадае акісляльнікі на аснове хлору. Акісляльнікі на аснове хлору, такія як адбельвальнік (у асноўным NaClO) або газападобны хлор (Cl₂, які раствараецца ў вадзе з утварэннем HClO), рэагуюць з іонамі цыяніду (CN⁻). На першым этапе цыянід акісляецца да цыяната (CNO⁻), які значна менш таксічны. Далейшае акісленне можа ператварыць цыянат у вуглякіслы газ (CO₂) і азот (N₂). Хімічныя рэакцыі можна проста выказаць наступным чынам:

CN⁻ + ClO⁻ + H₂O → CNO⁻ + Cl⁻ + 2H⁺

2CNO⁻ + 3ClO⁻ + H₂O → 2CO₂ + N₂ + 3Cl⁻ + 2OH⁻

Перавагі і недахопы : Метад шчолачнага хларавання адносна просты ў эксплуатацыі і шырока выкарыстоўваецца. Ён можа эфектыўна знізіць утрыманне цыяніду ў сцёкавых водах да адносна нізкага ўзроўню. Аднак ён больш падыходзіць для ачысткі сцёкавых вод з адносна нізкай канцэнтрацыяй цыяніду. Калі канцэнтрацыя цыяніду занадта высокая, спатрэбіцца вялікая колькасць акісляльнікаў на аснове хлору, што можа павялічыць кошт ачысткі і прывесці да ўтварэння другасных забруджвальных рэчываў.

Метад гідролізу пад ціскам

Прынцып : У гэтым метадзе сцёкавыя воды, якія змяшчаюць цыянід, змяшчаюцца ў закрыты кантэйнер. Дадаецца шчолач, а затым сцёкавыя воды награваюцца і знаходзяцца пад ціскам. У гэтых умовах цыянід падвяргаецца рэакцыям гідролізу. Іоны цыяніду рэагуюць з малекуламі вады, утвараючы нетаксічны фарміят натрыю (HCOONa) і аміяк (NH₃). Ураўненне хімічнай рэакцыі:

CN⁻ + 2H₂O → HCOO⁻ + NHXNUMX

Перавагі і недахопы : Метад гідролізу пад ціскам мае шырокі дыяпазон адаптацыі да канцэнтрацыі цыяніду ў сцёкавых водах. Ён таксама можа апрацоўваць складаныя цыянідныя злучэнні. Аперацыя адносна простая з пункту гледжання працэсу рэакцыі. Аднак гэты метад патрабуе спецыяльнага абсталявання для стварэння ціску і нагрэву, што робіць працэс складаным у цэлым. Акрамя таго, спажыванне энергіі і інвестыцыі ў абсталяванне адносна высокія, што прыводзіць да высокіх выдаткаў на ачыстку.

Падкіслены метад

Прынцып : Пры падкісленым метадзе да сцёкавых вод, якія змяшчаюць цыянід, дадаецца серная кіслата для рэгулявання pH да 2-3. У кіслых умовах цыянід у сцёкавых водах рэагуе з утварэннем цыяніду вадароду (HCN). Паколькі шчыльнасць цыяніду вадароду невялікая, і з выкарыстаннем прынцыпу балансу ціску паветра, паветра прапускаецца праз сцёкавыя воды для вывядзення цыяніду вадароду. Выведзены цыянід вадароду затым можа быць уведзены ў шчолачны раствор для перапрацоўкі. Асноўная хімічная рэакцыя:

CN⁻ + H⁺ → HCN↑

Перавагі і недахопы : Адной з пераваг гэтага метаду з'яўляецца тое, што ён патэнцыйна можа здабываць цыянід натрыю , што мае пэўную эканамічную каштоўнасць. Аднак гэты метад патрабуе строгага кантролю ўмоў эксплуатацыі. Цыяністы вадарод надзвычай таксічны, і любая ўцечка падчас працэсу можа ўяўляць сур'ёзную пагрозу для навакольнага асяроддзя і здароўя чалавека. Таму неабходныя меры бяспекі высокага ўзроўню і герметызацыя абсталявання.

Біялагічныя метады ачысткі

Прынцып : Некаторыя мікраарганізмы валодаюць здольнасцю раскладаць цыянід. У метадах біялагічнай ачысткі для раскладання цыяніду ў адходах выкарыстоўваюцца спецыяльныя бактэрыі або грыбы. Гэтыя мікраарганізмы могуць выкарыстоўваць цыянід у якасці крыніцы вугляроду або азоту праз серыю ферментатыўных рэакцый, пераўтвараючы яго ў нетаксічныя рэчывы, такія як вуглякіслы газ, вада і аміяк. Напрыклад, некаторыя бактэрыі, якія раскладаюць цыянід, могуць раскладаць цыянід на менш шкодныя злучэнні праз метабалічныя шляхі.

Перавагі і недахопы : Біялагічныя метады ачысткі адносна экалагічна чыстыя, бо яны не ўводзяць вялікую колькасць хімічных рэагентаў. Яны могуць быць эканамічна эфектыўнымі для апрацоўкі вялікіх аб'ёмаў адходаў, якія змяшчаюць цыянід, з нізкай канцэнтрацыяй. Аднак біялагічная ачыстка моцна залежыць ад умоў навакольнага асяроддзя, такіх як тэмпература, pH і наяўнасць іншых рэчываў. Калі ўмовы не падыходзяць, актыўнасць мікраарганізмаў будзе стрымлівацца, што паўплывае на эфект ачысткі. Акрамя таго, працэс ачысткі можа быць адносна павольным у параўнанні з некаторымі хімічнымі метадамі.

Цвёрдафазная апрацоўка адходаў, якія змяшчаюць цыянід

Для цвёрдых адходаў, якія змяшчаюць цыянід, такіх як адходы горназдабыўной прамысловасці або прамысловыя рэшткі, метады апрацоўкі таксама маюць вырашальнае значэнне. Адзін з распаўсюджаных падыходаў - імабілізацыя цыяніду ў цвёрдых адходах. Гэтага можна дасягнуць шляхам дадання пэўных звязальных рэчываў або стабілізатараў. Напрыклад, даданне цэменту або вапны ў адходы можа ўтварыць цвёрдую матрыцу, якая інкапсулюе цыянід, зніжаючы яго патэнцыял вымывання. Іншы метад - выкарыстанне хімічных рэагентаў для рэакцыі з цыянідам у цвёрдых адходах, ператвараючы яго ў менш растваральныя або менш таксічныя злучэнні.

Рэгулятыўныя патрабаванні і меркаванні бяспекі

Нарматыўныя патрабаванні

У многіх краінах і рэгіёнах існуюць строгія правілы адносна апрацоўкі і ўтылізацыі адходаў, якія змяшчаюць цыянід. Напрыклад, Агенцтва па ахове навакольнага асяроддзя ЗША (USEPA) устанавіла канкрэтныя абмежаванні на максімальную канцэнтрацыю цыяніду ў пітной вадзе (0.05 мг/л) і экалагічна чыстых водах (0.20 мг/л). У прамысловых сцёкавых водах максімальная масавая канцэнтрацыя цыяніду таксама рэгулюецца, звычайна каля 0.50 мг/л. Прамысловыя прадпрыемствы, якія ўтвараюць адходы, якія змяшчаюць цыянід, павінны выконваць гэтыя правілы. Яны павінны ўкараняць адпаведныя метады ачысткі, каб гарантаваць, што скінутыя сцёкавыя воды або ўтылізаваныя адходы адпавядаюць устаноўленым стандартам. Невыкананне можа прывесці да сур'ёзных пакаранняў, у тым ліку да штрафаў і магчымага спынення вытворчасці.

Меркаванні бяспекі

Пры апрацоўцы адходаў, якія змяшчаюць цыянід, бяспека заўсёды павінна быць галоўным прыярытэтам. Работнікі, якія ўдзельнічаюць у працэсе апрацоўкі, павінны быць абсталяваны адпаведнымі сродкамі індывідуальнай абароны (СІА). Сюды ўваходзяць рэспіратары, якія цалкам закрываюць твар, для прадухілення ўдыхання таксічных газаў цыяніду, хімічна ўстойлівыя касцюмы для абароны скуры ад кантакту з рэчывамі, якія змяшчаюць цыянід, гумовыя пальчаткі і гумовыя боты. Акрамя таго, працоўныя зоны павінны добра вентылявацца, каб паменшыць назапашванне газаў, звязаных з цыянідам. Работнікам неабходна рэгулярна праводзіць інструктаж па тэхніцы бяспекі, каб пераканацца, што яны знаёмыя з правільнымі працэдурамі абыходжання, мерамі рэагавання на надзвычайныя сітуацыі ў выпадку разліву або ўцечкі, а таксама з патэнцыйнай небяспекай цыяніду.

Conclusion

Правільная апрацоўка адходаў, якія ўтвараюцца падчас выкарыстання цыяніду натрыю, мае важнае значэнне для аховы здароўя чалавека і навакольнага асяроддзя. Разумеючы небяспеку гэтых адходаў і ўжываючы адпаведныя метады апрацоўкі, такія як шчолачнае хлараванне, гідроліз пад ціскам, кіслотны метад або біялагічная апрацоўка, мы можам эфектыўна знізіць рызыкі, звязаныя з цыянідам. Выкананне патрабаванняў рэгулюючых органаў і забеспячэнне бяспекі ў працэсе апрацоўкі таксама з'яўляюцца важнымі крокамі ў кіраванні адходамі, якія ўтрымліваюць цыянід. Для ўдасканалення тэхналогій апрацоўкі, іх павышэння эфектыўнасці, эканамічнасці і экалагічнасці неабходныя далейшыя даследаванні і распрацоўкі ў гэтай галіне.