Arfer Cynhyrchu Trin Dŵr Gwastraff Sodiwm Cyanid gyda Hydrogen Perocsid

Cyflwyniad

Mae sodiwm cyanid yn gemegyn gwenwynig iawn a ddefnyddir yn helaeth mewn diwydiannau fel mwyngloddio, electroplatio a synthesis cemegol. Fodd bynnag, mae'r dŵr gwastraff a gynhyrchir o'r prosesau hyn yn cynnwys crynodiadau uchel o cyanid, sy'n peri bygythiad difrifol i'r amgylchedd ac iechyd pobl os na chaiff ei drin yn iawn. Mae triniaeth hydrogen perocsid wedi dod i'r amlwg fel dull effeithiol a chymharol ddiogel ar gyfer delio â dŵr gwastraff sy'n cynnwys -Sodiwm Cyanid . Mae'r erthygl hon yn ymchwilio i'r arfer cynhyrchu o ddefnyddio Hydrogen Perocsid i drin dŵr gwastraff o'r fath, gan gwmpasu agweddau o egwyddorion adwaith i weithdrefnau gweithredu gwirioneddol.

Egwyddorion Adwaith

Ocsidiad Cyanid gan Hydrogen Perocsid

Mae'r adwaith rhwng hydrogen perocsid a Sodiwm Cyanid yn broses ocsideiddio-gostwng. Mewn hydoddiant dyfrllyd, mae hydrogen perocsid yn gweithredu fel asiant ocsideiddio. Mae'n ocsideiddio'r ïon cyanid yn sylweddau cymharol llai gwenwynig. O dan amodau priodol, mae hydrogen perocsid yn torri'r bond cryf o fewn yr ïon cyanid. Mae'r carbon mewn cyanid yn cael ei ocsideiddio i gyflwr ocsideiddio uwch, gan ffurfio ïon llai niweidiol, a chaiff nitrogen ei ryddhau fel nwy. Mae'r adwaith hwn yn hanfodol gan ei fod yn lleihau gwenwyndra'r dŵr gwastraff yn sylweddol.

Rôl Catalyddion (Dewisol)

Mewn rhai achosion, gellir ychwanegu catalyddion i gyflymu'r adwaith rhwng hydrogen perocsid a seianid. Er enghraifft, gall rhai ïonau metelau trosglwyddo weithredu fel catalyddion mewn system adwaith debyg i adwaith Fenton. Mae catalyddion yn gostwng rhwystr ynni'r adwaith, gan ganiatáu i ocsideiddio seianid ddigwydd yn gyflymach ar dymheredd is a chyda llai o ddefnydd o hydrogen perocsid. Fodd bynnag, wrth ddefnyddio catalyddion, mae angen ystyried yn ofalus ffactorau fel faint o gatalydd a ychwanegir, rheoli pH, a llygredd eilaidd posibl o weddillion catalydd.

Llif Proses mewn Ymarfer Cynhyrchu

Rhag-drin Dŵr Gwastraff

Cyn y driniaeth hydrogen perocsid, mae angen trin dŵr gwastraff sy'n cynnwys sodiwm cyanid ymlaen llaw fel arfer. Nod y cam hwn yw addasu gwerth pH y dŵr gwastraff i ystod briodol. Yn nodweddiadol, caiff y pH ei addasu i gyflwr ychydig yn alcalïaidd, tua 8 - 10. Mae hyn oherwydd bod yr Adwaith Ocsidiad rhwng hydrogen perocsid a cyanid yn fwy effeithlon mewn amgylchedd alcalïaidd. Yn ogystal, gall trin ymlaen llaw gynnwys cael gwared ar amhureddau mawr, solidau crog, a sylweddau eraill a allai amharu ar y broses drin ddilynol. Gellir defnyddio dulliau hidlo fel hidlwyr tywod neu hidlwyr pilen at y diben hwn.

Ychwanegu Hydrogen Perocsid

Yna ychwanegir y swm priodol o hydrogen perocsid at y dŵr gwastraff wedi'i drin ymlaen llaw. Pennir dos y hydrogen perocsid yn seiliedig ar grynodiad y cyanid yn y dŵr gwastraff. Yn gyffredinol, gwneir cyfrifiadau yn gyntaf yn ôl yr adwaith cemegol. Ond mewn cynhyrchiad gwirioneddol, ychwanegir gormod o hydrogen perocsid yn aml i sicrhau ocsideiddio cyflawn y cyanid. Mae crynodiad y hydrogen perocsid a ddefnyddir mewn cymwysiadau diwydiannol fel arfer yn yr ystod o 30% - 50%. Gellir cyflawni ychwanegu hydrogen perocsid trwy bympiau mesur, a all reoli cyfradd llif a faint o hydrogen perocsid sy'n mynd i mewn i'r tanc Trin Dŵr Gwastraff yn gywir.

Adwaith a Chymysgu

Ar ôl ychwanegu hydrogen perocsid, mae angen cymysgu'r dŵr gwastraff yn drylwyr i sicrhau cyswllt cyfartal rhwng hydrogen perocsid a seianid. Gellir cymysgu gan ddefnyddio cymysgwyr mecanyddol, cymysgwyr sy'n cael eu gyrru gan aer, neu gyfuniad o'r ddau. Mae'r amser adwaith yn amrywio yn dibynnu ar ffactorau fel crynodiad cychwynnol y seianid, tymheredd, a phresenoldeb catalyddion. Yn gyffredinol, gall yr amser adwaith amrywio o sawl awr i ddwsin o oriau. Yn ystod y cyfnod hwn, mae tymheredd yr adwaith hefyd yn ffactor pwysig. Er y gall yr adwaith ddigwydd ar dymheredd ystafell, gall cynyddu'r tymheredd o fewn ystod benodol (fel arfer heb fod yn fwy na 50°C) gyflymu'r gyfradd adwaith. Fodd bynnag, gall tymereddau rhy uchel achosi dadelfennu hydrogen perocsid, gan leihau ei effeithiolrwydd wrth drin seianid.

Ôl-driniaeth

Unwaith y bydd yr adwaith wedi'i gwblhau, mae angen camau ôl-driniaeth. Un o'r mesurau ôl-driniaeth allweddol yw cael gwared ar hydrogen perocsid gweddilliol. Gall gormod o hydrogen perocsid yn y dŵr gwastraff wedi'i drin fod yn niweidiol i'r amgylchedd a gall hefyd ymyrryd â phrosesau trin biolegol dilynol os yw'r dŵr gwastraff i'w drin ymhellach mewn system trin fiolegol. Gellir dadelfennu hydrogen perocsid gweddilliol trwy ychwanegu asiantau lleihau fel sodiwm sylffit neu drwy ddefnyddio dulliau dadelfennu catalytig. Ar ôl cael gwared ar y hydrogen perocsid gweddilliol, yna mae'r dŵr gwastraff wedi'i drin yn cael ei wahanu rhwng solidau a hylifau i gael gwared ar unrhyw waddodion neu solidau ataliedig a ffurfiwyd yn ystod y broses drin. Gellir defnyddio tanciau gwaddodi, dyfeisiau arnofio, neu unedau hidlo ar gyfer hyn. Yn olaf, dadansoddir y dŵr gwastraff wedi'i drin i wirio a yw crynodiad y cyanid yn bodloni'r safonau rhyddhau perthnasol.

Ffactorau Allweddol sy'n Effeithio ar Effeithlonrwydd Triniaeth

Gwerth pH

Fel y soniwyd o'r blaen, mae gwerth pH y dŵr gwastraff yn cael effaith sylweddol ar effeithlonrwydd trin hydrogen perocsid. Mewn amgylchedd asidig, gall hydrogen perocsid ddadelfennu'n gyflym i ddŵr ac ocsigen, gan leihau ei allu i ocsideiddio cyanid. Ar y llaw arall, mewn amgylchedd alcalïaidd iawn, gall y gyfradd adwaith rhwng hydrogen perocsid a cyanid gael ei heffeithio hefyd. Yr ystod pH orau ar gyfer yr adwaith rhwng hydrogen perocsid a cyanid fel arfer yw tua 8 - 10, lle gall yr adwaith fynd rhagddo'n effeithlon a lle mae dadelfennu hydrogen perocsid yn cael ei leihau i'r lleiafswm.

tymheredd

Mae tymheredd yn chwarae rhan hanfodol yng nghyflymder yr adwaith. Yn gyffredinol, mae cynnydd mewn tymheredd yn cyflymu'r adwaith rhwng hydrogen perocsid a seianid. Fodd bynnag, wrth i'r tymheredd godi, mae dadelfennu hydrogen perocsid hefyd yn dod yn fwy arwyddocaol. Pan fydd y tymheredd yn uwch na 50°C, gall dadelfennu hydrogen perocsid fod mor gyflym fel ei fod yn lleihau faint o hydrogen perocsid sydd ar gael ar gyfer ocsideiddio seianid. Felly, mewn cynhyrchu ymarferol, mae angen rheoli'r tymheredd yn ofalus o fewn ystod resymol i gydbwyso cyfradd yr adwaith a sefydlogrwydd hydrogen perocsid.

Crynodiad Cyanid a Hydrogen Perocsid

Mae crynodiad cychwynnol y cyanid yn y dŵr gwastraff yn pennu faint o hydrogen perocsid sydd ei angen ar gyfer ocsideiddio cyflawn. Mae crynodiadau cyanid uwch yn gofyn am fwy o hydrogen perocsid. Os nad yw'r dos o hydrogen perocsid yn ddigonol, bydd ocsideiddio cyanid yn anghyflawn, gan arwain at ddŵr gwastraff wedi'i drin nad yw'n bodloni'r safonau. I'r gwrthwyneb, nid yn unig y mae ychwanegu gormod o hydrogen perocsid yn cynyddu costau trin ond mae hefyd yn gofyn am ôl-driniaeth fwy cymhleth i gael gwared ar y gormodedd. Felly, mae pennu crynodiad y cyanid yn y dŵr gwastraff yn gywir ac addasu'r dos o hydrogen perocsid yn briodol yn hanfodol ar gyfer triniaeth effeithlon.

Astudiaeth Achos yn y Diwydiant Mwyngloddio

Mewn gweithrediad mwyngloddio aur, defnyddir llawer iawn o sodiwm cyanid yn y broses echdynnu aur, gan gynhyrchu symiau sylweddol o ddŵr gwastraff sy'n cynnwys cyanid. Mabwysiadodd y pwll glo broses drin yn seiliedig ar hydrogen perocsid. Yn gyntaf, casglwyd y dŵr gwastraff mewn tanc storio mawr. Addaswyd pH y dŵr gwastraff i 9 gan ddefnyddio calch. Yna, ychwanegwyd 35% o hydrogen perocsid at y dŵr gwastraff trwy bwmp mesur. Cyfrifwyd y swm ychwanegol yn seiliedig ar grynodiad y cyanid yn y dŵr gwastraff, gyda gormod bach i sicrhau ocsideiddio cyflawn.

Cymysgwyd y dŵr gwastraff gan ddefnyddio cymysgydd mecanyddol am 8 awr. Yn ystod y cyfnod hwn, cynhaliwyd tymheredd y system adwaith tua 35°C trwy system oeri a gwresogi. Ar ôl yr adwaith, ychwanegwyd sodiwm sylffit i ddadelfennu'r hydrogen perocsid gweddilliol. Yna anfonwyd y dŵr gwastraff wedi'i drin i danc gwaddodi i wahanu solidau a hylifau. Dadansoddwyd yr uwchnofiant, a dangosodd y canlyniadau fod crynodiad y cyanid yn y dŵr gwastraff wedi'i drin wedi gostwng o werth cychwynnol o 500 mg/L i lai na 0.5 mg/L, gan fodloni'r safonau rhyddhau amgylcheddol lleol. Mae'r achos hwn yn dangos effeithiolrwydd y broses trin hydrogen perocsid mewn lleoliad diwydiannol go iawn.

Casgliad

Mae trin dŵr gwastraff sodiwm cyanid â hydrogen perocsid yn ddull hyfyw ac effeithiol mewn cynhyrchu diwydiannol. Drwy ddeall egwyddorion yr adwaith, optimeiddio llif y broses, a rheoli ffactorau allweddol fel pH, tymheredd, a dosau adweithyddion, gellir cyflawni triniaeth dŵr gwastraff sy'n cynnwys cyanid o ansawdd uchel. Fodd bynnag, mae angen monitro ac addasu parhaus yn ystod y broses gynhyrchu i sicrhau effeithlonrwydd triniaeth sefydlog a chydymffurfiaeth â rheoliadau amgylcheddol. Wrth i ofynion amgylcheddol ddod yn fwyfwy llym, disgwylir i'r dull trin hydrogen perocsid ar gyfer dŵr gwastraff sodiwm cyanid chwarae rhan hyd yn oed yn bwysicach wrth amddiffyn yr amgylchedd ecolegol.