Zianuroaren hondakin-uren tratamenduan erreakzio-baldintzak kontrolatzea

Sarrera

Zianuroa duten hondakin-urak hainbat industria-prozesutatik sortzen dira, hala nola, metalezko xaflaketa, altzairuzko kaxa-gogotzea eta urre eta zilarrezko mea fintzea. Toxikotasun handia dela eta Zianuroa, izaki bizidunentzat hilgarria izan daitekeen kontzentrazio baxuetan ere, hondakin-uren tratamendu egokiak berebiziko garrantzia du. Eraginkortasunaren alderdi kritikoetako bat zianuroko hondakin-uren tratamendua erreakzio-baldintzen kontrol zehatza da. Artikulu honek erreakzio-baldintza gakoetan sakonduko du eta nola kontrolatu tratamenduan zehar zianuroa - Hondakin urak dituztenak.

pH Kontrola

Garrantzitsua Tratamendu Prozesu Desberdinetan

1.Klorazio alkalinoaren prozesua

• Klorazio alkalinoa zianuroaren hondakin-uren tratamendurako ohiko metodoa da, eta pH-aren kontrolak funtsezko zeregina du. Tratamenduaren erreakzioa bi urratsetan gertatzen da. Lehenengo fasean, zianuroa sodio hipokloritoaren bidez edo kloro-gasaren eta sodio hidroxidoaren konbinazio baten bidez zianato bihurtzen da. Lehen faseko oxidazio honetarako pH-tarte optimoa 10 eta 11 artekoa izan ohi da. PH-a baxuegia bada, azido bihurtuz, erreakzioak zianogeno kloruro toxikoa sor dezake, eta horrek arrisku handia suposatzen du. Adibidez, pH-a 8tik behera jaisten denean, azpiproduktu kaltegarri hau sor daiteke. Bestalde, pH altuegia bada, erreakzio-abiadura nabarmen jaitsiko da. pH balio altuek erreaktiboen disolbagarritasunari eta erreaktibotasunari eragin diezaiokete, oxidazio-prozesua eraginkorragoa izan dadin.

2.Hidrogeno peroxidoaren metodoa

• Zianuroaren hondakin-uren hidrogeno peroxidoan oinarritutako tratamenduan, pH-tarte optimoa 9 eta 11 artean egon ohi da. Metodo honetan, hidrogeno peroxidoa katalizatzaile baten aurrean (adibidez, burdin gatzak) deskonposatzen da, zianuroa oxidatzen duten hidroxilo erradikal erreaktiboak sortzeko. Tarte horren barneko pH-ak hidrogeno peroxidoaren deskonposizioa eta funtsezko erradikal horien eraketa sustatzen ditu. pH-a tarte horretatik kanpo badago, hidrogeno peroxidoaren deskonposizioa galarazi egingo da, oxidazio-eraginkortasun orokorra murriztuz.

3.Biodegradazio-prozesua

• Zianuroa biodegradatzeko - hondakin-urak dituztenak, non mikroorganismoek zianuroa substantzia kaltegarrietan hausten dutenean, pH-a 6.5 ​​eta 8.5 artean mantendu behar da. Mikroorganismoek pH-tarte optimoa dute beren jarduera metabolikoetarako. pH-a azidoegia edo alkalinoegia bada, zianuroan parte hartzen duten entzimak desnaturalizatu ditzake - mikroorganismoen bide metabolikoak degradatuz. Adibidez, pH-a 6.5etik behera jaisten bada. zianuroa degradatzen duten bakterio askok hazkuntza-tasa eta zianuroa degradatzeko gaitasuna murriztuko dute.

pH-a doitzeko metodoak

PH-a kontrolatzeko, hondakin-urei substantzia azido edo alkalino egokiak gehitzen zaizkie. Erabilitako azido arruntak azido sulfurikoa eta azido klorhidrikoa dira, eta alkali arruntak, berriz, sodio hidroxidoa eta kaltzio hidroxidoa dira. Gehitu beharreko azido edo alkali kantitatea hondakin-uren hasierako pH-aren eta tratamendu-prozesu espezifikoaren xede-pHaren arabera kalkulatzen da. pH-aren neurketa zehatza pH-sentsoreen bidez egiten da, eta dosifikazio-sistema automatizatuak erabil daitezke beharrezko produktu kimikoak zehaztasunez gehitzeko.

tenperatura Kontrol

Erreakzio-abiaduran eragina

1.Klorazio alkalinoa eta hidrogeno peroxidoaren metodoak

• Oro har, tenperatura igotzeak erreakzio-abiadurak bizkor ditzake bai klorazio alkalinoan, bai hidrogeno peroxidoan oinarritutako tratamenduan. Hala ere, tenperatura arretaz kontrolatu behar da. Klorazio alkalinoan, tenperatura-tarte optimoa 20-30 °C ingurukoa da. Tenperatura baxuegia bada, erreakzio-abiadura motela izango da, eta ondorioz zianuroaren oxidazio osatugabea izango da. Esaterako, 15 °C-tik beherako tenperaturetan, zianuroaren eta sodio hipokloritoaren arteko erreakzioak denbora nabarmen luzeagoa beharko du osatzeko. Bestalde, tenperatura altuegia bada, klorazio alkalinoaren kasuan, disoluziotik kloro gasa ihes egin daiteke, agente oxidatzailearen eraginkortasuna murriztuz. Hidrogeno peroxidoaren metodoan, 35 °C-tik gorako tenperaturak hidrogeno peroxidoaren deskonposizio azkarra eragin dezake, zianuroa oxidatzeko nahi diren hidroxilo erradikalen ordez oxigeno gasa sortzea eraginez.

2.Biodegradazio-prozesua

• Hondakin-urak dituzten zianuroaren biodegradazioan, zianuroa degradatzen duten mikroorganismo gehienen tenperatura-tarte optimoa 20-35 °C-koa da. Tarte horretatik kanpo dauden tenperaturek eragin handia izan dezakete mikroorganismoen jardueran. Tenperatura baxuetan (20 °C-tik behera), mikroorganismoen tasa metabolikoa moteldu egiten da, eta baliteke zianuroa modu eraginkorrean hautsi ezin izatea. Tenperatura altuek (35 °C-tik gora) mikroorganismoen zelulen mintzak eta entzimak kalte ditzakete, zelulen heriotza eta zianuroa degradatzeko gaitasuna galtzea eraginez.

Tenperatura Erregulatzeko Teknikak

Tenperatura egokia mantentzeko, hondakin-uren tratamendurako erreaktoreetan berokuntza- edo hozte-sistemak instala daitezke. Berokuntzarako, lurrun bidezko berokuntza-sistemak edo berogailu elektrikoak erabil daitezke. Hozteko, urez hoztutako bero-trukagailuak edo airez hoztutako kondentsadoreak erabil daitezke. Tenperatura etengabe kontrolatzen da tenperatura sentsoreen bidez, eta berokuntza edo hozte sistemak horren arabera doitzen dira tenperatura tratamendu-prozesurako tarte optimoan mantentzeko.

Oxidantaren Dosi Kontrola

Zenbateko egokia zehaztea

1.Klorazio alkalinoa

• Klorazio alkalinoan, beharrezkoa den oxidatzaile kantitatea (sodio hipokloritoa edo kloro gasa) zianuroaren erreakzio estekiometrian oinarrituta kalkulatzen da. Praktikan, oxidatzaile gehiegizko bat gehitu ohi da, normalean kantitate teorikoa baino % 10 - 20 gehiago. Zianuroaren oxidazio osoa bermatzeko da, hondakin-uretan oxidatzailea kontsumi dezaketen beste substantzia batzuk egon daitezkeelako. Oxidatzailearen dosia baxuegia bada, zianuroa ez da guztiz oxidatuko, eta tratatutako hondakin-urek zianuro toxiko maila altua izan dezakete oraindik. Bestalde, dosia handiegia bada, tratamendu-kostua handitu ez ezik, nahi ez diren azpiproduktuak ere sor ditzake, hala nola, desinfekzio-produktu kaltegarriak, gehiegizko kloroak hondakin-uretako beste materia organiko batzuekin erreakzionatzen duenean.

2.Hidrogeno peroxidoaren metodoa

• Hidrogeno peroxidoaren tratamendu metodoan, hidrogeno peroxidoaren dosi optimoa laborategiko proben bidez zehazten da. Dosifikazioa hondakin-uren hasierako zianuro-kontzentrazioa, beste substantzia interferentziala batzuen presentzia eta erabilitako katalizatzaile mota bezalako faktoreen araberakoa da. Klorazio alkalinoaren antzera, hidrogeno peroxidoaren kopuru nahikorik gabe zianuroaren oxidazio osatugabea eragingo du. Hala ere, hidrogeno peroxidoaren gehiegizko kantitateak sortutako hidroxilo erradikalen deskonposizioa eragin dezake, tratamenduaren eraginkortasun orokorra murriztuz eta kostua handituz.

Dosi Kontrolerako Ekipamendua

Oxidatzailearen dosia zehaztasunez kontrolatzeko, neurgailu-ponpak erabiltzen dira normalean. Ponpa hauek disoluzio oxidatzailearen behar den bolumena helarazi dezakete hondakin-uren tratamendu erreaktorera. Neurketa-ponpekin kontrol automatizatuko sistemak integra daitezke, eta dosia doitzen dute hondakin-uren zianuro-kontzentrazioa denbora errealean edo oxidazio-erreakzioaren aurrerapenean oinarrituta (geroago aztertuko den ORP neurketaren bidez, esaterako).

Oxidazio-Erredukzio Potentziala (ORP) Kontrola

Erreakzioen aurrerapena kontrolatzeko eginkizuna

1.Klorazio alkalinoa

• Klorazio alkalinoaren prozesuan, ORP monitorizazioa funtsezkoa da oxidazio-erreakzioen aurrerapena jarraitzeko. Zianuroaren oxidazioa zianato bihurtzen den heinean, eta gero zianatoaren oxidazio gehiago substantzia kaltegabeetara oxidatzen den heinean, hondakin-uren ORP balioa aldatzen da. Zianuroa zianato bihurtzeko lehen fasean, ORP normalean handitzen da. Etapa honetako helburu ORP tartea 300 - 500 mV ingurukoa da (erreakzio-baldintza zehatzen arabera). ORP tarte horretara iristen denean, lehen faseko oxidazioa amaitzear dagoela adierazten du. Bigarren fasean, zianatoaren oxidazioan substantzia kaltegabeetara, ORP are gehiago handitzen da, eta xede-tartea 600 - 700 mV ingurukoa izan ohi da. ORP kontrolatuz, operadoreek oxidatzailea gehitzeari noiz utzi behar dioten zehaztu dezakete, erreakzioa amaitu dela ziurtatuz, hondakin-ura gehiegi oxidatu edo oxidatzailea alferrik galdu gabe.

2.Hidrogeno peroxidoaren metodoa

• Hidrogeno peroxidoan oinarritutako tratamenduan, ORP erreakzioaren aurrerapenaren adierazle garrantzitsu gisa ere balio du. Hondakin-uren zianuroaren hasierako ORP nahiko baxua da. Hidrogeno peroxidoa gehitzen den heinean eta oxidazio-erreakzioa aurrera doan heinean, ORP handitzen da. Zianuroaren hondakin-uren hidrogeno peroxidoaren tratamendurako ORP barrutia, oro har, 400 - 500 mV ingurukoa da. ORP balio horretara iristen denean, zianuroa modu eraginkorrean oxidatu dela iradokitzen du forma ez-toxiko batera.

ORP Jarraipen eta Kontrol Sistemak

ORP sentsoreak tratamendu-erreaktoreko hondakin-uren ORP balioa etengabe kontrolatzeko erabiltzen dira. Sentsore hauek oxidatzailea gehitzea doitzeko programatu daitekeen kontrol-sistema batera konektatuta daude. Adibidez, ORP xede-tartearen azpitik badago, kontrol-sistemak hondakin-uretara gehitzen den oxidatzailearen (adibidez, hidrogeno peroxidoa edo sodio hipokloritoa) dosia handitu dezake. Aitzitik, ORP-ak xede-tartea gainditzen badu, kontrol-sistemak oxidatzaile gehitzea murriztu edo geldiarazi dezake.

Ondorioa

Zianuroko hondakin-uren tratamenduan erreakzio-baldintzak kontrolatzea ezinbestekoa da hondakin-ur oso toxiko hauen tratamendu eraginkor eta segurua lortzeko. PH-aren, tenperaturaren, oxidatzaileen dosiaren eta ORP-aren kontrola zehatzak tratamendu-prozesuak eraginkortasunez zianuroa substantzia gutxiago toxiko edo ez-toxikoetan bihurtzen duela berma dezake. Erreakzio-baldintza hauek arretaz kudeatuz, industriek ingurumen-arauak betetzeaz gain, zianuroaren hondakin-uren tratamendu-prozesuen kostu-eraginkortasuna optimizatu dezakete. Parametro horien etengabeko jarraipena eta doikuntza beharrezkoak dira hondakin-uren osaeraren eta araztegiaren funtzionamendu-baldintzen aldaketetara egokitzeko.