Os riscos e os procesos de tratamento de cianuro - augas residuais que conteñen

introdución

As augas residuais que conteñen cianuro son unha importante preocupación ambiental debido á súa natureza altamente tóxica. Os tres comunmente coñecidos altamente tóxicos cianuros, a saber Cianuro de sodio (NaCN), potasio cianuro (KCN) e o ácido cianhídrico (HCN), representan unha grave ameaza tanto para a saúde humana como para o medio ambiente. O denominador común entre estes Cianuros é a súa capacidade de disociarse e liberar facilmente o ión cianuro (CN-).

Riscos de cianuro: augas residuais que conteñen

Mecanismo de toxicidade para os humanos

A toxicoloxía letal dos cianuros reside no feito de que o ión cianuro (CN-) ten unha forte afinidade polos ións de ferro. Unha vez no corpo humano, o CN- únese facilmente aos ións de ferro, o que leva a unha diminución da capacidade de transporte de osíxeno das substancias que conteñen ferro. Isto finalmente resulta en deficiencia de osíxeno nas células do sistema nervioso central. Como consecuencia, os individuos envelenados a miúdo morren por parálise central respiratoria. A intoxicación pode ocorrer por varias vías, incluíndo o contacto coa pel, a inxestión oral, a inhalación, a inxección e o contacto coas mucosas. Incluso unha pequena cantidade de exposición ao cianuro pode poñer en perigo a vida.

Impacto ambiental

As augas residuais que conteñen cianuro, se non se tratan adecuadamente e se vierten nas masas de auga, poden ter un impacto devastador na vida acuática. Os organismos acuáticos son moi sensibles ao cianuro. Incluso a baixas concentracións, o cianuro pode perturbar as funcións fisiolóxicas normais de peixes, invertebrados e outras especies acuáticas, o que provoca un crecemento reducido, problemas reprodutivos e, finalmente, a morte. Isto, á súa vez, pode perturbar todo o ecosistema acuático, afectando ás cadeas alimentarias e á biodiversidade.

Procesos de tratamento de augas residuais que conteñen cianuro

Tratamento de augas residuais que contén cianuro de alta concentración: recuperación de cianuros

Para as augas residuais que conteñen cianuro de alta concentración, adoita empregarse o método de recuperación de cianuros. Este enfoque ten como obxectivo extraer e reciclar cianuros valiosos das augas residuais. Unha técnica común é a extracción con disolvente. Na extracción con disolventes, úsase un disolvente orgánico axeitado para extraer selectivamente compostos de cianuro da fase acuosa de augas residuais. A fase orgánica cargada de cianuro pódese procesar posteriormente para recuperar cianuros puros. Este método ten a vantaxe non só de reducir o impacto ambiental eliminando o cianuro das augas residuais senón tamén de recuperar un recurso químico potencialmente valioso. Non obstante, require unha selección coidadosa dos disolventes e un control estrito das condicións de funcionamento para garantir unha extracción de alta eficiencia e minimizar as perdas de disolventes.

Baixa - Concentración de cianuro - que contén Tratamento de augas residuais: destrución de cianuro

Métodos de oxidación

1.Oxidación Química

• Principio: Os métodos de oxidación química usan axentes oxidantes fortes para converter os ións de cianuro en substancias menos tóxicas ou non tóxicas. Por exemplo, os oxidantes a base de cloro como o hipoclorito de sodio (NaOCl) poden reaccionar cos ións cianuro. A reacción converte primeiro o cianuro (CN-) en cianato (CNO-), e unha oxidación posterior pode descompoñer o cianato en dióxido de carbono (CO2), nitróxeno (N2) e outros produtos inofensivos. A reacción global pódese representar do seguinte xeito:

• No primeiro paso: (CN^ -+OCl^ -\rightarrow CNO^ -+Cl^)

• No segundo paso: (2CNO^ -+3OCl^ -+H_2O\rightarrow 2CO_2 + N_2+3Cl^ -+2OH^ -)

• vantaxes: A oxidación química é relativamente sinxela de operar e pode ser eficaz no tratamento de augas residuais que conteñen cianuro de baixa concentración. Pódese implantar nas depuradoras existentes con algunhas modificacións no proceso de tratamento.

• Desvantaxes: O uso de grandes cantidades de axentes oxidantes pode ser custoso. Ademais, se non se controla adecuadamente, a reacción pode producir subprodutos que tamén poden ser prexudiciais para o medio ambiente. Por exemplo, o uso excesivo de cloro pode provocar a formación de subprodutos de desinfección como os trihalometanos.

2.Oxidación electrolítica

• Principio: Na oxidación electrolítica, fai pasar unha corrente eléctrica a través do cianuro, que contén augas residuais nunha pila electrolítica. O ánodo da célula actúa como o lugar onde se produce a oxidación. Os ións cianuro oxídanse na superficie do ánodo. A reacción xeral no ánodo pódese escribir como (2CN^ -+4OH^ -\rightarrow 2CNO^ -+2H_2O + 2e^ -), e pódese producir unha maior oxidación do cianato para formar dióxido de carbono e nitróxeno.

• vantaxes: É un método de tratamento relativamente limpo xa que non introduce substancias químicas adicionais que non sexan os electrodos. Pódese automatizar e controlar con precisión.

• Desvantaxes: Non obstante, como se mencionou, a oxidación electrolítica consume moito enerxía. A necesidade dunha subministración continua de electricidade fai que o custo do tratamento sexa relativamente elevado. Ademais, os electrodos poden sufrir corrosión co paso do tempo, o que require mantemento e substitución regulares.

Tratamento Biolóxico

1. Principio: O tratamento biolóxico das augas residuais que conteñen cianuro depende de microorganismos que poden metabolizar o cianuro como fonte de carbono ou nitróxeno. Algunhas bacterias e fungos teñen a capacidade de descompoñer o cianuro mediante reaccións enzimáticas. Por exemplo, certas bacterias que degradan o cianuro poden converter o cianuro en amoníaco e formar a través dunha serie de pasos enzimáticos. O amoníaco pode ser nitrificado aínda máis por outros microorganismos do sistema de tratamento.

2. vantaxes: O tratamento biolóxico é xeralmente máis respectuoso co medio ambiente xa que non implica o uso de grandes cantidades de produtos químicos. Pode ser rendible para o tratamento de augas residuais que conteñen cianuro de baixa concentración a longo prazo, especialmente nos casos nos que existe un consorcio microbiano axeitado establecido.

3. Desvantaxes: Non obstante, o tratamento biolóxico é moi sensible aos cambios na composición, temperatura e pH das augas residuais. Os cambios bruscos destes parámetros poden inhibir o crecemento e a actividade dos microorganismos degradantes do cianuro, o que reduce a eficiencia do tratamento. Tamén require un tempo de tratamento relativamente longo en comparación con algúns métodos químicos.

Método de rexeneración e recuperación do cianuro

1. Principio: Este método é similar ao método de recuperación de augas residuais de alta concentración pero tamén se pode aplicar a algúns casos de baixa concentración. Céntrase na rexeneración e reciclaxe do cianuro das augas residuais. Un enfoque é utilizar resinas de intercambio iónico. Os ións cianuro das augas residuais poden ser adsorbidos na superficie da resina. Despois, usando un eluyente axeitado, o cianuro pode ser desorbido da resina e recuperado.

2. vantaxes: Pode reducir o consumo global de cianuro nos procesos industriais mediante a reciclaxe do cianuro. Isto non só ten beneficios económicos senón que tamén reduce o impacto ambiental asociado á eliminación de augas residuais que conteñen cianuro.

3. Desvantaxes: As resinas de intercambio iónico deben seleccionarse e manterse coidadosamente. O proceso de rexeneración pode requirir o uso de produtos químicos adicionais, e existe o risco de ensuciamento de resina, o que pode diminuír a eficiencia do proceso de recuperación de cianuro.

Conclusión

As augas residuais que conteñen cianuro son un grave perigo para o medio ambiente e a saúde. Comprender os mecanismos de toxicidade e implementar procesos de tratamento axeitados son fundamentais. Cada método de tratamento, xa sexa para augas residuais de alta ou baixa concentración, ten o seu propio conxunto de vantaxes e inconvenientes. A elección do método de tratamento depende de varios factores, como a concentración inicial de cianuro, a eficiencia do tratamento requirida, a relación custo-eficacia e o impacto ambiental. No futuro, necesítanse máis investigación e desenvolvemento para mellorar os procesos de tratamento existentes e desenvolver novos métodos máis eficientes e rendibles para tratar as augas residuais que conteñan cianuro para garantir un ambiente máis limpo e seguro.