सोडियम साइनाइड अपशिष्ट जल के उपचार के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण प्रक्रिया

परिचय

साइनाइड - युक्त अपशिष्ट जल, विशेष रूप से वे जो सोडियम साइनाइड, एक प्रमुख पर्यावरणीय चिंता है। ऐसा अपशिष्ट जल अत्यधिक जहरीला होता है और मुख्य रूप से इलेक्ट्रोप्लेटिंग, गैस उत्पादन, कोकिंग, धातु विज्ञान, धातु प्रसंस्करण, रासायनिक फाइबर, प्लास्टिक, कीटनाशक और रासायनिक उद्योग जैसे उद्योगों से निकलता है। पानी में, यह अस्थिर होता है और सड़ने की संभावना होती है। अकार्बनिक और कार्बनिक दोनों साइनाइड्स अत्यंत विषैले पदार्थ हैं। उदाहरण के लिए, की घातक खुराक साइनाइड मानव शरीर के लिए साइनाइड की मात्रा 0.18 ग्राम है, और पोटेशियम साइनाइड की मात्रा 0.12 ग्राम है। इसके अलावा, पानी में मछली के लिए साइनाइड की घातक सांद्रता 0.04 - 0.1 मिलीग्राम / लीटर तक होती है। नतीजतन, पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य पर इसके हानिकारक प्रभाव को कम करने के लिए प्रभावी उपचार विधियों की तत्काल आवश्यकता है।

साइनाइड युक्त अपशिष्ट जल के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण की मूल बातें

RSI इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण प्रक्रिया इलाज के लिए सोडियम साइनाइड अपशिष्ट जल एनोड और कैथोड पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए विद्युत प्रवाह का उपयोग करने के सिद्धांत पर काम करता है, जिससे अपशिष्ट जल में साइनाइड कम हानिकारक पदार्थों में परिवर्तित हो जाता है। इस प्रक्रिया में, अपशिष्ट जल में सरल साइनाइड और जटिल साइनाइड दोनों इलेक्ट्रोलिसिस से गुजरते हैं।

एनोड अभिक्रियाएँ

• सरल साइनाइड के लिएएनोड पर प्रथम चरण की अभिक्रिया के दौरान, साधारण साइनाइड अपशिष्ट जल में मौजूद अन्य पदार्थों के साथ तीव्र अभिक्रिया करके एक कम विषैला यौगिक बनाता है। इसके बाद के दूसरे चरण में, दो अभिक्रियाएँ होती हैं। एक अभिक्रिया इस यौगिक को आगे विघटित करती है। कार्बन दूसरी प्रतिक्रिया में डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और पानी बनता है। दूसरी प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप अमोनियम बनता है।

• समन्वय साइनाइड के लिए (तांबा युक्त कॉम्प्लेक्स को उदाहरण के रूप में लेते हुए): जब कॉपर युक्त कॉम्प्लेक्स की तरह कोऑर्डिनेशन साइनाइड एनोड पर पहुंचता है, तो यह कॉपर आयन और एक अन्य कम विषैला यौगिक बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है। जब टेबल सॉल्ट को इलेक्ट्रोलाइटिक माध्यम में मिलाया जाता है, तो अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं होती हैं। नमक से क्लोराइड आयन ऑक्सीकृत होकर नवजात क्लोरीन बनाते हैं। यह नवजात क्लोरीन तब साइनाइड और अपशिष्ट जल में मौजूद अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करके साइनाइड यौगिकों को कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और क्लोराइड आयनों सहित कम हानिकारक उत्पादों में तोड़ देता है।

कैथोड अभिक्रियाएँ

कैथोड पर, हाइड्रोजन आयन इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं और हाइड्रोजन गैस बनाते हैं। धातु युक्त साइनाइड कॉम्प्लेक्स के लिए, जैसे कि तांबे के साथ, तांबे के आयन इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं और तांबे की धातु के रूप में जमा हो सकते हैं। कुछ स्थितियों के तहत, तांबे के आयन हाइड्रॉक्साइड आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके तांबे के हाइड्रॉक्साइड अवक्षेप भी बना सकते हैं।

इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण प्रक्रिया में मुख्य विचार

• इलेक्ट्रोड सामग्रीइलेक्ट्रोड सामग्री का चुनाव महत्वपूर्ण है। कई मामलों में, हल्के स्टील का उपयोग कैथोड सामग्री के रूप में किया जा सकता है। हालांकि, एनोड को कठोर इलेक्ट्रोकेमिकल वातावरण का सामना करने की आवश्यकता होती है। आयामी रूप से स्थिर एनोड (DSA), जो महान धातु ऑक्साइड से बने होते हैं और कई कंपनियों द्वारा उत्पादित होते हैं, इस अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त हैं। ग्रेफाइट भी एनोड सामग्री के रूप में काम कर सकता है, लेकिन इसमें इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान धीरे-धीरे खपत होने की कमी है।

• तापमान नियंत्रणइलेक्ट्रोलिसिस के दौरान अपशिष्ट द्रव का तापमान सावधानी से नियंत्रित किया जाना चाहिए। इसे आम तौर पर 25 डिग्री सेल्सियस से नीचे रखा जाना चाहिए। यदि तापमान बहुत अधिक बढ़ जाता है, तो नमक में क्लोराइड आयनों के ऑक्सीकरण से उत्पन्न क्लोरीन साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करने से पहले ही बाहर निकल जाएगा, जिससे साइनाइड-विनाश प्रक्रिया की दक्षता कम हो जाएगी।

• क्लोराइड आयन योग: अपशिष्ट जल में क्लोराइड आयन मिलाने से साइनाइड का इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण बढ़ सकता है। आमतौर पर, 1 - 2 ग्राम/लीटर क्लोराइड आयन मिलाना पर्याप्त होता है। कुछ मामलों में, अपशिष्ट द्रव में 25 ग्राम प्रति लीटर की सांद्रता में साधारण नमक (सोडियम क्लोराइड) मिलाने से साइनाइड के इलेक्ट्रोलाइटिक विनाश में प्रभावी रूप से सहायता मिली है।

इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण प्रक्रिया के लाभ

• उच्च सांद्रता वाले अपशिष्ट जल के लिए उच्च दक्षताइलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण प्रक्रिया विशेष रूप से उच्च सांद्रता वाले साइनाइड युक्त अपशिष्ट जल के उपचार के लिए प्रभावी है, जैसे कि सोने की खदानों में पाए जाने वाले। यह अपशिष्ट जल में साइनाइड की सांद्रता को काफी हद तक कम कर सकता है।

• प्रतिक्रियाशील प्रजातियों की इन-सीटू पीढ़ीइलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, सिस्टम के भीतर नवजात क्लोरीन जैसी प्रतिक्रियाशील प्रजातियाँ उत्पन्न होती हैं। इससे बड़ी मात्रा में संभावित खतरनाक और महंगे ऑक्सीकरण एजेंटों को बाहरी रूप से जोड़ने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

• लचीलापन: प्रक्रिया को अपशिष्ट जल की विशिष्ट संरचना के अनुसार समायोजित किया जा सकता है। वर्तमान घनत्व, वोल्टेज और कुछ लवणों के योग जैसे मापदंडों को नियंत्रित करके, इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण प्रक्रिया को विभिन्न प्रकार के साइनाइड युक्त अपशिष्ट जल के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, चाहे उनमें सरल या जटिल साइनाइड यौगिक हों।

निष्कर्ष

इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण प्रक्रिया उपचार के लिए एक आशाजनक समाधान प्रदान करती है सोडियम साइनाइड अपशिष्ट जल। एनोड और कैथोड पर होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं को समझकर, इलेक्ट्रोड सामग्री का सावधानीपूर्वक चयन करके, तापमान को नियंत्रित करके और क्लोराइड आयनों की उचित मात्रा जोड़कर, यह विधि अपशिष्ट जल से साइनाइड प्रदूषण को प्रभावी ढंग से हटा सकती है। चूंकि उद्योग अपने अपशिष्ट प्रबंधन के लिए अधिक टिकाऊ और कुशल तरीकों की तलाश जारी रखते हैं, इसलिए साइनाइड युक्त अपशिष्ट जल के उपचार में इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण प्रक्रिया का अधिक व्यापक अनुप्रयोग होने की संभावना है। हालाँकि, प्रक्रिया को बेहतर बनाने, लागत कम करने और इसकी समग्र दक्षता और पर्यावरण मित्रता को बढ़ाने के लिए अभी भी और अधिक शोध और विकास की आवश्यकता है।