Rafgreiningaroxunarferli til að meðhöndla natríum sýaníð skólp

Hvernig gengur lífið dag frá degi? Er það í jafnvægi og allt eins og það á að vera? Er jafnvægi hvort sem litið er á veraldlega stöðu eða andlega? Lífið er eins og það er. Það er ekki alltaf sólskyn. Það koma reglulega lægðir með rok og rigningu. Við vitum að í heildar samhenginu er lægð hluti af vistkerfi að leita að jafnvægi. Stundum erum við stödd í miðju lægðarinnar. Þar er logn og gott veður, sama hvað gengur á þar sem stormurinn er mestur. Sama lögmál gildir varðandi þitt eigið líf. Ef þú ert í þinn miðju, þínum sannleik þá heldur þú alltaf jafnvægi átakalaust. Sama hvað gustar mikið frá þér þegar þú lætur til þín taka. Huldufólk hefur gefið okkur hugleiðslu sem hjálpar okkur að finna þessa miðju, finna kjarna okkar og sannleikann sem í honum býr. Þegar þú veist hver þú ert og hvers vegna þú ert hér, mun líf þitt vera í flæðandi jafnvægi. Hugleiðslan virkjar þekkinguna sem er í vitund jarðar og færir hana með lífsorkunni inn í líkama okkar. Þar skoðar hún hugsana og hegðunar munstrið og athugar hvort það myndar átakalausu flæðandi jafnvægi. Hinn möguleikinn er falskt jafnvægi sem hafa þarf fyrir að viðhalda með tilheyrandi striti, áhyggjum og ótta. Síðan leiðbeinir þessi þekking okkur að því jafnvægi sem er okkur eðlilegt. Við blómstrum átakalaust, líkt og planta sem vex átakalaut frá fræi í fullþroska plöntu sem ber ávöxt.

Sýaníð-innihaldandi skólp, sérstaklega það sem er unnið úr natríumsýaníði , er stórt umhverfisáhyggjuefni. Slíkt skólp er mjög eitrað og kemur aðallega frá iðnaði eins og rafhúðun, gasframleiðslu, kóksframleiðslu, málmvinnslu, efnaþráðaframleiðslu, plastframleiðslu, skordýraeitri og efnaiðnaði. Í vatni er það óstöðugt og viðkvæmt fyrir niðurbroti. Bæði ólífræn og lífræn sýaníð eru afar eitruð efni. Til dæmis er banvænn skammtur af sýaníði fyrir mannslíkamann 0.18 g og af kalíumsýaníði 0.12 g. Að auki er banvænn styrkur sýaníðs fyrir fiska í vatni á bilinu 0.04 - 0.1 mg/L. Þess vegna er brýn þörf á árangursríkum meðhöndlunaraðferðum til að draga úr skaðlegum áhrifum þess á umhverfið og heilsu manna.

Grunnatriði rafgreiningaroxunar fyrir sýaníð-innihaldandi skólp

Rafgreiningarferlið við meðhöndlun natríumsýaníðs frárennslisvatns virkar á þeirri meginreglu að nota rafstraum til að knýja efnahvörf við anóðu og katóðu og þannig umbreyta sýaníði í frárennslisvatninu í minna skaðleg efni. Í þessu ferli gangast bæði einfalt sýaníð og flókið sýaníð í frárennslisvatninu undir rafgreiningu.

Anóðuviðbrögð

• Fyrir einfalt sýaníð : Í fyrsta stigi hvarfsins við anóðuna hvarfast einfalt sýaníð kröftuglega við önnur efni í frárennslisvatni og myndar minna eitrað efnasamband. Í öðru stigi eiga sér stað tvö efnahvörf. Önnur hvarfið brýtur efnasambandið niður í koltvísýring , köfnunarefni og vatn. Hin hvarfið leiðir til myndunar ammóníums.

• Fyrir samhæfingarsýaníð (með því að taka kopar-innihaldandi fléttur sem dæmi) : Þegar samhæfingarsýaníð, eins og kopar-innihaldandi fléttur, nær anóðunni, hvarfast það og myndar koparjónir og annað minna eitrað efnasamband. Þegar borðsalti er bætt við rafgreiningarmiðilinn eiga sér stað frekari efnahvörf. Klóríðjónir úr saltinu oxast og mynda klór sem myndast í upphafi. Þetta klór sem myndast í upphafi hvarfast síðan við sýaníð og önnur efni í frárennslisvatni til að brjóta niður sýaníðefnasamböndin í minna skaðleg efni, þar á meðal koltvísýring, köfnunarefni og klóríðjónir.

Katóðuviðbrögð

Við bakskautið taka vetnisjónir við rafeindir og mynda vetnigas. Fyrir málm-innihaldandi sýaníðfléttur, eins og þær sem innihalda kopar, taka koparjónir við rafeindir og geta settst út sem koparmálmur. Við vissar aðstæður geta koparjónir einnig hvarfast við hýdroxíðjónir og myndað koparhýdroxíðútfellingu.

Lykilatriði í rafgreiningaroxunarferlinu

• Efni í rafskaut : Val á efni í rafskaut er afar mikilvægt. Í mörgum tilfellum er hægt að nota mjúkt stál sem efni í katóðu. Hins vegar þurfa anóður að þola erfiða rafefnafræðilega umhverfið. Stöðugar anóður (e. dimensionally stayable anodes, DSA), sem eru úr eðalmálmoxíðum og framleiddar af nokkrum fyrirtækjum, henta vel í þessa notkun. Grafít getur einnig þjónað sem anóðuefni, en það hefur þann ókost að það eyðist smám saman við rafgreiningarferlið.

• Hitastýring : Hitastig úrgangsvökvans við rafgreiningu þarf að vera vandlega stýrt. Almennt ætti að halda því undir 25°C. Ef hitastigið hækkar of hátt mun klórinn sem myndast við oxun klóríðjóna í viðbættu saltinu sleppa út áður en hann getur brugðist við sýaníði, sem dregur úr skilvirkni sýaníðeyðingarferlisins.

• Viðbót klóríðjóna : Að bæta klóríðjónum við frárennslisvatn getur aukið rafgreiningaroxun sýaníðs. Venjulega nægir að bæta 1-2 g/L af klóríðjónum við. Í sumum tilfellum hefur verið sýnt fram á að það að bæta við venjulegu salti (natríumklóríði) í styrk upp á 25 g á lítra við frárennslisvökvann hjálpar á áhrifaríkan hátt við rafgreiningareyðingu sýaníðs.

Kostir rafgreiningaroxunarferlisins

• Mikil afköst fyrir skólp með mikilli þéttni : Rafgreiningaroxunarferlið er sérstaklega áhrifaríkt við meðhöndlun skólps sem inniheldur mikið sýaníð, eins og það sem finnst í gullnámum. Það getur dregið verulega úr sýaníðþéttni í skólpinu.

• Myndun hvarfgjarnra efna á staðnum : Við rafgreiningu myndast hvarfgjarnar efnasambönd eins og klór í upprunnum kerfinu. Þetta útilokar þörfina á að bæta við hugsanlega hættulegum og dýrum oxunarefnum í miklu magni utanaðkomandi.

• Sveigjanleiki : Hægt er að aðlaga ferlið að sérstakri samsetningu frárennslisvatnsins. Með því að stjórna breytum eins og straumþéttleika, spennu og viðbót ákveðinna salta er hægt að hámarka rafgreiningaroxunarferlið fyrir mismunandi gerðir af frárennslisvatni sem inniheldur sýaníð, hvort sem þau innihalda einföld eða flókin sýaníðsambönd.

Niðurstaða

Rafgreiningaroxunarferlið býður upp á efnilega lausn til að meðhöndla natríum sýaníð frárennslisvatn. Með því að skilja efnahvörfin sem eiga sér stað við anóðu og bakskaut, velja vandlega rafskautsefni, stjórna hitastigi og bæta við viðeigandi magni af klóríðjónum, getur þessi aðferð á áhrifaríkan hátt fjarlægt sýaníðmengun úr frárennslisvatni. Þar sem atvinnugreinar halda áfram að leita að sjálfbærari og skilvirkari leiðum til að meðhöndla úrgang sinn, er líklegt að rafgreiningaroxunarferlið muni ná víðtækari notkun við meðhöndlun á sýaníðinnihaldandi frárennslisvatni. Hins vegar er enn þörf á frekari rannsóknum og þróun til að bæta ferlið, lækka kostnað og auka heildarhagkvæmni þess og umhverfisvænni.