Цианиддүү агынды сууларды тазалоодо реакциянын шарттарын көзөмөлдөө

тааныштыруу

Цианидди камтыган агынды суулар металл жалатуу, болот корпусун катуулоо, алтын жана күмүш рудасын тазалоо сыяктуу ар кандай өнөр жай процесстеринен пайда болот. Жогорку уулуулугунан улам Цианид, аз концентрацияда да тирүү организмдер үчүн өлүмгө алып келиши мүмкүн, мындай агынды сууларды туура тазалоо абдан маанилүү. Натыйжалуулуктун маанилүү аспектилеринин бири цианиддүү агынды сууларды тазалоо реакция шарттарын так контролдоо болуп саналат. Бул макалада негизги реакция шарттары жана аларды дарылоо учурунда кантип көзөмөлдөө керектиги каралат цианид - агынды сууларды камтыган.

pH Control

Ар кандай дарылоо процесстериндеги мааниси

1. Alkaline хлордоо процесси

• Алкалиндуу хлордоо цианиддүү агынды сууларды тазалоонун кеңири таралган ыкмасы болуп саналат жана рН контролдоо чечүүчү ролду ойнойт. Дарылоо реакциясы эки этапта жүрөт. Биринчи этапта цианид натрий гипохлорити же хлор газы менен натрий гидроксидинин кошулмасы аркылуу цианатка чейин кычкылданат. Бул биринчи баскычтагы кычкылдануу үчүн оптималдуу рН диапазону, адатта, 10 менен 11дин ортосунда. Эгерде рН өтө төмөн болуп, кычкылдуу болуп калса, реакция уулуу цианоген хлориди чыгарышы мүмкүн, бул олуттуу коркунуч туудурат. Мисалы, рН 8ден төмөн түшкөндө бул зыяндуу кошумча продукт пайда болушу мүмкүн. Башка жагынан алганда, рН өтө жогору болсо, реакция ылдамдыгы кыйла төмөндөйт. Жогорку рН маанилери реагенттердин эригичтигине жана реактивдүүлүгүнө таасирин тийгизип, кычкылдануу процессин азыраак эффективдүү кылат.

2.Суутек перекиси ыкмасы

• Цианиддүү агынды сууларды суутек пероксидинин негизинде тазалоодо оптималдуу рН диапазону адатта 9дан 11ге чейин болот. Бул ыкмада суутек перекиси катализатордун катышуусунда (мисалы, темир туздары) цианидди кычкылдандыруучу жогорку реактивдүү гидроксил радикалдарын пайда кылуу үчүн ажырайт. Бул диапазондогу рН суутек перекисинин ажырашына жана бул маанилүү радикалдардын пайда болушуна өбөлгө түзөт. Эгерде рН бул диапазондон тышкары болсо, суутек перекисинин ажыроосу басылып, жалпы кычкылдануу натыйжалуулугун төмөндөтөт.

3. Биодеградация процесси

• Микроорганизмдер цианидди зыянсыз заттарга айландырган цианиддин биодеградациясы үчүн рН 6.5 жана 8.5 ортосунда болушу керек. Микроорганизмдердин метаболизмдик активдүүлүгү үчүн оптималдуу рН диапазону бар. Эгерде рН өтө кычкыл же өтө щелочтуу болсо, ал микроорганизмдердин метаболизм жолдорун начарлатуучу цианидге катышкан ферменттерди денатурациялай алат. Мисалы, рН 6.5тен төмөн түшсө. көптөгөн цианидди деградациялоочу бактериялардын өсүү ылдамдыгы жана цианидди деградациялоо жөндөмдүүлүгү төмөндөйт.

pH тууралоо ыкмалары

рН контролдоо үчүн, агынды сууга тиешелүү кислота же щелочтук заттар кошулат. Кадимки кислоталарга күкүрт кислотасы жана туз кислотасы кирет, ал эми жалпы щелочторго натрий гидроксиди жана кальций гидроксиди кирет. Кошула турган кислотанын же щелочтун өлчөмү саркынды суунун баштапкы рН жана конкреттүү тазалоо процесси үчүн максаттуу рН негизинде эсептелет. Так рН өлчөө pH сенсорлорунун жардамы менен жүзөгө ашырылат жана автоматташтырылган дозалоо системалары талап кылынган химиялык заттарды так кошуу үчүн колдонулушу мүмкүн.

температурасы Control

Реакция ылдамдыгына таасири

1. Alkaline хлордоо жана суутек перекиси ыкмалары

• Жалпысынан алганда, температуранын жогорулашы щелочтуу хлордоодо да, суутек пероксидине негизделген дарылоодо да реакциянын ылдамдыгын тездетиши мүмкүн. Бирок, температураны кылдаттык менен көзөмөлдөө керек. щелочтуу хлордоодо оптималдуу температура диапазону 20 - 30°С тегерегинде. Температура өтө төмөн болсо, реакциянын ылдамдыгы жай жүрүп, цианиддин толук эмес кычкылданышына алып келет. Мисалы, 15°C төмөн температурада, цианид менен натрий гипохлоритинин ортосундагы реакциянын аягына чыгышы үчүн кыйла узак убакыт талап кылынат. Экинчи жагынан, температура өтө жогору болсо, щелочтуу хлорлоодо хлор газы эритмеден чыгып кетиши мүмкүн, бул кычкылдандыргычтын эффективдүүлүгүн төмөндөтөт. Суутек пероксиди ыкмасында 35°Сден жогору температура суутек перекисинин тез ажыроосуна алып келиши мүмкүн, бул цианидди кычкылдануу үчүн керектүү гидроксил радикалдарынын ордуна кычкылтек газынын пайда болушуна алып келет.

2. Биодеградация процесси

• Цианидди – камтыган агынды сууларды биодеградациялоодо цианидди – деградациялоочу микроорганизмдердин көбү үчүн оптималдуу температура диапазону 20 – 35°С. Бул диапазондон тышкаркы температуралар микроорганизмдердин активдүүлүгүнө олуттуу таасирин тийгизиши мүмкүн. Төмөнкү температурада (20°Сден төмөн) микроорганизмдердин метаболизминин ылдамдыгы басаңдайт жана алар цианидди эффективдүү ажырата албай калышы мүмкүн. Жогорку температуралар (35°Сден жогору) микроорганизмдердин клетка мембраналарына жана ферменттерине зыян келтириши мүмкүн, бул клетканын өлүшүнө жана алардын цианидди - деградациялоо жөндөмүн жоготууга алып келет.

Температураны жөнгө салуу техникасы

Тиешелүү температураны кармап туруу үчүн саркынды сууларды тазалоочу реакторлорго жылытуу же муздатуу системалары орнотулушу мүмкүн. Жылытуу үчүн бууга негизделген жылытуу системалары же электр жылыткычтары колдонулушу мүмкүн. Муздатууда суу менен муздатылган жылуулук алмаштыргычтар же аба менен муздатылган конденсаторлор колдонулушу мүмкүн. Температура датчиктердин жардамы менен үзгүлтүксүз көзөмөлдөнүп турат жана жылытуу же муздатуу системалары температураны тазалоо процесси үчүн оптималдуу диапазондо кармап туруу үчүн ошого жараша жөнгө салынат.

Оксиданттын дозасын көзөмөлдөө

Туура сумманы аныктоо

1. Алкалиндуу хлордоо

• щелочтуу хлордоодо цианид менен реакциянын стехиометриясынын негизинде оксиданттын (натрий гипохлорити же хлор газы) керектелүүчү көлөмү эсептелет. Практикада оксиданттын ашыкчасы, адатта, теориялык өлчөмдөн 10 - 20% көбүрөөк кошулат. Бул цианиддин толук кычкылданышын камсыз кылуу үчүн жасалат, анткени саркынды сууларда кычкылдантуучуну жей турган башка заттар болушу мүмкүн. Эгерде оксиданттын дозасы өтө төмөн болсо, цианид толук кычкылданбайт жана тазаланган саркынды суулар дагы эле уулуу цианиддин жогорку деңгээлин камтышы мүмкүн. Башка жагынан алганда, дозасы өтө жогору болсо, бул тазалоонун баасын гана жогорулатпастан, ашыкча хлор агынды суулардагы башка органикалык заттар менен реакцияга киргенде, зыяндуу дезинфекциялык продуктулар сыяктуу керексиз продукциялардын пайда болушуна алып келиши мүмкүн.

2.Суутек перекиси ыкмасы

• Суутек перекиси менен дарылоо методунда суутек пероксидинин оптималдуу дозасы лабораториялык текшерүү аркылуу аныкталат. Дозасы саркынды суулардагы цианиддин баштапкы концентрациясы, башка кийлигишүүчү заттардын болушу жана колдонулган катализатордун түрү сыяктуу факторлорго жараша болот. Жетишсиз көлөмдөгү суутек перекиси щелочтуу хлордоо сыяктуу цианиддин толук эмес кычкылданышына алып келет. Бирок, ашыкча көлөмдөгү суутек перекиси пайда болгон гидроксил радикалдарынын ажыроосуна алып келиши мүмкүн, бул жалпы тазалоонун натыйжалуулугун төмөндөтөт жана баасын жогорулатат.

Дозалоону контролдоочу жабдуулар

Оксиданттын дозасын так көзөмөлдөө үчүн, адатта, өлчөө насостору колдонулат. Бул насостор агынды сууларды тазалоо реакторуна кычкылдантуучу эритменин керектүү көлөмүн так жеткире алат. Автоматташтырылган башкаруу системалары саркынды суулардагы цианиддердин концентрациясына же кычкылдануу реакциясынын жүрүшүнө реалдуу убакытта мониторинг жүргүзүүнүн негизинде дозалоону жөнгө салуучу өлчөө насостору менен интеграцияланышы мүмкүн (мисалы, ORP өлчөө аркылуу, алар кийинчерээк талкууланат).

Кычкылдануу - кыскартуу потенциалын (ORP) башкаруу

Реакциянын жүрүшүнө мониторинг жүргүзүүдөгү ролу

1. Алкалиндуу хлордоо

• щелочтуу хлордоо процессинде ORP мониторинги кычкылдануу реакцияларынын жүрүшүнө көз салуу үчүн абдан маанилүү. Цианиддин цианатка кычкылданышы жана андан ары цианаттын зыянсыз заттарга чейин кычкылданышы болгон сайын саркынды суулардын ORP мааниси өзгөрөт. Цианиддин цианатка чейин кычкылдануусунун биринчи баскычында ORP адатта көбөйөт. Бул этап үчүн максаттуу ORP диапазону болжол менен 300 - 500 мВ (реакциянын конкреттүү шарттарына жараша). ORP бул диапазонго жеткенде, бул биринчи баскычтагы кычкылдануу аяктоого жакын экенин көрсөтөт. Экинчи - этапта цианаттын зыянсыз заттарга кычкылданышы, ORP андан ары жогорулайт жана максаттуу диапазон адатта 600 - 700 мВнын тегерегинде болот. ORP мониторинги менен операторлор оксидантты кошууну качан токтотууну аныктай алышат, бул реакция агынды сууну ашыкча кычкылдандырбай же кычкылдантуучу затты ысырап кылбастан аякташын камсыздай алат.

2.Суутек перекиси ыкмасы

• Суутек перекиси менен дарылоодо ORP реакциянын жүрүшүнүн маанилүү көрсөткүчү катары да кызмат кылат. Цианидди камтыган агынды суулардын баштапкы ORP көрсөткүчү салыштырмалуу төмөн. Суутек перекиси кошулуп, кычкылдануу реакциясы жүрүп жатканда ORP көбөйөт. Цианиддүү агынды сууларды суутек перекиси менен тазалоо үчүн максаттуу ORP диапазону жалпысынан 400 - 500 мВ тегерегинде. ORP бул мааниге жеткенде, бул цианид уулуу эмес формага чейин натыйжалуу кычкылданганын көрсөтөт.

ORP мониторинг жана башкаруу системалары

ORP сенсорлору тазалоо реакторундагы агынды суунун ORP маанисин үзгүлтүксүз көзөмөлдөө үчүн колдонулат. Бул сенсорлор оксиданттын кошулушун тууралоо үчүн программаланган башкаруу системасына туташтырылган. Мисалы, эгерде ORP максаттуу диапазондон төмөн болсо, башкаруу системасы агынды сууга кошулуп жаткан оксиданттын (мисалы, суутек перекиси же натрий гипохлорити) дозасын жогорулата алат. Тескерисинче, ORP максаттуу диапазондон ашып кетсе, башкаруу системасы кычкылдантуучу кошумчаны азайтышы же токтотушу мүмкүн.

жыйынтыктоо

Цианиддүү агынды сууларды тазалоодо реакция шарттарын көзөмөлдөө бул өтө уулуу агынды сууларды натыйжалуу жана коопсуз тазалоого жетишүү үчүн абдан маанилүү. рН, температура, оксиданттын дозасын жана ORPди так көзөмөлдөө тазалоо процессинде цианидди азыраак уулуу же уулуу эмес заттарга эффективдүү айландырышын камсыздай алат. Бул реакциялык шарттарды кылдат башкаруу менен, өнөр жай ишканалары экологиялык нормаларга жооп бербестен, цианиддүү агынды сууларды тазалоо процесстеринин наркын - эффективдүүлүгүн оптималдаштыра алат. Бул параметрлерди үзгүлтүксүз мониторингдөө жана жөнгө салуу саркынды суулардын курамындагы өзгөрүүлөргө жана тазалоочу курулмалардын иштөө шарттарына көнүү үчүн зарыл.