Процес електролитичке оксидације за третман отпадних вода натријум цијанидом

Увод

Отпадне воде које садрже цијанид, посебно оне које потичу од Содиум Цианиде, представља велику еколошку забринутост. Такве отпадне воде су веома токсичне и углавном потичу из индустрија као што су галванизација, производња гаса, коксовање, металургија, прерада метала, хемијских влакана, пластике, пестицида и хемијска индустрија. У води су нестабилне и склоне разлагању. И неорганске и органске цијаниди су изузетно отровне супстанце. На пример, смртоносна доза цијанид за људски организам је 0.18 г, а калијум цијанида 0.12 г. Поред тога, смртоносна концентрација цијанида за рибе у води креће се од 0.04 - 0.1 мг/Л. Као резултат тога, хитно су потребне ефикасне методе третмана како би се ублажио његов штетан утицај на животну средину и људско здравље.

Основе електролитичке оксидације за отпадне воде које садрже цијаниде

Процес електролитичке оксидације за лечење Отпадне воде натријум цијанида ради на принципу коришћења електричне струје за покретање хемијских реакција на аноди и катоди, чиме се цијанид у отпадној води претвара у мање штетне супстанце. У овом процесу, и прости цијанид и сложени цијанид у отпадној води подлежу електролизи.

Анодне реакције

• За једноставан цијанидТоком прве фазе реакције на аноди, једноставан цијанид снажно реагује са другим супстанцама у отпадној води формирајући мање токсично једињење. У следећој другој фази, одвијају се две реакције. Једна реакција даље разлаже ово једињење на Угљеник диоксид, азот и вода. Друга реакција резултира стварањем амонијума.

• За координациони цијанид (на примеру комплекса који садржи бакар)Када координациони цијанид, попут комплекса који садрже бакар, доспе до аноде, реагује и формира јоне бакра и још једно мање токсично једињење. Када се кухињска со дода у електролитску средину, одвијају се додатне реакције. Јони хлорида из соли се оксидују и формирају новонастали хлор. Овај новонастали хлор затим реагује са цијанидом и другим супстанцама у отпадној води како би разградио цијанидна једињења на мање штетне производе, укључујући угљен-диоксид, азот и јоне хлорида.

Катодне реакције

На катоди, јони водоника добијају електроне и формирају водоник. Код цијанидних комплекса који садрже метале, као што су они са бакром, јони бакра добијају електроне и могу се таложити као метал бакар. Под одређеним условима, јони бакра такође могу реаговати са хидроксидним јонима и формирати талог хидроксида бакра.

Кључна разматрања у процесу електролитичке оксидације

• Материјали за електродеИзбор материјала електрода је кључан. У многим случајевима, меки челик се може користити као материјал катоде. Међутим, аноде морају да издрже сурове електрохемијске услове. Димензионално стабилне аноде (DSA), које су направљене од оксида племенитих метала и које производи неколико компанија, веома су погодне за ову примену. Графит такође може послужити као материјал за аноде, али има ману што се постепено троши током процеса електролизе.

• Контрола температуреТемпература отпадне течности током електролизе мора бити пажљиво регулисана. Генерално је треба одржавати испод 25 °C. Ако температура превише порасте, хлор произведен оксидацијом хлоридних јона у додатој соли ће изаћи пре него што може да реагује са цијанидом, чиме се смањује ефикасност процеса уништавања цијанида.

• Адиција хлоридних јонаДодавање хлоридних јона у отпадну воду може појачати електролитичку оксидацију цијанида. Типично, довољно је додавање 1-2 г/л хлоридних јона. У неким случајевима, показало се да додавање обичне соли (натријум хлорида) у концентрацији од 25 г по литру у отпадну течност ефикасно помаже у електролитичком уништавању цијанида.

Предности процеса електролитичке оксидације

• Висока ефикасност за отпадне воде високе концентрацијеПроцес електролитичке оксидације је посебно ефикасан за третман отпадних вода које садрже високу концентрацију цијанида, као што су оне које се налазе у рудницима злата. Може значајно смањити концентрацију цијанида у отпадним водама.

• Генерисање реактивних врста in situТоком електролизе, у систему се стварају реактивне врсте попут новонасталог хлора. Ово елиминише потребу за спољашњим додавањем потенцијално опасних и скупих оксидационих средстава у великим количинама.

• еластичностПроцес се може прилагодити према специфичном саставу отпадних вода. Контролисањем параметара као што су густина струје, напон и додавање одређених соли, процес електролитичке оксидације може се оптимизовати за различите врсте отпадних вода које садрже цијаниде, без обзира да ли садрже једноставна или сложена једињења цијанида.

Закључак

Процес електролитичке оксидације нуди обећавајуће решење за третман натријум цијанид отпадне воде. Разумевањем хемијских реакција које се одвијају на аноди и катоди, пажљивим одабиром материјала електрода, контролом температуре и додавањем одговарајућих количина хлоридних јона, ова метода може ефикасно уклонити загађење цијанидом из отпадних вода. Како индустрије настављају да траже одрживије и ефикасније начине управљања својим отпадом, процес електролитичке оксидације ће вероватно добити ширу примену у третману отпадних вода које садрже цијанид. Међутим, потребна су даља истраживања и развој како би се побољшао процес, смањили трошкови и повећала његова укупна ефикасност и еколошка прихватљивост.