ניצן אַקטיווייטיד טשאַד צו באַזייַטיקן פריי סייאַנייד (CN−) אין וואַסטוואָטער

הקדמה

אינדוסטריעל אפפלוס וואַסער אָפט כּולל פֿאַרשיידענע טאַקסיק סאַבסטאַנסיז, צווישן וועלכע פֿרייַ סייאַנייד (CN−) איז באַזונדערס זאָרגפול צוליב זײַן הויכער טאַקסיסיטי. אפילו אין קליינע דאָזעס, סייאַנייד קען זיין טויטלעך, מאכנדיג די באהאנדלונג פון אפפאל וואסער וואס אנטהאלט עס א קריטישע ענווייראמענטאלע פראבלעם. שטרענגע רעגולאציעס זענען אין פלאץ צו קאנטראלירן די אויסגאס פון ציאניד - אנטהאלטנד אפפאל וואסער, מיטן ציל נישט נאר צו טרעפן די סטאנדארט רעקווייערמענטס נאר אויך צו צוריקקריגן אזויפיל ציאניד ווי מעגליך פון טיילינגס און פאבריק אפפאל וואסערן. אקטיוויזירט טשאַד איז ארויסגעקומען אלס א פארשפרעכנדיק מאטעריאל פארן באזייטיגן פרייען ציאניד פון אפפאלוואסער, און דער ארטיקל וועט אויספארשן זיינע אנווענדונגען, מעכאניזמען און איינפלוסנדיקע פאקטארן אין דעטאל.

קוועלער פון ציאַניד אין אָפּפאַל וואַסער

הויך-קאנצענטראציע ציאניד אין אפוואסער קומט מערסטנס פון אינדוסטריעלע פראצעסן ווי עלעקטראפלאטינג, ציאניד-באזירטע גאלד עקסטראקציע, גאז וואשינג און קיל וואסער אין קאוק אויוון און בלאס אויוון, ווי אויך געוויסע כעמישע, מינעראלע פראצעסירונג, סינטעטיש גומע, פיבער, און פארב אינדוסטריעס. די ציאניד קאנצענטראציע אין די אפוואסער קען זיין פון 1 - 180 מג/ל אדער אפילו העכער.

מעכאניזמען פון אַקטיווירטן קוילן אין באַזייַטיקונג פון פריי ציאַניד

פיזיש אַדסאָרפּטיאָן

אַקטיווירטער קוילן האט אַ הויך-אַנטוויקלטע מיקראָפּאָרעזע סטרוקטור און אַ גרויסע ספּעציפֿישע ייבערפלאַך שטח, טיפּיש פון 500 ביז 3000 מ²/ג. די פיזישע סטרוקטור גיט עס שטאַרקע פיזישע אַדסאָרפּציע קייפּאַבילאַטיז. ציאַניד יאָנען אין אָפּפאַל וואַסער קענען זיין אַדסאָרבירט אויף דער ייבערפלאַך פון אַקטיווייטיד טשאַד דורך וואן דער וואלס כוחות. די גרויסע אויבערפלאך גיט אסאך אדסארפציע פלעצער, וואס ערמעגליכט די עפעקטיווע כאפונג פון פרייען ציאניד.

כעמישע אַדסאָרפּציע און קאַטאַליטיש אָקסידאַציע

אין צוגאב צו פיזישער אדסאָרפּציע, קען אַקטיווירטער קוילן אויך אָנטייל נעמען אין כעמישע רעאַקציעס. ווען אַקטיווירטער קוילן אַדסאָרבירט זויערשטאָף און וואַסער אין אָפּוואַסער, קען עס דזשענערירן וואַסערשטאָף פּעראָקסייד (H₂O₂) אויף זיין ייבערפלאַך, מיטן אַקטיווירטן קוילן אַליין ווי אַ קאַטאַליסט. אין דער אנוועזנהייט פון קופּער זאַלץ, קען דער דזשענערירטער H₂O₂ אָקסידירן און צעלאָזן ציאַניד. דער רעאַקציע מעקאַניזם איז ווי פאלגט:

1. דזשענעריישאַן פון H₂O₂: זויערשטאָף און וואַסער ווערן אַדסאָרבירט אויף דער אַקטיוויטער קוילן ייבערפלאַך צו פאָרמירן H₂O₂.

2. אקסידאציע פון ​​ציאניד: ציאניד ווערט אקסידירט דורך H₂O₂ אונטער דער קאטאליטישער אקציע פון ​​קופער זאלצן, וואס רעזולטירט אין דער צעפאל פון ציאניד אין ווייניגער שעדלעכע סובסטאנצן.

פאַקטאָרן וואָס ווירקן די באַזייַטיקונג עפעקטיווקייט פון אַקטיווייטיד קוילן

ערשטע ציאַניד קאָנצענטראַציע

וואָס העכער די אָנהייב קאָנצענטראַציע פון ​​פרייען ציאַניד אין אָפּפאַל וואַסער, אַלץ גרעסער די טרייבקראַפט פֿאַר אַדסאָרפּציע. אָבער, ווייל די אַדסאָרפּציע קאַפּאַציטעט פון אַקטיווירטן קוילן איז באַגרענעצט, ווען די אָנהייב קאָנצענטראַציע יקסידז אַ געוויסן ווערט, קען די באַזייַטיקונג עפעקטיווקייט נישט פאַרגרעסערן פּראָפּאָרציאָנעל. אין עטלעכע שטודיעס, איז געפֿונען געוואָרן אַז מיט אַ פאַרגרעסערונג אין דער אָנהייב ציאַניד קאָנצענטראַציע, די סומע פון ​​ציאַניד אַדסאָרבירט פּער מאַסע איינהייט פון אַקטיווירטן קוילן ערשטער פאַרגרעסערן און דערנאָך גלייַך זיך.

pH ווערט

דער pH ווערט פון דעם אפוואסער האט א באדייטנדיקן איינפלוס אויף דער אדסארפציע פון ​​ציאניד דורך אקטיווירטן קוילן. בכלל, אונטער זויערע באדינגונגען, איז די אדסארפציע קאפאציטעט פון אקטיווירטן קוילן פאר ציאניד רעלאטיוו נידעריג. ווי דער pH ווערט וואקסט, וואקסט די אדסארפציע קאפאציטעט ביסלעכווייז. ווען דער pH איז אין דעם אלקאלישן ראיאן, ספעציעל העכער 11, קען די ציאניד באזייטיגונג ראטע דערגרייכן מער ווי 95% אין 30 מינוט אין געוויסע פעלער. דאס איז ווייל די ספעציאציע פון ​​ציאניד אין דער לייזונג ענדערט זיך מיטן pH, און די פארעם פון ציאניד יאנען איז מער גינסטיג צו אדסארפציע אויף אקטיווירטן קוילן אונטער אלקאלישע באדינגונגען.

טעמפּעראַטור

די אַדסאָרפּציע פון ​​ציאַניד דורך אַקטיווירטן קוילן איז אַן עקזאָטהערמישער פּראָצעס. ווען די טעמפּעראַטור שטייגט, פאַרקלענערט זיך געוויינטלעך די אַדסאָרפּציע קאַפּאַציטעט. למשל, אין פאַל פון קופּער-אימפּרעגנירטן אַקטיווירטן קוילן, ווען געמישט מיט ציאַניד לייזונג, פאַרקלענערט זיך דער אַדסאָרפּציע ווירקונג פון ציאַניד מיט דער שטייגנדיקער טעמפּעראַטור. דאָס איז ווײַל אַ שטייגונג אין טעמפּעראַטור פּראָמאָטירט די דעסאָרפּציע פון ​​אַדסאָרבירטע סאַבסטאַנסן פון דער ייבערפלאַך פון אַקטיווירטן קוילן.

סטערינג צייט

גענוגיקע ריר-צייט איז נויטיק צו זיכער מאכן אז ציאניד אין אפוואסער האט גענוג קאנטאקט מיטן אקטיוויזירטן קוילן. אין דער ערשטער שטאפל, ווי די ריר-צייט פארגרעסערט זיך, פארגרעסערט זיך די ציאניד-אראפנעמונג ראטע שנעל. אבער, נאכדעם וואס עס דערגרייכט א געוויסע צייט, טענדירט די ריר-צייט זיך צו סטאביליזירן, וואס ווייזט אז דער אדסארפציע פראצעס האט דערגרייכט גלייכגעוויכט.

אַפּליקאַציעס פון אַקטיווירטן קוילן אין באַהאַנדלונג פון ציאַניד - וואָס כּולל אָפּפאַל וואַסער

אין דער גאָלד מינינג אינדוסטריע

אין גאָלד מינערייַ, ספּעציעל אין ציאַניד-באַזירטע גאָלד עקסטראַקציע פּראָצעסן, ווערט געשאַפֿן אַ גרויסע מאָס אָפּפֿאַלוואַסער וואָס ענטהאַלט ציאַניד. אַקטיווירטע קוילן קען ווערן גענוצט צו באַזײַטיקן פֿרײַע ציאַניד פֿון דעם אָפּפֿאַלוואַסער. אין דערצו צו ציאַניד באַזײַטיקן, קען אַקטיווירטע קוילן אויך אַדסאָרבירן גאָלד-ציאַניד קאָמפּלעקסן (אַזאַ ווי Au(CN)₂⁻) אין דעם אָפּפֿאַלוואַסער. די אַדסאָרבירטע גאָלד-ציאַניד קאָמפּלעקסן קענען ווײַטער פּראָצעסירט ווערן צו צוריקקריגן גאָלד, דערגרייכנדיק סײַ ענווייראָנמענטאַלע שוץ און סײַ רעסורסן צוריקקריגן.

אין דער עלעקטראָפּלייטינג אינדוסטריע

עלעקטראָפּלייטינג פאַבריקן נוצן אָפט ציאַניד-האַלטיקע לייזונגען אין דעם פּלאַטינג פּראָצעס, וואָס רעזולטירט אין ציאַניד-פאַרפּעסטיקט אָפּפאַל וואַסער. אַקטיוויירטע קוילן באַהאַנדלונג קען עפעקטיוו רעדוצירן דעם ציאַניד אינהאַלט אין דעם אָפּפאַל וואַסער צו טרעפן די אָפּזאָגן סטאַנדאַרדן. קאַמפּערד מיט עטלעכע טראַדיציאָנעלע באַהאַנדלונג מעטהאָדס, אַזאַ ווי אַלקאַליין כלאָרינאַציע, אַקטיוויירטע קוילן באַהאַנדלונג האט די אַדוואַנידזשיז פון ווייניקער צווייטיק פאַרפּעסטיקונג און די פּאָטענציעל פֿאַר רעסורסן אָפּזוך.

פאַרגלייַך מיט אַנדערע באַהאַנדלונג מעטאָדן

אַלקאַליין קלאָראַניישאַן

אַלקאַלינע כלאָרינאַציע איז אַ רעלאַטיוו דערוואַקסן מעטאָד פֿאַר צעשטערן סיאַנידעס אין אָפּוואַסער. עס ניצט קלאָר-האַלטיקע סאַבסטאַנצן ווי קלאָר גאַז, פליסיק קלאָר, אָדער בליטשינג פּודער צו אָקסידירן ציאַניד אין ניט-טאַקסיש קאַרבאָן דייאַקסייד (CO₂) און שטיקשטאָף (N₂). אָבער, דעם אופֿן קען פּראָדוצירן שעדלעכע ביי-פּראָדוקטן, און דער אָפּעראַציע פּראָצעס ריקווייערז שטרענג קאָנטראָל פון קלאָר דאָוסאַדזש און רעאַקציע באדינגונגען. אין קאַנטראַסט, אַקטיווייטיד קאַרבאָן באַהאַנדלונג איז אַ מער ענווייראָנמענטאַלי פרייַנדלעך אָפּציע מיט די פיייקייַט צו סעלעקטיוולי אַדסאָרב ציאַניד און פּאָטענציעל צוריקקריגן ווערטפול מעטאַלס.

וואַסערשטאָף פּעראַקסייד אָקסידאַציע

וואַסערשטאָף פּעראָקסייד אַקסאַדיישאַן קען אויך געניצט ווערן צו רעדוצירן די קאָנצענטראַציע פון ​​ציאַניד אין אָפּפאַל וואַסער. עס קען אַקסאַדירן ציאַניד צו אַ נידעריקער - טאַקסיסיטי מדרגה. אָבער, וואַסערשטאָף פּעראָקסייד איז אַ טייַער רעאַגענט, און דער פּראָצעס קען דאַרפן קעסיידערדיק צוגעבן פון רעאַגענטן, וואָס פאַרגרעסערט די באַהאַנדלונג קאָסטן. אַקטיוויירטער קוילן, אויף די אנדערע האַנט, האט אַ לעפיערעך סטאַביל פאָרשטעלונג אַמאָל עס איז ריכטיק אויסגעקליבן און געניצט, און זיין רעגענעראַציע קען אויך באַטראַכט ווערן צו רעדוצירן קאָסטן.

צוקונפֿט דעוועלאָפּמענץ

אַנטוויקלונג פון מאָדיפיצירט אַקטיווירט קוילן

כדי ווייטער צו פארבעסערן די עפעקטיווקייט פון אקטיווירטן קוילן אין באזייטיגן פרייען ציאניד, ווערט דורכגעפירט פארשונג אויף מאדיפיצירטן אקטיווירטן קוילן. למשל, אימפרעגנירן אקטיווירטן קוילן מיט פארשידענע מעטאלן (ווי קופער, אייזן, א.א.וו.) קען פארבעסערן זיין קאטאליטישע אקסידאציע פעאיקייט פאר ציאניד. פארשידענע מעטאל-געלאדענע אקטיווירטע קוילן קענען ווערן אפטימיזירט לויט די ספעציפישע אייגנשאפטן פון אפוואסער כדי צו דערגרייכן בעסערע באהאנדלונג עפעקטן.

קאָמבינירטע באַהאַנדלונג פּראָצעסן

קאָמבינירן אַקטיוויירטע קוילן באַהאַנדלונג מיט אַנדערע באַהאַנדלונג מעטאָדן איז אויך אַ טרענד. למשל, קאָמבינירן אַקטיוויירטע קוילן אַדסאָרפּציע מיט ביאָלאָגישער באַהאַנדלונג קען ערשט נוצן אַקטיוויירטע קוילן צו רעדוצירן די הויך-קאָנצענטראַציע ציאַניד אין אָפּפאַל וואַסער צו אַ מדרגה וואָס איז מער פּאַסיק פֿאַר ביאָלאָגישער באַהאַנדלונג, און דערנאָך נוצן מיקראָאָרגאַניזמען צו ווייטער צעלאָזן און באַזייַטיקן די רוען ציאַניד-פֿאַרבונדענע סאַבסטאַנסן. דער קאָמבינירטער פּראָצעס קען נוצן די שטאַרקייטן פון פֿאַרשידענע באַהאַנדלונג מעטאָדן און דערגרייכן מער עפֿעקטיוו און קאָמפּרעהענסיוו. באַהאַנדלונג פון ווייסטוואָטער.

סאָף

אַקטיוויירטער קוילן ווײַזט גרויס פּאָטענציאַל אין דער באַזײַטיקונג פֿון פֿרײַעם ציאַניד (CN−) פֿון אָפּפֿאַלוואַסער. דורך פֿיזישע אַדסאָרפּציע און כעמישע רעאַקציעס, קען עס עפֿעקטיוו רעדוצירן דעם ציאַניד אינהאַלט אין אָפּפֿאַלוואַסער, טרעפֿן די ענווייראָנמענטאַלע אָפּזאָגן סטאַנדאַרדן און אפילו ערמעגלעכן רעסורסן אָפּזוך אין עטלעכע פֿאַלן. כאָטש עס זענען נאָך עטלעכע געביטן וואָס דאַרפֿן פֿאַרבעסערט ווערן, אַזאַ ווי ווײַטער אָפּטימיזירן די אַדסאָרפּציע עפֿיקאַסי און רעדוצירן קאָסטן, מיט דער קעסיידערדיקער אַנטוויקלונג פֿון פֿאָרשונג אויף אַקטיוויירטער קוילן מאָדיפֿיקאַציע און קאָמבינירטע באַהאַנדלונג פּראָצעסן, וועט אַקטיוויירטער קוילן שפּילן אַן אַלץ וויכטיקערע ראָלע אין דער באַהאַנדלונג פֿון ציאַניד-אַנטהאַלטנדיק אָפּפֿאַלוואַסער אין דער צוקונפֿט.