Persulfate Oxidation fun Itọju Omi Idọti Cyanide: Ikẹkọ Okeerẹ

ifihan

Cyanide, àdàpọ̀ olóró púpọ̀, ni a ń lò ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ọ̀nà iṣẹ́ ilé-iṣẹ́ bíi electroplating, iwakusa, àti ìparí irin. Nítorí náà, ọ̀pọ̀lọpọ̀ omi ìdọ̀tí tí ó ní cyanide ni a ń ṣẹ̀dá, èyí tí ó ń fa ewu ńlá sí àyíká àti ìlera ènìyàn. Àwọn ọ̀nà ìtọ́jú omi ìdọ̀tí Cyanide ìbílẹ̀ , bíi alkaline chlorine, ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àléébù. Àwọn wọ̀nyí ní ìṣẹ̀dá àwọn ọjà olóró, lílo kẹ́míkà gíga, àti ìyọkúrò díẹ̀ fún àwọn èròjà metal-cyanide. Nítorí náà, ìbéèrè ń pọ̀ sí i fún àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ ìtọ́jú tí ó gbéṣẹ́ jù àti tí ó bá àyíká mu.

Ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, àwọn ìlànà ìfọ́mọ́ra tó ti pẹ́ (AOPs) ti farahàn gẹ́gẹ́ bí àwọn ọ̀nà míì tó dára láti fi tọ́jú omi ìfọ́mọ́ra cyanide. Lára ìwọ̀nyí, ìlànà ìfọ́mọ́ra Persulfate ti fa àfiyèsí púpọ̀ nítorí agbára ìfọ́mọ́ra tó lágbára, ìlò pH tó gbòòrò, àti iṣẹ́ tó rọrùn. Ìfiránṣẹ́ bulọọgi yìí ní èrò láti pèsè àkópọ̀ gbogbo nípa ọ̀nà ìfọ́mọ́ra persulfate fún ìtọ́jú omi ìfọ́mọ́ra cyanide, tó bo ìlànà rẹ̀, àwọn ohun tó ń fa ipa lórí rẹ̀, àti àwọn ohun tó wúlò.

Ilana ti Persulfate Oxidation

Persulfate, eyiti o wa bi peroxydisulfate (PDS) tabi peroxymonosulfate (PMS), le mu ṣiṣẹ nipasẹ awọn ọna oriṣiriṣi, bii ooru, ina UV, awọn irin iyipada, tabi alkalinity, lati ṣe ipilẹṣẹ awọn ipilẹṣẹ imi-ọjọ ifaseyin gaan. Awọn ipilẹṣẹ imi-ọjọ imi-ọjọ ni agbara ifoyina ti o ga, ti o fun wọn laaye lati oxidize kan jakejado ibiti o ti Organic ati eleto idoti, pẹlu cyanide.

Ilana ifarabalẹ ti ifoyina persulfate ti cyanide jẹ eka ati pẹlu awọn igbesẹ pupọ. Ni gbogbogbo, awọn radical sulfate fesi pẹlu awọn ions cyanide lati dagba cyanate bi ọja agbedemeji. Awọn cyanate le lẹhinna jẹ oxidized siwaju sii tabi hydrolyzed lati gbe awọn ọja opin majele ti o kere si, gẹgẹbi iyọ, ammonium, ati gaasi nitrogen. Awọn ipa ọna ifaseyin pato yatọ da lori awọn ipo iṣesi bii pH, iwọn otutu, ati wiwa awọn nkan miiran. Ni alabọde ekikan, ifasẹyin naa tẹle atẹle kan, lakoko ti o wa ni alabọde ipilẹ, ilana iṣesi yipada, ati awọn ipilẹṣẹ hydroxyl le tun kopa ninu ilana ifoyina. Awọn radicals Hydroxyl le ṣe ipilẹṣẹ lati ifa ti awọn ipilẹṣẹ sulfate pẹlu omi tabi lati imuṣiṣẹ ti persulfate nipasẹ alkalinity, ati iṣe wọn pẹlu cyanide jẹ ipa ọna pataki fun yiyọ cyanide.

Awọn Okunfa ti o ni ipa

1. Persulfate ifọkansi

Ifojusi ti persulfate jẹ ifosiwewe pataki ti o kan ṣiṣe itọju ti omi idọti cyanide. Ni gbogbogbo, jijẹ iwọn lilo persulfate le ṣe alekun iran ti awọn ipilẹṣẹ sulfate, nitorinaa igbega ifoyina ti cyanide. Bibẹẹkọ, persulfate ti o pọ julọ le ja si awọn aati piparẹ ti awọn ipilẹṣẹ sulfate, idinku iṣẹ ṣiṣe ifoyina gbogbogbo. Pẹlupẹlu, awọn ifọkansi persulfate giga le mu awọn idiyele itọju pọ si ati fa awọn iṣoro ayika ti o pọju nitori persulfate to ku ninu omi itọju. Nitorinaa, ifọkansi persulfate ti o yẹ gbọdọ jẹ ipinnu nipasẹ awọn idanwo ti o da lori awọn abuda ti omi idọti.

2. pH iye

pH ti omi idọti ṣe pataki ni ipa lori ilana ifoyina persulfate. Awọn ipo pH ti o yatọ le ni ipa lori imuṣiṣẹ persulfate, awọn oriṣi ati ifaseyin ti awọn ipilẹṣẹ ti ipilẹṣẹ, ati irisi cyanide. Ni awọn ipo ekikan, sulfate radicals jẹ awọn ẹya ifaseyin akọkọ ati ṣafihan ifaseyin giga si cyanide. Bi pH ti n pọ si, ipin ti awọn ipilẹṣẹ hydroxyl ti ipilẹṣẹ lati iṣesi ti awọn ipilẹṣẹ sulfate pẹlu omi tabi lati imuṣiṣẹ persulfate nipasẹ alkalinity dide. Ni awọn ipo ipilẹ, awọn radicals hydroxyl le ṣe ipa pataki diẹ sii ninu ifoyina cyanide. Sibẹsibẹ, lalailopinpin giga tabi awọn iye pH kekere le ni awọn ipa odi lori iṣesi naa. Fun apẹẹrẹ, ni pH kekere pupọ, iduroṣinṣin ti persulfate le ni ipa, lakoko ti o ga pupọ pH, solubility ti diẹ ninu awọn ions irin ninu omi idọti le yipada, eyiti o le ni ipa lori imuṣiṣẹ persulfate ati ilana oxidation.

3. Igba otutu

Iwọn otutu le mu imuṣiṣẹ ti persulfate pọ si ati oṣuwọn ifaseyin laarin awọn ipilẹṣẹ ati cyanide. Awọn iwọn otutu ti o ga julọ ni igbagbogbo ja si iran yiyara ti awọn ipilẹṣẹ imi-ọjọ ati imudara cyanide oxidation diẹ sii. Sibẹsibẹ, jijẹ iwọn otutu nilo afikun titẹ sii agbara, eyiti o gbe awọn idiyele itọju soke. Ni afikun, ti iwọn otutu ba ga ju, o le fa jijẹ ti persulfate ati awọn aati ẹgbẹ ti aifẹ miiran. Nitorinaa, nigbati o ba yan iwọn otutu ifasẹyin ti o yẹ, iwọntunwọnsi gbọdọ wa ni lu laarin ṣiṣe itọju ati lilo agbara.

4. Iwaju ti Irin ions

Awọn ions irin ti o wọpọ ti a rii ni omi idọti ile-iṣẹ, gẹgẹbi Cu²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺, ati Ni²⁺, le ni awọn ipa oriṣiriṣi lori ilana ifoyina persulfate. Diẹ ninu awọn ions irin, bii Cu²⁺, le ṣe bi awọn oludasiṣẹ lati mu persulfate ṣiṣẹ, ti n ṣe ipilẹṣẹ awọn ipilẹṣẹ sulfate diẹ sii ati imudara yiyọ cyanide. Ni apa keji, awọn ions irin kan le ṣe awọn eka pẹlu cyanide, ṣiṣe ni iduroṣinṣin diẹ sii ati nira lati oxidize. Pẹlupẹlu, awọn ions irin le tun kopa ninu awọn aati ẹgbẹ pẹlu persulfate tabi awọn ipilẹṣẹ, ti o kan ipa ọna ifaseyin gbogbogbo ati ṣiṣe. Loye ipa ti awọn ions irin ni eto ifoyina persulfate jẹ pataki fun mimuju ilana itọju ti cyanide - ti o ni omi idọti.

5. Aago lenu

Akoko ifarabalẹ to to jẹ pataki lati rii daju pe oxidation pipe ti cyanide. Bi iṣesi naa ti nlọsiwaju, ifọkansi cyanide dinku diẹdiẹ. Bibẹẹkọ, lẹhin akoko kan, oṣuwọn ifaseyin le fa fifalẹ nitori idinku awọn reactants tabi ikojọpọ awọn ọja ifaseyin. Akoko ifasilẹ ti aipe da lori awọn ifosiwewe pupọ, pẹlu ifọkansi cyanide akọkọ, awọn ipo ifọkansi (gẹgẹbi ifọkansi persulfate, pH, ati iwọn otutu), ati iru matrix omi idọti. Awọn akoko ifasilẹ ti o gbooro kii ṣe nigbagbogbo ni abajade ni iwọn ni imunadoko yiyọ cyanide ati pe o tun le ja si alekun agbara agbara ati awọn idiyele itọju.

Awọn ohun elo ni Awọn ile-iṣẹ oriṣiriṣi

1. Electrolating Industry

Ninu ilana itanna, cyanide ni a lo nigbagbogbo lati rii daju pe didara ti fifin irin. Omi idọti ti ipilẹṣẹ lati itanna eletiriki ni awọn ifọkansi giga ti cyanide ati irin - awọn eka cyanide. Persulfate ifoyina ti ṣe afihan agbara nla ni itọju omi idọti cyanide electroplating. Fun apẹẹrẹ, awọn ijinlẹ ti fihan pe ni wiwa awọn iye ti o yẹ ti Cu²⁺ (gẹgẹbi activator) ati peroxydisulfate, to 99% ti cyanide le yọkuro laarin iṣẹju 20. Ọna yii le fọ irin ni imunadoko - awọn eka cyanide ati iyipada cyanide sinu awọn nkan majele ti o dinku, ni ibamu pẹlu awọn iṣedede idasilẹ ti o muna fun omi idọti elekitiroti.

2. Ile-iṣẹ iwakusa

Ile-iṣẹ iwakusa, paapaa iwakusa goolu, n ṣe iye nla ti cyanide - ti o ni omi idọti ati awọn iṣẹku ninu. A lo Cyanide ni isediwon goolu lati ṣe goolu tiotuka - awọn eka cyanide. Persulfate - awọn ilana ifoyina ti ilọsiwaju le ṣee lo lati tọju mejeeji omi idọti ati awọn iṣẹku. Fun apẹẹrẹ, ni itọju awọn iṣẹku cyanide goolu, ultrasonic – mu ṣiṣẹ oxidation persulfate ti ni iwadi. Nipa lilo 2.0 wt.% potasiomu persulfate ni pH 10.0 fun awọn iṣẹju 60, ṣiṣe yiyọ cyanide le de ọdọ 53.47%. Pẹlu imuṣiṣẹ ooru ni 60 °C, ṣiṣe ṣiṣe pọ si 62.18%, ati labẹ imuṣiṣẹ ultrasonic pẹlu 100% agbara, ṣiṣe yiyọ kuro le de giga bi 74.76%. Lẹhin ti ultrasonic - persulfate ti a mu ṣiṣẹ - itọju oxidation to ti ni ilọsiwaju, akoonu cyanide ninu ojutu leaching majele ti iyokù le pade boṣewa orilẹ-ede, ti n ṣe afihan iṣeeṣe ti ọna yii ni ile-iṣẹ iwakusa.

3. Irin Ipari Industry

Ninu ile-iṣẹ ipari irin, a lo cyanide ni ọpọlọpọ awọn ilana itọju dada. Abajade cyanide - ti o ni omi idọti ni lati ṣe itọju daradara lati yago fun idoti ayika. Persulfate ifoyina le ṣepọ sinu awọn ọna ṣiṣe itọju omi idọti ti awọn ohun ọgbin ipari irin. Nipa iṣapeye awọn ipo ifọkansi, gẹgẹbi awọn atunṣe ifọkansi persulfate, pH, ati akoko ifaseyin, yiyọ cyanide ti o ga julọ le ṣee ṣe. Eyi kii ṣe iranlọwọ fun ile-iṣẹ ipari irin nikan ni ibamu pẹlu awọn ilana ayika ṣugbọn tun dinku awọn eewu ti o pọju ti o ni nkan ṣe pẹlu itusilẹ cyanide.

irú Studies

Ọran 1: Itoju ti Real Electroplating Wastewater

Iwadi kan ni a ṣe lori omi idọti eletiriki gidi ti o ni cyanide ninu, ṣiṣe itọju rẹ pẹlu ilana ifoyina persulfate. Nigbati a ba ṣafikun iye kan pato ti persulfate, iye pataki ti cyanide ninu omi idọti le yọkuro patapata laarin iṣẹju 20. Awọn abajade ti awọn adanwo lọpọlọpọ tọka pe mejeeji awọn radicals hydroxyl ati awọn ipilẹṣẹ sulfate ni o ni iduro fun yiyọkuro cyanide, ati awọn ifunni wọn jẹ afiwera. Cyanate ati nitrite ni a rii bi akọkọ nipasẹ - awọn ọja. Iwadi ọran yii ṣe afihan imunadoko ti ifoyina persulfate ni itọju gidi - world electroplating cyanide wastewater.

Ọran 2: Itoju Awọn iṣẹku Cyanide Gold

Ninu iṣẹ iwakusa goolu, awọn iṣẹku cyanide goolu ni a tọju pẹlu persulfate - ilana oxidation to ti ni ilọsiwaju. Awọn iyokù ni awọn ipele cyanide giga ti o nilo lati dinku lati pade awọn iṣedede isọnu. Nipasẹ awọn adanwo, a rii pe nipa lilo potasiomu persulfate ati iṣapeye awọn ipo iṣe, pẹlu pH, iwọn otutu, ati awọn ọna imuṣiṣẹ (gẹgẹbi imuṣiṣẹ ultrasonic), akoonu cyanide ninu ojutu leaching majele ti awọn iyokù le dinku ni pataki. Lẹhin ultrasonic - persulfate ti mu ṣiṣẹ - itọju ifoyina to ti ni ilọsiwaju, akoonu cyanide ninu ojutu leaching majele ti pade boṣewa orilẹ-ede China. Ọran yii ṣe afihan ohun elo aṣeyọri ti ifoyina persulfate ni itọju awọn iṣẹku goolu cyanide, pese ojutu ti o wulo fun isọnu ailewu ti egbin iwakusa.

Awọn italaya ati Awọn Iwoye Ọjọ iwaju

1. Awọn italaya

• Iye owo ti o munadoko : Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìfọ́sífódì persulfate fi agbára ńlá hàn nínú ìtọ́jú omi ìdọ̀tí cyanide, iye owó persulfate àti agbára tí a nílò fún ìfọ́sífódì (bíi ooru tàbí ìfọ́sífódì ultrasonic) lè ga ní ìfiwéra. Ṣíṣe àwọn ọ̀nà tí ó wúlò jù láti ṣe persulfate àti láti mú un ṣiṣẹ́ ṣe pàtàkì láti jẹ́ kí ìmọ̀-ẹ̀rọ yìí wúlò dáadáa.

• Ìṣòro Omi Ẹ̀gbin : Cyanide ilé iṣẹ́ - tí ó ní omi ẹ̀gbin sábà máa ń ní àdàpọ̀ onírúurú ohun èlò, títí bí onírúurú ion irin, àwọn èròjà onígbàlódé, àti iyọ̀. Àwọn èròjà wọ̀nyí lè bá persulfate àti àwọn ohun tí ó ní ipa lórí bí a ṣe ń ṣe nǹkan àti bí a ṣe ń ṣe é. Lílóye àti ṣíṣàkóso àwọn ìbáṣepọ̀ dídíjú wọ̀nyí jẹ́ ìpèníjà nínú àwọn ohun èlò tí ó wúlò.

• Àwọn ọjà Persulfate àti Àwọn ọjà By- : Àwọn èròjà Persulfate tó kù nínú omi tí a ti tọ́jú lè fa àwọn ìṣòro àyíká tó lè ṣẹlẹ̀, àti pé àwọn ọjà by- products bíi nitrite, lè nílò láti tún tọ́jú wọn kí wọ́n tó lè bá àwọn ìlànà àyíká mu. Ṣíṣe àwọn ọ̀nà láti mú èròjà persulfate tó kù kúrò dáadáa àti láti ṣàkóso ìṣẹ̀dá àwọn ọjà tó léwu jẹ́ agbègbè pàtàkì fún ìwádìí síwájú sí i.

2. Future Irisi

• Àwọn Ọ̀nà Ìṣiṣẹ́ Tuntun : Ìwádìí ń lọ lọ́wọ́ láti ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ọ̀nà ìṣiṣẹ́ tuntun àti èyí tó gbéṣẹ́ jù fún persulfate. Fún àpẹẹrẹ, lílo àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ tuntun bíi nanomaterials tàbí metal - organic frameworks (MOFs) láti mú persulfate ṣiṣẹ́ lè fúnni ní ìwọ̀n ìṣesí tó ga àti yíyàn. Ní àfikún, ṣíṣàwárí àpapọ̀ àwọn ọ̀nà ìṣiṣẹ́ onírúurú, bíi lílo ooru àti catalyst ní àkókò kan náà, lè mú iṣẹ́ ìṣiṣẹ́ persulfate pọ̀ sí i.

• Ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú Àwọn Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ìtọ́jú Míràn : Pípapọ̀ ìfọ́sífódì persulfate pọ̀ mọ́ àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ ìtọ́jú míràn, bíi ìtọ́jú ẹ̀dá alààyè, ìfọ́sífódì membrane, tàbí ìfàmọ́ra, lè mú kí ìtọ́jú gbogbogbòò dára síi. Fún àpẹẹrẹ, ìtọ́jú ṣáájú pẹ̀lú ìfọ́sífódì persulfate láti fọ́ àwọn èròjà cyanide dídíjú lè mú kí omi ìdọ̀tí náà dára fún ìtọ́jú ẹ̀dá alààyè lẹ́yìn náà.

• Àbójútó àti Ìmúdàgbàsókè Ìlànà Nínú : Ìdàgbàsókè àwọn ọ̀nà ìmójútó nínú-sítu fún ìlànà ìfọ́sídì persulfate, gẹ́gẹ́ bí wíwá àwọn ìfọ́sídìpọ̀ radical àti àwọn ọjà ìbàjẹ́ cyanide ní àkókò gidi, lè ran lọ́wọ́ láti lóye ìlọsíwájú ìṣesí àti láti mú kí ìlànà ìtọ́jú náà dára síi. Èyí lè yọrí sí àwọn ètò ìtọ́jú omi ìdọ̀tí cyanide tó gbéṣẹ́ jù àti tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé.

Ni ipari, ọna ifoyina persulfate fihan ileri nla ni itọju cyanide - ti o ni omi idọti. Pẹlu iwadii ilọsiwaju ati idagbasoke lati koju awọn italaya ti o wa tẹlẹ, imọ-ẹrọ yii ni agbara lati di ọna akọkọ fun itọju omi idọti cyanide ni awọn ile-iṣẹ lọpọlọpọ, ti o ṣe idasi si aabo ayika ati idagbasoke alagbero.