Gambaran Umum Proses Cracking Sianida
Air limbah yang mengandung sianida memiliki berbagai sumber dan dihasilkan dalam proses produksi industri seperti elektroplating, pemrosesan mineral, dan rekayasa kimia. Sianida dalam air limbah ini adalah zat yang sangat beracun yang, jika dikeluarkan secara langsung tanpa pengolahan, dapat menyebabkan kerusakan yang tidak dapat diubah pada badan air, tanah, dan rantai makanan. Sianida memasuki badan air dapat menyebabkan keracunan dan kematian organisme air, mengganggu keseimbangan ekologi air; Infiltrasi ke dalam tanah dapat mempengaruhi kesuburan tanah dan aktivitas mikroba, menimbulkan ancaman terhadap pertumbuhan tanaman. Selain itu, air limbah yang mengandung sianida juga dapat ditransmisikan melalui rantai makanan, yang pada akhirnya mengancam kesehatan dan keselamatan manusia.
Pentingnya teknologi penghapusan sianida terbukti dengan sendirinya. Ini adalah cara utama mengolah sianida yang mengandung air limbah, yang dapat mengubah sianida di air limbah menjadi zat beracun yang tidak berbahaya atau rendah, memastikan bahwa kualitas air memenuhi standar pelepasan nasional, dan dengan demikian melindungi lingkungan ekologis dan kesehatan manusia.
Proses pengembangan teknologi pemecah sianida adalah proses inovasi dan peningkatan yang berkelanjutan. Pada hari -hari awal, orang terutama menggunakan metode presipitasi kimia sederhana untuk mengolah air limbah yang mengandung sianida, tetapi efek pengolahannya terbatas. Dengan kemajuan teknologi, berbagai proses penghapusan sianida yang efisien seperti oksidasi kimia, biodegradasi, dan adsorpsi fisik secara bertahap muncul, yang secara signifikan telah meningkatkan efisiensi pengobatan, biaya, dan perlindungan lingkungan.
Metode proses pemecahan sianida umum
Metode oksidasi kimia
Proses klorinasi alkali
Metode klorinasi alkali adalah proses pemecahan sianida yang umum digunakan, yang menggunakan gas klorin atau hipoklorit sebagai zat klorinat untuk mengoksidasi dan menguraikan sianida dalam kondisi alkali. Proses reaksi dibagi menjadi dua tahap. Pertama, sianida dioksidasi menjadi sianat, dan reaksinya cepat pada tahap ini; Kemudian lebih lanjut mengoksidasi garam sianat menjadi karbon dioksida dan gas nitrogen. Formula reaksi kimia utama adalah sebagai berikut:
Fase 1: CN−+CLO−+H2O = CNCL+2OH- CN^-+CLO^-+H_2O = CNCL+2OH^-CN−+CLO−+H2O = CNCL+2OH−, CNCL+2OH− = CNO−+CL−+H2OCNCL+2OH^- = CNO- CNO−+H2OCNCL+2OH^- = CNO- CNO−+H2OCNCL+2OH^- = CNO- CNO−+H2OCNCL+2OH^- = CNO- CNO-+H2OCNCL+2OH^- = CNO-+H2OCNCL+2OH^- = CNO-+2OCNCL+2OH^- = CNO-+2OCNCL+2OHO^- = H_2OCNCL+2OH− = CNO−+CL -+H2O ；
Fase 2: 2cno -+3clo -= 2Co2 ↑+n2 ↑+3clo -2cno ^ -+3clo ^ -= 2CO2 ↑+n2 ↑+3cl ^ -2cno -+3clo -= 2co2 ↑+N2 ↑+3clo −
Keuntungan dari metode ini adalah proses matang, operasi sederhana, efek pengobatan yang stabil, dan kemampuan untuk secara efektif mengurangi kandungan sianida dalam air limbah. Kerugiannya adalah bahwa ia dapat menghasilkan produk sampingan yang mengandung klorin, yang dapat menyebabkan polusi sekunder bagi lingkungan, dan biaya perawatan relatif tinggi. Sangat cocok untuk mengolah sianida konsentrasi rendah hingga menengah yang mengandung air limbah dan banyak digunakan dalam industri seperti elektroplating dan rekayasa kimia.
Metode hidrogen peroksida
Prinsip metode hidrogen peroksida adalah bahwa di bawah aksi katalis, hidrogen peroksida terurai untuk menghasilkan radikal hidroksil dengan sifat pengoksidasi yang kuat, sehingga mengoksidasi dan menguraikan sianida. Katalis yang umum termasuk garam besi, yang dapat mempercepat dekomposisi hidrogen peroksida dan meningkatkan efisiensi reaksi oksidasi. Kondisi reaksi umumnya membutuhkan nilai pH yang sesuai dan rentang suhu, dengan nilai pH biasanya dikontrol antara 9-11 dan suhu antara 20-30 ℃. Dibandingkan dengan metode oksidasi kimia lainnya, metode hidrogen peroksida memiliki keunggulan reaksi ringan dan tidak ada polusi sekunder. Agen klorinasi yang digunakan dalam metode klorinasi alkali dapat menghasilkan produk sampingan yang mengandung klorin, sedangkan produk dari metode hidrogen peroksida terutama air dan oksigen, yang lebih ramah lingkungan. Namun, kemampuan oksidasi metode ini relatif lemah, dan efek pengobatannya pada sianida konsentrasi tinggi yang mengandung air limbah mungkin tidak sebagus metode lainnya.
Metode biodegradasi
Biodegradasi adalah penggunaan metabolisme mikroba untuk memecah sianida menjadi zat yang tidak berbahaya. Di bawah kondisi lingkungan yang sesuai, mikroorganisme spesifik dapat tumbuh dan bereproduksi menggunakan sianida sebagai sumber karbon dan nitrogen, mengubah sianida menjadi karbon dioksida, nitrogen, dan air melalui serangkaian reaksi enzimatik. Metode ini cocok untuk mengolah air limbah yang mengandung sianida dengan konsentrasi rendah dan biodegradabilitas yang baik, seperti air limbah dari pabrik pemrosesan mineral tertentu dan perusahaan kimia. Karakteristik prosesnya adalah biaya pemrosesan yang rendah dan keramahan lingkungan, tetapi efisiensi pemrosesan relatif rendah dan kecepatan reaksinya lambat. Faktor -faktor seperti kualitas air limbah, suhu, dan nilai pH memiliki dampak signifikan pada metode biodegradasi. Jika air limbah mengandung sejumlah besar logam berat atau zat beracun dan berbahaya lainnya, ia akan menghambat pertumbuhan dan metabolisme mikroorganisme; Suhu rendah atau tinggi dapat mempengaruhi aktivitas mikroorganisme, dan kisaran suhu yang umumnya sesuai adalah 20-35 ℃; Nilai pH harus dikontrol antara 6,5-8,5 untuk memastikan pertumbuhan normal dan metabolisme mikroorganisme.
Metode adsorpsi fisik
Prinsip metode adsorpsi fisik adalah menggunakan struktur berpori dan aktivitas permukaan bahan adsorpsi untuk menyerap sianida di air limbah ke permukaannya. Karbon aktif adalah bahan adsorben yang umum digunakan dengan karakteristik seperti luas permukaan spesifik yang besar dan kapasitas adsorpsi yang kuat. Selama proses adsorpsi, molekul sianida diadsorpsi ke dalam pori -pori karbon aktif melalui gaya van der Waals, daya tarik elektrostatik, dan mekanisme lainnya. Dalam proses retak sianida, adsorpsi fisik biasanya digunakan sebagai metode pra-perawatan atau perawatan dalam. Pass sianida yang mengandung air limbah melalui kolom adsorpsi yang dilengkapi dengan karbon aktif untuk menghilangkan sianida dengan adsorpsi. Namun, metode ini memiliki keterbatasan tertentu, karena kapasitas adsorpsi karbon aktif terbatas dan membutuhkan penggantian atau regenerasi secara teratur; Efek pengobatan sianida konsentrasi tinggi yang mengandung air limbah buruk, dan jika karbon aktif setelah adsorpsi tidak diobati dengan benar, itu dapat menyebabkan polusi sekunder.
Metode oksidasi UV lanjutan
Prinsip metode oksidasi canggih ultraviolet adalah menggunakan energi cahaya ultraviolet untuk merangsang oksidan untuk menghasilkan radikal bebas yang sangat oksidatif, seperti radikal hidroksil, sehingga dengan cepat mengoksidasi dan menguraikan sianida. Metode ini memiliki keunggulan teknis seperti kemampuan oksidasi yang kuat, kecepatan reaksi cepat, dan non selektivitas, dan secara efektif dapat mengobati berbagai berbagai sianida yang mengandung sianida yang mengandung air limbah. Peralatan pemecah sianida dari Suzhou Yiqing Environmental Protection Technology Co., Ltd. mengadopsi teknologi oksidasi ultraviolet canggih dan berkinerja baik dalam mengolah air limbah yang mengandung sianida konsentrasi tinggi. Perangkat ini menggunakan sumber cahaya ultraviolet khusus dan sistem dosis oksidan untuk dengan cepat mengoksidasi dan menguraikan sianida dalam air limbah, memastikan bahwa kualitas limbah memenuhi standar pelepasan. Desainnya yang unik dan teknologi canggih telah meningkatkan efisiensi reaksi oksidasi dan mengurangi biaya pemrosesan. Dibandingkan dengan proses pemecahan sianida tradisional, peralatan ini memiliki keunggulan efek perawatan yang baik, jejak kecil, dan tingkat otomatisasi yang tinggi, dan cocok untuk pengobatan sianida konsentrasi tinggi yang mengandung air limbah di industri seperti elektroplating dan penambangan.
Poin -poin penting dari kontrol proses retak sianida
Kontrol kondisi reaksi
Kontrol PH
Proses pemecahan sianida yang berbeda memiliki berbagai persyaratan pH. Metode klorinasi alkali perlu dilakukan dalam kondisi basa, dan nilai pH biasanya dikendalikan pada 10-11. Dalam kisaran ini, agen klorinasi dapat secara efektif mengoksidasi sianida. Jika nilai pH terlalu rendah, gas sianida klorida beracun akan diproduksi, yang akan mempengaruhi efek pengobatan dan keamanan; Jika nilai pH terlalu tinggi, itu akan mengurangi laju reaksi. Nilai pH yang cocok untuk metode hidrogen peroksida adalah 9-11, yang kondusif untuk dekomposisi hidrogen peroksida untuk menghasilkan radikal hidroksil dan meningkatkan efisiensi oksidasi. Metode biodegradasi membutuhkan nilai pH 6.5-8.5 untuk mempertahankan aktivitas mikroba. Menyesuaikan nilai pH dapat dicapai dengan menambahkan asam atau alkali, seperti asam sulfat, natrium hidroksida, dll., Dan dosis perlu dihitung secara akurat berdasarkan nilai pH awal air limbah dan persyaratan proses.
kontrol suhu
Suhu memiliki dampak signifikan pada reaksi pemecahan sianida. Secara umum, peningkatan suhu dapat mempercepat laju reaksi, tetapi suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan dekomposisi oksidan atau inaktivasi mikroba. Kisaran suhu yang sesuai untuk metode klorinasi alkali adalah 20-30 ℃. Jika suhunya terlalu rendah, laju reaksi akan melambat, dan jika terlalu tinggi, gas klorin akan keluar, mengurangi efek pengobatan. Metode hidrogen peroksida memiliki efek reaksi yang lebih baik pada 20-30 ℃. Suhu yang cocok untuk biodegradasi adalah 20-35 ℃. Jika suhunya terlalu rendah, metabolisme mikroba akan lambat, sedangkan jika terlalu tinggi, itu akan merusak struktur seluler mikroorganisme. Suhu dapat disesuaikan melalui peralatan pemanas atau pendingin, seperti pemanasan uap, pendingin air dingin, dll.
Kontrol dosis oksidan
Penentuan dosis oksidan membutuhkan pertimbangan komprehensif konsentrasi sianida, proses perawatan, dan tujuan pengolahan air limbah. Untuk metode klorinasi alkali, dosis teoretis dapat dihitung sesuai dengan rumus reaksi kimia berdasarkan kandungan sianida dalam air limbah, dan kelebihan yang tepat dapat ditambahkan atas dasar ini, umumnya sebesar 10% -20%. Dosis metode hidrogen peroksida perlu ditentukan melalui percobaan berdasarkan sifat dan persyaratan pengolahan air limbah. Dosis yang tidak mencukupi dapat menyebabkan pengobatan sianida yang tidak lengkap, mempengaruhi kualitas limbah; Dosis berlebihan dapat meningkatkan biaya pemrosesan dan juga dapat mengakibatkan polusi sekunder. Oleh karena itu, perlu untuk mengontrol jumlah oksidan yang ditambahkan secara ketat, dan penambahan yang tepat dapat dicapai melalui peralatan seperti pompa pengukuran.
Kontrol Operasi Peralatan
Kontrol sistem pencampuran
Sistem pengadukan memainkan peran penting dalam reaksi retak sianida. Ini dapat sepenuhnya mencampur air limbah dengan oksidan, meningkatkan kecepatan reaksi dan efisiensi pengobatan. Kecepatan pengadukan harus disesuaikan sesuai dengan proses reaksi dan jenis peralatan, umumnya dikendalikan pada 100-300 r/mnt. Waktu pengadukan harus ditentukan sesuai dengan kemajuan reaksi untuk memastikan bahwa reaksi berlangsung sepenuhnya. Pada saat yang sama, perlu untuk secara teratur mempertahankan dan mengelola sistem pencampuran, memeriksa status operasi mixer, mengganti bagian yang usang secara tepat waktu, dan memastikan operasi normal sistem pencampuran.
Kontrol Sistem Pemantauan dan Kontrol PH
Sistem pemantauan dan regulasi pH memantau nilai pH air limbah secara real time melalui sensor pH, dan secara otomatis menyesuaikan jumlah asam atau alkali yang ditambahkan sesuai dengan nilai yang ditetapkan. Keakuratan dan stabilitas sistem secara langsung mempengaruhi efektivitas reaksi pemecahan sianida. Untuk memastikan keakuratan sistem, perlu mengkalibrasi sensor pH secara teratur; Untuk memastikan stabilitas, perlu memeriksa apakah koneksi sirkuit dan pipa sistem normal. Jika situasi abnormal terjadi, seperti fluktuasi PH yang berlebihan, sensor dan peralatan dosis harus diperiksa tepat waktu untuk memecahkan masalah.
Kontrol potensial reduksi oksidasi (ORP)
Potensi reduksi oksidasi (ORP) mencerminkan keadaan pengurangan oksidasi air limbah dan sangat penting dalam proses retak sianida. Rentang kontrol ORP bervariasi untuk proses yang berbeda. Metode Klorinasi ORP untuk alkali umumnya dikontrol pada 600-700 mV, sedangkan untuk metode hidrogen peroksida dikontrol pada 400-500 mV. Dengan memantau nilai ORP, kemajuan reaksi dapat ditentukan dan titik akhir reaksi dapat dikontrol. Ketika nilai ORP mencapai kisaran set, itu menunjukkan bahwa reaksi pada dasarnya lengkap dan penambahan oksidan dapat dihentikan. Sensor ORP dapat digunakan untuk pemantauan waktu nyata, dan jumlah oksidan yang ditambahkan dapat disesuaikan melalui sistem kontrol otomatis untuk mencapai kontrol reaksi yang tepat.
Studi kasus dan efek evaluasi teknologi pemecahan sianida
Analisis dan analisis kasus aktual
Dalam industri elektroplating, perusahaan tertentu menggunakan metode klorinasi alkali untuk mengolah air limbah yang mengandung sianida. Proses pengolahan adalah sebagai berikut: pertama-tama kumpulkan air limbah ke dalam tangki pengatur, sesuaikan nilai pH ke 10-11, dan kemudian tambahkan natrium hipoklorit untuk reaksi oksidasi, dengan waktu reaksi sekitar 1-2 jam. Dalam hal parameter operasi, jumlah natrium hipoklorit ditambahkan ditentukan berdasarkan konsentrasi sianida dalam air limbah, dengan kelebihan umum 10% -20%. Setelah perawatan, konsentrasi sianida di air limbah menurun dari 50mg/L awal hingga di bawah 0,5mg/L, dengan tingkat terobosan sianida hingga 99%, dan kualitas limbah memenuhi standar pelepasan nasional. Investasi dalam peralatan proses ini relatif rendah, dan biaya operasi terutama karena biaya bahan kimia, menghasilkan manfaat ekonomi yang signifikan.
Dalam industri pertambangan, air limbah yang mengandung sianida dari pabrik penerima manfaat tertentu diobati dengan menggunakan metode oksidasi canggih ultraviolet. Air limbah pertama kali diolah untuk menghilangkan pengotor partikel besar, dan kemudian memasuki peralatan oksidasi ultraviolet canggih untuk reaksi oksidasi di bawah aksi cahaya ultraviolet dan oksidan, dengan waktu reaksi sekitar 30-60 menit. Dalam hal parameter operasi, jumlah oksidan yang ditambahkan ditentukan berdasarkan kualitas air limbah dan persyaratan pengolahan. Setelah perawatan, konsentrasi sianida dalam sianida konsentrasi tinggi yang mengandung air limbah menurun dari 200mg/L hingga di bawah 1mg/L, dan efek pengobatannya baik. Meskipun investasi peralatan relatif tinggi, efisiensi pemrosesannya tinggi, jejaknya kecil, dan manfaat ekonomi jangka panjang sangat besar.
Indikator dan metode kinerja
Indikator utama untuk mengevaluasi efektivitas teknologi pemecahan sianida termasuk laju pemecahan sianida dan kualitas limbah. Laju kerusakan sianida mengacu pada proporsi pengurangan konsentrasi sianida dalam air limbah sebelum dan sesudah pengobatan. Rumus perhitungan adalah: laju kerusakan sianida = (konsentrasi sianida sebelum pengobatan - konsentrasi sianida setelah pengobatan)/konsentrasi sianida sebelum pengobatan x 100%. Kualitas limbah terutama berfokus pada apakah kandungan polutan seperti sianida dan logam berat memenuhi standar pelepasan nasional atau lokal.
Metode evaluasi terutama mengadopsi metode analisis kimia seperti titrasi dan spektrofotometri, dan secara teratur menguji air limbah sebelum dan sesudah perawatan. Kriteria evaluasi didasarkan pada peraturan lingkungan yang relevan dan standar industri. Menurut hasil evaluasi, jika laju terobosan sianida tidak memenuhi ekspektasi atau kualitas limbah tidak memenuhi standar, optimasi proses dan penyesuaian dapat dilakukan dengan menyesuaikan kondisi reaksi (seperti nilai pH, suhu, dosis oksidan, dll.), Parameter proses yang mengoptimalkan, atau mengganti proses perawatan untuk meningkatkan efek breakhrouitas cyanide.
Tren pengembangan dan prospek teknologi cracking sianida
Arah inovasi teknologi
Arah inovasi teknologi masa depan dari proses pemecahan sianida akan fokus pada penelitian dan pengembangan oksidan baru, integrasi dan otomatisasi proses. Dalam penelitian dan pengembangan oksidan baru, para ilmuwan berkomitmen untuk menemukan alternatif yang lebih efisien dan ramah lingkungan untuk mengurangi polusi sekunder yang disebabkan oleh oksidan tradisional. Sebagai contoh, beberapa senyawa baru dengan sifat pengoksidasi yang kuat dan produk reaksi yang tidak berbahaya sedang dipelajari dan diuji. Integrasi proses adalah kombinasi organik dari beberapa proses pemecahan sianida, memanfaatkan keunggulan masing -masing untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas pengobatan. Sebagai contoh, mengintegrasikan oksidasi kimia dengan biodegradasi, pertama -tama mengurangi konsentrasi sianida melalui oksidasi kimia, dan kemudian lebih jauh memurnikan kualitas air melalui biodegradasi. Dalam hal otomatisasi, sensor canggih dan sistem kontrol digunakan untuk mencapai pemantauan waktu nyata dan kontrol yang tepat dari reaksi retak sianida, mengurangi gangguan manusia dan meningkatkan stabilitas dan keandalan pemrosesan. Inovasi -inovasi ini akan mendorong pengembangan proses pemecahan sianida menuju efisiensi yang lebih tinggi, keramahan lingkungan, dan kecerdasan.
Persyaratan untuk Perlindungan Lingkungan dan Pembangunan Berkelanjutan
Proses pemecahan sianida sangat penting dalam perlindungan lingkungan dan pembangunan berkelanjutan. Dengan standar lingkungan yang semakin ketat, proses retak sianida harus terus ditingkatkan untuk memenuhi persyaratan. Di satu sisi, perlu mengurangi emisi polutan selama proses perawatan dan menghindari polusi sekunder. Misalnya, menggunakan oksidan dan proses yang lebih bersih untuk mengurangi produksi klorin yang mengandung produk sampingan. Di sisi lain, perhatian harus diberikan pada daur ulang dan penggunaan kembali sumber daya. Air limbah yang mengandung sianida dapat mengandung elemen logam yang berharga, yang dapat dipulihkan dan digunakan kembali melalui proses penghapusan sianida untuk mencapai pemanfaatan sumber daya maksimum. Selain itu, penerapan proses ramah lingkungan seperti biodegradasi akan lebih lanjut dipromosikan untuk mengurangi dampak pada lingkungan. Proses pemecahan sianida tidak hanya memenuhi persyaratan lingkungan tetapi juga mencapai pemanfaatan sumber daya yang efektif, berkontribusi terhadap pembangunan berkelanjutan.
