Обзор процесса растрескивания цианида
Цианид, содержащий сточные воды, имеет широкий спектр источников и генерируется в производственных процессах таких отраслей, как гальванизация, минеральная обработка и химическая инженерия. Цианид в этих сточных водах представляет собой высокотоксичное вещество, которое, если он выписан непосредственно без обработки, может привести к необратимому повреждению водоемов, почвы и пищевой цепи. Цианид, попадающий в водоемы, может вызвать отравление и смерть водных организмов, нарушая баланс водной экологии; Инфильтрация в почву может влиять на плодородие почвы и микробную активность, создавая угрозу для роста урожая. Кроме того, цианид, содержащие сточные воды, также могут передаваться через пищевую цепь, что в конечном итоге угрожает здоровью и безопасности человека.
Важность технологии удаления цианида является самоочевидной. Это является ключевым средством обработки цианидов, содержащих сточные воды, которые могут преобразовать цианид в сточные воды в безвредные или низкие токсичные вещества, обеспечить, чтобы качество воды соответствовало национальным стандартам сброса и, таким образом, защищает экологическую среду и здоровье человека.
Процесс разработки технологии разрыва цианидов является непрерывным процессом инноваций и улучшения. В первые дни люди в основном использовали простые методы химического осаждения для лечения цианидов, содержащих сточные воды, но эффект обработки был ограничен. С развитием технологии постепенно появлялись различные эффективные процессы удаления цианида, такие как химическое окисление, биодеградация и физическая адсорбция, которые значительно повысили эффективность лечения, затраты и защиту окружающей среды.
Общие методы процесса разрыва цианида
Химический метод окисления
Процесс щелочного хлорирования
Метод щелочного хлорирования является обычно используемым процессом разрыва цианида, который использует хлор газ или гипохлорит в качестве хлорирующего агента для окисления и разложения цианида в щелочных условиях. Процесс реакции делится на два этапа. Во -первых, цианид окисляется в цианат, и на этой стадии реакция быстро; Затем дополнительно окисляйте голубую соль в диоксид углерода и газ азота. Основная формула химической реакции заключается в следующем:
Фаза 1: cn-+clo-+h2o = cncl+2oh-cn^-+clo^-+h_2o = cncl+2oh^-cn-+clo-+h2o = cncl+2Oh-, cncl+2Oh- = cno-+cl-+h2ocncl+2Oh^- = cno^-+cl^-+-cl^ H_2ocncl+2Oh- = cno-+cl-+h2o ；
Фаза 2: 2CNO -+3CLO -= 2CO2 ↑+N2 ↑+3CLO -2CNO ^ -+3CLO ^ -= 2CO2 ↑+N2 ↑+3CL ^ -2CNO -+3CLO -= 2CO2 ↑+N2 ↑+3CLO -.
Преимуществами этого метода являются зрелый процесс, простая работа, стабильный эффект обработки и способность эффективно снижать содержание цианида в сточных водах. Недостатком является то, что он может производить хлор, содержащий побочные продукты, что может вызвать вторичное загрязнение окружающей среды, а стоимость лечения относительно высока. Он подходит для обработки цианида концентрации с низкой до среды, содержащего сточные воды и широко используется в таких отраслях, как гальванизация и химическая инженерия.
Метод перекиси водорода
Принцип метода перекиси водорода заключается в том, что при действии катализатора перекись перекиси водорода разлагается с образованием гидроксильных радикалов с сильными окисляющими свойствами, тем самым окисляя и разлагая цианид. Общие катализаторы включают соли железа, которые могут ускорить разложение перекиси водорода и повысить эффективность реакций окисления. Условия реакции обычно требуют подходящих значений рН и температурных диапазонов, при этом значения pH обычно контролируются между 9-11 и температурами между 20-30 ℃. По сравнению с другими методами химического окисления метод перекиси водорода имеет преимущества легкой реакции и отсутствие вторичного загрязнения. Хлорирующий агент, используемый в методе щелочного хлорирования, может производить хлор, содержащий побочные продукты, в то время как продукты метода перекиси водорода в основном являются водой и кислородом, которые являются более экологически чистыми. Тем не менее, способность к окислению этого метода является относительно слабой, и его эффект обработки на цианид высокой концентрации, содержащий сточные воды, может быть не таким хорошим, как другие методы.
Метод биодеградации
Биодеградация - это использование микробного метаболизма для разбивания цианида на безвредные вещества. В подходящих условиях окружающей среды специфические микроорганизмы могут расти и размножаться с использованием цианида в качестве источника углерода и азота, превращая цианид в диоксид углерода, азот и воду посредством серии ферментативных реакций. Этот метод подходит для обработки цианидов, содержащих сточные воды с низкой концентрацией и хорошей биоразлагаемостью, такими как сточные воды от определенных заводов минеральной переработки и химических предприятий. Его характеристики процесса - низкая стоимость обработки и дружелюбие окружающей среды, но эффективность обработки относительно низкая, а скорость реакции медленная. Такие факторы, как качество сточных вод, температура и значение pH, оказывают значительное влияние на методы биодеградации. Если сточные воды содержит большое количество тяжелых металлов или других токсичных и вредных веществ, это ингибирует рост и метаболизм микроорганизмов; Низкие или высокие температуры могут влиять на активность микроорганизмов, а обычно подходящий температурный диапазон составляет 20-35 ℃; Значение pH следует контролировать между 6,5-8,5, чтобы обеспечить нормальный рост и метаболизм микроорганизмов.
Физический метод адсорбции
Принцип метода физической адсорбции состоит в том, чтобы использовать пористую структуру и поверхностную активность адсорбционных материалов для адсорбируемого цианида в сточных водах на их поверхности. Активированный углерод является широко используемым адсорбентным материалом с такими характеристиками, как большая удельная площадь поверхности и сильная адсорбционная способность. Во время процесса адсорбции молекулы цианидов адсорбируются в поры активированного углерода через силы Ван -дер -Ваальса, электростатическое притяжение и другие механизмы. В процессе растрескивания цианидов физическая адсорбция обычно используется в качестве метода предварительной обработки или глубокой обработки. Пропустите цианид, содержащий сточные воды через адсорбционную колонку, оснащенную активированным углеродом для удаления цианида путем адсорбции. Однако этот метод имеет определенные ограничения, поскольку адсорбционная способность активированного углерода ограничена и требует регулярной замены или регенерации; Эффект обработки цианида высокой концентрации, содержащего сточные воды, является плохим, и если активированный углерод после адсорбции не обрабатывается должным образом, это может вызвать вторичное загрязнение.
Расширенный метод окисления ультрафиолета
Принцип ультрафиолетового метода расширенного окисления состоит в том, чтобы использовать энергию ультрафиолетового света для возбуждения окислителей для получения высоко окислительных свободных радикалов, таких как гидроксильные радикалы, тем самым быстро окислив и разлагается цианид. Этот метод имеет технические преимущества, такие как сильная способность окисления, быстрое скорость реакции и не селективность, и может эффективно лечить различные трудные для разложения цианидов, содержащих сточные воды. Оборудование для разрушения цианидов Suzhou Yiqing Environmental Technology Co., Ltd. принимает передовую технологию ультрафиолетового окисления и хорошо выполняет лечение цианидов с высокой концентрацией, содержащих сточные воды. В этом устройстве используется специальный ультрафиолетовый источник света и систему дозирования окислителя для быстрого окисления и разложения цианида в сточных водах, гарантируя, что качество сточных вод соответствует стандартам сброса. Его уникальный дизайн и передовые технологии улучшили эффективность реакций окисления и снижены затраты на обработку. По сравнению с традиционными процессами разрыва цианидов это оборудование имеет преимущества хорошего эффекта обработки, небольшого места и высокой степени автоматизации и подходит для обработки цианида высокой концентрации, содержащих сточные воды в таких отраслях, как гальванизация и добыча полезных ископаемых.
Ключевые моменты управления процессом растрескивания цианида
Контроль условий реакции
PH Control
Различные процессы разрыва цианида имеют различные требования к рН. Метод щелочного хлорирования должен выполняться в щелочных условиях, а значение pH обычно контролируется в 10-11. В этом диапазоне хлорирующий агент может эффективно окислить цианид. Если значение pH слишком низкое, будет производиться токсичный цианид -хлоридный газ, что повлияет на эффект обработки и безопасность; Если значение pH слишком высокое, это снизит скорость реакции. Подходящее значение рН для метода перекиси водорода составляет 9-11, что способствует разложению перекиси водорода с образованием гидроксильных радикалов и повышению эффективности окисления. Метод биодеградации требует значения pH 6,5-8,5 для поддержания микробной активности. Регулировка значения pH может быть достигнута путем добавления кислоты или щелочи, таких как серная кислота, гидроксид натрия и т. Д., И дозировка должна быть точно рассчитана на основе начального значения pH сточных вод и требований к процессу.
контроль температуры
Температура оказывает значительное влияние на реакцию разрыва цианида. Вообще говоря, повышение температуры может ускорить скорость реакции, но чрезмерно высокие температуры могут привести к разложению окислителей или микробной инактивации. Подходящий диапазон температур для метода щелочного хлорирования составляет 20-30 ℃. Если температура слишком низкая, скорость реакции замедлится, и если она будет слишком высокой, газ хлора выходит, снижая эффект обработки. Метод перекиси водорода имеет лучший эффект реакции при 20-30 ℃. Подходящая температура для биодеградации составляет 20-35 ℃. Если температура слишком низкая, микробной метаболизм будет медленным, а если она будет слишком высокой, она повредит клеточную структуру микроорганизмов. Температура может быть отрегулирована с помощью оборудования для отопления или охлаждения, такого как нагревание паровой, охлаждение холодной воды и т. Д.
Контроль окислительной дозировки
Определение дозировки окислителей требует всестороннего рассмотрения концентрации цианида, процесса обработки и целей обработки сточных вод. Для метода щелочного хлорирования теоретическая дозировка может быть рассчитана в соответствии с формулой химической реакции, основанной на содержании цианида в сточных водах, и на этой основе может быть добавлено соответствующее избыток, как правило, на 10-20%. Дозировка метода перекиси водорода должна быть определена посредством экспериментов на основе свойств и требований к очистке сточных вод. Недостаточная дозировка может привести к неполной обработке цианидов, влияя на качество сточных вод; Чрезмерная доза может увеличить затраты на обработку, а также может привести к вторичному загрязнению. Следовательно, необходимо строго контролировать количество добавленного окислителя, и точное добавление может быть достигнуто с помощью оборудования, такого как измерения насосов.
Управление эксплуатацией оборудования
Управление системой смешивания
Система перемешивания играет решающую роль в реакции растрескивания цианидов. Он может полностью смешивать сточные воды с окислителями, улучшить скорость реакции и эффективность обработки. Скорость перемешивания должна быть отрегулирована в соответствии с процессом реакции и типом оборудования, как правило, контролируется при 100-300 об/мин. Время перемешивания должно быть определено в соответствии с прогрессом реакции, чтобы гарантировать, что реакция продолжалась полностью. В то же время необходимо регулярно поддерживать и управлять системой микширования, проверять состояние операции миксера, своевременно заменить изношенные детали и обеспечить нормальную работу системы смешивания.
Контроль мониторинга и системы управления pH
Система мониторинга и регулирования pH контролирует значение pH сточных вод в режиме реального времени через датчики pH и автоматически регулирует количество кислот или щелочи, добавленных в соответствии с установленным значением. Точность и стабильность системы напрямую влияют на эффективность реакции разрыва цианида. Чтобы обеспечить точность системы, необходимо регулярно калибровать датчик pH; Чтобы обеспечить стабильность, необходимо проверить, являются ли цепь и трубопровод системы нормальными. Если возникают аномальные ситуации, такие как чрезмерные колебания pH, датчики и оборудование для дозирования должны быть своевременно проверять для устранения неполадок.
Контроль потенциала снижения окисления (ORP)
Потенциал снижения окисления (ORP) отражает состояние снижения окисления и имеет большое значение в процессах растрескивания цианидов. Диапазон управления ORP варьируется для разных процессов. Метод ORP для щелочного хлорирования обычно контролируется при 600-700 мВ, в то время как для метода перекиси водорода он контролируется при 400-500 мВ. Следив за значением ORP, можно определить прогресс реакции, и конечная точка реакции может контролироваться. Когда значение ORP достигает установленного диапазона, оно указывает, что реакция в основном завершена, а добавление окислителя может быть остановлено. Датчики ORP могут использоваться для мониторинга в реальном времени, а количество добавленного окислителя можно скорректировать с помощью автоматической системы управления для достижения точного управления реакцией.
Тематическое исследование и оценка эффекта технологии разрыва цианидов
Фактический анализ и анализ случаев
В гальванической промышленности определенное предприятие использует метод щелочного хлорирования для лечения цианида, содержащих сточные воды. Процесс обработки выглядит следующим образом: сначала соберите сточные воды в регулирующий резервуар, отрегулируйте значение pH до 10-11, а затем добавьте гипохлорит натрия для реакции окисления с временем реакции около 1-2 часов. С точки зрения эксплуатационных параметров, количество добавленного гипохлорита натрия определяется на основе концентрации цианида в сточных водах с общим превышением 10% -20%. После обработки концентрация цианида в сточных водах снизилась от начальных 50 мг/л до ниже 0,5 мг/л, причем скорость прорыва цианида составила до 99%, а качество сточных вод соответствовало национальным стандартам сброса. Инвестиции в это процессное оборудование относительно низок, а эксплуатационные расходы в основном связаны с затратами химических веществ, что приводит к значительным экономическим выгодам.
В горнодобывающей промышленности цианид, содержащие сточные воды с определенной завод, обрабатываются с использованием метода ультрафиолетового расширенного окисления. Сначала сточные воды предварительно обрабатывают, чтобы удалить большие примеси частиц, а затем входит в ультрафиолетовое оборудование для окисления ультрафиолета для реакции окисления при действии ультрафиолетового света и окислителя, со временем реакции около 30-60 минут. С точки зрения эксплуатационных параметров, количество добавленного окислителя определяется на основе требований качества и обработки сточных вод. После обработки концентрация цианида в цианиде высокой концентрации, содержащим сточные воды, уменьшилась с 200 мг/л до ниже 1 мг/л, и эффект обработки был хорошим. Хотя инвестиции в оборудование относительно высоки, эффективность обработки высока, след мал, а долгосрочные экономические выгоды значительны.
Индикаторы и методы производительности
Основные показатели для оценки эффективности технологии разрыва цианидов включают скорость разрыва цианидов и качество сточных вод. Скорость разрыва цианида относится к долю снижения концентрации цианида в сточных водах до и после обработки. Формула расчета: скорость разрыва цианида = (концентрация цианида до концентрации лечения - цианида после обработки)/концентрация цианида до лечения x 100%. Качество сточных вод в основном фокусируется на том, соответствует ли содержание загрязнителей, таких как цианид и тяжелые металлы, национальные или местные стандарты выпуска.
Метод оценки в основном принимает методы химического анализа, такие как титрование и спектрофотометрия, и регулярно проверяет сточные воды до и после обработки. Критерии оценки основаны на соответствующих экологических правилах и отраслевых стандартах. Согласно результатам оценки, если скорость прорыва цианида не соответствует ожиданиям или качество сточных вод не соответствует стандартам, оптимизация процесса и корректировка может быть выполнена путем корректировки условий реакции (таких как значение pH, температура, доза окислителей и т. Д.), Оптимизировать параметры процесса или замену процессов обработки для улучшения эффекта прорыва цианида и эффективного качества.
Тенденции развития и перспективы технологии растрескивания цианидов
Технологическое направление инноваций
Будущее направление технологических инноваций процесса разрыва цианида будет сосредоточено на исследованиях и разработках новых окислителей, интеграции и автоматизации процессов. В исследованиях и разработке новых окислителей ученые стремятся найти более эффективные и экологически чистые альтернативы для снижения вторичного загрязнения, вызванного традиционными окислителями. Например, изучаются и протестируются некоторые новые соединения с сильными окислительными свойствами и безвредными продуктами реакции. Интеграция процессов является органической комбинацией множественных процессов разрыва цианидов, используя их соответствующие преимущества для повышения эффективности и эффективности лечения. Например, интеграция химического окисления с биодеградацией, сначала снижение концентрации цианида посредством химического окисления, а затем дальнейшее очищение качества воды посредством биодеградации. С точки зрения автоматизации, передовые датчики и системы управления используются для достижения мониторинга в реальном времени и точного контроля реакций растрескивания цианидов, уменьшения человеческих помех и улучшения стабильности и надежности обработки. Эти инновации будут стимулировать разработку процессов разрыва цианида в направлении более высокой эффективности, экологического дружелюбия и интеллекта.
Требования к защите окружающей среды и устойчивого развития
Процесс разрыва цианида имеет большое значение для защиты окружающей среды и устойчивого развития. При все более строгих экологических стандартах процесс растрескивания цианида должен быть постоянно улучшаться в соответствии с требованиями. С одной стороны, необходимо сократить выбросы загрязняющих веществ во время процесса лечения и избежать вторичного загрязнения. Например, использование более чистых окислителей и процессов для снижения производства хлора, содержащего побочные продукты. С другой стороны, внимание должно быть уделено переработке и повторному использованию ресурсов. Цианид, содержащий сточные воды, могут содержать ценные металлические элементы, которые могут быть извлечены и использованы повторно в процессах удаления цианида для достижения максимального использования ресурсов. Кроме того, применение экологически чистых процессов, таких как биодеградация, будет дополнительно повышено, чтобы уменьшить влияние на окружающую среду. Процесс разрыва цианида не только соответствует экологическим требованиям, но и достигает эффективного использования ресурсов, что способствует устойчивому развитию.
