Overzicht van cyanide -kraakproces
Cyanide dat afvalwater bevat, heeft een breed scala aan bronnen en wordt gegenereerd in de productieprocessen van industrieën zoals elektropanisatie, minerale verwerking en chemische technologie. Het cyanide in dit afvalwater is een zeer giftige stof die, indien direct ontladen zonder behandeling, onomkeerbare schade aan waterlichamen, bodem en de voedselketen kan veroorzaken. Cyanide dat waterlichamen binnenkomt, kunnen vergiftiging en dood van waterorganismen veroorzaken, waardoor de balans van aquatische ecologie verstoort; Infiltratie in de bodem kan de vruchtbaarheid van de bodem en de microbiële activiteit beïnvloeden, waardoor een bedreiging voor de groei van de gewassen vormt. Bovendien kan cyanide dat afvalwater bevat ook door de voedselketen worden overgedragen, wat uiteindelijk de menselijke gezondheid en veiligheid bedreigt.
Het belang van cyanide-verwijderingstechnologie is vanzelfsprekend. Het is een belangrijk middel om cyanide te behandelen dat afvalwater bevat, dat het cyanide in het afvalwater kan omzetten in onschadelijke of lage giftige stoffen, ervoor te zorgen dat de waterkwaliteit voldoet aan de nationale ontladingsstandaarden en zo de ecologische omgeving en de menselijke gezondheid beschermen.
Het ontwikkelingsproces van cyanide -brekende technologie is een continu proces van innovatie en verbetering. In het begin gebruikten mensen voornamelijk eenvoudige chemische neerslagmethoden om cyanide dat afvalwater bevatte te behandelen, maar het behandelingseffect was beperkt. Met de vooruitgang van technologie zijn verschillende efficiënte cyanide -verwijderingsprocessen zoals chemische oxidatie, biologische afbraak en fysische adsorptie geleidelijk naar voren gekomen, wat de behandelingsefficiëntie, kosten en milieubescherming aanzienlijk heeft verbeterd.
Veel voorkomende cyanide -breekprocesmethoden
Chemische oxidatiemethode
alkalisch chloreringsproces
De alkalische chlorinatiemethode is een veelgebruikt cyanide -breekproces, dat chloorgas of hypochloriet gebruikt als chlorinerend middel om cyanide te oxideren en uiteen te zetten onder alkalische omstandigheden. Het reactieproces is verdeeld in twee fasen. Ten eerste wordt cyanide geoxideerd tot cyanaat en de reactie is snel in dit stadium; Oxideer vervolgens het cyanaatzout verder in koolstofdioxide en stikstofgas. De belangrijkste chemische reactieformule is als volgt:
Fase 1: Cn−+clo−+h2o = cncl+2oH- cn^-+clo^-+h_2o = cncl+2oH^-cn−+clo−+h2o = cncl+2oH−, cncl+2oH− = cno−+cl−+h2oCl+2OH^- = cno^-+cl^-+cl^-+ H_2OCNCL+2OH− = CNO−+Cl−+H2O ；
Fase 2: 2CNO -+3CLO -= 2CO2 ↑+N2 ↑+3Clo -2cno ^ -+3Clo ^ -= 2CO2 ↑+N2 ↑+3Cl ^ -2Cno -+3Clo -= 2CO2 ↑+N2 ↑+3CLO -.
De voordelen van deze methode zijn een volwassen proces, eenvoudige werking, stabiel behandelingseffect en het vermogen om het cyanidegehalte in afvalwater effectief te verminderen. Het nadeel is dat het chloor met bijproducten kan produceren, wat secundaire vervuiling voor het milieu kan veroorzaken, en de behandelingskosten zijn relatief hoog. Het is geschikt voor de behandeling van lage tot middelgrote concentratie cyanide die afvalwater bevat en wordt veel gebruikt in industrieën zoals elektroplaat en chemische engineering.
Waterstofperoxidemethode
Het principe van de waterstofperoxidemethode is dat onder de werking van een katalysator waterstofperoxide ontleedt om hydroxylradicalen te produceren met sterke oxiderende eigenschappen, waardoor cyanide oxideert en ontbindt. Veel voorkomende katalysatoren omvatten ijzerzouten, die de ontleding van waterstofperoxide kunnen versnellen en de efficiëntie van oxidatiereacties kunnen verbeteren. De reactieomstandigheden vereisen in het algemeen geschikte pH-waarden en temperatuurbereiken, met pH-waarden die doorgaans worden geregeld tussen 9-11 en temperaturen tussen 20-30 ℃. In vergelijking met andere chemische oxidatiemethoden heeft waterstofperoxidemethode de voordelen van milde reactie en geen secundaire vervuiling. Het chloormiddel dat wordt gebruikt in de alkalische chloreringsmethode kan chloor bevattende bijproducten produceren, terwijl de producten van de waterstofperoxidemethode voornamelijk water en zuurstof zijn, die milieuvriendelijker zijn. Het oxidatievermogen van deze methode is echter relatief zwak en het behandelingseffect op hoge concentratie cyanide die afvalwater bevat, is misschien niet zo goed als andere methoden.
Biologische afbraakmethode
Biologische afbraak is het gebruik van microbieel metabolisme om cyanide af te breken in onschadelijke stoffen. Onder geschikte omgevingscondities kunnen specifieke micro -organismen groeien en zich voortplanten met behulp van cyanide als koolstof- en stikstofbron, die cyanide omzetten in koolstofdioxide, stikstof en water door een reeks enzymatische reacties. Deze methode is geschikt voor het behandelen van cyanide dat afvalwater bevat met een lage concentratie en goede biologische afbreekbaarheid, zoals afvalwater van bepaalde minerale verwerkingsinstallaties en chemische ondernemingen. De proceskenmerken zijn lage verwerkingskosten en milieuvriendelijkheid, maar de verwerkingsefficiëntie is relatief laag en de reactiesnelheid is traag. Factoren zoals afvalwaterkwaliteit, temperatuur en pH -waarde hebben een significante invloed op de methoden voor biologische afbraak. Als het afvalwater een grote hoeveelheid zware metalen of andere toxische en schadelijke stoffen bevat, zal het de groei en het metabolisme van micro -organismen belemmeren; Lage of hoge temperaturen kunnen de activiteit van micro-organismen beïnvloeden en het algemeen geschikte temperatuurbereik is 20-35 ℃; De pH-waarde moet worden geregeld tussen 6,5-8,5 om de normale groei en het metabolisme van micro-organismen te waarborgen.
Fysieke adsorptiemethode
Het principe van fysieke adsorptiemethode is om de poreuze structuur en oppervlakte -activiteit van adsorptiematerialen te gebruiken om cyanide in afvalwater op hun oppervlak te adsorberen. Geactiveerde koolstof is een veelgebruikt adsorberend materiaal met kenmerken zoals een groot specifiek oppervlak en een sterke adsorptiecapaciteit. Tijdens het adsorptieproces worden cyanidemoleculen geadsorbeerd in de poriën van geactiveerde koolstof door van der Waals -krachten, elektrostatische aantrekkingskracht en andere mechanismen. In het cyanide-kraakproces wordt fysieke adsorptie meestal gebruikt als een voorbehandeling of diepe behandelingsmethode. Passeer cyanide dat afvalwater bevat door een adsorptiekolom uitgerust met geactiveerde koolstof om cyanide te verwijderen door adsorptie. Deze methode heeft echter bepaalde beperkingen, omdat de adsorptiecapaciteit van geactiveerde koolstof beperkt is en regelmatige vervanging of regeneratie vereist; Het behandelingseffect van cyanide met hoge concentratie die afvalwater bevat, is slecht, en als de geactiveerde koolstof na adsorptie niet correct wordt behandeld, kan dit secundaire vervuiling veroorzaken.
Geavanceerde UV -oxidatiemethode
Het principe van ultraviolette geavanceerde oxidatiemethode is om de energie van ultraviolet licht te gebruiken om oxidatiemiddelen te opwinden om zeer oxidatieve vrije radicalen te produceren, zoals hydroxylradicalen, waardoor het snel oxideren en ontbinden van cyanide. Deze methode heeft technische voordelen zoals sterk oxidatievermogen, snelle reactiesnelheid en niet -selectiviteit, en kan verschillende moeilijke moeilijkheid om cyanide dat afvalwater bevat, effectief te behandelen. De cyanide -breekapparatuur van Suzhou Yiqing Environmental Protection Technology Co., Ltd. hanteert geavanceerde ultraviolette oxidatietechnologie en presteert goed bij de behandeling van cyanide met hoge concentratie die afvalwater bevat. Dit apparaat maakt gebruik van een speciale ultraviolette lichtbron en oxidatiedoseringssysteem om cyanide snel in afvalwater te oxideren en te ontleden, zodat de effluentkwaliteit voldoet aan ontladingsstandaarden. De unieke ontwerp en geavanceerde technologie hebben de efficiëntie van oxidatiereacties en lagere verwerkingskosten verbeterd. In vergelijking met traditionele cyanide -breekprocessen heeft deze apparatuur de voordelen van een goed behandelingseffect, kleine voetafdruk en hoge mate van automatisering en is geschikt voor de behandeling van cyanide met hoge concentratie die afvalwater bevat in industrieën zoals elektroplating en mijnbouw.
Belangrijke punten van het scheuren van cyanide -procescontrole
Reactie Conditie Controle
pH -controle
Verschillende cyanide -breekprocessen hebben verschillende pH -vereisten. De alkalische chlorinatiemethode moet worden uitgevoerd onder alkalische omstandigheden en de pH-waarde wordt meestal geregeld op 10-11. Binnen dit bereik kan het chlorinerende middel cyanide effectief oxideren. Als de pH -waarde te laag is, wordt toxisch cyanidechloridegas geproduceerd, wat het behandelingseffect en de veiligheid zal beïnvloeden; Als de pH -waarde te hoog is, verlaagt deze de reactiesnelheid. De geschikte pH-waarde voor de waterstofperoxidemethode is 9-11, wat bevorderlijk is voor de ontleding van waterstofperoxide om hydroxylradicalen te produceren en de oxidatie-efficiëntie te verbeteren. De biologische afbraakmethode vereist een pH-waarde van 6,5-8,5 om de microbiële activiteit te behouden. Het aanpassen van de pH -waarde kan worden bereikt door zuur of alkali toe te voegen, zoals zwavelzuur, natriumhydroxide, enz., En de dosering moet nauwkeurig worden berekend op basis van de initiële pH -waarde van de afvalwater- en procesvereisten.
temperatuurregeling
De temperatuur heeft een significante impact op de cyanide -breekreactie. Over het algemeen kan een temperatuurstijging de reactiesnelheid versnellen, maar overmatig hoge temperaturen kunnen leiden tot de ontleding van oxidatiemiddelen of microbiële inactivering. Het geschikte temperatuurbereik voor alkalische chloreringsmethode is 20-30 ℃. Als de temperatuur te laag is, zal de reactiesnelheid vertragen en als deze te hoog is, zal het chloorgas ontsnappen, waardoor het behandelingseffect wordt verminderd. De waterstofperoxidemethode heeft een beter reactieeffect bij 20-30 ℃. De geschikte temperatuur voor biologische afbraak is 20-35 ℃. Als de temperatuur te laag is, zal het microbiële metabolisme traag zijn, terwijl als deze te hoog is, deze de cellulaire structuur van micro -organismen beschadigt. De temperatuur kan worden aangepast door verwarmings- of koelapparatuur, zoals stoomverwarming, koudwaterkoeling, enz.
Controle van de dosering van de oxidatiemiddel
De bepaling van de dosering van oxidatiemiddelen vereist een uitgebreide overweging van de cyanideconcentratie, behandelingsproces en behandelingsdoelstellingen van het afvalwater. Voor de alkalische chloreringsmethode kan de theoretische dosering worden berekend volgens de chemische reactieformule op basis van het cyanidegehalte in het afvalwater, en een geschikte overmaat kan op deze basis worden toegevoegd, meestal met 10% -20%. De dosering van waterstofperoxidemethode moet worden bepaald door experimenten op basis van de eigenschappen en behandelingsvereisten van het afvalwater. Onvoldoende dosering kan leiden tot onvolledige cyanidebehandeling, wat de effluentkwaliteit beïnvloedt; Overmatige dosering kan de verwerkingskosten verhogen en kan ook leiden tot secundaire vervuiling. Daarom is het noodzakelijk om de hoeveelheid toegevoegde oxidatiemiddel strikt te regelen, en precieze toevoeging kan worden bereikt door apparatuur zoals meetpompen.
Bedieningscontrole van apparatuur
Mengsysteemregeling
Het roerende systeem speelt een cruciale rol in de cyanide -kraakreactie. Het kan afvalwater volledig mengen met oxidatiemiddelen, de reactiesnelheid en behandelingsefficiëntie verbeteren. De roersnelheid moet worden aangepast volgens het reactieproces en het apparaattype, in het algemeen geregeld bij 100-300 r/min. De roerende tijd moet worden bepaald volgens de voortgang van de reactie om ervoor te zorgen dat de reactie volledig verloopt. Tegelijkertijd is het noodzakelijk om het mengsysteem regelmatig te onderhouden en te beheren, de bedieningsstatus van de mixer te controleren, versleten onderdelen tijdig te vervangen en de normale werking van het mengsysteem te waarborgen.
PH -monitoring- en besturingssysteemregeling
Het pH -monitoring- en regulatiesysteem bewaakt de pH -waarde van afvalwater in realtime via pH -sensoren en past automatisch de hoeveelheid zuur of alkali aan die is toegevoegd volgens de ingestelde waarde. De nauwkeurigheid en stabiliteit van het systeem beïnvloeden direct de effectiviteit van de cyanide -brekende reactie. Om de nauwkeurigheid van het systeem te waarborgen, is het noodzakelijk om de pH -sensor regelmatig te kalibreren; Om stabiliteit te waarborgen, is het noodzakelijk om te controleren of de circuit- en pijplijnverbindingen van het systeem normaal zijn. Als er abnormale situaties optreden, zoals overmatige pH -fluctuaties, moeten sensoren en doseringsapparatuur tijdig worden gecontroleerd om problemen op te lossen.
Oxidatiereductiepotentieel (ORP) controle
Het oxidatie-reductiepotentieel (ORP) weerspiegelt de oxidatie-reductietoestand van afvalwater en is van groot belang bij het scheuren van cyanide. Het ORP -besturingsbereik varieert voor verschillende processen. De ORP voor alkalische chlorinatiemethode wordt in het algemeen geregeld op 600-700 mV, terwijl voor waterstofperoxidemethode deze wordt geregeld bij 400-500 mV. Door de ORP -waarde te volgen, kan de voortgang van de reactie worden bepaald en kan het eindpunt van de reactie worden geregeld. Wanneer de ORP -waarde het ingestelde bereik bereikt, geeft dit aan dat de reactie in principe is voltooid en de toevoeging van oxidatiemiddel kan worden gestopt. ORP-sensoren kunnen worden gebruikt voor realtime monitoring en de hoeveelheid toegevoegde oxidant kan worden aangepast via een automatisch besturingssysteem om een precieze controle van de reactie te bereiken.
Case study en effect evaluatie van cyanide -breektechnologie
Werkelijke casusanalyse en analyse
In de elektropaniserende industrie maakt een bepaalde onderneming gebruik van alkalische chloreringsmethode om cyanide dat afvalwater bevat te behandelen. Het behandelingsproces is als volgt: Verzamel eerst het afvalwater in een regulerende tank, pas de pH-waarde aan op 10-11 en voeg vervolgens natriumhypochloriet toe voor oxidatiereactie, met een reactietijd van ongeveer 1-2 uur. In termen van bedrijfsparameters wordt de hoeveelheid toegevoegde natriumhypochloriet bepaald op basis van de concentratie van cyanide in het afvalwater, met een algemene overmaat van 10% -20%. Na de behandeling nam de cyanideconcentratie in het afvalwater af van de initiële 50 mg/l tot onder 0,5 mg/l, met een doorbraaksnelheid van cyanide tot 99%, en de effluentkwaliteit voldeed aan de nationale ontladingsnormen. De investering in deze procesapparatuur is relatief laag en de bedrijfskosten zijn voornamelijk te wijten aan de kosten van chemicaliën, wat resulteert in aanzienlijke economische voordelen.
In de mijnindustrie wordt cyanide dat afvalwater bevat uit een bepaalde wendingsinstallatie behandeld met behulp van ultraviolette geavanceerde oxidatiemethode. Het afvalwater wordt eerst voorbehandeld om grote deeltjesonzuiverheden te verwijderen en komt vervolgens de geavanceerde ultraviolette oxidatieapparatuur binnen voor oxidatiereactie onder werking van ultraviolet licht en oxidatiemiddel, met een reactietijd van ongeveer 30-60 minuten. In termen van bedrijfsparameters wordt de hoeveelheid toegevoegde oxidatiemiddelen bepaald op basis van de afvalwaterkwaliteit en behandelingseisen. Na de behandeling daalde de cyanideconcentratie in cyanide met hoge concentratie die afvalwater bevatte van 200 mg/l tot onder 1 mg/l, en het behandelingseffect was goed. Hoewel de investering van apparatuur relatief hoog is, is de verwerkingsefficiëntie hoog, is de voetafdruk klein en zijn de economische voordelen op de lange termijn aanzienlijk.
Prestatie -indicatoren en methoden
De belangrijkste indicatoren voor het evalueren van de effectiviteit van cyanide -breektechnologie omvatten cyanide -breeksnelheid en effluentkwaliteit. Cyanide -breuksnelheid verwijst naar het aandeel van vermindering van de cyanideconcentratie in afvalwater voor en na behandeling. De berekeningsformule is: cyanide -breuksnelheid = (cyanideconcentratie vóór behandeling - cyanideconcentratie na behandeling)/cyanideconcentratie vóór behandeling x 100%. De effluentkwaliteit richt zich vooral op de vraag of de inhoud van verontreinigende stoffen zoals cyanide en zware metalen voldoet aan nationale of lokale ontslagstandaarden.
De evaluatiemethode hanteert voornamelijk chemische analysemethoden zoals titratie en spectrofotometrie en test regelmatig het afvalwater voor en na de behandeling. De evaluatiecriteria zijn gebaseerd op relevante milieuregels en industrienormen. Volgens de evaluatieresultaten, als de doorbraaksnelheid van cyanide niet aan de verwachtingen voldoet of de effluentkwaliteit niet voldoet aan normen, kan procesoptimalisatie en aanpassing worden uitgevoerd door de reactiecondities aan te passen (zoals pH -waarde, temperatuur, oxidatiedosering, etc.), het optimaliseren van procesparameters of vervanging van behandelingsprocessen om het cyanide -doorbraakeffect en de effluentkwaliteit te verbeteren.
Ontwikkelingstrends en vooruitzichten op cyanidekraaktechnologie
Technologische innovatierichting
De toekomstige technologische innovatierichting van cyanide -breekproces zal zich richten op het onderzoek en de ontwikkeling van nieuwe oxidanten, integratie en automatisering van processen. In het onderzoek en de ontwikkeling van nieuwe oxidanten zijn wetenschappers toegewijd aan het vinden van efficiëntere en milieuvriendelijke alternatieven om de secundaire vervuiling veroorzaakt door traditionele oxidanten te verminderen. Sommige nieuwe verbindingen met sterke oxiderende eigenschappen en onschadelijke reactieproducten worden bijvoorbeeld bestudeerd en getest. De integratie van processen is de organische combinatie van meerdere cyanide -breekprocessen, waardoor hun respectieve voordelen worden gebruikt om de efficiëntie van de behandeling en de effectiviteit te verbeteren. Bijvoorbeeld het integreren van chemische oxidatie met biologische afbraak, het eerst verminderen van de cyanideconcentratie door chemische oxidatie en vervolgens de waterkwaliteit verder zuiveren door biologische afbraak. In termen van automatisering worden geavanceerde sensoren en besturingssystemen gebruikt om realtime monitoring en precieze controle van cyanide-kraakreacties te bereiken, de menselijke interferentie te verminderen en de stabiliteit en betrouwbaarheid van de verwerking te verbeteren. Deze innovaties zullen de ontwikkeling van cyanide -breekprocessen naar hogere efficiëntie, milieuvriendelijkheid en intelligentie stimuleren.
Vereisten voor milieubescherming en duurzame ontwikkeling
Het cyanide -breekproces is van groot belang bij de bescherming van het milieu en duurzame ontwikkeling. Met steeds strikte milieunormen moet het cyanide -kraakproces continu worden verbeterd om aan de vereisten te voldoen. Enerzijds is het noodzakelijk om de uitstoot van verontreinigende stoffen tijdens het behandelingsproces te verminderen en secundaire vervuiling te voorkomen. Bijvoorbeeld het gebruik van schonere oxidanten en processen om de productie van chloorbevattende bijproducten te verminderen. Aan de andere kant moet aandacht worden besteed aan de recycling en hergebruik van middelen. Cyanide dat afvalwater bevat, kan waardevolle metaalelementen bevatten, die kunnen worden teruggewonnen en hergebruikt door middel van cyanide -verwijderingsprocessen om maximaal gebruik van middelen te bereiken. Bovendien zal de toepassing van milieuvriendelijke processen zoals biologische afbraak verder worden gepromoot om de impact op het milieu te verminderen. Het cyanide -breekproces voldoet niet alleen aan de milieu -eisen, maar bereikt ook een effectief gebruik van middelen, wat bijdraagt aan duurzame ontwikkeling.
