Aperçu du processus de fissuration du cyanure
Le cyanure contenant des eaux usées a un large éventail de sources et est généré dans les processus de production des industries telles que l'électroplaste, le traitement des minéraux et le génie chimique. Le cyanure de ces eaux usées est une substance hautement toxique qui, si elle est déchargée directement sans traitement, peut causer des dommages irréversibles aux plans d'eau, au sol et à la chaîne alimentaire. Le cyanure entrant dans les plans d'eau peut provoquer l'empoisonnement et la mort d'organismes aquatiques, perturbant l'équilibre de l'écologie aquatique; L'infiltration dans le sol peut affecter la fertilité du sol et l'activité microbienne, constituant une menace pour la croissance des cultures. De plus, le cyanure contenant des eaux usées peut également être transmis par la chaîne alimentaire, menaçant finalement la santé et la sécurité humaines.
L'importance de la technologie d'élimination du cyanure est évidente. Il s'agit d'un moyen clé de traiter le cyanure contenant des eaux usées, qui peut convertir le cyanure dans les eaux usées en substances toxiques inoffensives ou faibles, garantir que la qualité de l'eau répond aux normes de rejet nationales et protège ainsi l'environnement écologique et la santé humaine.
Le processus de développement de la technologie de rupture du cyanure est un processus continu d'innovation et d'amélioration. Au début, les gens ont principalement utilisé des méthodes de précipitation chimique simples pour traiter le cyanure contenant des eaux usées, mais l'effet de traitement était limité. Avec l'avancement de la technologie, divers processus d'élimination efficaces du cyanure tels que l'oxydation chimique, la biodégradation et l'adsorption physique ont progressivement émergé, qui ont considérablement amélioré l'efficacité du traitement, le coût et la protection de l'environnement.
Méthodes de processus de rupture du cyanure commun
Méthode d'oxydation chimique
processus de chloration alcaline
La méthode de chloration alcaline est un processus de rupture du cyanure couramment utilisé, qui utilise du chlore gazeux ou de l'hypochlorite comme agent de chloration pour oxyder et décomposer le cyanure dans des conditions alcalines. Le processus de réaction est divisé en deux étapes. Premièrement, le cyanure est oxydé au cyanate, et la réaction est rapide à ce stade; Ensuite oxyder davantage le sel de cyanate dans le dioxyde de carbone et l'azote gazeux. La principale formule de réaction chimique est la suivante:
Phase 1: Cn− + Clo− + H2O = Cncl + 2OH - CN ^ - + CLO ^ - + H_2O = CNCL + 2OH ^ -CN− + CLO - + H2O = CNCL + 2OH−, CNCL + 2OH− = CNO− + Cl− + H_2ocncl + 2OH− = CNO− + Cl− + H2O ；
Phase 2: 2cno - + 3clo - = 2CO2 ↑ + n2 ↑ + 3clo - 2cno ^ - + 3clo ^ - = 2co2 ↑ + n2 ↑ + 3cl ^ -2cno - + 3clo - = 2CO2 ↑ + n2 ↑ + 3clo -.
Les avantages de cette méthode sont un processus mature, un fonctionnement simple, un effet de traitement stable et la capacité de réduire efficacement la teneur en cyanure dans les eaux usées. L'inconvénient est qu'il peut produire du chlore contenant des sous-produits, ce qui peut provoquer une pollution secondaire à l'environnement, et le coût du traitement est relativement élevé. Il convient au traitement du cyanure à faible concentration à faible concentration contenant des eaux usées et est largement utilisé dans les industries telles que l'électroplastie et le génie chimique.
Méthode du peroxyde d'hydrogène
Le principe de la méthode du peroxyde d'hydrogène est que sous l'action d'un catalyseur, le peroxyde d'hydrogène se décompose pour produire des radicaux hydroxyles avec de fortes propriétés oxydantes, oxydant et décomposant ainsi le cyanure. Les catalyseurs courants comprennent les sels de fer, qui peuvent accélérer la décomposition du peroxyde d'hydrogène et améliorer l'efficacité des réactions d'oxydation. Les conditions de réaction nécessitent généralement des valeurs de pH et des plages de température appropriées, avec des valeurs de pH généralement contrôlées entre 9 et 11 et des températures entre 20 et 30 ℃. Par rapport aux autres méthodes d'oxydation chimique, la méthode du peroxyde d'hydrogène présente les avantages d'une réaction légère et aucune pollution secondaire. L'agent de chloration utilisé dans la méthode de chloration alcaline peut produire du chlore contenant des sous-produits, tandis que les produits de la méthode du peroxyde d'hydrogène sont principalement de l'eau et de l'oxygène, qui sont plus respectueux de l'environnement. Cependant, la capacité d'oxydation de cette méthode est relativement faible, et son effet de traitement sur le cyanure à haute concentration contenant des eaux usées peut ne pas être aussi bon que d'autres méthodes.
Méthode de biodégradation
La biodégradation est l'utilisation du métabolisme microbien pour décomposer le cyanure en substances inoffensives. Dans des conditions environnementales appropriées, des micro-organismes spécifiques peuvent se développer et se reproduire en utilisant du cyanure comme source de carbone et d'azote, convertissant le cyanure en dioxyde de carbone, azote et eau à travers une série de réactions enzymatiques. Cette méthode convient au traitement du cyanure contenant des eaux usées avec une faible concentration et une bonne biodégradabilité, telles que les eaux usées de certaines usines de transformation des minéraux et des entreprises chimiques. Ses caractéristiques de processus sont un faible coût de traitement et une convivialité environnementale, mais l'efficacité de traitement est relativement faible et la vitesse de réaction est lente. Des facteurs tels que la qualité des eaux usées, la température et la valeur du pH ont un impact significatif sur les méthodes de biodégradation. Si les eaux usées contient une grande quantité de métaux lourds ou d'autres substances toxiques et nocives, elle inhibera la croissance et le métabolisme des micro-organismes; Des températures faibles ou élevées peuvent affecter l'activité des micro-organismes, et la plage de température généralement appropriée est de 20 à 35 ℃; La valeur du pH doit être contrôlée entre 6,5 et 8,5 pour assurer la croissance normale et le métabolisme des micro-organismes.
Méthode d'adsorption physique
Le principe de la méthode d'adsorption physique est d'utiliser la structure poreuse et l'activité de surface des matériaux d'adsorption pour adsorber le cyanure dans les eaux usées sur leur surface. Le carbone activé est un matériau adsorbant couramment utilisé avec des caractéristiques telles que une grande surface spécifique et une forte capacité d'adsorption. Au cours du processus d'adsorption, les molécules de cyanure sont adsorbées dans les pores du carbone activé par les forces de van der Waals, l'attraction électrostatique et d'autres mécanismes. Dans le processus de fissuration du cyanure, l'adsorption physique est généralement utilisée comme méthode de prétraitement ou de traitement profond. Passer du cyanure contenant des eaux usées à travers une colonne d'adsorption équipée d'un carbone activé pour éliminer le cyanure par adsorption. Cependant, cette méthode a certaines limites, car la capacité d'adsorption du carbone activé est limitée et nécessite un remplacement ou une régénération régulière; L'effet de traitement du cyanure à haute concentration contenant des eaux usées est médiocre, et si le carbone activé après adsorption n'est pas traité correctement, il peut provoquer une pollution secondaire.
Méthode d'oxydation des UV avancée
Le principe de la méthode d'oxydation avancée ultraviolet consiste à utiliser l'énergie de la lumière ultraviolette pour exciter les oxydants pour produire des radicaux libres hautement oxydatifs, tels que les radicaux hydroxyle, oxydant et décomposant ainsi rapidement le cyanure. Cette méthode présente des avantages techniques tels que une forte capacité d'oxydation, une vitesse de réaction rapide et une non-sélectivité, et peut traiter efficacement divers difficultés à dégrader le cyanure contenant des eaux usées. L'équipement de rupture du cyanure de Suzhou Yiqing Environmental Protection Technology Co., Ltd. adopte la technologie avancée d'oxydation ultraviolette et fonctionne bien dans le traitement des eaux usées contenant du cyanure à haute concentration. Cet appareil utilise un système spécial de la source de lumière ultraviolette et un système de dosage oxydant pour oxyder et décomposer rapidement le cyanure dans les eaux usées, garantissant que la qualité des effluents répond aux normes de décharge. Sa conception unique et sa technologie de pointe ont amélioré l'efficacité des réactions d'oxydation et réduit les coûts de traitement. Par rapport aux processus traditionnels de rupture du cyanure, cet équipement présente les avantages d'un bon effet de traitement, d'une petite empreinte et d'un degré élevé d'automatisation, et convient au traitement du cyanure à haute concentration contenant des eaux usées dans les industries telles que l'électroples et l'exploitation minière.
Points clés du contrôle du processus de craquage du cyanure
Contrôle des conditions de réaction
contrôle du pH
Différents processus de rupture du cyanure ont des exigences de pH variables. La méthode de chloration alcaline doit être effectuée dans des conditions alcalines, et la valeur de pH est généralement contrôlée à 10-11. Dans cette plage, l'agent de chloration peut oxyder efficacement le cyanure. Si la valeur du pH est trop faible, le chlorure de cyanure toxique sera produit, ce qui affectera l'effet et la sécurité du traitement; Si la valeur du pH est trop élevée, elle réduira la vitesse de réaction. La valeur de pH appropriée pour la méthode du peroxyde d'hydrogène est de 9-11, ce qui est propice à la décomposition du peroxyde d'hydrogène pour produire des radicaux hydroxyle et améliorer l'efficacité d'oxydation. La méthode de biodégradation nécessite une valeur de pH de 6,5 à 8,5 pour maintenir l'activité microbienne. L'ajustement de la valeur de pH peut être obtenu en ajoutant de l'acide ou de l'alcali, comme l'acide sulfurique, l'hydroxyde de sodium, etc., et le dosage doit être calculé avec précision en fonction de la valeur de pH initiale des eaux usées et des exigences de processus.
contrôle de la température
La température a un impact significatif sur la réaction de rupture du cyanure. D'une manière générale, une augmentation de la température peut accélérer la vitesse de réaction, mais des températures excessivement élevées peuvent entraîner la décomposition des oxydants ou une inactivation microbienne. La plage de température appropriée pour la méthode de chloration alcaline est de 20 à 30 ℃. Si la température est trop basse, la vitesse de réaction ralentira et si elle est trop élevée, le chlore gazeux s'échappera, réduisant l'effet de traitement. La méthode du peroxyde d'hydrogène a un meilleur effet de réaction à 20-30 ℃. La température appropriée pour la biodégradation est de 20 à 35 ℃. Si la température est trop basse, le métabolisme microbien sera lent, tandis que s'il est trop élevé, il endommagera la structure cellulaire des micro-organismes. La température peut être ajustée par un équipement de chauffage ou de refroidissement, comme le chauffage à la vapeur, le refroidissement par l'eau froide, etc.
Contrôle de la dose oxydant
La détermination de la dose des oxydants nécessite une considération complète de la concentration du cyanure, du processus de traitement et des objectifs de traitement des eaux usées. Pour la méthode de chloration alcaline, le dosage théorique peut être calculé en fonction de la formule de réaction chimique basée sur la teneur en cyanure dans les eaux usées, et un excès approprié peut être ajouté sur cette base, généralement de 10% à 20%. La dose de la méthode du peroxyde d'hydrogène doit être déterminée par des expériences en fonction des propriétés et des exigences de traitement des eaux usées. Une dose insuffisante peut entraîner un traitement incomplet du cyanure, affectant la qualité des effluents; La dose excessive peut augmenter les coûts de traitement et peut également entraîner une pollution secondaire. Par conséquent, il est nécessaire de contrôler strictement la quantité d'oxydant ajouté, et l'ajout précis peut être réalisé grâce à des équipements tels que les pompes à mesure.
Contrôle de fonctionnement de l'équipement
Mélange de contrôle du système
Le système d'agitation joue un rôle crucial dans la réaction de craquage du cyanure. Il peut bien mélanger les eaux usées avec des oxydants, améliorer la vitesse de réaction et l'efficacité du traitement. La vitesse d'agitation doit être ajustée en fonction du processus de réaction et du type d'équipement, généralement contrôlée à 100-300 r / min. Le temps d'agitation doit être déterminé en fonction de la progression de la réaction pour garantir que la réaction se déroule complètement. Dans le même temps, il est nécessaire de maintenir et de gérer régulièrement le système de mélange, de vérifier l'état de fonctionnement du mélangeur, de remplacer les pièces usées en temps opportun et d'assurer le fonctionnement normal du système de mélange.
Contrôle du système de surveillance et de contrôle du pH
Le système de surveillance et de régulation du pH surveille la valeur du pH des eaux usées en temps réel via des capteurs de pH et ajuste automatiquement la quantité d'acide ou d'alcali ajouté en fonction de la valeur définie. La précision et la stabilité du système affectent directement l'efficacité de la réaction de rupture du cyanure. Pour assurer la précision du système, il est nécessaire de calibrer régulièrement le capteur de pH; Pour garantir la stabilité, il est nécessaire de vérifier si les connexions du circuit et du pipeline du système sont normales. Si des situations anormales se produisent, telles que les fluctuations excessives de pH, les capteurs et l'équipement de dosage doivent être vérifiés en temps opportun pour dépanner.
Contrôle du potentiel de réduction d'oxydation (ORP)
Le potentiel d'oxydation-réduction (ORP) reflète l'état d'oxydation-l'état des eaux usées et est d'une grande signification dans les processus de fissuration du cyanure. La plage de contrôle ORP varie pour différents processus. L'ORP pour la méthode de chloration alcaline est généralement contrôlé à 600-700 mV, tandis que pour la méthode du peroxyde d'hydrogène, il est contrôlé à 400-500 mV. En surveillant la valeur ORP, la progression de la réaction peut être déterminée et le point final de la réaction peut être contrôlé. Lorsque la valeur ORP atteint la plage de réglage, cela indique que la réaction est essentiellement complète et que l'ajout d'oxydant peut être arrêté. Les capteurs ORP peuvent être utilisés pour une surveillance en temps réel, et la quantité d'oxydant ajoutée peut être ajustée via un système de contrôle automatique pour obtenir un contrôle précis de la réaction.
Étude de cas et évaluation des effets de la technologie de rupture du cyanure
Analyse et analyse de cas réelles
Dans l'industrie de l'électroples, une certaine entreprise utilise une méthode de chloration alcaline pour traiter les eaux usées contenant du cyanure. Le processus de traitement est le suivant: Collectez d'abord les eaux usées dans un réservoir de régulation, ajustez la valeur du pH à 10-11, puis ajoutez l'hypochlorite de sodium pour la réaction d'oxydation, avec un temps de réaction d'environ 1 à 2 heures. En termes de paramètres de fonctionnement, la quantité d'hypochlorite de sodium ajoutée est déterminée en fonction de la concentration de cyanure dans les eaux usées, avec un excès général de 10% à 20%. Après le traitement, la concentration de cyanure dans les eaux usées a diminué de 50 mg / L initial à moins de 0,5 mg / L, avec un taux de percée de cyanure allant jusqu'à 99%, et la qualité des effluents répondait aux normes nationales de décharge. L'investissement dans cet équipement de processus est relativement faible et le coût d'exploitation est principalement dû au coût des produits chimiques, entraînant des avantages économiques importants.
Dans l'industrie minière, le cyanure contenant des eaux usées d'une certaine usine de bienfaisance est traité en utilisant une méthode d'oxydation avancée ultraviolette. Les eaux usées sont d'abord prétraitées pour éliminer les grandes impuretés de particules, puis pénètre dans l'équipement d'oxydation ultraviolet avancé pour la réaction d'oxydation sous l'action de la lumière et de l'oxydant ultraviolets, avec un temps de réaction d'environ 30 à 60 minutes. En termes de paramètres de fonctionnement, la quantité d'oxydant ajoutée est déterminée en fonction de la qualité des eaux usées et des exigences de traitement. Après le traitement, la concentration de cyanure dans un cyanure à haute concentration contenant des eaux usées a diminué de 200 mg / L à moins de 1 mg / L, et l'effet de traitement était bon. Bien que l'investissement de l'équipement soit relativement élevé, l'efficacité de traitement est élevée, l'empreinte est faible et les avantages économiques à long terme sont considérables.
Indicateurs et méthodes de performance
Les principaux indicateurs pour évaluer l'efficacité de la technologie de rupture du cyanure comprennent le taux de rupture du cyanure et la qualité des effluents. Le taux de rupture du cyanure fait référence à la proportion de réduction de la concentration de cyanure dans les eaux usées avant et après le traitement. La formule de calcul est: le taux de rupture du cyanure = (concentration de cyanure avant traitement - concentration de cyanure après traitement) / concentration de cyanure avant traitement x 100%. La qualité des effluents se concentre principalement sur le fait que le contenu des polluants tels que le cyanure et les métaux lourds répond aux normes de sortie nationales ou locales.
La méthode d'évaluation adopte principalement des méthodes d'analyse chimique telles que le titrage et la spectrophotométrie, et teste régulièrement les eaux usées avant et après le traitement. Les critères d'évaluation sont basés sur des réglementations environnementales pertinentes et des normes de l'industrie. Selon les résultats de l'évaluation, si le taux de percée du cyanure ne répond pas aux attentes ou si la qualité des effluents ne répond pas aux normes, l'optimisation des processus et l'ajustement peuvent être effectués en ajustant les conditions de réaction (telles que la valeur du pH, la température, le dosage des oxydants, etc.), l'optimisation des paramètres de processus, ou le remplacement des processus de traitement pour améliorer l'effet de percée et la qualité d'effluence du cyanure.
Tendances de développement et perspectives de la technologie de craquage du cyanure
Direction de l'innovation technologique
La direction de l'innovation technologique future du processus de rupture du cyanure se concentrera sur la recherche et le développement de nouveaux oxydants, l'intégration et l'automatisation des processus. Dans la recherche et le développement de nouveaux oxydants, les scientifiques se sont engagés à trouver des alternatives plus efficaces et respectueuses de l'environnement pour réduire la pollution secondaire causée par les oxydants traditionnels. Par exemple, de nouveaux composés avec de fortes propriétés oxydantes et des produits de réaction inoffensive sont en cours d'étude et de test. L'intégration des processus est la combinaison organique de multiples processus de rupture du cyanure, tirant parti de leurs avantages respectifs pour améliorer l'efficacité du traitement et l'efficacité. Par exemple, l'intégration de l'oxydation chimique à la biodégradation, réduisant d'abord la concentration de cyanure par oxydation chimique, puis purifiant davantage la qualité de l'eau par biodégradation. En termes d'automatisation, des capteurs avancés et des systèmes de contrôle sont utilisés pour obtenir une surveillance en temps réel et un contrôle précis des réactions de craquage du cyanure, en réduisant l'interférence humaine et en améliorant la stabilité et la fiabilité du traitement. Ces innovations stimuleront le développement de processus de rupture de cyanure vers une efficacité plus élevée, une convivialité environnementale et une intelligence.
Exigences pour la protection de l'environnement et le développement durable
Le processus de rupture du cyanure est d'une grande importance dans la protection de l'environnement et le développement durable. Avec des normes environnementales de plus en plus strictes, le processus de fissuration du cyanure doit être en permanence amélioré pour répondre aux exigences. D'une part, il est nécessaire de réduire les émissions de polluants pendant le processus de traitement et d'éviter la pollution secondaire. Par exemple, l'utilisation d'oxydants et de processus plus propres pour réduire la production de sous-produits contenant du chlore. D'un autre côté, l'attention doit être accordée au recyclage et à la réutilisation des ressources. Le cyanure contenant des eaux usées peut contenir des éléments métalliques précieux, qui peuvent être récupérés et réutilisés par le biais de processus d'élimination du cyanure pour obtenir une utilisation maximale des ressources. De plus, l'application de processus respectueux de l'environnement tels que la biodégradation sera davantage favorisé pour réduire l'impact sur l'environnement. Le processus de rupture du cyanure répond non seulement aux exigences environnementales, mais réalise également une utilisation efficace des ressources, contribuant au développement durable.
