Cyjanki to związki chemiczne zawierające grupę cyjanową (-CN) składającą się z węgla (C) i atomu azotu (N). Są one szeroko stosowane w różnych procesach przemysłowych, w tym w obróbce metali, galwanizacji, górnictwie i przemyśle chemicznym, gdzie są wykorzystywane na przykład do ekstrakcji złota i srebra lub do obróbki powierzchni metali. Cyjanki występują w różnych formach, w tym nieorganicznych (np. cyjanek sodu, cyjanek potasu) i organicznych (np. cyjanowodór).

Toksyczność i znaczenie dla środowiska

Cyjanek jest wysoce toksyczny dla ludzi i środowiska. Hamuje oddychanie komórkowe, wiążąc się z żelazem enzymu oksydazy cytochromu c i uniemożliwiając pobieranie tlenu przez komórki. Nawet niewielkie ilości mogą mieć śmiertelne skutki, dlatego cyjanki są klasyfikowane jako wysoce niebezpieczne dla środowiska. Postępowanie z cyjankami i oczyszczanie ścieków zawierających cyjanki jest zatem ściśle regulowane.

Zastosowania i źródła cyjanku w ściekach

Branże wykorzystujące cyjanek muszą zapewnić, że cyjanek nie zostanie uwolniony nieoczyszczony do środowiska. Typowe źródła ścieków zawierających cyjanek to

  • Firmy zajmujące się galwanizacją i obróbką metali: Cyjanek jest tutaj używany do wykańczania powierzchni, w szczególności do złocenia lub galwanizacji.
  • Górnictwo: W górnictwie, zwłaszcza przy wydobywaniu złota i srebra, cyjanek jest stosowany do ługowania rud w celu rozpuszczenia metali ze skał.
  • Syntezy organiczne: Cyjanek jest wykorzystywany jako budulec w przemyśle chemicznym, np. w produkcji tworzyw sztucznych lub farmaceutyków.
Oczyszczalnie ścieków i instalacje strąceniowe dla firm zajmujących się utylizacją odpadów, przemysłu metalurgicznego i chemicznego.

Zdjęcie: System CP ALMA CHEM MCW do usuwania metali ciężkich, AOX, węglowodorów, cyjanku i chromu (przy użyciu wodorosiarczynu sodu)

Proces usuwania cyjanku ze ścieków

Ze względu na wysoką toksyczność cyjanku, skuteczne oczyszczanie ścieków jest niezbędne. Istnieją różne procesy chemiczno-fizyczne, które są wykorzystywane do usuwania lub przekształcania cyjanku w mniej toksyczne związki:

  1. Alkaliczne utlenianie chlorem (Cl₂/OH-):
    Alkaliczne utlenianie chlorem jest jedną z najpopularniejszych metod oczyszczania cyjanków. W tym procesie cyjanek (CN-) jest utleniany chlorem lub podchlorynem sodu (NaOCl) w środowisku alkalicznym, tworząc nieszkodliwe związki, takie jak cyjanian (CNO-). Reakcja przebiega w dwóch etapach:

    • CN- + Cl₂ + 2OH- → CNO- + 2Cl- + H₂O
    • Sam cyjanian jest mniej toksyczny i może zostać zdegradowany do dwutlenku węgla i azotu w dalszym procesie oczyszczania ścieków.

  2. Utlenianie elektrolityczne:
    W procesie utleniania elektrolitycznego przez ścieki zawierające cyjanek przepuszczany jest prąd elektryczny, który również utlenia cyjanek do cyjanianu. Proces ten jest szczególnie interesujący dla firm, które już korzystają z systemów elektrochemicznych.

  3. Utlenianie UV:
    Cyjanki mogą być również rozkładane przez promieniowanie UV i dodanie ozonu (O₃) lub nadtlenku wodoru (H₂O₂). Proces ten jest odpowiedni dla niskich stężeń cyjanku i może być skutecznie stosowany w połączeniu z innymi procesami oczyszczania.

  4. Wytrącanie i adsorpcja:
    Alternatywą dla utleniania jest wytrącanie związków cyjanku. W tym przypadku dodaje się sole żelaza(II) lub miedzi w celu przekształcenia cyjanku w nierozpuszczalne kompleksy cyjanku metalu, które można następnie odfiltrować. Adsorpcja na węglu aktywnym może być również stosowana w celu zmniejszenia stężenia cyjanku.

  5. Strącanie i utlenianie za pomocą nadtlenku wodoru (H₂O₂):
    Inną skuteczną metodą usuwania cyjanku jest strącanie i utlenianie za pomocą nadtlenku wodoru. Nadtlenek wodoru jest dodawany do ścieków w celu utlenienia cyjanku i przekształcenia go w cyjanian. Reakcja przebiega w następujący sposób:

    • CN- + H₂O₂ → CNO- + H₂O
      Cyjanian może być następnie dalej degradowany do dwutlenku węgla i azotu. Dodanie jonów żelaza(II) jako katalizatora(reakcja Fentona) przyspiesza utlenianie. Proces ten jest szczególnie przydatny do oczyszczania ścieków zawierających cyjanek w przetwórstwie metali i galwanotechnice.
Technologia filtracyjna ALMAWATECH jako filtry żwirowe i piaskowe lub filtry z węglem aktywnym

Zdjęcie: Filtr z węglem aktywnym ALMA FIL AK do usuwania pozostałości cyjanków po systemie CP

Rozwiązania ALMAWATECH do oczyszczania cyjanku

Nasze instalacje CP (instalacje chemiczno-fizyczne), takie jak ALMA CHEM MCW, są specjalnie zaprojektowane do bezpiecznego oczyszczania wysoce toksycznych ścieków, w tym ścieków zawierających cyjanek. Instalacje te łączą kilka procesów w celu skutecznego usuwania cyjanków. Oprócz utleniania chlorem, wytrącanie, utlenianie UV i adsorpcji, oferujemy Państwu indywidualne rozwiązania w zakresie strącania i utleniania nadtlenkiem wodoru w celu niezawodnego usuwania cyjanku i innych niebezpiecznych substancji ze ścieków.

Zrównoważony rozwój i bezpieczeństwo

Oczyszczanie ścieków zawierających cyjanek jest nie tylko niezbędne ze względu na ochronę środowiska, ale jest również wymagane przez prawo. Nasze systemy umożliwiają niezawodne przestrzeganie prawnych limitów zawartości cyjanku oraz bezpieczną i wydajną organizację pracy Państwa oczyszczalni ścieków.

Wnioski

Usuwanie cyjanków ze ścieków jest bardzo wrażliwym i ważnym procesem w uzdatnianiu wody przemysłowej. Dzięki połączeniu procesów utleniania chemicznego, technik strącania i adsorpcji, nasze systemy oferują kompleksowe rozwiązanie dla bezpiecznej i zrównoważonej eliminacji cyjanków.