Ağir metal giderimi

[admin]

AĞIR METAL GİDERİMİ

1.ARSENİK GİDERİLMESİ

sulu çözeltilerde arsenik genellikle arsenit ( AsO-2 ) ve arsenat iyonları (AsO4-3 ) şeklinde bulunur. Çözünmüş oksijen varlığı halinde tüm iyonlar arsenata yükseltgenirler. Arsenik ve tüm bileşiklerine rastlanan atıksular, genellikle metallurji, cam ve seramik, tabaklama, boya tarım koruma ilaçları, petrokimya toprak alkali metaller endüstrilerindendir. Arsenik ortamın pH ına bağlı olarak partiküler halde de bulunabilir. Bu ön tanıtımdan sonra arsenik giderme yöntemlerine bakalım.

1.1. ARITMA TEKNOLOJİSİ
.....

2. KADMİYUM ARITILMASI

Kadmiyum genellikle ; metallurjik alaşımlar , seramik , elektrolitik kaplama , inorganik pigmentler , kimya ve maden arama endüstrileri atıksularında görülür. Kaplama ve maden çıkarma işlemlerinde , oldukça yüksek oranlarda rastlanırken , örneğin anorganik pigment tesisinde (kadmiyum sülfür, ve selenür) günlük kadmiyum deşarjı 2-210 g arası değişmektedir....

2.1.1. KİMYASAL ÇÖKTÜRME

Kadmiyum , alkali pH düzeyinde , çözünmez dayanıklı hidroksitler oluşturur. Bu nedenle , pH = 9.5 –12.5 arası etkin bir hidroksit çöktürmesi uygulanabilir. Eğer pH 8’ de bu yöntem uygulanırsa 1 mg/L , pH 10’ da ise 0.1 mg/l kadmiyum artık kalır kum filtrasyonu etkinliği artıran bir ek yöntem olarak benimsenmektedir. Aynı zamanda Ph 8.5’ ta demir hidroksitle birlikte çökelmenin de birlikte gerçekleştiğine değinebiliriz.

Siyanür türü kompleks oluşturmaya yatkın bileşenlerin varlığında , çöktürme zorlaşmaktadır. Bu aşamada, bu bileşenlerin öncelikle giderilmesi gerekmektedir. Kadmiyum giderilmesinde rastlanan bazı yeni yöntemlere de bir göz atmakta yarar vardır. Kanalizasyonlarda , kireçle çöktürme , amonyak uzaklaştırılması , yeniden karbonlama karışık ortamda filtrasyon , aktif karbon yöntemleri ardışık olarak uygulanmaktadır. Kadmiyum oksidin daha etkin özellikle küçük işletmelerde hidrojen peroksitle okside yükseltgeme ve çöktürme yaralı olmaktadır.


2.1.2. İYON DEĞİŞTİRİCİ YÖNTEMİ

Bu yöntem yaygın olarak ve geri kazanmaya yönelik kullanılmamaktadır. Çok sayıda kullanıma uygun reçine bulunmaktadır. Karışık kadmiyum siyanür çözeltilerinin geri kazanımı dışında, ekonomik olarak varsayılan bu yöntem , yaklaşık olarak kendini 2 yılda amorti etmektedir.

2.1.3. BUHARLAŞTIRMA İLE GERİ KAZANIM

Tek tesirli buharlaştırma ünitelerinde , gerçekleştirilen ve az rastlanan bir yöntem olup , geri kazanım ve su kullanımı karlı bir gösterge olduğunda kullanılır.



3. BAKIR GİDERİLMESİ

Temel olarak , metal yüzeyini işleme ve temizleme prosesleri atıksularında yoğun bir şekilde kaplanan bakır , ayrıca kağıt, gübre, otomotiv endüstrilerinde atıksuların dada görülür.

3.1. ARITIM TEKNOLOJİSİ

3.1.1. ÇÖKTÜRME

Bakırın giderilmesinde, temel yöntem , alkali pH ortamında , çözünmez hidroksit hidroksit veya sülfür şeklinde çöktürülmesidir. Asidik atıksularda kireç katkısı gereklidir. Bu alkali ortamı hazırlarken pahalı olan kostik genellikle pek tercih edilmez. Hidroksit aşamasından sonra oluşan bakır (2+) oksit , en düşük çözünürlüğe Ph ın 9,0-10,3 aralığında erişir. Minimum çözünürlük 0,01 mg/l’ dir. Bu görünümde en iyi çıkış akımı kalitesi ortaya çıkar. Kuramsal olarak böyle olmasına karşın , uygulamada kolloidal partiküllerin zor ayrılması , düşük reaksiyon hızları , pH dalgalanmaları ve diğer iyon etkileri gibi nedenlerle bu sonuca ulaşılamaz.

3.1.2. BUHARLAŞTIRARAK GERİ KAZANMA


Akımların ayrılması ve akım hızının azaltılması gibi modifikasyonlar ile birlikte kullanılır. Ters akım prensibine göre çalışan sistemlerde , bakırı giderilen suyun tekrar kullanımı olanaklıdır. Bu sistemin etkin kullanımı için , bakır kaplama tesislerinde , yüzey temizleme sularının mümkün olan en alt düzeye indirgenmesi önerilebilir. Enerji ekonomisi açısından , yaşamsal önem taşıyan kapasite azaltma işlemi dışında , ısı gereğini azaltmak üzere vakumlu buharlaştırıcılarda kullanılabilir. Bu yöntemin önemli sakıncası ise çeşitli safsızlıkları uzaklaşmayarak , kaplama banyosuna dönebilme olasılığıdır.


3.1.3. İYON DEĞİŞTİRİCİLER


İyon değiştiriciler , özellikle düşük bakır konsantrasyonlarında büyük etkinlik sağlarlar. Bu yöntemde sistemi kontrol eden atken giriş akımının debisidir. Burada rejenerasyon sırasında , bakırı geri kazanmak için , çok küçük hacim rejenerant kullanma gerekliliğidir. Teması yükseltmek üzere , uygulamada uzun ve ince kolonlar yeğlenir.

3.1.4. ELEKTROLOTİK GERİ KAZANMA

Önemli ölçüde başarı sağlayan bu yöntem , 2 g/lt den seyreltik konsantrasyonlarda , güç sarfiyatı nedeni ile ekonomik değildir. Bu yöntem bir ön konsantrasyon arttırıcı aşama gerektirir. Bakır siyanür , banyolarından , bakırın geri kazanımı , siyanür imhası ile birlikte yürür. Bu yöntem, iyon değiştiriciden gelen , konsantre rejenerasyon sonrası çözeltilerde de etkin bir şekilde de kullanılır.



4. +6 DEĞERLİKLİ KROMUN GİDERİLMESİ

4.1. ARITIM TEKNOLOJİSİ


4.1.1. İNDİRGEME

+6 değerlikli kromun , +3 değerlikli krom iyonlarına indirgenmesi ve bu iyona özgü yöntemler ile giderilmesi çok sık rastlanan bir yöntemdir. Bu olgu ,sülfirik asit ile ph sı 3 e indirilmiş ortamda SO2, NaHSO3 veya FeSO4 gibi indirgeyiciler ile gerçekleştirilir. %100 etkin olmayan bu indirgeme işlemini , reaksiyon zamanı , pH ve indirgenin özellikleri belirler.

Kromik asit kaplama banyoları atıklarının indirgenmesinde kullanılan en etkin madde SO2 olup Ph nın 2.5-4.0 olduğu ortamda 0,01 mg/lt düzeyine kadar indirgenme olmaktadır. +6 değerlikli kromun her kg’ı başına 2 kg SO2 gerektiği saptanmıştır. Kötü koku ve korozyon problemleri nedeniyle NaHSO3’ün kullanım alanı sınırlıdır. Bu nedenle sağlık sorunlarına yol açmasına rağmen , yerine SO2 kullanılmaktadır. Bazı tesislerde ise 2 kademeli uygulama söz konusudur. İlk aşamada , SO2 kullanılmakta , bilahare hidrozin ile indirgeme ve Na2CO3 ile kromik asit şeklinde çöktürme yapılmaktadır. Bir diğer indirgeyici FeSO4 ise Ph a bağlı olmayan etkinliğe sahiptir. Yalnız ph ın düşük olduğu ortamda da kalış zamanı kısalmaktadır. Bu maddenin dezavantajı ise oluşan çamur miktarının fazlalığıdır.

4.1.2. İYON DEĞİŞTİRİCİ

İyon değiştirici yöntemi, kromun geri kazanılması açısından ekonomik bulunmaktadır. +3 değerlikli kromu gidermek üzere katyon değiştirici , kromat ve dikromat iyonları için ise anyon karıştırıcılar kullanılabilir.

Anyon değiştirici reçineler , NaOH ile rejenere edilir ve sodyum kromat çözeltiye alınır. Bilahare sodyum kromat , bir katyon değiştiriciden geçirilerek %6’ ya kadar konsantrasyonlarda kromik asit elde edilir.
İyon değiştirici yöntemi , suyun geri kullanımına da ekonomik katkıda bulunur. Bu yöntemde Ph kritik bir faktördür. 4’ten düşük Ph larda, kromik asidin oksidasyon potansiyeli reçineleri etkilerken 6’nın üzerinde kromatın , dikromat iyonuna olan oranı büyür.

Çoğunluk anyon değiştiriciler , dikromata karşı pek etkin değildirler. Genellikle optimum Ph 4.5-5 olup kapasite yaklaşık olarak 40 g kromat/lt reçinedir

4.1.3. ELEKTROKİMYASAL İNDİRGEME

Uluslararası literatürde “ cementation” olarak geçen bu yöntemde +6 değerlikli krom hem elementel demir, hem de +2 değerlikli demir iyonu ile reaksiyona girerek , +3 değerlikli kroma indirgenir....

Makalenin tamamını indirmek için lütfen aşağıdaki linki kullanın:


Ağır Metallerin Giderilmesi ( İndir )