የኤሌክትፕላቲንግ የቆሻሻ ውሃ አያያዝን በተመለከተ የክሮም ቅነሳ

የኬሚካል ልወጣ፡ ከሄክሳቫለንት ወደ ትራይቫለንት ክሮሚየም

ሜካኒዝም እና ኬሚስትሪ

ሄክሳቫለንት ክሮሚየም (Cr(VI)) ወደ ትራይቫለንት ክሮሚየም (Cr(III)) መቀየር ለኢንዱስትሪ ኤሌክትሮፕላቲንግ ሂደት እና ለኤሌክትሮፕላቲንግ ቆሻሻ ውሃ አያያዝ በክሮሚየም ቅነሳ ሂደት ውስጥ ወሳኝ እርምጃ ነው። የሶዲየም ባይሰልፋይት መፍትሄ እና ፈሳሽ ሶዲየም ባይሰልፋይት ሄክሳቫለንት ክሮሚየምን ከሂደት ቆሻሻ ውሃ ለማስወገድ የሚተገበሩ መደበኛ የመቀነስ ወኪሎች ናቸው። ቅነሳው በዋነኝነት የሚከሰተው በዝቅተኛ ፒኤች (<4) ላይ ጥሩ አፈጻጸም ሲኖረው ነው።

ሶዲየም ባይሰልፋይት ከሰልፈር ዳይኦክሳይድ ይልቅ ይመረጣል ምክንያቱም ለመያዝ ቀላል ስለሆነ፣ ግፊት የተደረገባቸው ስርዓቶችን ስለማይፈልግ እና ለጥሩ የመድኃኒት ቁጥጥር የበለጠ ተስማሚ ነው። ሰልፈር ዳይኦክሳይድ እንደ ቅነሳ ወኪል ውጤታማ ነው፤ ሆኖም ግን፣ በጋዝ ሁኔታው ​​እና በመርዛማነቱ ምክንያት የአያያዝ ችግሮችን ያስከትላል። በላብራቶሪ እና በኢንዱስትሪ ጥናቶች፣ ሶዲየም ባይሰልፋይት ትክክለኛ የፒኤች እና የመጠን ቁጥጥር ሲደረግለት ወጥ የሆነ እና ቀልጣፋ የCr(VI) ማስወገድን ያገኛል፣ ሰልፈር ዳይኦክሳይድ ደግሞ ተመጣጣኝ የቅናሽ መጠኖችን ሊያቀርብ ይችላል ነገር ግን የአሠራር እና የደህንነት መስፈርቶችን ጨምሯል።

የቅናሹ ውጤታማነት በፒኤች ላይ በእጅጉ የተመካ ነው። የCr(VI) ልወጣ ፍጥነት እና ሙሉነት ከፍ ለማድረግ እና ከመጠን በላይ የቢሰልፋይት ፍጆታን እና ሁለተኛ ደረጃ ሰልፌት መፈጠርን ለመቀነስ ከ2-3 ባለው ክልል ውስጥ ያለ ፒኤች በጣም ጥሩ ነው። ፒኤች ከ4 በላይ ሲጨምር፣ የምላሽ መጠኑ እና ቅልጥፍናው በከፍተኛ ሁኔታ እየቀነሰ ይሄዳል፣ ይህም ያልተሟላ ቅነሳ እና ከፍተኛ የኬሚካል ወጪዎችን ያስከትላል። ስለዚህ፣ በሎንንሜትር የተመረተውን የውስጥ ጥግግት መለኪያ እና የሚወዛወዝ ጥግግት ሜትር ቴክኖሎጂ፣ የሶዲየም ባይሰልፋይት መፍትሄዎችን በእውነተኛ ጊዜ ጥግግት ለመከታተል ከጊዜ ወደ ጊዜ ጥቅም ላይ እየዋሉ ሲሆን፣ ወጪን በማመቻቸት እና ቆሻሻን በመቀነስ ትክክለኛውን የሪአጀንት ክምችት መጨመርን ያረጋግጣል።

የሶዲየም ባይሰልፋይት ክምችት ክትትል የምግብ መጠንን ለማስተካከል እና ከመጠን በላይ መጠቀምን ለመቀነስ ያስችላል፣ ይህም የቆሻሻ ውሃ ፍሳሽን ተገዢነት ለመጠበቅ እና በሰልፌት የበለፀጉ የፍሳሽ ጅረቶችን ጫና ለመቀነስ ወሳኝ ነው።

ዝናብ እና ማስወገድ

ሄክሳቫለንት ክሮሚየም በኬሚካላዊ መንገድ ወደ ትራይቫለንት ክሮሚየም ከተቀነሰ በኋላ፣ የሚቀጥለው እርምጃ ዝናብ ይሆናል። Cr(III) የመፍትሄው ፒኤች ሲጨምር የማይሟሟ ክሮሚየም ሃይድሮክሳይድ ይፈጥራል፣ ብዙውን ጊዜ እንደ ሶዲየም ሃይድሮክሳይድ ያሉ አልካላይኖችን በመጨመር።

ውጤታማ የሆነ የዝናብ መጠን የፒኤች መጠን በጥንቃቄ መቆጣጠርን ይጠይቃል። ለክሮሚየም ሃይድሮክሳይድ ዝናብ ተስማሚው የፒኤች መጠን በተለምዶ ከ7.5 እስከ 9.0 ባለው ክልል ውስጥ ነው። ፒኤች በጣም ዝቅተኛ ከሆነ ሃይድሮክሳይድ አይፈጠርም ወይም እንደገና ይፈርሳል፤ ፒኤች በጣም ከፍተኛ ከሆነ አምፎተሪክ መሟሟት ሊከሰት ይችላል፣ ይህም በመፍትሔው ውስጥ ክሮሚየም እንዲጨምር ያደርጋል። የሶስት ቫለንት ክሮሚየም ክምችት የቅንጣት መፈጠርን እና የመላመድ ችሎታን ይነካል፤ ከፍተኛ የCr(III) ክምችት የበለጠ ጠንካራ የቅንጣት እድገትን ያበረታታል፣ የጭቃ ባህሪያትን ያሻሽላል እና የመለያየትን ቀላልነት ያበረታታል።

በኤሌክትሮፕላቲንግ የቆሻሻ አያያዝ ውስጥ ለተሻለ የጭቃ አያያዝ፣ የክሮሚየም ሃይድሮክሳይድ ዝናብን በብቃት መለየት ወሳኝ ነው። እንደ የስበት ሴዲመንቴሽን፣ ግልጽነት እና ማጣሪያ ያሉ ቴክኒኮች ጥቅም ላይ ይውላሉ። ምርጥ ልምዶች ወጥ የሆነ የፒኤች መጠን መጠበቅ፣ የፍሎክኩላንት መጨመርን ማመቻቸት እና የጭቃ ወጥነትን ለመቆጣጠር አውቶማቲክ ጥግግት መለኪያን መጠቀምን ያካትታሉ፣ ይህም ለክሮሚየም በቆሻሻ ውሃ አያያዝ ውስጥ ካለው ተገዢነት እና የሂደት መረጋጋት ጋር ይገናኛል።

እንደ ኤሌክትሮፕላቲንግ ያሉ መሳሪያዎችን በመጠቀም ለኤሌክትሮፕላቲንግ የሚሆን የውስጥ ጥግግት መለኪያ፣የሚወዛወዝ ጥግግት መለኪያዎች(የመጠጋጋት መለኪያ ንዝረት መርህ)፣ ለኦፕሬተሮች በጠጣር ይዘት ላይ በእውነተኛ ጊዜ ግብረመልስ ይሰጣል እንዲሁም ከመጠን በላይ ውሃ ወይም ያልተቀነሰ የክሮሚየም አየኖች ሳይኖሩ ቀልጣፋ የዝቃጭ ማስወገጃን ለማረጋገጥ የሂደት ማስተካከያዎችን ያግዛል። የዝቃጭ ልቀትን በአግባቡ መለየት እና አያያዝ ሁለተኛ ደረጃ ብክለትን ይቀንሳል እና ለኤሌክትሮፕላቲንግ ተቋማት ጥብቅ የአካባቢ ተገዢነትን ለማሳካት ይረዳል።

ባጭሩ፣ በኤሌክትሮፕላቲንግ ውስጥ ትክክለኛ የሶዲየም ባይሰልፋይት አተገባበር፣ ጥብቅ የፒኤች ቁጥጥር እና የእውነተኛ ጊዜ የሂደት ክትትል ጥምረት - እንደ ሎንንሜትር ባሉ የላቁ መሳሪያዎች የተመቻቸ - በኤሌክትሮፕላቲንግ ውስጥ ዘመናዊ የክሮሚየም ቅነሳ ቴክኒኮችን ዋና መሠረት ይፈጥራል እና ደህንነቱ የተጠበቀ እና ታዛዥ የሆኑ የቆሻሻ ውሃ አያያዝ ስራዎችን ያረጋግጣል።

የሂደት ቁጥጥር እና መሳሪያ

አስፈላጊ የክትትል መለኪያዎች

የሄክሳቫለንት ክሮሚየም ቅነሳን ቀጣይነት ያለው ክትትል ለኢንዱስትሪ ኤሌክትሮፕላቲንግ ሂደት ተገዢነት እና ለአካባቢ ጥበቃ ወሳኝ ነው። ቁልፍ የአሠራር መለኪያዎች pH፣ የኦክሳይድ-መቀነስ አቅም (ORP) እና የክሮሚየም አዮን ክምችት ያካትታሉ። ፒኤችን በ2.0–3.0 ባለው ምርጥ ክልል ውስጥ ማቆየት የሄክሳቫለንት ክሮሚየም ቅነሳ ውጤታማነትን ከፍ ያደርገዋል እና ወደ ትራይቫለንት ክሮሚየም በሚደረገው ሽግግር ላይ ትክክለኛ ቁጥጥር እንዲኖር ያስችላል፣ የብክለት አደጋዎችን ይቀንሳል እና በቆሻሻ ውሃ ፍሳሽ ተገዢነት ላይ የቁጥጥር ተገዢነትን ያረጋግጣል።

የኦአርፒ ክትትል በሬድኦክስ ሁኔታ ላይ ፈጣን ግብረመልስ ይሰጣል፣ ይህም ያልተሟላ የሄክሳቫለንት ክሮሚየም ማስወገጃ የመጀመሪያ አመላካች ሆኖ ያገለግላል። ለኬሚካላዊ አለመረጋጋታቸው እና መረጋጋት የሚመረጡ የወርቅ ኤሌክትሮዶች በሚያስፈልገው የቆሻሻ ውሃ ማትሪክስ ውስጥ የላቀ አፈፃፀም ይሰጣሉ። ከሌሎች ብረቶች በተለየ፣ ወርቅ ብክለትን ይቋቋማል እና ትክክለኛ የኦአርፒ ምልክቶችን ይጠብቃል፣ በተለይም ከፍተኛ የክሎራይድ፣ የከባድ ብረቶች ወይም የኦርጋኒክ ብክለቶች ሌሎች የኤሌክትሮድ ቁሳቁሶችን አደጋ ላይ የሚጥሉበት። ለምሳሌ፣ በከፍተኛ ፍጥነት በሚሰሩ የክሮሚየም ቅነሳ ሂደቶች ወቅት፣ የወርቅ ኤሌክትሮዶች በተራዘሙ ስራዎች ላይ መለኪያን ይጠብቃሉ እና በተለዋዋጭ የኬሚካል ጭነቶች ስር እንኳን ሊባዙ የሚችሉ ውጤቶችን ያስገኛሉ።

የክሮሚየም አዮን ክትትል፣ በእውነተኛ ጊዜ ተንታኞች የሚከናወን፣ የመቀነሱን ሂደት የሚለካ እና ሙሉ ልወጣን ያረጋግጣል። ይህ እርምጃ ወሳኝ ነው ምክንያቱም የሄክሳቫለንት ክሮሚየም በኤሌክትሮፕላቲንግ ቆሻሻ ውሃ አያያዝ እና አስተዳደር ላይ ከፍተኛ የጤና እና የተገዢነት አደጋዎችን ስለሚያስከትል።

የመስመር ውስጥ እና አውቶማቲክ የመለኪያ መሳሪያዎች

ትክክለኛ የሶዲየም ባይሰልፋይት ክምችት ክትትል የቅናሽ ሂደቱን ለመቆጣጠር ወሳኝ ነው፣ ምክንያቱም ሶዲየም ባይሰልፋይት በተለምዶ ለሄክሳቫለንት ክሮሚየም ማስወገጃ እንደ መቀነሻ ወኪል ስለሚውል። የፈሳሽ ሶዲየም ባይሰልፋይት መጠን ከብክለት ጭነት ጋር መዛመድ አለበት፣ ይህም ለኢንዱስትሪ ቆሻሻ ውሃ አያያዝ የውስጥ ጥግግት መለኪያ ወሳኝ ያደርገዋል።

የሚወዛወዘው ጥግግት መለኪያ በዴንሲቲ ሜትር ኦሲሌሽን መርህ አማካኝነት የመፍትሄ ጥግግትን በመወሰን በራስ-ሰር፣ በመስመር ውስጥ መለኪያ ይሰጣል። የሶዲየም ባይሰልፋይት መፍትሄ ክምችት ከዴንሲቲ ጋር በቀጥታ ስለሚዛመድ፣ እነዚህ መሳሪያዎች ቀጣይነት ያለው፣ ጣልቃ የማይገባ መለኪያ ይሰጣሉ። ለምሳሌ፣ የሎንንሜትር የሚወዛወዝ ጥግግት መለኪያዎች በብቃትየትራክ ጥግግት ለውጦች, በኤሌክትሮፕላቲንግ ሁኔታዎች ውስጥ የሶዲየም ባይሰልፋይት አጠቃቀምን ለማመቻቸት ፈጣን የመጠን ማስተካከያዎችን ማመቻቸት።

ዘመናዊ የዴንሲቲ ሜትሮች፣ ከሎንሜትር የሚመነጩትን ጨምሮ፣ ደረጃውን የጠበቀ የ4-20 mA ምልክት ያወጣሉ፣ ይህም ከአውቶሜትድ የሂደት መቆጣጠሪያ ስርዓቶች ጋር እንከን የለሽ ውህደት እንዲኖር ያስችላል። ከውስጥ መስመር ፒኤች እና ከኦአርፒ መሳሪያዎች ጋር ሲጣመሩ፣ የተዘጋ የግብረመልስ ዘዴ ይፈጥራሉ። ይህ ስርዓት የኬሚካል መጠን እና የአሠራር መለኪያዎችን በእውነተኛ ጊዜ ያስተካክላል፣ ይህም በክሮም ቅነሳ ሂደቶች ውስጥ ከመጠን በላይ ፍጆታን፣ ከመጠን በላይ መጠን መውሰድን ወይም የቁጥጥር ጥሰቶችን ይከላከላል። ከእነዚህ መሳሪያዎች የሚገኝ መረጃ ለቀጣይ ሰነዶች እና ለተቆጣጣሪ ባለስልጣናት ሪፖርት ለማድረግም ያገለግላል።

የመለኪያ እና የጥገና ፕሮቶኮሎች አስተማማኝ መለኪያ ለማግኘት አስፈላጊ ናቸው። የመስመር ውስጥ ጥግግት የመለኪያ መሳሪያዎች የሶዲየም ባይሰልፋይት መፍትሄ ወይም ዲሚኒራላይዝድ ውሃ በሚታወቁ ደረጃዎች በመጠቀም መደበኛ የዜሮ እና የስፔን መለኪያ ያስፈልጋቸዋል። የ ORP ሜትሮች በተረጋገጡ የሬዶክስ ቋቶች እና የፒኤች መሳሪያዎች ከእያንዳንዱ የአሠራር ለውጥ በፊት በተለይም ለክሮሚየም ቆሻሻ ውሃ አያያዝ በ NIST-ተከታተል በሚችል የፒኤች መፍትሄዎች ተስተካክለው መረጋገጥ አለባቸው።

ለኤሌክትሮፕላቲንግ እና ለሄክሳቫለንት ክሮሚየም ብክለት ቁጥጥር ውጤታማ የአካባቢ ተገዢነት፣ እነዚህ የመለኪያ መሳሪያዎች የሚከተሉትን ይደግፋሉ፡

• ወጥ የሆነ የኬሚካል መጠን መኖሩን ለማረጋገጥ አውቶማቲክ የጥግግት መለኪያ
• ለጠንካራ የሂደት እርማት የእውነተኛ ጊዜ ጥግግት ክትትል
• ከ4-20 mA ውፅዓት በመጠቀም ለ PLC ወይም SCADA ስርዓቶች ቀጥተኛ ግብረመልስ

ፕሮቶኮሎች ትክክለኛነትን ለመጠበቅ እና መንሸራተትን ለመቀነስ በየቀኑ የሚደረጉ የካሊብሬሽን ፍተሻዎችን፣ ወርሃዊ የዳሳሽ ጽዳትን እና የላቦራቶሪ ቲቴሬሽን ዘዴዎችን በመጠቀም ወቅታዊ ማረጋገጫን ይመክራሉ። ይህ ጥብቅ አካሄድ የሂደቱን መረጋጋት ለመጠበቅ፣ ተገዢነትን ለመጠበቅ እና የክሮሚየም ቅነሳ ቴክኒኮችን በኤሌክትሮፕላቲንግ ቆሻሻ ውሃ አካባቢዎች ለማመቻቸት የተነደፈ ነው።

ውጤታማ የሄክሳቫለንት ክሮሚየም ማስወገድ እና የአካባቢ ተገዢነትን ማረጋገጥ

የኤሌክትሮፕላቲንግ ቆሻሻ ውሃ ማከሚያ ፕሮግራሞች የተነደፉት ለሄክሳቫለንት ክሮሚየም (Cr(VI)) ክምችት ጥብቅ የፍሳሽ ማስወገጃ ደረጃዎችን በማክበር ላይ ነው። የስራ ፍሰቱ በተለምዶ የሚጀምረው በክሮሚየም ተሸካሚ ጅረቶች መለያየት ሲሆን ባለብዙ ደረጃ ቅነሳ እና የክትትል ሂደትን ይከተላል።

መደበኛ የሕክምና ቅደም ተከተል የሚጀምረው የቆሻሻ ውሃውን ፒኤች በማስተካከል፣ ከዚያም እንደ ፈሳሽ ሶዲየም ባይሰልፋይት መፍትሄ ያሉ የመቀነስ ወኪሎችን በመጨመር ነው። የመቀነስ ደረጃው መርዛማ ሄክሳቫለንት ክሮሚየምን ወደ ትራይቫለንት ክሮሚየም (Cr(III)) ይለውጠዋል፣ ይህም መርዛማ ያልሆነ እና እንደ ሃይድሮክሳይድ ሊፈጠር ይችላል። የሶዲየም ባይሰልፋይት ክምችትን መከታተል በቂ ቅነሳን ለማረጋገጥ እና ከመጠን በላይ መጠቀምን ለማስወገድ ወሳኝ ነው፣ ይህም ወደ አላስፈላጊ የሬአጀንት ወጪዎች እና ሁለተኛ ብክለት ያስከትላል።

የላቀ የሂደት ቁጥጥር እንደ ሎንሜትር የሚንቀሳቀሱ የጥግግት ሜትሮች ባሉ ቴክኖሎጂዎች በሚቀርቡት የመስመር ውስጥ ጥግግት መለኪያ ላይ የተመሰረተ ነው። የጥግግት ሜትር ንዝረት በእውነተኛ ጊዜ የፈሳሽ ሶዲየም ባይሰልፋይት ክምችትን ይለካል፣ ይህም በክሮም ቅነሳ ሂደት ወቅት ተገቢውን መጠን ያረጋግጣል። ለኤሌክትሮፕላቲንግ የውስጥ ጥግግት መለኪያ በራስ-ሰር፣ ቀጣይነት ያለው የሬአጀንት ጥንካሬዎችን መከታተል፣ የኦፕሬተር ጣልቃ ገብነትን እና ስህተትን መቀነስ ያስችላል።

ከተቀነሰ በኋላ፣ ቀጣይ ማጣራት እና ማጣሪያ የተቀዳውን ትራይቫለንት ክሮሚየም ያስወግዳል። ፈሳሹ ለክሮሚየም አዮን ክምችት የተደነገጉ መስፈርቶችን የሚያሟላ መሆኑን ለማረጋገጥ፣ የቆሻሻ ውሃ ፍሳሽ ተገዢነት ፕሮቶኮሎች ትክክለኛ የትንታኔ ክትትል ያስፈልጋቸዋል። የአቶሚክ መምጠጥ ስፔክትሮፎቶሜትሪ (AAS) የCr(VI) እና የጠቅላላ ክሮሚየም ዱካ ደረጃዎችን ለመለየት የወርቅ ደረጃ ያለው ዘዴ ነው፤ ልዩነቱ አስተማማኝ የቁጥጥር ሪፖርትን ይደግፋል። በዲፊኒልካርባዚድ ምላሽ ላይ የተመሠረተ የቀለም ትንተና፣ ለቀረው ሄክሳቫለንት ክሮሚየም ፈጣን የማጣሪያ መሳሪያ ያቀርባል፣ ይህም ከፍተኛ ስሜታዊነት ያለው ተደጋጋሚ፣ በቦታው ላይ ክትትል ያስችላል።

ለኤሌክትሮፕላቲንግ ስራዎች የአካባቢ ተገዢነትን መጠበቅ የክሮሚየም ዝርያዎችን በቆሻሻ ውሃ አያያዝ ወቅት በተከታታይ የመከታተል እና የመቆጣጠር ችሎታ ላይ የተመሰረተ ነው። አውቶማቲክ ጥግግት መለኪያ በኤሌክትሮፕላቲንግ ውስጥ ለሶዲየም ባይሰልፋይት አተገባበር ፈጣን ግብረመልስ ይሰጣል፣ ይህም የመድሃኒት መጠን ምላሽ ሰጪ ቁጥጥርን ይደግፋል። የኤኤኤስ እና የቀለም ምርመራዎች የክትትል ውጤቶች ከቁጥጥር ገደቦች ጋር ተሻጋሪ ናቸው - ብዙውን ጊዜ ለCr(VI) ≤0.1 mg/L - የብክለት ቁጥጥር ውጤታማነትን ለማረጋገጥ እና ለባለስልጣናት የሰነድ ተገዢነትን ለማረጋገጥ።

የሕክምና ሂደቱ ከፍተኛ መጠን ያለው የተረፈ ሄክሳቫለንት ክሮሚየም መጠን ካገኘ፣ እንደ ጭማሪ ሪአጀንት መጨመር፣ የፒኤች ዳግም ማመቻቸት ወይም የተራዘመ የማቆያ ጊዜዎች ያሉ የመላመድ ስልቶች ይቀሰቀሳሉ። ይህ ተለዋዋጭ ማስተካከያ፣ ከሎንሜትር ሜትር አስተማማኝ የመስመር ውስጥ ጥግግት ክትትል ጋር ተዳምሮ ሄክሳቫለንት ክሮሚየም የማስወገድ ውጤታማነትን ያረጋግጣል። እነዚህን ንጥረ ነገሮች በማዋሃድ፣ የክሮም ቅነሳ ሂደት ከሚለዋወጡ የመውጫ ደረጃዎች ጋር ይጣጣማል እና ከሄክሳቫለንት ክሮሚየም መጋለጥ ጋር የተያያዙ የአካባቢ እና የሙያ ጤና አደጋዎችን ይቀንሳል።