УДАЛЕНИЕ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД ЦИАНИДОВ ИОННЫМ ОБМЕНОМ

Удаление из сточных вод цианидов ионным обменом - осуществляется сильноосновным анионитом. Цианиды — соли цианистоводородной (синильной) кислоты — в сточных водах присутствуют в виде простых и комплексных анионов. Для обработки сточных вод, имеющих щелочную реакцию, применяются аниониты в солевой форме; для нейтральных и кислых (случай, встречающийся редко) сточных вод анионообменные смолы применяются как в солевой, так и в гидроксильной форме. При использовании анионитов в солевой форме для извлечения из сточных иод с высоким значением рН простых цианидов можно применять только сильноснонные аниониты. Емкость слабоосновных анионитов по цианид-ионам в солевой форме незначительна. В нейтральных или слабокислых растворах цианиды находятся и виде слабодиссоциированной синильной кислоты. Так как ионный обмен возможен только при одновременной диссоциации как кислоты, так и функционных групп смолы, необходимо, чтобы между цианидами (синильной кислотой) и анионитом и гидроксильной форме соблюдалось неравенство: 14 - рК катионита > рК кислоты. Учитывая, что рК слабоосновных анионитов находится в пределах 7—9, это неравенство не соблюдается, и такие аниониты в гидроксильной форме также не могут поглощать цианиды из сточных вод. При сорбции цианидов сильноосновными анионитами в гидроксильной форме (рК ионитов равно 0—1) это неравенство соблюдается и последние эффективно поглощают цианиды из нейтральных и слабокислых растворов. При сорбции цианидов смолами в солевой форме из нейтральных или слабокислых стоков одним из продуктов реакции обмена является синильная кислота, которая полностью сдвигает равновесие обмена влево и взаимодействия между анионитом и синильной кислотой не происходит. При выборе формы аиионита для извлечения цианидов и оптимального значения рН стоков, подаваемых на иониты, следует учитывать, что сорбция цианидов анионитами в солевой (хлоридной) форме из щелочной среды проходит с выделением сильного электролита (хлоридов), который сдвигает равновесие реакции влево. В то же время сорбция цианидов из нейтральных или слабокислых сред анионитами в гидроксильной форме идет с образованием воды. Поэтому емкость анионитов в гидроксильной форме выше, чем в солевой. Таким образом процесс извлечения цианидов из сточных вод целесообразно проводить при работе смолы в гидроксильной форме при подаче на иониты сточных вод, имеющих нейтральную или кислую реакцию. При высоком значении рН исходной сточной воды перед подачей на анионит ее подвергают Н-катионироваиию, в результате чего величина рН воды перед поступлением на анионит снижается и извлечение цианидов на анионите происходит в наиболее благоприятных условиях. При сорбции простых цианидов одна гидратированная активная группа смолы присоединяет только один цианид-ион, в то время как при взаимодействии с комплексными анионами она поглощает в 1,5—2 раза больше. Кроме того, при увеличении валентности сорбируемого иона степень сродства к аниониту возрастает. Поэтому многовалентные анионы цианистых комплексов поглощаются смолами в большей степени, чем простые, одновалентные и емкость анионитов по цианидам больше при поглощении из растворов цианистых комплексов. Для извлечения цианидов из сточных вод рекомендуются: сильноосновный анионит АВ-17 и анионит средней основности ЭДЭ-10П. При очистке сточных вод, содержащих цианиды, связанные в комплекс с медью, обменная емкость АВ-17 до проскока составляет: по меди 37,5—74 мг/г (3,7—7,4% массы смолы), по цианид-ионам 48—115 мг/г (5 — 11,5 массы смолы). Аниониты сильных кислот значительно снижают емкость аиионита АВ-17 по цианидам. Для предотвращения этого рекомендуется перед анионированием на сильноосновном анионите подвергать воду предварительному анионированию на слабоосновном анионите для извлечения анионов сильных кислот. Регенерация сильноосновного анионита производится 5—10%-ми растворами едкого натра или хлористого натрия. Десорбция цианидов проходит не полностью (простые цианиды десорбируются на 80—90, комплексные на 42—78%). Достижение большей полноты регенерации требует значительного расхода регенерирующих растворов. Элюаты от регенерации ионитов содержат до 10—15 г/л цианидов и могут быть утилизованы в производстве или обезврежены электрохимическими либо реагентными методами.