Aslında buna rağmencıva reaktifleriCıvanın tespiti ve araştırılması için yaygın olarak kullanılan bazı reaktifler, bileşik binaları şekillendirerek cıvayı sudan çıkarma veya çıkarma yeteneğine sahiptir. İyileştirme potansiyeline rağmen cıva reaktifleri Özellikle belirli cıva emici maddelerin aksine, su arıtma uygulamalarında kullanıldığında zorunluluklar gösterir.
Kullanımıcıva reaktifleriSu arıtma proseslerinde çoğu zaman birkaç unsurdan dolayı hayal kırıklığı yaşanır. Cıva reaktiflerinin seçiciliği ve yeterliliği, her şeyden önce, cıvanın su kaynaklarından uzaklaştırılmasında, aslında bu nedenle açıkça amaçlanan cıva sorbentlerinin miktarı o kadar yüksek olmayabilir. Bu sorbentler, cıva partiküllerine karşı yüksek sevgi ve sınırlayıcı limite sahip olacak şekilde tasarlanmış olup, sulu koşullardan başarılı bir şekilde atılmayı garanti etmektedir.
Ayrıca, su arıtımında cıva reaktiflerinin kullanılması, yıkıcı sonuçların eskimesi veya su kaynağına fazladan kirletici maddelerin sunulması açısından endişelere yol açabilir. Cıva içeren maddelerin kullanımına ilişkin beklenen ekolojik etki ve güvenlik kaygıları, su iyileştirme provalarında geniş kabul görme noktalarını daha da yoğunlaştırıyor.
Ayrıca, çok geniş kapsamlı su arıtma faaliyetleri için cıva reaktiflerini kullanmanın maliyet yeterliliği ve çok yönlülüğü, özellikle cıva sorbentleri gibi daha etkili ve belirlenmiş diğer seçenekler mevcut olduğunda zorluklar yaratabilir.
Özet olarak, cıva reaktifleri, madde bağlantıları yoluyla sudan cıvanın atılması için potansiyel sunarken, bunların seçicilik, doğal etki ve sağduyu ile ilgili kısıtlamaları, özel cıva sorbentleriyle karşılaştırıldığında, başarılı ve desteklenebilir su arıtma düzenlemeleri için belirli sorbentlerin kullanılmasının önemini vurgulamaktadır.
Cıva reaktifleri cıvayı sudan nasıl bağlar ve çıkarır?
Kesincıva reaktifleriçözünmeyen bileşikler oluşturmak üzere cıvayı seçici olarak bağlayarak sudan çözünmüş cıva iyonlarını çıkarabilir. Kullanılan yaygın reaktifler şunları içerir:
Sülfür - Siyah cıva sülfür çökeltisi oluşturmak için cıva ile reaksiyona girer. Yaygın sülfür kaynakları sodyum sülfür, amonyum sülfür ve hidrojen sülfür gazıdır.
Ditiyokarbamat - Cıva iyonlarını bağlayarak çöken stabil sarı bir kompleks oluşturur. Sodyum dietilditiyokarbamat en sık kullanılır.
Tiyol-işlevselleştirilmiş silika - Cıva, kükürt için güçlü bir afinite gösterir ve silika yüzeylerindeki tiyol gruplarına bağlanır.
Ferrosiyanür - Cıva iyonlarıyla çözünmeyen bir mavi ferrosiyanür kompleksi oluşturur.
Politiol reçineleri - Cıvayı yakalayabilen birden fazla tiyol fonksiyonel grubu içerir.
Çöken cıva bileşikleri veya reçineye bağlı cıva daha sonra filtrelenebilir veya sudan ayrılabilir. Bu, çözünmüş cıva konsantrasyonlarının azaltılmasını sağlar. Bazı reaktifler maksimum cıva giderme verimliliği için optimize edilmiştir.
Ancak cıva reaktifleri çoğu zaman cıvayı içme suyu için gereken çok düşük seviyelere indiremez. Yüksek kaldırma için birden fazla uygulamaya ihtiyaç vardır. Seçiciliği azaltan diğer metallerle çapraz reaksiyonlar da meydana gelebilir.
Su arıtımında cıva reaktiflerini kullanmanın sınırlamaları nelerdir?
Cıva reaktifleri sudan cıvayı bir dereceye kadar çıkarabilse de, su arıtma için uygulanabilirliği sınırlayan bazı dezavantajlara sahiptirler:
Maksimum temizleme verimliliği için tasarlanmamıştır - Öncelikle sorbent kapasitesinden ziyade analitik reaktivite için optimize edilmiştir.
Sınırlı temizleme kapasitesi - %30-70 oranında giderme sağlayabilir ancak içme suyu standartlarını karşılayamaz.
Diğer numune bileşenlerinden kaynaklanan girişim - Reaktifler tercihen matris bileşenlerini bağlayarak cıva giderimini azaltabilir.
Zor ayırma - Oluşan ve pıhtılaştırıcı gerektiren ince çökeltiler nedeniyle yavaş filtreleme.
Reaktif tüketimi - Temizleme performansını korumak için sürekli ekleme gerekir.
İkincil kirlilik - Kullanılmış reaktifler ve cıva bileşikleri dikkatli bir şekilde imha edilmelidir.
Maliyet - Aktif karbon veya diğer sorbentlerle karşılaştırıldığında nispeten pahalıdır.
Seçicilik eksikliği - Çok spesifik olmadığı sürece cıva ile birlikte diğer metalleri de çıkarabilir.
Bu sınırlamalar nedeniyle, cıva reaktifleri içme suyunun arıtılmasında veya cıvayla kirlenmiş atık suyun deşarj limitlerini karşılayacak şekilde arıtılmasında tek başına yetersizdir.
Cıvayı sudan uzaklaştırmak için hangi alternatif teknolojiler daha iyidir?
Özel sorbentler ve membran filtreleme sistemleri, yeniden kullanım veya güvenli deşarj amacıyla sudaki cıvanın etkili bir şekilde azaltılması için genellikle cıva reaktiflerinden daha uygundur.
Sülfür, klorür veya amin grupları ile emprenye edilmiş aktif karbon, seçici olarak cıvayı adsorbe eder. Yüksek kapasite ve hızlı kinetik sunar.
Tiyol fonksiyonel gruplarına sahip iyon değişim reçineleri, cıva miktarını milyarda bir seviyesine düşürebilir.
Modifiye kitosan gibi nano-sorbentler cıva alımı için yüksek yüzey alanına sahiptir.
İnce film kompozitleri ve sülfürle değiştirilmiş membranlar gibi membranlar cıva iyonlarını filtreler.
Ortaya çıkan biyosorbentler, iyonik civaya sıkı bir şekilde bağlanan yüzey reseptörlerine sahip bakteri veya algleri kullanır.
Bu özel cıva giderme teknolojileri, büyük su hacimlerini minimum düzeyde ikincil kirlilikle maliyet etkin bir şekilde arıtabilir. Optimum matris uyumluluğu, kinetik, soğurma kapasitesi ve rejenerasyon kolaylığı için tasarlanmıştır.
Cıva reaktifleri sudan cıva ekstraksiyonu için ne zaman yararlı olabilir?
Toplu su arıtımı için uygun olmasa da cıva reaktifleri aşağıdakiler için uygulanabilir:
Laboratuvar analizi öncesinde sulu cıva numunelerinin ekstraksiyonu - Doğru ölçüm için numune matriksinden cıvayı uzaklaştırır.
Birincil emici sistemlerden sonra parlatma işlemi - Kimyasal reaksiyon yoluyla kalan düşük cıva seviyelerini azaltır.
Cıva giderme verimliliğinin yerinde testi - Reaktifler, prosesi optimize etmek için tedaviden sonra kalan cıva seviyelerini tespit eder.
Küçük cıva dökülmelerinin manuel olarak iyileştirilmesi - Taşınabilir reaktif kitlerini kullanarak döküntüyü kontrol altına alın ve cıvayı çökeltin.
Atıklarda cıvanın stabilizasyonu - Reaktifler katılaşmış çamurlardan ve diğer cıva içeren atıklardan sızmayı azaltır.
Atık su akışlarının izlenmesi - Cıvanın sürekli ölçümü yoluyla deşarj seviyelerinin yönetmeliklere uygun olmasını sağlayın.
Yeteneklerinin ve sınırlamalarının anlaşılmasıyla,cıva reaktiflericıvayla kirlenmiş suların yönetimi için tasarlanmış arıtma süreçlerinin yanı sıra yararlı bir destekleyici rol oynayabilir.
Çözüm
Bazı cıva reaktifleri, seçici bağlanma ve çökeltme yoluyla cıvayı sudan çıkarabilirken, su arıtmadaki etkinliklerini içme standartlarıyla sınırlayan dezavantajlara sahiptirler. Cıvanın uzaklaştırılması için özel olarak tasarlanmış özel sorbentler ve membranlar, büyük ölçekte güvenilir, uygun maliyetli cıva arıtımı için daha uygundur. Ancak cıva reaktifleri, dikkatli bir şekilde uygulandığında ekstraksiyon, son cilalama, izleme, dökülme temizleme ve stabilizasyon için yararlı bir tamamlayıcı rol oynayabilir. Bağlayıcı gruplar ve malzemelerdeki gelişmelerle birlikte, cıva reaktiflerinin tasarlanmış formları gelecekte daha uygun tedavi seçenekleri olarak ortaya çıkabilir.
Referanslar
1. Blue, LY, Van Aelstyn, MA, Matlock, M. ve Atwood, DA (2008). Sentetik bir şelatlayıcı ligand kullanılarak yeraltı suyundan düşük seviyeli cıvanın uzaklaştırılması. Su araştırması, 42(8-9), 2025-2028.
2.Fu, F. ve Wang, Q. (2011). Ağır metal iyonlarının atık sulardan uzaklaştırılması: Bir inceleme. Çevre yönetimi dergisi, 92(3), 407-418.
3. Li, YH, Li, DQ, Zhang, L., Chen, JP, He, YS ve Yin, JJ (2003). Eser miktarda Hg'nin (II) sulu çözeltiden yerinde oluşturulan ve termal olarak aktive edilmiş tiol-işlevselleştirilmiş magnezyum silikat ile uzaklaştırılması. Su Araştırması, 37(19), 4943-4950.
4. Nelson, HD, Van Aelstyn, M., Sadowski, C. ve Atwood, DA (2009). AMD arıtma sistemlerinden elde edilen filtratlarda cıva sülfürün oluşumu ve stabilitesi. Çevre Mühendisliği Dergisi, 136(2), 209-216.
5. Song, S., Lopez-Valdivieso, A., Hernandez-Campos, DJ, Peng, C., Monroy-Fernandez, MG ve Razo-Soto, I. (2006). Ferrik iyonlar ve kaba kalsit ile geliştirilmiş pıhtılaşma yoluyla yüksek arsenikli sudan arsenik giderimi. Su araştırması, 40(2), 364-372.