Ondanks het feit datkwikreagentiaOmdat ze voornamelijk worden gebruikt voor de lokalisatie en het onderzoek naar kwik, hebben bepaalde reagentia het vermogen om kwik uit water te halen of te onttrekken door samengestelde gebouwen vorm te geven. Ondanks dit potentieel voor herstel, kwikreagentia vertonen imperatieven bij gebruik in waterbehandelingstoepassingen, vooral in tegenstelling tot specifieke kwiksorbentia.
Het gebruik vankwikreagentiain waterbehandelingsprocessen wordt het grootste deel van de tijd gefrustreerd door een paar elementen. De selectiviteit en vaardigheid van kwikreagentia, in de eerste plaats, bij het elimineren van kwik uit waterbronnen, is misschien niet zo hoog als die van speciale kwiksorbentia die expliciet om deze reden zijn bedoeld. Deze sorptiemiddelen zijn ontworpen om een hoge mate van voorliefde en beperkende limiet te hebben met betrekking tot kwikdeeltjes, waardoor een succesvolle verwijdering uit waterige omstandigheden wordt gegarandeerd.
Bovendien kan het gebruik van kwikreagentia voor waterbehandeling aanleiding geven tot bezorgdheid over het tijdperk van destructieve resultaten of de aanwezigheid van extra verontreinigende stoffen in de watervoorziening. Het verwachte ecologische effect en de veiligheidsoverwegingen die verband houden met het gebruik van kwikhoudende stoffen versterken het breekpunt van hun brede acceptatie bij watersaneringsrepetities nog verder.
Bovendien kunnen de toereikendheid van de kosten en de veelzijdigheid van het gebruik van kwikreagentia voor enorme waterbehandelingsactiviteiten problemen opleveren, vooral wanneer effectievere en aangewezen andere opties, zoals kwiksorbentia, beschikbaar zijn.
Kortom, hoewel kwikreagentia potentieel bieden voor de uitzetting van kwik uit water via stofverbindingen, benadrukken hun beperkingen met betrekking tot selectiviteit, natuurlijk effect en gezond verstand, in tegenstelling tot toegewijde kwiksorbentia, het belang van het gebruik van bepaalde sorptiemiddelen voor succesvolle en ondersteunde waterbehandelingsregelingen.
Hoe binden en verwijderen kwikreagentia kwik uit water?
Zekerkwikreagentiakan opgeloste kkwionen uit water extraheren door het kwik selectief te binden om onoplosbare verbindingen te vormen. Veelgebruikte reagentia zijn onder meer:
Sulfide - Reageert met kwik en vormt een zwart kwiksulfideneerslag. Veel voorkomende sulfidebronnen zijn natriumsulfide, ammoniumsulfide en waterstofsulfidegas.
Dithiocarbamaat - Bindt kwikionen en vormt een stabiel geel complex dat neerslaat. Natriumdiethyldithiocarbamaat wordt het meest gebruikt.
Thiol-gefunctionaliseerde silica - Kwik vertoont een sterke affiniteit voor zwavel en bindt zich aan thiolgroepen op silica-oppervlakken.
Ferrocyanide - Vormt een onoplosbaar blauw ferrocyanidecomplex met kkwionen.
Polythiolharsen - Bevatten meerdere functionele thiolgroepen die kwik kunnen opvangen.
De neergeslagen kwikverbindingen of het harsgebonden kwik kunnen vervolgens worden gefilterd of van water worden gescheiden. Hierdoor wordt een verlaging van de opgeloste kwikconcentraties bereikt. Sommige reagentia zijn geoptimaliseerd voor een maximale efficiëntie van de kwikverwijdering.
Kwikreagentia zijn echter vaak niet in staat het kwik terug te brengen tot de zeer lage niveaus die nodig zijn voor drinkwater. Voor een hoge verwijdering zijn meerdere toepassingen nodig. Er kunnen ook kruisreacties met andere metalen optreden, waardoor de selectiviteit afneemt.
Wat zijn de beperkingen van het gebruik van kwikreagentia voor waterbehandeling?
Hoewel kwikreagentia tot op zekere hoogte kwik uit water kunnen halen, hebben ze bepaalde nadelen die de toepasbaarheid voor waterzuivering beperken:
Niet ontworpen voor maximale verwijderingsefficiëntie - Voornamelijk geoptimaliseerd voor analytische reactiviteit in plaats van absorptievermogen.
Beperkte verwijderingscapaciteit - Kan een verwijdering van 30-70% bereiken, maar kan niet voldoen aan de drinkwaternormen.
Interferentie van andere monstercomponenten - Reagentia kunnen bij voorkeur matrixcomponenten binden, waardoor de kwikverwijdering wordt verminderd.
Moeilijke scheiding - Langzame filtratie vanwege gevormde fijne neerslag, waarvoor coagulanten nodig zijn.
Reagensverbruik - Continue toevoeging is nodig om de verwijderingsprestaties op peil te houden.
Secundaire vervuiling - Gebruikte reagentia en kwikverbindingen vereisen een zorgvuldige verwijdering.
Kosten - Relatief duur in vergelijking met actieve kool of andere sorptiemiddelen.
Gebrek aan selectiviteit - Kan naast kwik ook andere metalen verwijderen, tenzij zeer specifiek.
Vanwege dergelijke beperkingen zijn kwikreagentia alleen niet voldoende voor het zuiveren van drinkwater of het behandelen van met kwik verontreinigd afvalwater om aan de lozingslimieten te voldoen.
Welke alternatieve technologieën zijn beter voor het verwijderen van kwik uit water?
Gespecialiseerde sorptiemiddelen en membraanfiltratiesystemen zijn over het algemeen geschikter dan kwikreagentia voor het effectief verminderen van kwik in water voor hergebruik of veilige lozing.
Actieve kool geïmpregneerd met zwavel-, chloride- of aminegroepen adsorbeert selectief kwik. Biedt hoge capaciteit en snelle kinetiek.
Ionenuitwisselingsharsen met functionele thiolgroepen kunnen het kwik verlagen tot delen per miljard niveaus.
Nano-sorbentia zoals gemodificeerd chitosan hebben een groot oppervlak voor de opname van kwik.
Membranen zoals dunnefilmcomposieten en sulfide-gemodificeerde membranen filteren kwikionen.
Opkomende biosorbentia maken gebruik van bacteriën of algen met oppervlaktereceptoren die ionisch kwik stevig binden.
Deze specifieke technologieën voor de verwijdering van kwik kunnen grote watervolumes kosteneffectief behandelen met minimale secundaire vervuiling. Ze zijn ontworpen voor optimale matrixcompatibiliteit, kinetiek, sorptiecapaciteit en regeneratiegemak.
Wanneer kunnen kwikreagentia nuttig zijn voor de extractie van kwik uit water?
Hoewel ze niet geschikt zijn voor bulkwaterbehandeling, kunnen kwikreagentia worden toegepast voor:
Extractie van waterige kwikmonsters voorafgaand aan laboratoriumanalyse - Verwijdert kwik uit de monstermatrix voor nauwkeurige kwantificering.
Polijstbehandeling na primaire sorptiesystemen - Vermindert het resterende lage kwikgehalte door chemische reactie.
Testen ter plaatse van de efficiëntie van de kwikverwijdering - Reagentia detecteren het resterende kwikniveau na de behandeling om het proces te optimaliseren.
Handmatige sanering van kleine lekkages van kwik - Beperk het gemorste kwik en laat het kwik neerslaan met behulp van draagbare reagenskits.
Stabilisatie van kwik in afval - Reagentia verminderen de uitloging van gestold slib en ander kwikhoudend afval.
Monitoring van effluentstromen - Zorg ervoor dat de lozingsniveaus voldoen aan de regelgeving door middel van continue meting van kwik.
Met inzicht in hun mogelijkheden en beperkingen,kwikreagentiakan een nuttige ondersteunende rol spelen naast technische behandelingsprocessen voor het beheer van met kwik verontreinigde wateren.
Conclusie
Hoewel sommige kwikreagentia via selectieve binding en precipitatie kwik uit water kunnen halen, hebben ze nadelen die hun effectiviteit voor waterzuivering beperken tot drinkstandaarden. Speciale sorptiemiddelen en membranen die speciaal zijn ontworpen voor de verwijdering van kwik zijn beter geschikt voor betrouwbare, kosteneffectieve kwikbehandeling op grote schaal. Als ze oordeelkundig worden toegepast, kunnen kwikreagentia echter een nuttige aanvullende rol spelen bij extractie, eindpolijsten, monitoring, opruimen van gemorst materiaal en stabilisatie. Met de vooruitgang op het gebied van bindende groepen en materialen kunnen in de toekomst gemanipuleerde vormen van kwikreagentia naar voren komen als meer haalbare behandelingsopties.
Referenties
1. Blue, LY, Van Aelstyn, MA, Matlock, M., & Atwood, DA (2008). Lage kwikverwijdering uit grondwater met behulp van een synthetische chelaatvormende ligand. Wateronderzoek, 42(8-9), 2025-2028.
2. Fu, F., en Wang, Q. (2011). Verwijdering van zware metaalionen uit afvalwater: een overzicht. Tijdschrift voor milieubeheer, 92(3), 407-418.
3. Li, YH, Li, DQ, Zhang, L., Chen, JP, He, YS, & Yin, JJ (2003). Het verwijderen van sporen Hg (II) uit een waterige oplossing door in situ gegenereerd en thermisch geactiveerd thiol-gefunctionaliseerd magnesiumsilicaat. Wateronderzoek, 37(19), 4943-4950.
4. Nelson, HD, Van Aelstyn, M., Sadowski, C., & Atwood, DA (2009). Vorming en stabiliteit van kwiksulfide in filtraten van AMD-behandelingssystemen. Journal of Environmental Engineering, 136(2), 209-216.
5. Song, S., Lopez-Valdivieso, A., Hernandez-Campos, DJ, Peng, C., Monroy-Fernandez, MG, en Razo-Soto, I. (2006). Verwijdering van arseen uit water met een hoog arseengehalte door verbeterde coagulatie met ijzerionen en grof calciet. Wateronderzoek, 40(2), 364-372.