專利名稱:產(chǎn)生其中氰化物物類濃度低于1毫克每升的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及自含氰化物的水電解和化學(xué)地去除氰化物物類,更具體而言,涉及電 解和化學(xué)地自含氰化物的水去除氰化物物類以產(chǎn)生其中氰化物物類濃度低于1毫克每升 (mg/1)[百萬分之l(ppm)]的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法。本發(fā)明特別適用于電 解和化學(xué)地降低高產(chǎn)水量(例如大約至少約1000升每小時(shí)(1/hr) [1立方米每小時(shí)(m3/ hr)])大規(guī)模工業(yè)過程如采礦、金屬電鍍、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金或造紙過程中產(chǎn)生的含氰化 物的水中低水平具體而言低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的氰化物物類 濃度。本發(fā)明總的適用于自多種不同類型或種類(源)的含氰化物的水去除氰化物物類, 其中所述含氰化物的水含單一類型或種類的氰化物物類或含兩種或更多種不同類型或種 類的氰化物物類的組合。本發(fā)明的實(shí)施易于商業(yè)應(yīng)用、實(shí)用且經(jīng)濟(jì)可行。本發(fā)明的集成氰 化物去除方法的實(shí)施比基于類似的僅電解的處理(即無本發(fā)明的方法的化學(xué)處理)的氰化 物去除方法的實(shí)施要少耗時(shí)得多。
背景技術(shù):
自含氰化物的水去除氰化物物類、其理論、原理和實(shí)踐及其相關(guān)應(yīng)用和主題是人 們所熟知的,在科學(xué)、技術(shù)和專利文獻(xiàn)中有述及,且目前在廣泛的眾多不同技術(shù)領(lǐng)域中實(shí) 踐。就確定本發(fā)明的范圍、意義和應(yīng)用領(lǐng)域的目的而言,下面的背景包括與本發(fā)明的公開有 關(guān)及為公開本發(fā)明所用的術(shù)語的選定定義和示例性用法。氰化物物類和含氰化物的水眾所周知,游離氰化物(通常更簡單地指氰化物為氰化物離子[CN—])和/或含氰 化物的化合物、基團(tuán)和/或離子(如金屬配位基團(tuán)和/或離子)(所有這些在本文中通稱氰 化物物類)在足夠高的濃度下在生物機(jī)體(人、動(dòng)物、植物)內(nèi)是有毒或潛在有毒的。相應(yīng) 地,任何最終將與生物機(jī)體直接或間接接觸的水源的氰化物物類總濃度均應(yīng)盡可能低。特 別地,全世界許多國家的環(huán)境或健康監(jiān)管機(jī)構(gòu)通常對(duì)地表或飲用水有著標(biāo)準(zhǔn)要求,其中弱 酸可離解的(WAD)氰化物的濃度不超過約0. 2毫克每升(mg/1)[百萬分之0. 2 (ppm)],在一 些國家不超過約0. 1毫克每升(mg/1)[百萬分之0. 1 (ppm)]。因此,在將活動(dòng)地或潛在地與 地表或飲用水接觸的含氰化物的水中,氰化物物類的總濃度需要監(jiān)控,且如果必要,應(yīng)在實(shí) 際接觸地表或飲用水之前降低至環(huán)境可接受的水平。在本文中,含氰化物的水指含任何數(shù)量的廣泛不同形式的氰化物物類如游離氰酸 根[CN_]形式和/或含氰化物的化合物形式和/或含氰化物的基團(tuán)或離子(如金屬氰化物 配位基團(tuán)或離子)形式的任何組合的水(含水)溶液。含氰化物的化合物的主要類別有氰 化氫或氰酸[HCN]、簡單氰化物鹽、簡單金屬氰化物、復(fù)雜堿金屬-金屬氰化物和復(fù)雜銨-金
屬氰化物。含氰化物的水中可能存在的示例性的簡單氰化物鹽有氰化鈉[NaCN]、氰化鉀 [KCN]、氰化鈣[Ca(CN)2]和氰化銨[NH4CN]。含氰化物的水中可能存在的示例性的簡單金 屬氰化物有過渡金屬氰化物如氰化鎳[Ni (CN)2]、氰化銅[CuCN]、氰化鋅[Zn(CN)2]、氰化銀[AgCN]、氰化鎘[CdCN]、氰化金[AuCN]和氰化汞[Hg(CN)2]。含氰化物的水中可能存在的 示例性的復(fù)雜堿金屬-金屬氰化物和復(fù)雜銨-金屬氰化物通常由式[AyM(CN)J代表,其中 A為堿金屬(例如鈉、鉀)或銨物類,y為堿金屬或銨物類的數(shù)量,M為金屬物類如過渡金屬 (例如鐵、鎳、銅、鋅、銀、鎘、錫、金、汞)或兩種或更多種過渡金屬(例如銅和鋅)的合金,χ 為氰化物[CN]基團(tuán)的數(shù)量。χ的值等于A的化合價(jià)乘y加所述金屬物類的化合價(jià)。在水中,可溶的復(fù)雜堿金屬-金屬氰化物或復(fù)雜銨-金屬氰化物將離解成堿金 屬或銨物類A和通常呈金屬氰化物配位陰離子[M(CN)xFz的金屬氰化物配位基團(tuán)或離子 [M(CN)x],其中-ζ為金屬氰化物配位陰離子的總負(fù)電荷。含氰化物的水中可存在的示例性 的金屬氰化物配位陰離子[M(CN)xF 有[Fe(CN)6]-3, [Ni(CN)4]_2、[Cu(CN) J-1、[Zn(CN)4Γ2、 [CuZn(CN)[Ag(CN) J-1、[Cd(CN)3Γ2、[Cd(CN)4Γ2、[Sn(CN)3Γ2、[Sn(CN)4Γ2、[Au(CN)2]"1 和[Hg(CN)4Γ2。在適宜的條件下,金屬氰化物配位基團(tuán)或離子可自身進(jìn)行離解成為金屬離 子和氰化物離子[CN1。金屬氰化物配位離子可視為相應(yīng)的不可溶簡單氰化物鹽與過量氰 化物離子間的反應(yīng)的可溶產(chǎn)物。含氰化物的水,即含任何數(shù)量的廣泛不同形式的氰化物物類的任何組合的水(含 水)溶液,最通常在工業(yè)過程中產(chǎn)生。存在廣泛不同類型的涉及含氰化物的水的產(chǎn)生的工 業(yè)過程。最為人們所熟知并普遍采用的涉及含氰化物的水的產(chǎn)生的工業(yè)過程類型有采礦 (例如采掘金礦、銀礦)、金屬電鍍(例如過渡金屬或貴金屬電鍍)、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金 (例如金屬制造和表面精整)及造紙過程。在含氰化物的水中,特定氰化物物類的實(shí)際形式、其締合和/或離解組分及其相 對(duì)濃度由特定氰化物物類及含氰化物的水的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)和特征決定,并是特定氰 化物物類及含氰化物的水的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)和特征的直接函數(shù)。主要的物理化學(xué)性質(zhì)、 參數(shù)和特征有特定氰化物物類的平衡常數(shù)、含氰化物的水的溫度、含氰化物的水的ΡΗ、及 (如果適用)在所述含氰化物的水中可能還存在的任何數(shù)量的不同類型和形式的非氰化物 化學(xué)物類(化合物、基團(tuán)、離子)及其物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)和特征。這些主要的物理化學(xué)性 質(zhì)、參數(shù)和特征繼而由產(chǎn)生所述含氰化物的水的特定工業(yè)過程的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)、特征 和操作條件決定,并是產(chǎn)生所述含氰化物的水的特定工業(yè)過程的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)、特征 和操作條件的直接函數(shù)。自含氰化物的水去除氰化物物類關(guān)于自含氰化物的水去除氰化物物類,存在廣泛不同的教導(dǎo)。最為人們所熟知并 普遍采用的關(guān)于自含氰化物的水去除氰化物物類的教導(dǎo)有基于自然降解(涉及蒸發(fā)、水 解、光降解、離解、化學(xué)和細(xì)菌氧化和/或沉淀這些自然發(fā)生的過程的組合)、化學(xué)氧化(涉 及氧化劑如氯和/或其含氧化合物(例如次氯酸鹽)、臭氧、過氧化氫或多硫化銨的使用)、 酸化/揮發(fā)/再中和、吸附(涉及離子交換、活性碳、離子浮選或沉淀浮選)、電化學(xué)(涉及 基于電還原、電氧化或電氯化的電解)、絡(luò)合作用、沉淀、沉積和生物降解的理論和實(shí)踐的那 些。Misra等[1]提供了各個(gè)這些教導(dǎo)簡短但簡明的描述以及通過絡(luò)合作用使含氰化 物的化合物基本不溶于含水溶液或懸浮體中或呈含氰化物的材料的固體形式的發(fā)明的詳 細(xì)描述。根據(jù)含氰化物的水中存在的特定氰化物物類的及含氰化物的水的上述物理化學(xué)性 質(zhì)、參數(shù)和特征的給定集合并根據(jù)產(chǎn)生含氰化物的水的特定工業(yè)過程的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)、特征和操作條件的給定集合,自含氰化物的水去除氰化物物類的各個(gè)教導(dǎo)具有獨(dú)特的 優(yōu)缺點(diǎn),特別是就實(shí)施的商業(yè)適用性、實(shí)用性和/或經(jīng)濟(jì)可行性而論,尤其是對(duì)于有降低含 氰化物的水中的低水平(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)])氰化物物類 濃度至在潔凈處理水中低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的需要的高產(chǎn)水量大規(guī) 模工業(yè)過程。自^MAm ^ ?K ffl ΦΜ ^^ΜΜΜ^ ι 1;限泡I本發(fā)明集中于使用電解或基于電解的技術(shù)作為自含氰化物的水去除大部分氰化 物物類的主要或首要方法。在常規(guī)的電解池中,直流電被施加到浸沒在經(jīng)受處理的溶液中的間隔開的電極 上,系統(tǒng)的電路完全通過溶液的離子化和離子向電極表面的遷移接通。因此,常規(guī)電解池中 的所有電流均經(jīng)由離子遷移通過溶液。在電極表面處,電荷在溶液中的離子與導(dǎo)電電極間 轉(zhuǎn)移。在陽極處,離子(陰離子)失去電子到電極,或者說發(fā)生氧化;在陰極處,離子(陽離 子)從電極得到電子,或者說發(fā)生還原。電極因此起到催化表面的作用,電化學(xué)(電解)反 應(yīng)以定域方式在其上發(fā)生。由于電解質(zhì)內(nèi)電流或電子的流動(dòng)僅由離子攜帶,故對(duì)于電極處任何給定的固定外 加電位,通過系統(tǒng)的電流的量通常與溶液中離子的濃度成正比。因此,隨著離子含量減少, 系統(tǒng)中的電流也減少,且由于發(fā)生在電極表面處的反應(yīng)取決于電子的流動(dòng),故顯然,反應(yīng)的 速率將隨離子濃度的減小而減小。相應(yīng)地,電解質(zhì)自身的電阻或電阻率將隨存在的離子的 濃度減小而增大。因此,對(duì)于固定的外加電位,為保持基本恒定的電子流動(dòng)速率,有必要隨 離子濃度減小而減小電極間的距離。該現(xiàn)象給用于自污染水選擇性地去除污染物化學(xué)品如 氰化物物類的常規(guī)電解池的設(shè)計(jì)和操作帶來了顯著的限制,特別是就實(shí)施的商業(yè)適用性、 實(shí)用性和/或經(jīng)濟(jì)可行性而論,尤其是對(duì)于有降低含氰化物的水中的低水平(低于約500 毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)])氰化物物類濃度至在潔凈處理水中低于1毫克每 升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的需要的高產(chǎn)水量大規(guī)模工業(yè)過程。使用常規(guī)電解技術(shù)來自污染水如含氰化物的水選擇性地去除污染物化學(xué)品如氰 化物物類尤其是低濃度的氰化物物類所伴隨的另一顯著限制基于的是在固定的電解條件 下隨著(所含)氰化物物類的總濃度降低而逐漸需要更長時(shí)間來獲得氰化物物類濃度的進(jìn) 一步降低例如至低到約1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的現(xiàn)象。例如,通常,使用常 規(guī)電解池類型的反應(yīng)器系統(tǒng)對(duì)離開金屬表面精整過程的含氰化物的污水中的氰化物物類 的電解分解僅對(duì)以較高濃度(通常遠(yuǎn)高于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)])存 在的(所含)氰化物物類有效。對(duì)于濃度低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)] 的(所含)氰化物物類,所述電解系統(tǒng)的效率將降到低到其實(shí)施變得不具有商業(yè)適用性、實(shí) 用性和/或經(jīng)濟(jì)可行性的值,尤其是對(duì)于有降低含氰化物的水中的低水平(低于約500毫 克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)])氰化物物類濃度至在潔凈處理水中低于1毫克每升 (mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的需要的高產(chǎn)水量大規(guī)模工業(yè)過程。有廣泛的使用電解或基于電解的技術(shù)作為“獨(dú)立的”單一方法來自含氰化物的水 去除氰化物物類的教導(dǎo)[例如2-7]。這樣的教導(dǎo)或包括剛才所述的伴隨常規(guī)電解技術(shù)的使 用的顯著限制或?qū)⒁胫辽僖环N其他顯著的限制以致其實(shí)施變得不具有商業(yè)適用性、實(shí)用 性和/或經(jīng)濟(jì)可行性,尤其是對(duì)于有降低含氰化物的水中的低水平(低于約500毫克每升
6(mg/1)[百萬分之500 (ppm)])氰化物物類濃度至在潔凈處理水中低于1毫克每升(mg/1) [百萬分之1 (ppm)]的需要的高產(chǎn)水量大規(guī)模工業(yè)過程。自傾·■仆岸μ(肖_北)^mmmm除集中于使用電解或基于電解的技術(shù)作為自含氰化物的水去除大部分氰化物物 類的主要或首要方法外,本發(fā)明還涉及使用基于化學(xué)氧化的技術(shù)作為自含氰化物的水去除 較小剩余部分氰化物物類的輔助方法。自含氰化物的水去除氰化物物類所用的基于化學(xué)氧化的技術(shù)涉及氧化劑如氯和/ 或其含氧化合物(例如次氯酸鹽)、臭氧、過氧化氫或多硫化銨的使用。有廣泛的使用基于化學(xué)氧化的技術(shù)作為“獨(dú)立的”單一方法來自含氰化物的水去 除氰化物物類的教導(dǎo)[例如4,8-24]。也有廣泛的通過利用電解或基于電解的技術(shù)作為主要或首要方法并組合以基于 化學(xué)氧化的技術(shù)(涉及例如次氯酸鹽、臭氧、過氧化氫或過硫化銨)的必需或任選使用作為 附加地或進(jìn)一步地自含氰化物的水去除氰化物物類的輔助方法來自含氰化物的水去除氰 化物物類的教導(dǎo)[例如25-28]。各個(gè)上面提及的自含氰化物的水去除氰化物物類的教導(dǎo)具有獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn),特別 是就實(shí)施的商業(yè)適用性、實(shí)用性和/或經(jīng)濟(jì)可行性而論,尤其是對(duì)于有降低含氰化物的水 中的低水平(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)])氰化物物類濃度至在潔凈 處理水中低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的需要的高產(chǎn)水量大規(guī)模工業(yè)過程?;谠谕ǔT诖笠?guī)模工業(yè)過程中產(chǎn)生的含氰化物的水源與生物機(jī)體直接或間接 接觸前監(jiān)控并降低這類水中的氰化物物類濃度至環(huán)境可接受的水平的持續(xù)需要,持續(xù)地需 要設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施自含氰化物的水去除氰化物物類的改進(jìn)技術(shù)和/或新技術(shù)。此外,盡管 在涵蓋自含氰化物的水去除氰化物物類這一主題的應(yīng)用領(lǐng)域中存在廣泛的教導(dǎo),但鑒于上 述各種伴隨這類教導(dǎo)的顯著限制,也持續(xù)地需要開發(fā)和實(shí)施自含氰化物的水去除氰化物物 類的改進(jìn)技術(shù)和/或新技術(shù)。因此需要集成電解和化學(xué)方法來自含氰化物的水電解和化學(xué)地去除氰化物物類 以產(chǎn)生其中氰化物物類濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的潔凈處理水,且 這將是高度有利和有用的。也需要這樣的發(fā)明特別適用于電解和化學(xué)地降低高產(chǎn)水量(例 如大約至少約1000升每小時(shí)(1/hr) [1000立方米每小時(shí)(m3/hr)])大規(guī)模工業(yè)過程如采 礦、金屬電鍍、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金或造紙過程中產(chǎn)生的含氰化物的水中低水平具體而言 低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的氰化物物類濃度。也需要這樣的發(fā)明 總的適用于自各種不同類型或種類(源)的含氰化物的水去除氰化物物類,其中所述含氰 化物的水含單一類型或種類的氰化物物類或含兩種或更多種不同類型或種類的氰化物物 類的組合。還需要這樣的發(fā)明其實(shí)施易于商業(yè)應(yīng)用、實(shí)用且經(jīng)濟(jì)可行。發(fā)明_既述本發(fā)明涉及電解和化學(xué)地自含氰化物的水去除氰化物物類以產(chǎn)生其中氰化物物 類濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法。 本發(fā)明特別適用于電解和化學(xué)地降低高產(chǎn)水量(例如大約至少約1000升每小時(shí)(1/hr) [1000立方米每小時(shí)(m7hr)])大規(guī)模工業(yè)過程如采礦、金屬電鍍、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金或 造紙過程中產(chǎn)生的含氰化物的水中低水平具體而言低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的氰化物物類濃度。本發(fā)明總的適用于自各種不同類型或種類(源)的含氰化 物的水去除氰化物物類,其中所述含氰化物的水含單一類型或種類的氰化物物類或含兩種 或更多種不同類型或種類的氰化物物類的組合。本發(fā)明的實(shí)施易于商業(yè)應(yīng)用、實(shí)用且經(jīng)濟(jì) 可行。本發(fā)明的集成氰化物去除方法的實(shí)施比基于類似的僅電解的處理(即無本發(fā)明的方 法的化學(xué)處理)的氰化物去除方法的實(shí)施要少耗時(shí)得多。因此,根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的主要方面,提供了一種用于產(chǎn)生其中氰化物 物類濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之l(ppm)]的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方 法,所述方法包括通過輸入單元、電解反應(yīng)器單元、再循環(huán)單元、輸出單元及電源和過程控 制單元的同步運(yùn)行用電解方式處理一批量其中初始氰化物物類濃度低于約500毫克每升 的含氰化物的水以形成再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水;當(dāng)所述再循環(huán)的經(jīng)電解處理 的含氰化物的水的氰化物物類濃度降到為初始濃度的約10%的第一濃度值時(shí)停止電解處 理以形成含在再循環(huán)單元的再循環(huán)罐內(nèi)的第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物 的水;用由與再循環(huán)罐串列布置的原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件用電解方 式產(chǎn)生的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液用化學(xué)方式處理再循環(huán)罐內(nèi)所述第一濃度 值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水;當(dāng)再循環(huán)罐內(nèi)的氰化物物類濃度降到低于1毫 克每升的第二濃度值時(shí)停止化學(xué)處理以形成含在再循環(huán)罐內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水; 和自再循環(huán)罐向輸出單元輸出所述第二濃度值的潔凈處理水。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,同步運(yùn)行包括利用自再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化 物的水的經(jīng)驗(yàn)確定氧化還原電位值隨再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水的經(jīng)驗(yàn)得知和/ 或確定的氰化物物類濃度值的變化的經(jīng)驗(yàn)確定標(biāo)定曲線或表得到的經(jīng)驗(yàn)確定值的經(jīng)驗(yàn)確 定數(shù)據(jù)庫。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,停止電解處理的步驟通過利用所述經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫 所提供的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,停止電解處理的步驟包括停止再循環(huán)罐內(nèi)再循環(huán)的 經(jīng)電解處理的含氰化物的水離開再循環(huán)罐。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,停止電解處理的步驟包括暫時(shí)停止向電解反應(yīng)器單 元的電極供電,從而節(jié)省運(yùn)行所述電解反應(yīng)器單元的能量(電)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,用化學(xué)方式處理所述再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化 物的水的步驟包括在與原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件操作性連接的混合 容器中制備新鮮的氯化鈉水溶液。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,向混合容器提供氯化鈉并溶解在源自水源的水中, 所述水源選自可從外部得到的水源和可從內(nèi)部得到的水源,所述可從內(nèi)部得到的水源為 含在再循環(huán)罐內(nèi)的第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,向混合容器提供氯化鈉并溶解在源自可從內(nèi)部得到 的水源的水中,所述可從內(nèi)部得到的水源為含在再循環(huán)罐內(nèi)的第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電 解處理的含氰化物的水。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,所述新制備的氯化鈉水溶液的氯化鈉濃度在40克 每升和約60克每升之間的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,所述原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液由所述原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件的電解產(chǎn)生在所述停止所述電解處理之前、過 程中或之后的時(shí)間開始和進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,所述原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液的次氯酸 鹽離子濃度在8克每升和約12克每升之間的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,所述原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液和所述再 循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水將在在再循環(huán)罐內(nèi)時(shí)及在流過與再循環(huán)罐操作性連接 的氰化物物類測定回路的部件時(shí)連續(xù)地相互混合并反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,停止化學(xué)處理的步驟通過利用經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫所提 供的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,停止化學(xué)處理的步驟包括以某種方式暫時(shí)停止向原 位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件的電極供電以暫時(shí)停止原位實(shí)時(shí)新生成的次 氯酸鹽離子溶液的電解產(chǎn)生,從而節(jié)省運(yùn)行所述原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器 組件的能量(電)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,含在再循環(huán)罐內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水的氰化 物濃度約為0.1毫克每升。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,用化學(xué)方式處理再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的 水的步驟的進(jìn)行時(shí)間長度占將氰化物物類濃度從初始氰化物物類濃度降到含在再循環(huán)罐 內(nèi)的潔凈處理水的第二濃度值所需總時(shí)間長度的約5-17%。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,用化學(xué)方式處理再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的 水的步驟的進(jìn)行時(shí)間長度占將氰化物物類濃度從初始氰化物物類濃度降到含在再循環(huán)罐 內(nèi)的潔凈處理水的第二濃度值所需總時(shí)間長度的約4. 5-6. 3%。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,所述批量的含氰化物的水以選自游離氰化物[CN—]、 含氰化物的化合物和含氰化物的基團(tuán)或離子的形式含氰化物物類。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,含氰化物的化合物選自氰化氫或氰酸[HCN]、簡單氰 化物鹽、簡單金屬氰化物、復(fù)雜堿金屬-金屬氰化物和復(fù)雜銨-金屬氰化物。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,簡單金屬氰化物為選自氰化鎳[Ni (CN)2]、氰化 銅[CuCN]、氰化鋅[Zn (CN) 2]、氰化銀[AgCN]、氰化鎘[CdCN]、氰化金[AuCN]和氰化汞 [Hg(CN)2]的過渡金屬氰化物。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,所述批量的所述含氰化物的水自外源獲得,所述外 源為大規(guī)模工業(yè)采礦、金屬電鍍、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金或造紙過程的(污水)輸出。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,所述批量的所述含氰化物的水的體積至少為約1000升。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案,初始氰化物物類濃度低于約100毫克每升。本發(fā)明通過以選自手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)及其組合的方式進(jìn)行步驟或程序及子步 驟或子程序?qū)嵤鰧?shí)施涉及系統(tǒng)單元、系統(tǒng)子單元、設(shè)備、組件、子組件、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、部 件和元件及外圍設(shè)備、公用設(shè)備、附件和材料的使用和操作。此外,根據(jù)實(shí)施本發(fā)明所公開 的特定實(shí)施方案所用的實(shí)際步驟或程序、子步驟或子程序、系統(tǒng)單元、系統(tǒng)子單元、設(shè)備、組 件、子組件、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、部件和元件及外圍設(shè)備、公用設(shè)備、附件和材料,所述步驟或程序和 子步驟或子程序通過使用硬件、軟件和/或其集成組合進(jìn)行,所述系統(tǒng)單元、子單元、設(shè)備、組件、子組件、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、部件和元件及外圍設(shè)備、公用設(shè)備、附件和材料通過使用硬件、軟 件和/或其集成組合來操作。例如,為實(shí)施本發(fā)明而通過操作系統(tǒng)使用的軟件可包括以軟件程序、軟件程式、軟 件子程式、軟件符號(hào)語言、軟件代碼、軟件指令或協(xié)議、軟件算法或其組合的形式操作性接 口、集成、連接和/或發(fā)揮作用的寫和/或印刷的數(shù)據(jù)。例如,實(shí)施本發(fā)明所用的硬件可包 括操作性接口、集成、連接和/或發(fā)揮作用的電學(xué)、電子和/或電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)單元、子單元、 設(shè)備、組件、子組件、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、部件和元件及外圍設(shè)備、公用設(shè)備、附件和材料,其可包括 涉及數(shù)字和/或模擬操作的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)芯片、集成電路、電子電路、電子子電路、硬 連線電路或其組合。本發(fā)明可通過使用剛才所述示例性軟件和硬件的集成組合來實(shí)施。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中,步驟或程序和子步驟或子程序可通過數(shù)據(jù)處理器 如執(zhí)行多個(gè)指令的計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行。任選數(shù)據(jù)處理器包括存儲(chǔ)指令和/或數(shù)據(jù)的易失性存儲(chǔ) 器和/或包括存儲(chǔ)指令和/或數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器如磁硬盤和/或可移動(dòng)介質(zhì)。任選本 發(fā)明的示例性實(shí)施方案包括網(wǎng)絡(luò)連接。任選本發(fā)明的示例性實(shí)施方案包括顯示器設(shè)備和用 戶輸入設(shè)備如鍵盤和/或鼠標(biāo)。附圖簡述本文中僅作為實(shí)例結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的一些實(shí)施方案。關(guān)于附圖,應(yīng)強(qiáng)調(diào)所 示詳細(xì)資料作為實(shí)例和為示意性說明本發(fā)明的一些實(shí)施方案的目的給出。就此,結(jié)合附圖 的描述將使本領(lǐng)域技術(shù)人員明了本發(fā)明的一些實(shí)施方案可以如何實(shí)施。在附圖中
圖1為根據(jù)本發(fā)明的自含氰化物的水電解和化學(xué)地去除氰化物物類以產(chǎn)生其中 氰化物物類濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的潔凈處理水的集成電解和化 學(xué)方法(“集成氰化物物類去除方法”)的主要步驟(程序)的示例性實(shí)施方案的(框型) 流程圖;和圖2為示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明可用來實(shí)施圖1中所示本發(fā)明的方法的一些實(shí) 施方案的示例性電解和化學(xué)集成型氰化物物類去除系統(tǒng)(“集成氰化物物類去除系統(tǒng)”)的 示例性實(shí)施方案。發(fā)明具體實(shí)施方案描述本發(fā)明涉及電解和化學(xué)地自含氰化物的水去除氰化物物類以產(chǎn)生其中氰化物物 類濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法。 本發(fā)明特別適用于電解和化學(xué)地降低高產(chǎn)水量(例如大約至少約1000升每小時(shí)(1/hr) [1000立方米每小時(shí)(m7hr)])大規(guī)模工業(yè)過程如采礦、金屬電鍍、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金或 造紙過程中產(chǎn)生的含氰化物的水中低水平具體而言低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之 500 (ppm)]的氰化物物類濃度。本發(fā)明總的適用于自各種不同類型或種類(源)的含氰化 物的水去除氰化物物類,其中所述含氰化物的水含單一類型或種類的氰化物物類或含兩種 或更多種不同類型或種類的氰化物物類的組合。本發(fā)明的實(shí)施易于商業(yè)應(yīng)用、實(shí)用且經(jīng)濟(jì) 可行。本發(fā)明的集成氰化物去除方法的實(shí)施比基于類似的僅電解的處理(即無本發(fā)明的方 法的化學(xué)處理)的氰化物去除方法的實(shí)施要少耗時(shí)得多。本發(fā)明的一些實(shí)施方案的主要方面是提供了一種用于產(chǎn)生其中氰化物物類濃度 低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之l(ppm)]的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法,所述方法包括如下主要步驟或程序及其部件和功能性(a)通過輸入單元、電解反應(yīng)器單元、再循 環(huán)單元、輸出單元及電源和過程控制單元的同步運(yùn)行用電解方式處理一批量其中初始氰化 物物類濃度低于約500毫克每升的含氰化物的水以形成再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物 的水;(b)當(dāng)所述再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水的氰化物物類濃度降到為初始濃度 的約10%的第一濃度值時(shí)停止電解處理以形成含在再循環(huán)單元的再循環(huán)罐內(nèi)的第一濃度 值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水;(c)用由與再循環(huán)罐串列布置的原位生成次氯 酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液用化學(xué)方式處理再 循環(huán)罐內(nèi)所述第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水;(d)當(dāng)再循環(huán)罐內(nèi)的氰 化物物類濃度降到低于1毫克每升的第二濃度值時(shí)停止化學(xué)處理以形成含在再循環(huán)罐內(nèi) 的第二濃度值的潔凈處理水;和(e)自再循環(huán)罐向輸出單元輸出所述第二濃度值的潔凈處 理水。本發(fā)明的實(shí)施方案包括若干特殊技術(shù)特征及超越電解和化學(xué)地自含氰化物的水 去除氰化物物類的現(xiàn)有技術(shù)教導(dǎo)的新穎性和創(chuàng)造性方面。如上面在背景部分中所述,使用常規(guī)電解技術(shù)來自污染水如含氰化物的水選擇性 地去除污染物化學(xué)品如氰化物物類尤其是低濃度的氰化物物類所伴隨的顯著限制基于的 是在固定的電解條件下隨著(所含)氰化物物類的總濃度降低而逐漸需要更長時(shí)間來獲得 氰化物物類濃度的進(jìn)一步降低例如至低到約1毫克每升(mg/1)[百萬分之l(ppm)]的現(xiàn) 象。例如,通常,使用常規(guī)電解池類型的反應(yīng)器系統(tǒng)對(duì)離開金屬表面精整過程的含氰化物 的污水中的氰化物物類的電解分解僅對(duì)以較高濃度(通常遠(yuǎn)高于約500毫克每升(mg/1) [百萬分之500 (ppm)])存在的(所含)氰化物物類有效。對(duì)于濃度低于約500毫克每升 (mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的(所含)氰化物物類,所述電解系統(tǒng)的效率將降到低到其實(shí) 施變得不具有商業(yè)適用性、實(shí)用性和/或經(jīng)濟(jì)可行性的值,尤其是對(duì)于有降低含氰化物的 水中的低水平(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)])氰化物物類濃度至在 潔凈處理水中低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的需要的高產(chǎn)水量大規(guī)模工業(yè)過 程。本發(fā)明的自含氰化物的水電解和化學(xué)地去除氰化物物類以產(chǎn)生其中氰化物物類 濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法易于 克服剛才所述的顯著限制以及伴隨目前用來自含氰化物的水選擇性地去除氰化物物類特 別是低濃度(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)])的氰化物物類的常規(guī)電 解技術(shù)的其他限制。在本發(fā)明的領(lǐng)域和技術(shù)的上下文中,鑒于使用常規(guī)電解技術(shù)自污染水如含氰化物 的水選擇性地去除污染物化學(xué)品如氰化物物類尤其是低濃度的氰化物物類所伴隨的顯著 限制,眾所周知,操作時(shí)間限制和因此操作時(shí)間參數(shù)在其中有降低高產(chǎn)水量(例如大約至 少約1000升每小時(shí)(1/hr) [1立方米每小時(shí)(m3/hr)])過程中產(chǎn)生的含氰化物的水中低水 平具體而言低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的氰化物物類濃度的需要的 基本任何大規(guī)模工業(yè)過程如采礦、金屬電鍍、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金或造紙過程的運(yùn)行中極 為重要。相應(yīng)地,必須測定和分析實(shí)際操作時(shí)間限制和因此實(shí)際操作時(shí)間參數(shù)以確定給定 的氰化物物類去除方法的實(shí)施是否商業(yè)適用、實(shí)用和經(jīng)濟(jì)可行。本發(fā)明的一些實(shí)施方案的各種特殊技術(shù)特征涉及“氰化物物類濃度降低操作時(shí)
11間”(也稱“電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”)的極為重要的操作時(shí)間參數(shù)的定義和使用。如下文中含步驟(d)的示意性描述的部分的最后所述,并如下文實(shí)施例部分前的 部分中進(jìn)一步的示意性詳述中所述,為總體而言說明本發(fā)明的集成氰化物去除方法的一些 實(shí)施方案、具體而言說明步驟(b)-(d)的進(jìn)行,本文中定義和使用了極為重要的操作時(shí)間 參數(shù)“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(也稱“電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”)?!扒杌镂?類濃度降低操作時(shí)間”(“電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”)指將含氰化物的水中的氰化物物 類濃度從(即低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的)初始氰化物物類濃度 降到含在再循環(huán)單元的再循環(huán)罐內(nèi)的潔凈的(電解和化學(xué))處理水(潔凈處理水)的(即 低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的)第二濃度值所需的總時(shí)間長度(時(shí)段或周 期)。更具體而言,就實(shí)施本發(fā)明的集成氰化物去除方法的一些實(shí)施方案而論,“氰化物 物類濃度降低操作時(shí)間”指從開始步驟(a)中起動(dòng)和引導(dǎo)電解反應(yīng)器單元料液自輸入單元 的盛水混合容器流進(jìn)電解反應(yīng)器單元的反應(yīng)器殼體組件的反應(yīng)器殼體底部中的程序的時(shí) 間到完成步驟(d)中形成含在再循環(huán)單元的再循環(huán)罐內(nèi)的第二濃度值的潔凈的(電解和化 學(xué))處理水(潔凈處理水)的程序的時(shí)間的總時(shí)間長度(時(shí)段或周期)。由于本發(fā)明的集 成氰化物去除方法基于的是含氰化物的水的電解處理和化學(xué)處理的集成,故“氰化物物類 濃度降低操作時(shí)間,,對(duì)應(yīng)于“電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”。在比較本發(fā)明的集成氰化物去除方法的一些實(shí)施方案的實(shí)施與含氰化物的水的 基于類似的僅電解的處理(即無[通過本發(fā)明的方法的步驟(b)-(d)的]化學(xué)處理)的氰 化物去除方法的實(shí)施的第一情況或含氰化物的水的基于類似的僅化學(xué)的處理(即無[通過 本發(fā)明的方法的步驟(a)-(b)的]電解處理)的氰化物去除方法的實(shí)施的第二情況時(shí),時(shí) 間參數(shù)“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間,,尤其有用。在這樣的第一和第二情況下,“氰化物 物類濃度降低操作時(shí)間”分別對(duì)應(yīng)于“僅電解的處理的總操作時(shí)間”或“僅化學(xué)的處理的操 作時(shí)間”。如下文實(shí)施例部分中所述并示例,在為通過可行地和最佳地將含氰化物的水的化 學(xué)處理集成到含氰化物的水的電解處理中(如通過本發(fā)明的方法的步驟(b)-(d))以設(shè)法 縮減“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”的目的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),本發(fā)明人意外地觀察到,本發(fā)明 的集成氰化物去除方法的一些實(shí)施方案的“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(即“電解和化 學(xué)處理總操作時(shí)間”)顯著少于含氰化物的水的基于類似的僅電解的處理(即無[通過本 發(fā)明的方法的步驟(b)-(d)的]化學(xué)處理)的氰化物去除方法的“氰化物物類濃度降低操 作時(shí)間”(即“僅電解的處理的總操作時(shí)間”)。通過進(jìn)一步分析實(shí)施例部分中提供的對(duì)比研究的“氰化物物類濃度降低操作時(shí) 間,,數(shù)據(jù),本發(fā)明人得到了如下兩個(gè)極為重要的發(fā)現(xiàn)。第一,在實(shí)施本發(fā)明的集成氰化物去除方法的一些實(shí)施方案時(shí),用化學(xué)方式處理 再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水的步驟需要并因此進(jìn)行將氰化物物類濃度從初始氰 化物物類濃度降到含在再循環(huán)罐內(nèi)的潔凈處理水的第二濃度值所需“總時(shí)間長度”的約 5-17%、甚至“低到”約4. 5-6. 3%的“時(shí)間長度”。更具體而言,(化學(xué)地)進(jìn)一步將再循環(huán) 罐內(nèi)氰化物物類濃度從{即為(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的含氰 化物的水的)初始濃度的約10%的}第一濃度值(對(duì)應(yīng)于步驟(b)的完成和步驟(c)的開始之間的時(shí)間點(diǎn))降到{即低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之l(ppm)]的}(最終的潔 凈處理水)第二濃度值(對(duì)應(yīng)于步驟(d)的完成的時(shí)間點(diǎn))所需時(shí)間長度(時(shí)段或周期) 出人意料地占“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(即“電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”)的約 5-17%、甚至“低到”約 4. 5-6. 3%。第二,與之構(gòu)成強(qiáng)烈對(duì)比,在實(shí)施含氰化物的水的基于類似的僅電解的處理(即 無[通過本發(fā)明的方法的步驟(b)-(d)的]化學(xué)處理)時(shí),(僅用電解方式)進(jìn)一步將再循 環(huán)罐內(nèi)氰化物物類濃度從{即為(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的含 氰化物的水的)初始濃度的約10%的}第一濃度值降到{即低于1毫克每升(mg/1)[百萬 分之1 (PPm)]的}(最終的潔凈處理水)第二濃度值所需時(shí)間長度(時(shí)段或周期)占“氰化 物物類濃度降低操作時(shí)間”(即“僅電解的處理的總操作時(shí)間”)的約58-83%。前面兩個(gè)極為重要的發(fā)現(xiàn)使本發(fā)明人因此一般性地得出結(jié)論,當(dāng)實(shí)施本發(fā)明的集 成氰化物去除方法的一些實(shí)施方案時(shí),(化學(xué)地)進(jìn)一步將再循環(huán)罐內(nèi)氰化物物類濃度從 {即為(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的含氰化物的水12的)初始濃 度的約10%的}第一濃度值降到{即低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的}(最 終的潔凈處理水)第二濃度值所需時(shí)間長度(時(shí)段或周期)在當(dāng)實(shí)施含氰化物的水的基于 類似的僅電解的處理(即無[通過本發(fā)明的方法的步驟(b)-(d)的]化學(xué)處理)的氰化物 去除方法時(shí)(僅用電解方式)進(jìn)一步降低氰化物物類濃度所需時(shí)間長度(時(shí)段或周期)的 約6% -23%范圍內(nèi)(即約5-17%對(duì)約58-83% )。前面的討論得出一個(gè)總的一般結(jié)論通過例如使用上文示意性地描述的集成氰化 物去除系統(tǒng)(圖2)實(shí)施上文示意性地描述并在下文示例的本發(fā)明的集成氰化物去除方法 (圖1)的一些實(shí)施方案將比實(shí)施基于類似的僅電解的處理(即無[通過本發(fā)明的方法的步 驟(b)-(d)的]化學(xué)處理)的氰化物去除方法要少耗時(shí)得多。本發(fā)明的一些實(shí)施方案的其他特殊技術(shù)特征涉及化學(xué)處理的主要步驟及其子步 驟與電解處理的主要步驟及其子步驟同步集成的方式。具體而言,含氰化物的水的電解處理通過引入經(jīng)電解處理的含氰化物的水的再循 環(huán)啟動(dòng)并進(jìn)行以形成再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水。當(dāng)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰 化物的水的氰化物物類濃度降到為初始濃度的約10%的第一濃度值時(shí)停止(終止)電解 處理以形成含在再循環(huán)單元的再循環(huán)罐內(nèi)的第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化 物的水。僅在停止(終止)電解處理后用由與再循環(huán)罐串列布置的原位生成次氯酸鹽離子 溶液的電解反應(yīng)器組件用電解方式產(chǎn)生的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液開始再循 環(huán)罐內(nèi)第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水的化學(xué)處理。其后,當(dāng)再循環(huán)罐 內(nèi)氰化物物類濃度降到低于1毫克每升的第二濃度值時(shí),停止(終止)化學(xué)處理以形成含 在再循環(huán)罐內(nèi)的第二濃度值的潔凈的(電解和化學(xué))處理水。其后,第二濃度值的潔凈的 (電解和化學(xué))處理水從再循環(huán)罐輸出到輸出單元。前述主要步驟及其子步驟序列以獨(dú)特 且創(chuàng)造性地同步的方式進(jìn)行以產(chǎn)生其中氰化物物類濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之 1 (ppm)]的潔凈處理水。本發(fā)明的一些實(shí)施方案的其他特殊技術(shù)特征涉及進(jìn)行化學(xué)處理的主要步驟及其 子步驟的方式。具體而言,根據(jù)步驟(C),再循環(huán)罐內(nèi)第一濃度的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水用由與再循環(huán)罐串列布置的原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件用電解方 式產(chǎn)生的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液化學(xué)處理。相對(duì)于含氰化物的水的電解處 理,步驟(C)及其子步驟以獨(dú)特且創(chuàng)造性地同步的方式進(jìn)行。因此,本發(fā)明的集成氰化物去 除方法基于的是含氰化物的水的電解處理和化學(xué)處理的空間(物理)和時(shí)間(同步)集成。本發(fā)明的一些實(shí)施方案的其他特殊技術(shù)特征在整個(gè)下面的示意性說明及其后的 實(shí)施例部分中顯而易見。應(yīng)理解,本發(fā)明的應(yīng)用不限于所述方法的一些實(shí)施方案的操作或?qū)嵤┑牟襟E或程 序和子步驟或子程序的順序或序列和數(shù)量的細(xì)節(jié),也不限于下面的示意性描述和附圖中給 出的示例性系統(tǒng)的系統(tǒng)單元、系統(tǒng)子單元、設(shè)備、組件、子組件、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、部件、元件和構(gòu) 造及外圍設(shè)備、公用設(shè)備、附件、化學(xué)試劑和材料的類型、組成、結(jié)構(gòu)、布置、順序和數(shù)量,本 文中另有明確指出除外。例如,下面的示意性描述涉及可用于實(shí)施本發(fā)明的方法的一些實(shí) 施方案的示例性電解和化學(xué)集成型氰化物物類去除系統(tǒng)的細(xì)節(jié)以示意本發(fā)明的一些實(shí)施 方案的實(shí)施。其他電解和化學(xué)集成型氰化物物類去除系統(tǒng)實(shí)施方案可用來實(shí)施本發(fā)明的方 法的一些實(shí)施方案。因此,本發(fā)明可按各種其他替代的實(shí)施方案以各種其他替代的方式實(shí) 踐或?qū)嵤?。也?yīng)理解,整個(gè)本公開中用到的所有技術(shù)和科學(xué)詞語、術(shù)語和/或表述具有與本 發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員通常所理解的相同或相似的含義,本文中另有明確定義或指出除 外。整個(gè)本公開中采用的措辭、術(shù)語和符號(hào)為描述的目的使用而不應(yīng)視為限制性的。此外, 上面的發(fā)明領(lǐng)域和背景部分中引入、定義、描述和/或示例的所有技術(shù)和科學(xué)詞語、術(shù)語和 /或表述同等或類似地適用于本發(fā)明的特定實(shí)施方案、實(shí)施例和附隨的權(quán)利要求的示意性 描述中。下面即將給出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案、實(shí)施例和附隨的權(quán)利要求的整個(gè)示意性描 述中用到的詞語、術(shù)語和/或表述的選定定義和示例性用法并尤其與其理解有關(guān)。本文中用到的表述“氰化物物類”指游離氰化物(通常更簡單地指氰化物為氰化 物離子[CN—])和/或含氰化物的化合物、基團(tuán)和/或離子(如金屬配位基團(tuán)和/或離子)。本文中用到的表述“含氰化物的水”指含任何數(shù)量的廣泛不同形式的氰化物物類 如游離氰酸根[CN_]形式和/或含氰化物的化合物形式和/或含氰化物的基團(tuán)或離子(如 金屬氰化物配位基團(tuán)或離子)形式的任何組合的水(含水)溶液。含氰化物的化合物的主 要類別有氰化氫或氰酸[HCN]、簡單氰化物鹽、簡單金屬氰化物、復(fù)雜堿金屬-金屬氰化物 和復(fù)雜銨-金屬氰化物。含氰化物的水,即含任何數(shù)量的廣泛不同形式的氰化物物類的任何組合的水(含 水)溶液,最通常在工業(yè)過程中產(chǎn)生。存在廣泛不同類型的涉及含氰化物的水的產(chǎn)生的工 業(yè)過程。最為人們所熟知并普遍采用的涉及含氰化物的水的產(chǎn)生的工業(yè)過程類型有采礦 (例如采掘金礦、銀礦)、金屬電鍍(例如過渡金屬或貴金屬電鍍)、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金 (例如金屬制造和表面精整)及造紙過程。在含氰化物的水中,特定氰化物物類的實(shí)際形式、其締合和/或離解組分及其相 對(duì)濃度由特定氰化物物類及含氰化物的水的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)和特征決定,并是特定氰 化物物類及含氰化物的水的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)和特征的直接函數(shù)。主要的物理化學(xué)性質(zhì)、 參數(shù)和特征有特定氰化物物類的平衡常數(shù)、含氰化物的水的溫度、含氰化物的水的PH、及 (如果適用)在所述含氰化物的水中可能還存在的任何數(shù)量的不同類型和形式的非氰化物
14化學(xué)物類(化合物、基團(tuán)、離子)及其物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)和特征。這些主要的物理化學(xué)性 質(zhì)、參數(shù)和特征繼而由產(chǎn)生所述含氰化物的水的特定工業(yè)過程的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)、特征 和操作條件決定,并是產(chǎn)生所述含氰化物的水的特定工業(yè)過程的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)、特征 和操作條件的直接函數(shù)。本文中用到的表述“再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水”指由外源提供的其中 初始氰化物物類濃度低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)];隨后被進(jìn)給到并 輸送通過輸入單元;隨后被進(jìn)給到、輸送通過并經(jīng)電解反應(yīng)器單元電解處理或加工;隨后 被進(jìn)給到并輸送通過再循環(huán)單元;和隨后被再循環(huán)(至少一次,通常多次)到、輸送通過并 經(jīng)電解反應(yīng)器單元電解處理或加工的批量含氰化物的水。因此,其中初始氰化物物類濃度 低于約500毫克每升的批量含氰化物的水經(jīng)由輸入單元、電解反應(yīng)器單元、再循環(huán)單元及 電源和過程控制單元的同步運(yùn)行而得到電解處理形成“再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的 水”。本文中用到的表述“潔凈處理水,,指其中氰化物物類濃度已(在批量含氰化物的 水的電解處理停止或終止時(shí))降到初始氰化物物類濃度的約10%的第一濃度值、其隨后 (在再循環(huán)單元的再循環(huán)罐中)經(jīng)用(由與再循環(huán)罐串列布置的原位生成次氯酸鹽離子溶 液的電解反應(yīng)器組件用電解方式產(chǎn)生的)原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液化學(xué)處理 且其氰化物物類濃度(在再循環(huán)單元的再循環(huán)罐中)已(在化學(xué)處理停止或終止時(shí))降到 低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的第二濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化 物的水。“潔凈處理水”離開再循環(huán)單元的再循環(huán)罐并進(jìn)給到和輸送通過電解和化學(xué)集成型 氰化物物類去除系統(tǒng)的輸出單元。本文中用到的表述“操作性連接的”與對(duì)應(yīng)的同義表述“操作性結(jié)合的”和“操作 性相連的”等價(jià),其中操作性連接、操作性結(jié)合或操作性相連根據(jù)的是物理和/或電和/或 電子和/或機(jī)械和/或電動(dòng)機(jī)械方式或性質(zhì),其涉及各種類型和種類的硬件和/或軟件裝 置和部件。就構(gòu)造以和用于盛放、混合、輸送、測定電解處理和/或化學(xué)處理流體如含氰化 物的水或反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽的參數(shù)的操作性連接部件而論,本文中用到的表述“操 作性連接的”及其對(duì)應(yīng)的同義詞意味著操作性連接的部件彼此流體連通。本文中用到的各個(gè)以單數(shù)語法形式書寫的如下術(shù)語“一個(gè)”、“一種”和“該”也可 指并涵蓋多個(gè)所提及的實(shí)體或?qū)ο螅疚闹辛碛忻鞔_定義或指出除外,或上下文中另有明 確規(guī)定除外。例如,本文中用到的表述“一個(gè)單元”、“一個(gè)設(shè)備”、“一個(gè)組件”、“一個(gè)機(jī)構(gòu)”、 “一個(gè)部件”和“一個(gè)元件”也可分別指并涵蓋多個(gè)單元、多個(gè)設(shè)備、多個(gè)組件、多個(gè)機(jī)構(gòu)、多 個(gè)部件和多個(gè)元件。本文中用到的各個(gè)如下術(shù)語“包括”、“具有”、“包含”及其語言學(xué)/語法變體、派 生詞和/或變化形式指“包括但不限于”。本文中用到的各個(gè)術(shù)語“由......組成”指“包括并限于”。術(shù)語“約”指所提及數(shù)值的士 10%。表述“室溫”指在約20°C和約25°C之間的范圍內(nèi)的溫度。在本文中,距離以單位毫米(mm)和厘米(cm)表示。在本文中,面積以平方厘米(cm2)和平方米(m2)表示。本文中用到的表述“毫克每升”指指定物類(通常氰化物物類)以指定物類的質(zhì)量(重量)(即毫克)每單位體積(即升)水(例如含氰化物的水、經(jīng)電解處理的含氰化物的 水或潔凈處理水的形式)表示的濃度,在本文中縮寫為“mg/1”。本文中用到的表述“百萬分 率”指指定物類(通常氰化物物類)以指定物類的份數(shù)每一百萬份水(例如含氰化物的水、 經(jīng)電解處理的含氰化物的水或潔凈處理水的形式)表示的濃度,在本文中縮寫為“ppm”。就 指定物類(通常氰化物物類)的濃度而論,本文中用到的表述“毫克每升”和“百萬分率”同 義并等價(jià)。本文中用到的表述“升每小時(shí)”指水(例如含氰化物的水、經(jīng)電解處理的含氰化物 的水或潔凈處理水的形式)以水的(液體)體積(即升)每單位時(shí)間(即小時(shí))表示的體 積流率,在本文中縮寫為“Ι/hr”。本文中用到的表述“立方米每小時(shí)”指水(例如含氰化 物的水、經(jīng)電解處理的含氰化物的水或潔凈處理水的形式)以(空間)體積(即立方米) 每單位時(shí)間(即小時(shí))表示的體積流率,在本文中縮寫為“m3/hr”。就不同形式的水的體積 流率而論,由于1000升每小時(shí)(1/hr) = 1立方米每小時(shí)(m3/hr),因此,本文中用到的表述 "1000升每小時(shí)”和“1立方米每小時(shí)”同義并等價(jià)。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案、實(shí)施例和附隨的權(quán)利要求的整個(gè)示意性描述中,參數(shù)、 特征、對(duì)象或尺寸的數(shù)值可以數(shù)值范圍的形式提及或描述。應(yīng)充分理解,所提及的數(shù)值范圍 形式提供以示意本發(fā)明的一些實(shí)施方案的實(shí)施,而不應(yīng)理解為不變地限制本發(fā)明的實(shí)施方 案的范圍。相應(yīng)地,提及或描述的數(shù)值范圍也指并涵蓋所提及或描述的數(shù)值范圍內(nèi)所有可 能的子范圍和各個(gè)數(shù)值(其中數(shù)值可以整數(shù)或分?jǐn)?shù)表示)。例如,所提及或描述的“1-6” 的數(shù)值范圍也指并涵蓋所提及或描述的“1-6”的數(shù)值范圍內(nèi)所有可能的子范圍如“1-3”、 “ 1 -4 ”、“ 1 -5 ”、“ 2-4 ”、“ 2-6 ”、“ 3-6 ” 等和各個(gè)數(shù)值如 “ 1”、“ 1. 3 ”、“ 2 ”、“ 2. 8 ”、“ 3 ”、“ 3. 5 ”、 “4”、“4.6”、“5”、“5.2”和“6”。無論所提及或描述的數(shù)值范圍的數(shù)值寬度、廣度或大小如 何,這均適用。此外,對(duì)于提及或描述數(shù)值范圍,表述“在約第一數(shù)值和約第二數(shù)值之間的范圍 內(nèi),,應(yīng)視為與表述“在從約第一數(shù)值到約第二數(shù)值的范圍內(nèi),,等價(jià)且含義相同,因此,這兩 個(gè)含義等價(jià)的表述可互換地使用。例如,對(duì)于提及或描述室溫的數(shù)值范圍,表述“室溫指約 20°C和約25°C之間的范圍內(nèi)的溫度”應(yīng)視為與表述“室溫指從約20°C到約25°C的范圍內(nèi)的 溫度”等價(jià)且含義相同。結(jié)合下面的示意性描述和附圖,根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)生其中氰化物物類濃度低于1毫 克每升的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法的示例性實(shí)施方案、替代實(shí)施方案、特定構(gòu)造 及其附加和任選方面、特性或特征的步驟或程序、子步驟或子程序及裝置和材料、系統(tǒng)單 元、系統(tǒng)子單元、設(shè)備、組件、子組件、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、部件、元件和構(gòu)造及外圍設(shè)備、公用設(shè)備、 附件、化學(xué)試劑和材料以及運(yùn)行和實(shí)施將得到更好的理解。在整個(gè)下面的示意性描述和附 圖中,相同的參考符號(hào)和術(shù)語(即號(hào)碼、字母和/或符號(hào))表示相同的系統(tǒng)單元、系統(tǒng)子單 元、設(shè)備、組件、子組件、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、部件、元件和構(gòu)造及外圍設(shè)備、公用設(shè)備、化學(xué)試劑、附 件和材料、組分、元素和/或參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的主要方面,提供了一種用于產(chǎn)生其中氰化物物類濃 度低于1毫克每升的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法?,F(xiàn)在看附圖,圖1為本發(fā)明的自含氰化物的水電解和化學(xué)地去除氰化物物類以產(chǎn)生其中氰化物物類濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的潔凈處理水的集成電 解和化學(xué)方法(在本文中,為簡便起見,也稱“集成氰化物物類去除方法”)的主要步驟(程 序)的示例性實(shí)施方案的(框型)流程圖。在圖1中,集成氰化物物類去除方法的示例性 實(shí)施方案的各個(gè)主要步驟(程序)被封在單獨(dú)的框(格)內(nèi),所述單獨(dú)的框(格)被指定 一個(gè)參考號(hào)碼。相應(yīng)地,主要步驟(a)、(b)、(c)、(d)和(e)分別被封在框(格)2、4、6、8 和9內(nèi)。圖2為示意圖,示出了可用來實(shí)施圖1中所示本發(fā)明的集成氰化物物類去除方法 的一些實(shí)施方案的示例性電解和化學(xué)集成型氰化物物類去除系統(tǒng)10(在本文中,為簡便起 見,也稱“集成氰化物物類去除系統(tǒng)” 10)的示例性實(shí)施方案。本發(fā)明的如下示意性描述中 出現(xiàn)的措辭、術(shù)語和符號(hào)與圖1中所示方法的示例性實(shí)施方案的流程圖中出現(xiàn)的那些以及 圖2中所示集成氰化物物類去除系統(tǒng)中出現(xiàn)的那些一致。本發(fā)明的自含氰化物的水電解和化學(xué)地去除氰化物物類以產(chǎn)生其中氰化物物類 濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法通過 適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)、配置、構(gòu)造和操作集成氰化物物類去除系統(tǒng)如圖2中所示集成氰化物物類去 除系統(tǒng)10以進(jìn)行圖1中框(格)2、4、6、8和9中分別示出的主要步驟(a)、(b)、(c)、(d) 和(e)及其各個(gè)子步驟來實(shí)施。為進(jìn)行集成氰化物物類去除方法的一些實(shí)施方案的主要 步驟(a)、(b)、(c)、(d)和(e),集成氰化物物類去除系統(tǒng)10包括如下主要部件輸入單元 14、電解反應(yīng)器單元16、再循環(huán)單元22、輸出單元20及電源和過程控制單元18。集成氰化 物物類去除系統(tǒng)10的各個(gè)主要部件(及其部件)的相關(guān)結(jié)構(gòu)和功能(運(yùn)行)及主要部件 (及其部件)的組合的同步運(yùn)行將在下文中在示意性地描述本發(fā)明的集成氰化物物類去除 方法的一些實(shí)施方案的主要步驟的上下文中示意性地描述。500m^Mm^m^M
的水在本發(fā)明的用于產(chǎn)生其中氰化物物類濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之 l(ppm)]的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法的一些實(shí)施方案的步驟(a)(圖1框幻中,是 通過輸入單元、電解反應(yīng)器單元、再循環(huán)單元、輸出單元及電源和過程控制單元(例如分別 為圖2中所示集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的輸入單元14、電解反應(yīng)器單元16、再循環(huán)單元 22、輸出單元20及電源和過程控制單元18)的同步運(yùn)行用電解方式處理批量其中初始氰化 物物類濃度低于約500毫克每升的含氰化物的水(在后文中稱為含氰化物的水12,如圖2 中所示)以形成再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水(例如圖2中再循環(huán)的經(jīng)電解處理的 含氰化物的水210)。供給、接收、盛放和輸送含氰化物的水含氰化物的水12由外源M供給并經(jīng)由例如位于外源M的出口和輸入單元14 的入口之間的閥門13 (處于開啟位置)進(jìn)給到集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的輸入單元14 中。通常,外源M實(shí)質(zhì)為含氰化物物類的任何類型的水源或給水,例如在本文中定義并稱 為含氰化物的水12的。外源M通常為含氰化物的水12的源或供給,其最通常在工業(yè)過程 中產(chǎn)生。并非要限制本發(fā)明的實(shí)施,但最為人們所熟知并普遍采用的涉及含氰化物的水12 的產(chǎn)生的工業(yè)過程類型有采礦(例如采掘金礦、銀礦)、金屬電鍍(例如過渡金屬或貴金屬 電鍍)、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金(例如金屬制造和表面精整)及造紙過程。本發(fā)明的集成氰化 物物類去除方法的一些實(shí)施方案可例如通過采用集成氰化物物類去除系統(tǒng)10來實(shí)施以自由任何剛才提及的工業(yè)過程類型產(chǎn)生的含氰化物的水12電解和化學(xué)地去除氰化物物類。含氰化物的水12通常指含任何數(shù)量的廣泛不同形式的氰化物物類如游離氰化物 [CN_]形式和/或含氰化物的化合物形式和/或含氰化物的基團(tuán)或離子(如金屬氰化物配 位基團(tuán)或離子)形式的任何組合的水(含水)溶液。含氰化物的水12中可能存在的含氰 化物的化合物的主要類別有氰化氫或氰酸[HCN]、簡單氰化物鹽、簡單金屬氰化物、復(fù)雜堿 金屬-金屬氰化物和復(fù)雜銨-金屬氰化物。含氰化物的水12中可能存在的示例性的簡單氰化物鹽有氰化鈉[NaCN]、氰化鉀 [KCN]、氰化鈣[Ca(CN)2]和氰化銨[NH4CN]。含氰化物的水12中可能存在的示例性的簡單 金屬氰化物有過渡金屬氰化物如氰化鎳[Ni (CN)2]、氰化銅[CuCN]、氰化鋅[Zn(CN)2]、氰化 銀[AgCN]、氰化鎘[CdCN]、氰化金[AuCN]和氰化汞[Hg(CN)2]。含氰化物的水12中可能存 在的示例性的復(fù)雜堿金屬-金屬氰化物和復(fù)雜銨-金屬氰化物通常由式[AyM(CN)x]代表, 其中A為堿金屬(例如鈉、鉀)或銨物類,y為堿金屬或銨物類的數(shù)量,M為金屬物類如過渡 金屬(例如鐵、鎳、銅、鋅、銀、鎘、錫、金、汞)或兩種或更多種過渡金屬(例如銅和鋅)的合 金,χ為氰化物[CN]基團(tuán)的數(shù)量。χ的值等于A的化合價(jià)乘y加所述金屬物類的化合價(jià)。在外源M供給的含氰化物的水12中,特定氰化物物類的實(shí)際形式、其締合和/ 或離解組分及其相對(duì)濃度由特定氰化物物類及含氰化物的水12的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)和 特征決定,并是特定氰化物物類及含氰化物的水12的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)和特征的直接函 數(shù)。主要的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)和特征有特定氰化物物類的平衡常數(shù)、含氰化物的水12的 溫度、含氰化物的水12的pH、及(如果適用)在所述含氰化物的水12中可能還存在的任何 數(shù)量的不同類型和形式的非氰化物化學(xué)物類(化合物、基團(tuán)、離子)及其物理化學(xué)性質(zhì)、參 數(shù)和特征。這些主要的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)和特征繼而由產(chǎn)生含氰化物的水12的特定工業(yè) 過程的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)、特征和操作條件決定,并是產(chǎn)生含氰化物的水12的特定工業(yè) 過程的物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)、特征和操作條件的直接函數(shù)。自外源M供給并進(jìn)給到輸入單元14中的含任何數(shù)量的廣泛不同形式的氰化物 物類的任何組合的含氰化物的水12的初始氰化物物類濃度低于約500毫克每升(mg/1) [百萬分之500 (ppm)]。對(duì)于含源自金屬的氰化物物類如簡單金屬氰化物鹽、簡單金屬氰化物、復(fù)雜堿金 屬-金屬氰化物和/或復(fù)雜銨-金屬氰化物的含氰化物的水12,呈金屬離子形式的金屬的 濃度優(yōu)選在約100毫克每升(mg/1)[百萬分之100 (ppm)]和約0. 05毫克每升(mg/1)[百萬 分之0. 05 (ppm)]之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約70毫克每升(mg/1)[百萬分之70 (ppm)]和約 10毫克每升(mg/1)[百萬分之10(ppm)]之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選在約40毫克每升(mg/1) [百萬分之40 (ppm)]和約20毫克每升(mg/1)[百萬分之20 (ppm)]之間的范圍內(nèi)。由例如 任何上述工業(yè)過程的外源M供給的含氰化物的水12中呈金屬離子形式的金屬的典型濃度 為約40毫克每升(mg/1)[百萬分之40 (ppm)],這是在實(shí)施本發(fā)明的方法時(shí)試驗(yàn)的含氰化物 的水12的樣品中金屬的一種濃度。含氰化物的水12的pH優(yōu)選在約8. 5和約12. 5之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約10. 5 和約11之間的范圍內(nèi)。優(yōu)選含氰化物的水12具有堿性pH值,特別是等于或高于約8. 5, 在這樣的PH值下沒有或僅有極少量氰化氫或氰酸[HCN],以使含氰化物的水12中的任何 氰化物物類保持鹽的形式,如同金屬氰化物的情況一樣。在含氰化物的水12的pH低于約
188. 5的情況下,則優(yōu)選引入pH調(diào)節(jié)步驟以提高含氰化物的水12的pH。這樣的pH調(diào)節(jié)步驟 涉及例如在輸入單元14自外源M接收含氰化物的水12之前的階段和/或在向盛水混合 容器110進(jìn)給含氰化物的水12之前的階段和/或在向電解反應(yīng)器單元16進(jìn)給電解反應(yīng)器 單元料液15之前的階段向含氰化物的水12中加入堿(苛性堿)。含氰化物的水12的溫度優(yōu)選在約5°C和約80°C之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約15°C和 約40°C之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選在約20°C和約30°C之間的范圍內(nèi)。在集成氰化物物類去除系統(tǒng)10中,輸入單元14包括如下主要部件(i)輸入單元 盛水容器26、(ii)自動(dòng)水(體積或質(zhì)量)輸入水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)32、(iii)盛 水混合容器110、(iv)閥門33和114、(ν)水泵112和(vi)水流率測量機(jī)構(gòu)116。輸入單 元14任選并優(yōu)選還包括濾水組件34。輸入單元14的各個(gè)主要部件配置為經(jīng)由輸入單元電 子輸入/輸出控制信號(hào)通信線39與電源和過程控制單元18操作性連接。輸入單元盛水容器沈配置為起到容留(體積或質(zhì)量)批量自外源M供給并進(jìn)給 到輸入單元14中的含氰化物的水12的作用。輸入單元盛水容器沈含入口組件28和出口 組件30,入口組件觀用于接收自外源M供給的(優(yōu)選經(jīng)過濾的)含氰化物的水12,(優(yōu) 選經(jīng)過濾的)含氰化物的水12通過出口組件30離開輸入單元盛水容器沈并進(jìn)入盛水混 合容器110。在含氰化物的水12將要由外源M供給并通過閥門13進(jìn)給到集成氰化物物類去 除系統(tǒng)10的輸入單元14中之前,電源和過程控制單元18的中央編程和電子輸入/輸出控 制信號(hào)處理組件74將經(jīng)由輸入單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線39向輸入單元14的 閥門33發(fā)出{閥門開啟}過程控制信號(hào)以開動(dòng)和打開閥門33,從而使(優(yōu)選經(jīng)過濾的)含 氰化物的水12可離開輸入單元盛水容器沈而流進(jìn)盛水混合容器110中。步驟(a)任選并優(yōu)選包括在自外源M供給的含氰化物的水12經(jīng)由閥門13供給 到輸入單元14的輸入單元盛水容器沈中之前對(duì)其過濾以形成經(jīng)過濾的含氰化物的水12’。 在進(jìn)給到輸入單元盛水容器26中和進(jìn)給到盛水混合容器110中之前及因此在進(jìn)給到電解 反應(yīng)器單元16中之前過濾含氰化物的水12將除去不希望有的大尺寸顆粒,否則這些顆粒 可能干擾電解反應(yīng)器單元16的正常運(yùn)行,尤其是在電極表面上和/或鄰近涉及各種電化學(xué) 反應(yīng)的發(fā)生的地方。含氰化物的水12的過濾通過濾水組件34進(jìn)行。濾水組件34含入口 組件36和出口組件38,入口組件36用于接收自外源M經(jīng)由閥門13供給的含氰化物的水 12,經(jīng)過濾的含氰化物的水12’通過出口組件38離開濾水組件34并經(jīng)由入口組件28進(jìn)入 輸入單元盛水容器26。含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰化物的水12’)經(jīng)由出口組件30離開輸入單元盛 水容器沈,經(jīng)過閥門33,進(jìn)入盛水混合容器110。盛水混合容器110含(i)第一入口組件 118,以接收經(jīng)由出口組件30離開輸入單元盛水容器沈的含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰 化物的水12’); (ii)第二入口組件120,以接收經(jīng)由反應(yīng)器殼體第二出口組件48離開電解 反應(yīng)器單元16的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第二部分(溢流)17b ;和(iii)出口組 件122,電解反應(yīng)器單元料液15通過其離開盛水混合容器110并最終離開輸入單元14。盛水混合容器110的第一結(jié)構(gòu)和功能是容留和混合含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含 氰化物的水12’),其最終以電解反應(yīng)器單元料液15的形式離開輸入單元14。盛水混合容器 110的第二結(jié)構(gòu)和功能是接收來自電解反應(yīng)器單元16的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的作為溢流的第二部分17b。在這樣的情況下,電解反應(yīng)器單元料液15含含氰化物的水12(經(jīng) 過濾的含氰化物的水12’)及經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第二部分(溢流)17b。盛水 混合容器110的第三結(jié)構(gòu)和功能是接收(再循環(huán)單元22的)經(jīng)電解處理的含氰化物的水 210,其源自離開電解反應(yīng)器單元16的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a。在 這樣的情況下,電解反應(yīng)器單元料液15含含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰化物的水12’ ) 和經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的可能的第二部分(溢流)17b及(再循環(huán)單元22的) 經(jīng)電解處理的含氰化物的水210。含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰化物的水12’ )進(jìn)入盛水容器沈直至盛水容器 26內(nèi)其瞬時(shí)水平增至(即等于)足以運(yùn)行水泵112的預(yù)定最小水平。盛水容器沈內(nèi)含氰 化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰化物的水12’ )的瞬時(shí)水平和因此瞬時(shí)(體積或質(zhì)量)量由配 置為經(jīng)由輸入單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線39與電源和過程控制單元18操作性連 接的自動(dòng)水(體積或質(zhì)量)水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)32的運(yùn)行監(jiān)測(測量)和控制。 自動(dòng)水輸出水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)32優(yōu)選位于盛水容器沈內(nèi),如圖2中所示。當(dāng)盛水容器沈內(nèi)含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰化物的水12’ )的瞬時(shí)水平增 至(即等于)足以運(yùn)行水泵112的預(yù)定最小水平時(shí),電源和過程控制單元18的中央編程和 電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將經(jīng)由輸入單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線39 向閥門114發(fā)出{閥門開啟}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和打開閥門114并同時(shí)向水泵112發(fā)出 {開泵}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和開啟水泵112,從而起動(dòng)和引導(dǎo)電解反應(yīng)器單元料液15自 盛水混合容器110經(jīng)由出口組件122、通過水泵112、通過閥門114、然后通過水流率測量機(jī) 構(gòu)116并經(jīng)由反應(yīng)器殼體入口組件44進(jìn)入電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體組件42的反 應(yīng)器殼體底部42b中。由水泵112自盛水混合容器110向電解反應(yīng)器單元16中泵送的電解反應(yīng)器單元 料液15的體積流率優(yōu)選在約0. 5升每小時(shí)(1/hr)
和約 20,000升每小時(shí)(1/hr) [20立方米每小時(shí)(m3/hr)]之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約10升每小 時(shí)(1/hr)
和約10,000升每小時(shí)(1/hr) [10立方米每小時(shí) (m3/hr)]之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選在約100升每小時(shí)(1/hr)
和 約2000升每小時(shí)(1/hr) [2立方米每小時(shí)(m7hr)]之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選的流率為約1000 升每小時(shí)(1/hr) [1立方米每小時(shí)(m3/hr)]。離開盛水混合容器110并進(jìn)入電解反應(yīng)器單元16的電解反應(yīng)器單元料液15的 (體積或質(zhì)量)流率由閥門114控制并由水流率測量機(jī)構(gòu)116如配置為可運(yùn)行以測量液體 特別是水如含氰化物物類的水的流率的流量計(jì)測量。閥門114和水流率測量機(jī)構(gòu)116各配 置為經(jīng)由輸入單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線39與電源和過程控制單元18操作性連接。電解處理含氰化物的水在起動(dòng)和引導(dǎo)電解反應(yīng)器單元料液15自盛水混合容器110流進(jìn)電解反應(yīng)器單元 16的反應(yīng)器殼體組件42的反應(yīng)器殼體底部42b中的大約同時(shí)或之后不久,中央編程和電 子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以同步的方式向電源監(jiān)測(測量)和控制機(jī)構(gòu)70發(fā) 出{通電}過程控制信號(hào)以使電源組件72開始向電解反應(yīng)器單元16的電極組40的電極 供電的方式驅(qū)動(dòng)(和開啟)并控制電源組件72。在那里,各種電解(電化學(xué))反應(yīng)被引發(fā)以用電解方式(電化學(xué)地)降低含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰化物的水12’ )中氰化物 物類的濃度。電解反應(yīng)器單元料液15經(jīng)由入口組件52流進(jìn)入口進(jìn)給管50,然后經(jīng)由穿孔或孔 54流出入口進(jìn)給管50(如圖2中垂直地從穿孔或孔M出來的小波狀箭頭所示)并進(jìn)入電 解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體組件42的反應(yīng)器殼體底部42b,隨后向上流進(jìn)電極組40和 其中的電極的緊鄰區(qū)域中,其中將發(fā)生各種電解(電化學(xué))反應(yīng)以用電解方式(電化學(xué)地) 降低含氰化物的水12中氰化物物類的濃度。電解反應(yīng)器單元16配置為與輸入單元14、再循環(huán)單元22、輸出單元20及電源和 過程控制單元18操作性連接。電解反應(yīng)器單元16的作用是通過與輸入單元14、再循環(huán)單 元22、輸出單元20及電源和過程控制單元18的同步運(yùn)行用電解方式處理批量其中初始氰 化物物類濃度低于約500毫克每升的含氰化物的水12以形成經(jīng)電解處理的含氰化物的水 17 [第一部分17a和可能的第二部分(溢流)17b]。電解反應(yīng)器單元16包括如下主要部 件(i)電極的組40,在本文中也稱電極組40,和(ii)反應(yīng)器殼體組件42。電解反應(yīng)器單 元16的各個(gè)主要部件配置為經(jīng)由電解反應(yīng)器單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線60與電 源和過程控制單元18操作性連接。如圖2中所示,在電解反應(yīng)器單元16中,電極的組40或電極組40包括至少一個(gè) 金屬陰極(例如兩個(gè)金屬陰極金屬陰極cl和c2)和至少兩個(gè)石墨或金屬陽極(例如三個(gè) 石墨或金屬陽極石墨或金屬陽極al、a2和a3),其相對(duì)于彼此以交替的方式配置以使各個(gè) 金屬陰極位于兩個(gè)緊鄰的石墨或金屬陽極之間。例如,如圖2中所示,金屬陰極cl位于兩 個(gè)緊鄰的石墨或金屬陽極al和a2之間,金屬陰極c2位于兩個(gè)緊鄰的石墨或金屬陽極a2 和a3之間。一般而言,電解反應(yīng)器單元16的電極組40優(yōu)選包括數(shù)量為N(例如1、2、3、4)的 至少一個(gè)金屬陰極和對(duì)應(yīng)數(shù)量為N+1 (例如分別為2、3、4、5)的至少兩個(gè)石墨或金屬陽極, 其相對(duì)于彼此以交替的方式配置以使各個(gè)金屬陰極位于兩個(gè)緊鄰的石墨或金屬陽極之間。 圖2中示出了一個(gè)具體實(shí)例,其中電解反應(yīng)器單元16包括兩個(gè)(N = 2)金屬陰極cl和c2 及三個(gè)(N+1 = 3)石墨或金屬陽極al、a2和a3的電極組40,且其中電極相對(duì)于彼此以上 述交替的方式配置。在圖2中,對(duì)于金屬陰極(cj),j等于整數(shù),例如j = 1或2,其分別對(duì) 應(yīng)于金屬陰極cl或c2。對(duì)于緊鄰的石墨或金屬陽極(ai),i等于整數(shù),例如i = 1、2或3, 其分別對(duì)應(yīng)于電極組40的緊鄰的石墨或金屬陽極al、a2或a3。在電解反應(yīng)器單元16的電極組40中,各個(gè)電極通常具有頂端部分和底端部分。 各個(gè)金屬陰極(cj)和各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的頂端部分各經(jīng)由例如各自的負(fù)(_)和正 ⑴電導(dǎo)線62(例如如圖2中所示)與電源和過程控制單元18的電源組件72電連接。在 電解反應(yīng)器單元16的電極組40的運(yùn)行過程中,并在各種電解(電化學(xué))反應(yīng)發(fā)生以用電 解方式(電化學(xué)地)降低含氰化物的水12中氰化物物類的濃度時(shí),各個(gè)金屬陰極(cj)和 各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的頂端部分一般各不暴露于電解反應(yīng)器單元料液15,而各個(gè)金 屬陰極(cj)和各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的底端部分一般各暴露于并為電解反應(yīng)器單元料 液15所包圍,如圖2中所示。如圖2中所示,在電解反應(yīng)器單元16的電極組40中,所述至少一個(gè)金屬陰極如金 屬陰極cl和c2中的各個(gè)的頂端部分及所述至少兩個(gè)石墨或金屬陽極如石墨或金屬陽極al、a2和a3中的各個(gè)的頂端部分通常各自呈“矩形”幾何形狀或形式。在電解反應(yīng)器單元 16的示例性替代實(shí)施方案中,所述至少一個(gè)金屬陰極(cj)如金屬陰極Cl和c2中的各個(gè)的 頂端部分及所述至少兩個(gè)石墨或金屬陽極(ai)如石墨或金屬陽極al、a2和a3中的各個(gè)的 頂端部分各自特別地呈“梯形樣”幾何形狀或形式。一般而言,所述至少一個(gè)金屬陰極(cj) 如金屬陰極Cl和c2中的各個(gè)的底端部分及所述至少兩個(gè)石墨或金屬陽極(ai)如石墨或 金屬陽極al、a2和a3中的各個(gè)的底端部分通常各自呈矩形幾何形狀或形式。對(duì)于各個(gè)(陰極或陽極)電極,各個(gè)面和自其延伸的各個(gè)邊優(yōu)選具有平整光滑的 表面。(陰極或陽極)電極的幾何尺寸由兩個(gè)面中的任一個(gè)及在兩個(gè)面間延伸的邊的幾何 尺寸限定。更具體而言,(陰極或陽極)電極的面的長度(L)和寬度(W)分別對(duì)應(yīng)于任一個(gè) 面的長度和寬度,厚度(T)對(duì)應(yīng)于在兩個(gè)面間延伸的邊的厚度。相應(yīng)地,(陰極或陽極)電 極的面的表面積[SA]與該面的長度(L)和寬度(W)的乘積成正比,其中比例(即1或< 1) 視該面的頂端部分的實(shí)際幾何形狀或形式(即分別地,矩形或梯形樣)而定。金屬陰極(cj)如金屬陰極Cl或c2具有面(f-cj),例如分別為面f-cl或f_c2,其 長度(L-cj)對(duì)應(yīng)于金屬陰極(cj)的頂端部分的邊緣和底端部分的邊緣間的(垂直)距離, 其寬度(W-cj)對(duì)應(yīng)于金屬陰極(cj)的面(f-cj)的一邊的邊緣到相對(duì)邊的邊緣間的(水 平)距離,厚度(T-cj)對(duì)應(yīng)于金屬陰極(cj)的面(f-cj)的一邊到相對(duì)邊間的(水平)距 離。相應(yīng)地,金屬陰極(cj)的面(f-cj)的表面積[SA(f-cj)]與該面的長度(L-cj)和寬 度(W-cj)的乘積成正比,其中比例(即1或< 1)視該面的頂端部分的實(shí)際幾何形狀或形 式(即分別地,矩形或梯形樣)而定。石墨或金屬陽極(ai)如石墨或金屬陽極al、a2或a3具有面(f_ai),例如分別為 面f-al或f-a2或f_a3,其長度(L_ai)對(duì)應(yīng)于石墨或金屬陽極(ai)的頂端部分的邊緣和底 端部分的邊緣間的(垂直)距離,其寬度(W-ai)對(duì)應(yīng)于石墨或金屬陽極(ai)的面(f-ai) 的一邊的邊緣到相對(duì)邊的邊緣間的(水平)距離,厚度(T-ai)對(duì)應(yīng)于石墨或金屬陽極(ai) 的面(f-ai)的一邊到相對(duì)邊間的(水平)距離。相應(yīng)地,石墨或金屬陽極(ai)的面(f-ai) 的表面積[SA(f-ai)]與該面的長度(L-ai)和寬度(W_ai)的乘積成正比,其中比例(即1 或< 1)視該面的頂端部分的實(shí)際幾何形狀或形式(即分別地,矩形或梯形樣)而定。一般而言,各個(gè)(陰極或陽極)電極具有長度[L]、寬度[W]、厚度[T]和表面積 [SA]這些幾何尺寸,其大小與電解反應(yīng)器單元16的電極組40中的任何其他電極(陰極或 陽極)的對(duì)應(yīng)幾何尺寸的大小不同或相等。優(yōu)選各個(gè)金屬陰極(cj)如金屬陰極cl或c2的 幾何尺寸與所述至少一個(gè)金屬陰極(cj)中的其他各個(gè)的對(duì)應(yīng)幾何尺寸具有相同的大小。 優(yōu)選各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)如石墨或金屬陽極al或a2或a3的幾何尺寸與所述至少兩 個(gè)石墨或金屬陽極(ai)中的其他各個(gè)的對(duì)應(yīng)幾何形狀具有相同的大小。在電解反應(yīng)器單元16的電極組40的示例性特定優(yōu)選實(shí)施方案中,各個(gè)金屬陰 極(cj)具有相同大小的寬度(W-cj),其等于各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的寬度(W-ai)的 大小,各個(gè)金屬陰極(cj)的長度(L-cj)的大小優(yōu)選比各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的長度 (L-ai)的大小大約10%。相應(yīng)地,在這樣的實(shí)施方案中,各個(gè)金屬陰極(cj)具有面(f-cj), 其表面積[SA(f-cj)]的大小優(yōu)選比各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的表面積[SA(f-ai)]的大 小大約10%。關(guān)于電極的表面積,如上文中已描述的,各個(gè)金屬陰極(Cj)和各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的頂端部分各經(jīng)由例如各自的負(fù)㈠和正⑴電導(dǎo)線62與電源和過程控制單元 18的電源組件72電連接,在運(yùn)行中,一般各不暴露于電解反應(yīng)器單元料液15,而各個(gè)金屬 陰極(cj)和各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的底端部分一般各暴露于并為電解反應(yīng)器單元料 液15所包圍,如圖2中所示。在電解反應(yīng)器單元16的電極組40的這樣的示例性實(shí)施方案 的運(yùn)行過程中,優(yōu)選各個(gè)金屬陰極(cj)和各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的底端部分各有大約 相同量的表面積(優(yōu)選分別超過各個(gè)金屬陰極(ci)或石墨或金屬陽極(ai)的總表面積 [SA(f-cj)]或[SA(f-ai)]的一半)暴露于并為電解反應(yīng)器單元料液15所包圍。電解反應(yīng)器單元16的電極組40中陰極(cj)和陽極(ai)的長度(L)、寬度(W)、 厚度(T)和表面積[SA]這些幾何尺寸的大小的示例性特定優(yōu)選范圍為如下。金屬陰極(cj)如金屬陰極cl或c2具有面(f-cj),例如分別為面f-cl或f_c2,其 長度(L-cj)的大小優(yōu)選在約IOOmm(IOcm)和約IOOOmm(IOOcm)之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約 300mm(30cm)和約700mm(70cm)之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選在約400mnK40cm)和約800mm(80cm) 之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選的大小為約700mm(70cm);其寬度(W_cj)的大小優(yōu)選在約50mm(5cm) 和約IOOOmm(IOOcm)之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約IOOmm(IOcm)和約500mm(50cm)之間的 范圍內(nèi),最優(yōu)選在約200mmOOcm)和約300mm(30cm)之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選的大小為約 250mm(25cm);厚度(T_cj)的大小優(yōu)選在約Imm和約40mm之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約2mm 和約IOmm之間的范圍內(nèi)。因此,金屬陰極(cj)具有面(f-cj),其表面積[SA(f-cj)]最優(yōu) 選的大小為約1750cm2 (0. 1750m2)。石墨或金屬陽極(ai)如石墨或金屬陽極al或a2或a3具有面(f_ai),例如分別為 面f-al或f-a2或f_a3,其長度(L_ai)的大小優(yōu)選在約IOOmm(IOcm)和約IOOOmm(IOOcm) 之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約300mm(30cm)和約900mm(90cm)之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選在約 400mm (40cm)和約800mm(80cm)之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選的大小為約700mm(70cm);其寬 度(W-ai)的大小優(yōu)選在約50mm(5cm)和約IOOOmm(IOOcm)之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約 IOOmm(IOcm)和約500mm(50cm)之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選在約200mmOOcm)和約300mm(30cm) 之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選的大小為約250mnK25cm);厚度(Τ-ai)的大小優(yōu)選在約Imm和約 40mm之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約2mm和約15mm之間的范圍內(nèi)。因此,石墨或金屬陽極(ai) 具有面(f-ai),其表面積[SA(f-ai)]最優(yōu)選的大小為約1750cm2 (0. 1750m2)。一般而言,各個(gè)金屬陰極(cj)和各個(gè)緊鄰的石墨或金屬陽極(ai)以電極間間距d 分開,間距d對(duì)應(yīng)于自金屬陰極(cj)的面(f-cj)向石墨或金屬陽極(ai)的面(f-ai)延 伸的距離。例如,如圖2中所示,在電解反應(yīng)器單元16的電極組40中,金屬陰極cl和緊鄰 的石墨或金屬陽極al以電極間間距d分開。一般而言,在電解反應(yīng)器單元16的電極組40 中,第一對(duì)金屬陰極(cj)和緊鄰的石墨或金屬陽極(ai)的電極間間距d的大小與第二對(duì) 金屬陰極(cj)和緊鄰的石墨或金屬陽極(ai)的電極間間距d的大小不同或相同。優(yōu)選各 對(duì)金屬陰極(cj)和緊鄰的石墨或金屬陽極(ai)的電極間間距d的大小相同。對(duì)于本發(fā)明 的實(shí)施,各對(duì)金屬陰極(cj)和緊鄰的石墨或金屬陽極(ai)的電極間間距d的大小優(yōu)選在 約5mm(0. 5cm)和約50mm(5. 0cm)之間的范圍內(nèi)。如圖2中一般性地所示,在電解反應(yīng)器單元16的電極組40中,各個(gè)鋼陰極(cj) 如金屬陰極cl和c2的頂端部分及各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)如石墨或金屬陽極al、a2和 a3的頂端部分各經(jīng)由例如各自的負(fù)㈠和正⑴電導(dǎo)線62與電源和過程控制單元18電連接。在電解反應(yīng)器單元16的一個(gè)替代實(shí)施方案中,其中各個(gè)金屬陰極(Cj)和各個(gè)石墨 或金屬陽極(ai)的頂端部分各特別地呈梯形樣幾何形狀或形式,各個(gè)金屬陰極(Cj)和各 個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的所述梯形樣頂端部分包括一組若干個(gè)例如五個(gè)孔以實(shí)現(xiàn)各自的 負(fù)㈠和正⑴電導(dǎo)線62與各個(gè)金屬陰極(cj)和各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的電動(dòng)機(jī)械 連接。電解反應(yīng)器單元16的電極組40中金屬陰極(cj)的一個(gè)重要特性或性質(zhì)在于,構(gòu) 成金屬陰極(cj)的面和邊的至少整個(gè)外表面積的金屬在暴露于電解反應(yīng)器單元16中電解 反應(yīng)器單元料液15和/或經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的過程中是不可氧化的或至多可 極微地氧化(例如由電解反應(yīng)器單元料液15中和/或經(jīng)電解處理的含氰化物的水17中存 在的氧、氯或一些其他氧化劑所氧化)。因此,金屬陰極(cj)優(yōu)選由一種或多種具有此特性 或性質(zhì)的(純的、合金的和/或電鍍的)金屬所組成,金屬陰極(cj)可由之組成的金屬選自 不銹鋼、鉬(Pt)、銥(Ir)、鋨(Os)、錸(Re)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉿(Hf)、其任何合金及 其任何組合。具有此特性或性質(zhì)且金屬陰極(cj)可由之組成的示例性電鍍金屬有鍍了選 自氧化鈷、氧化釕、氧化銥、氧化鉛、氧化鎢、氧化錳的金屬氧化物及其任何組合的鈦(Ti)。電解反應(yīng)器單元16的電極組40中石墨或金屬陽極(ai)的一個(gè)重要特性或性質(zhì) 在于,構(gòu)成石墨或金屬陽極(ai)的面和邊的至少整個(gè)外表面積的石墨或金屬在暴露于電 解反應(yīng)器單元16中電解反應(yīng)器單元料液15和/或經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的過程 中是不可溶解的或至多可極微地溶解(例如經(jīng)由腐蝕或生銹而溶解)。因此,陽極(ai)優(yōu) 選由具有此特性或性質(zhì)的石墨組成?;蛘?,陽極(ai)由一種或多種具有此特性或性質(zhì)的 (純的、合金的和/或電鍍的)金屬所組成。具有此特性或性質(zhì)且陽極(ai)可由之組成的 示例性純金屬和合金金屬選自鉬(Pt)、銥(Ir)、鋨(Os)、錸(Re)、鎢(W)、鉭(Ta)、鉿(Hf)、 其任何合金及其任何組合。具有此特性或性質(zhì)且陽極(ai)可由之組成的示例性電鍍金屬 有鍍了選自氧化鈷、氧化釕、氧化銥、氧化鉛、氧化鎢、氧化錳的金屬氧化物及其任何組合的 鈦(Ti)。一般而言,電解反應(yīng)器單元16的電極組40中的金屬陰極(cj)和石墨或金屬陽極 (ai)可具有各種不同類型的結(jié)構(gòu)配置。例如,如圖2中所示,電極組40中的金屬陰極(cj) 和石墨或金屬陽極(ai)各具有“固體”型結(jié)構(gòu)配置。在電極組40的替代實(shí)施方案中,金屬 陰極(cj)和/或金屬(即非石墨)陽極(ai)可具有“穿孔”型結(jié)構(gòu)配置,即帶有貫穿固體 電極的厚度(T)的穿孔(開口或孔)的固體。在電極組40的其他替代實(shí)施方案中,金屬陰 極(cj)和/或金屬陽極(ai)可具有“蜂窩形網(wǎng)格”型結(jié)構(gòu)配置,即含貫穿固體電極的厚度 (T)的開口或孔的固體蜂窩形網(wǎng)格。在穿孔型電極結(jié)構(gòu)配置的一個(gè)示例性實(shí)施方案中,各個(gè)金屬陰極(cj)和金屬陽 極(ai)被穿有多個(gè)穿孔(開口或孔)P,穿孔P分別位于整個(gè)金屬陰極面(f-cj)和整個(gè)金屬 陽極面(f-ai)上,其中各個(gè)穿孔(開口或孔)分別貫穿金屬陰極(cj)的整個(gè)厚度(T-cj) 和金屬陽極(ai)的整個(gè)厚度(T-ai)。一般而言,穿孔(開口或孔)ρ可具有各種不同的幾何形狀或形式,例如橢圓形、圓 形、三角形和/或長方形(例如正方形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形等)。一般而言,各 個(gè)穿孔(開口或孔)P具有特征性的尺寸維度(如兩個(gè)邊間的最大長度、兩個(gè)邊間的平均長 度或?qū)挾?、直徑、或穿?開口或孔)的特定幾何形狀或形式特征性的其他尺寸維度),多個(gè)穿孔(開口或孔)P的大小相同或不同。多個(gè)穿孔(開口或孔)P中的各個(gè)具有特征性的尺 寸維度,其大小優(yōu)選在約2毫米(mm)和約15mm之間的范圍內(nèi)。因此,舉例來說,多個(gè)橢圓 形穿孔(開口或孔)P中的各個(gè)具有特征性的尺寸維度如橢圓形狀或形式的短軸或長軸,其 大小優(yōu)選在約2毫米(mm)和約15mm之間的范圍內(nèi)。在蜂窩形網(wǎng)格型電極結(jié)構(gòu)配置的一個(gè)示例性實(shí)施方案中,各個(gè)金屬陰極(Cj)和 金屬陽極(ai)具有多個(gè)開口或孔h,這些開口或孔h分別位于整個(gè)金屬陰極面(f-cj)和整 個(gè)金屬陽極面(f-ai)上,其中各個(gè)開口或孔分別貫穿金屬陰極(cj)的整個(gè)厚度(T-cj)和 金屬陽極(ai)的整個(gè)厚度(T-ai)。一般而言,開口或孔h可具有各種不同的幾何形狀或形式,例如長方形(例如正方 形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形等)、橢圓形、圓形和/或三角形。例如,如圖5中所示, 開口或孔h通常具有正方形幾何形狀或形式。一般而言,各個(gè)開口或孔h具有特征性的尺 寸維度(如兩個(gè)邊間的最大長度、兩個(gè)邊間的平均長度或?qū)挾?、直徑、或開口或孔的特定幾 何形狀或形式特征性的其他尺寸維度),多個(gè)開口或孔h的大小相同或不同。多個(gè)開口或 孔h中的各個(gè)具有特征性的尺寸維度,其大小優(yōu)選在約2毫米(mm)和約15mm之間的范圍 內(nèi)。因此,舉例來說,多個(gè)蜂窩開口或孔h中的各個(gè)具有特征性的尺寸維度如正方形形狀或 形式的長度或?qū)挾?,其大小?yōu)選在約2毫米(mm)和約15mm之間的范圍內(nèi)。對(duì)于電解反應(yīng)器單元16的電極組40中金屬陰極(cj)和金屬陽極(ai)的蜂窩形 網(wǎng)格型結(jié)構(gòu)配置,多個(gè)開口或孔h由例如幾何形狀或形式的邊或壁sw分隔開。各個(gè)分隔邊 或壁SW的厚度大小優(yōu)選在約1. 5毫米(mm)和約5. 5mm之間的范圍內(nèi)?;谏衔闹惺疽庑缘孛枋龅碾娊夥磻?yīng)器單元16的電極組40中金屬陰極(cj)和 石墨或金屬陽極(ai)的各種不同類型結(jié)構(gòu)配置的示例性替代優(yōu)選實(shí)施方案,下面給出電 解反應(yīng)器單元16的電極組40的主要優(yōu)選配置的列表> (固體)金屬陰極+(固體)石墨陽極> (穿孔和/或蜂窩網(wǎng)格)金屬陰極+(固體)石墨陽極> (穿孔和/或蜂窩網(wǎng)格)金屬陰極+(固體)金屬陽極> (固體)金屬陰極+(穿孔和/或蜂窩網(wǎng)格)金屬陽極> (穿孔和/或蜂窩網(wǎng)格)金屬陰極+(穿孔和/或蜂窩網(wǎng)格)金屬陽極術(shù)語(固體)指電極不為穿孔型結(jié)構(gòu)配置或蜂窩形網(wǎng)格型結(jié)構(gòu)配置。一般而言,電解反應(yīng)器單元16和電極組40及其電極特別地在電源和過程控制單 元18供給、監(jiān)測和控制的電能下運(yùn)行。例如,在電解反應(yīng)器單元16的運(yùn)行過程中,提供給 電極組40和其電極的可控恒定直流電(dc)經(jīng)由電源和過程控制單元18的電源組件72、電 源監(jiān)測(測量)和控制機(jī)構(gòu)70及中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74供給、 監(jiān)測(測量)和控制。一般而言,電解反應(yīng)器單元16和電極組40及其電極特別地配置為 經(jīng)由電解反應(yīng)器單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線60與電源和過程控制單元18操作性 連接。電源和過程控制單元18供給電解反應(yīng)器單元16的“整個(gè)”電極組40及其電極的 電流[以單位安培(amp)表示]優(yōu)選在約400amp和約IOOOamp之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約 500amp和約750amp之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選在約570amp和約630amp之間的范圍內(nèi)。對(duì)于電 解反應(yīng)器單元16的電極組40及其電極的優(yōu)選實(shí)施方案,如上文中示意性地描述的,各對(duì)金
25屬陰極(Cj)和緊鄰的石墨或金屬陽極(ai)間電流的大小相等。各個(gè)金屬陰極(Cj)的面(f-cj)的表面積上及各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的 面(f-ai)的表面積上的電極電流密度[以單位安培每平方米(amp/m2)表示]優(yōu)選在約 250amp/m2和約1000amp/m2之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約300amp/m2和約600amp/m2之間的范 圍內(nèi),最優(yōu)選在約320amp/m2和約450amp/m2之間的范圍內(nèi)。對(duì)于電解反應(yīng)器單元16的電 極組40及其電極的優(yōu)選實(shí)施方案,如上文中示意性地描述的,根據(jù)供給電極的恒定電流, 電極電流密度的大小在各個(gè)金屬陰極(cj)和各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的面的表面積上恒 定。電源和過程控制單元18供給電解反應(yīng)器單元16的電極組40及其電極的電壓[以 單位伏特(V)表示]優(yōu)選在約4V和約50V之間的范圍內(nèi)。電源和過程控制單元18供給電極組40及其電極的電壓是變化的,主要是電解反 應(yīng)器單元16的如下操作參數(shù)和條件的函數(shù)(1)進(jìn)給到電解反應(yīng)器單元16的電解反應(yīng)器 單元料液15[例如包括經(jīng)過濾的含氰化物的水12’、經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的可能 的第二部分(溢流)17b和(再循環(huán)單元22的)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210] 的電導(dǎo)率;(2)電極組40中的尺寸和幾何維度(電極(金屬陰極(cj)和石墨或金屬陽極 (ai)的長度(L)、寬度(W)和厚度(T));和(3)各對(duì)金屬陰極(cj)和緊鄰的石墨或金屬陽 極(ai)間的電極間間距d。電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體組件42具有若干功能及實(shí)現(xiàn)各功能的適宜配置 和部件。反應(yīng)器殼體組件42的第一功能是將電極組40和電極罩在其中,在其緊鄰區(qū)域?qū)?發(fā)生各種電解(電化學(xué))反應(yīng)以通過降低含氰化物的水12中氰化物物類的濃度用電解方 式(電化學(xué)地)處理批量含氰化物的水12。反應(yīng)器殼體組件42的第二功能是罩住如下所述各種入口和出口組件。反應(yīng)器殼 體入口組件44使電解反應(yīng)器單元料液15[包括經(jīng)過濾的含氰化物的水12’、經(jīng)電解處理的 含氰化物的水17的可能的第二部分(溢流)17b和(再循環(huán)單元22的)再循環(huán)的經(jīng)電解 處理的含氰化物的水210]可自盛水混合容器110向電解反應(yīng)器單元16輸送。反應(yīng)器殼體 第一出口組件46使經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a可自電解反應(yīng)器單元16 向再循環(huán)單元22輸送。反應(yīng)器殼體第二出口組件48使經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的 可能的第二部分(溢流)17b可自電解反應(yīng)器單元16向盛水混合容器110輸送。反應(yīng)器殼 體第三出口組件58使電解反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽的混合物可自電解反應(yīng)器單元16向輸 出單元20輸送。反應(yīng)器殼體組件42的第三功能是容留批量進(jìn)給到電解反應(yīng)器單元16中的電解反 應(yīng)器單元料液15和容留批量經(jīng)電解處理的含氰化物的水17,所述經(jīng)電解處理的含氰化物 的水17的第一部分17a和可能的第二部分(溢流)17b自電解反應(yīng)器單元16離開。反應(yīng)器殼體組件42的第四功能是容留自電解反應(yīng)器單元16離開的不同濃度的 電解(電化學(xué))反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽如二氧化碳[CO2]、氮?dú)鈁N2]、氫氣[H2]和/或水 [H2O]的混合物。反應(yīng)器殼體組件42的第五功能是罩住任選的反應(yīng)器殼體水流分離器組件56,反 應(yīng)器殼體水流分離器組件56配置為起到分離沿并在電極組40和其中的電極的緊鄰區(qū)域內(nèi)向上流動(dòng)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17與流進(jìn)電解反應(yīng)器單元16的電解反應(yīng)器單元料 液15的作用,所述緊鄰區(qū)域中發(fā)生各種電解(電化學(xué))反應(yīng)以用電解方式(電化學(xué)地)降 低含氰化物的水12中氰化物物類的濃度。反應(yīng)器殼體組件42具有兩個(gè)主要部分-反應(yīng)器殼體頂部4 和反應(yīng)器殼體底部 42b。電極組40和其中的電極占據(jù)反應(yīng)器殼體頂部4 和反應(yīng)器殼體底部42b內(nèi)的空間。 因此,反應(yīng)器殼體組件42具有適于罩住具有上面示意性地描述的幾何維度和尺寸的電極 組40和其中的電極的幾何形狀或形式和維度。電極組40的所述至少一個(gè)金屬陰極(Cj)中的各個(gè)和所述至少兩個(gè)石墨或金屬 陽極(ai)中的各個(gè)以使上面示意性地描述的電解反應(yīng)器單元16的電極組40的優(yōu)選實(shí)施 方案可運(yùn)行的方式布置、配置并剛性地固定于反應(yīng)器殼體底部42b內(nèi),其中各個(gè)金屬陰極 (cj)的底端部分和各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的底端部分各具有大約相同量的暴露于并為 電解反應(yīng)器單元料液15所包圍的表面積(優(yōu)選分別超過各個(gè)金屬陰極(cj)或石墨或金屬 陽極(ai)的總表面積[SA(f-cj)]或[SA(f-ai)]的一半)。反應(yīng)器殼體組件42 (反應(yīng)器殼體頂部4 和反應(yīng)器殼體底部42b)包括如下主要 部件(i)反應(yīng)器殼體入口組件44,(ii)反應(yīng)器殼體第一出口組件46,(iii)反應(yīng)器殼體第 二出口組件48,(iv)任選的反應(yīng)器殼體水流分離器組件56,和(ν)反應(yīng)器殼體第三出口組 件58。罩在反應(yīng)器殼體底部42b中的反應(yīng)器殼體入口組件44配置為起到自盛水混合容 器110向電解反應(yīng)器單元16輸送電解反應(yīng)器單元料液15的作用。反應(yīng)器殼體入口組件44 含入口進(jìn)給管50,入口進(jìn)給管50具有位于入口進(jìn)給管50的第一端處的入口組件52、位于 入口進(jìn)給管50的第二端處的關(guān)閉組件53并優(yōu)選還具有多個(gè)彼此間隔開并沿入口進(jìn)給管50 的長度布置的穿孔或孔討。電解反應(yīng)器單元料液15經(jīng)由入口組件52流進(jìn)入口進(jìn)給管50 中,然后經(jīng)由穿孔或孔M流出入口進(jìn)給管50(如圖2中垂直地從穿孔或孔M出來的小波 狀箭頭所示)并進(jìn)入電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體組件42的反應(yīng)器殼體底部42b中, 隨后向上流進(jìn)電極組40和其中的電極的緊鄰區(qū)域中,其中將發(fā)生各種電解(電化學(xué))反應(yīng) 以用電解方式(電化學(xué)地)降低含氰化物的水12中氰化物物類的濃度。罩在反應(yīng)器殼體底部42b中的反應(yīng)器殼體第一出口組件46配置為起到自電解反 應(yīng)器單元16向輸出單元20輸送經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a的作用。罩在反應(yīng)器殼體底部42b中的反應(yīng)器殼體第二出口組件48配置為起到自電解反 應(yīng)器單元16向再循環(huán)單元22輸送經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第二部分17b的作用。罩在反應(yīng)器殼體底部42b中的任選的反應(yīng)器殼體水流分離器組件56配置為起到 以高效的方式分離沿并在電極組40和其中的電極的緊鄰區(qū)域內(nèi)向上流動(dòng)的經(jīng)電解處理的 含氰化物的水17與流進(jìn)電解反應(yīng)器單元16的電解反應(yīng)器單元料液15的作用,所述緊鄰區(qū) 域中發(fā)生各種電解(電化學(xué))反應(yīng)以用電解方式(電化學(xué)地)降低含氰化物的水12中氰 化物物類的濃度。 更具體而言,在電解反應(yīng)器單元16的運(yùn)行過程中,自盛水混合容器110進(jìn)給、進(jìn)入 到電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體底部42b中并自此形成經(jīng)電解處理的含氰化物的水17 的電解反應(yīng)器單元料液15以使僅隨后形成的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17(而非電解反 應(yīng)器單元料液15)溢出反應(yīng)器殼體底部42b中反應(yīng)器殼體水流分離器組件56的方式沿并在電極組40和其中的電極的緊鄰區(qū)域內(nèi)向上流動(dòng)(如圖2中在反應(yīng)器殼體水流分離器組 件56上延伸進(jìn)入經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的上部區(qū)域中的彎尾箭頭所示)。任選的反應(yīng)器殼體水流分離器組件56優(yōu)選延伸過反應(yīng)器殼體底部42b的左右前 視圖面的較薄壁樣結(jié)構(gòu)。反應(yīng)器殼體水流分離器組件56的直徑(延伸進(jìn)紙平面中,在圖2 中不可見)的大小優(yōu)選在約Imm和約30mm之間的范圍內(nèi),更優(yōu)選在約5mm和約20mm之間 的范圍內(nèi),最優(yōu)選在約8mm和約12mm之間的范圍內(nèi),最優(yōu)選的大小為約10mm。罩在反應(yīng)器殼體頂部42a中的反應(yīng)器殼體第三出口組件58配置為起到自電解反 應(yīng)器單元16向輸出單元20輸送不同濃度的電解(電化學(xué))反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽如二 氧化碳[CO2]、氮?dú)鈁N2]、氫氣[H2]和/或水[H2O]的混合物的作用。這類氣體和/或蒸汽 由主要發(fā)生在緊鄰電極組40中石墨或金屬陽極(ai)的電解活性裸露表面的區(qū)域中的各種 電解(電化學(xué))反應(yīng)產(chǎn)生,涉及電解反應(yīng)器單元料液15中可能存在的多種不同形式的氰化 物物類,尤其是金屬氰化物物類如簡單金屬氰化物、堿金屬-金屬氰化物和復(fù)雜銨-金屬氰 化物。對(duì)于含源自金屬的氰化物物類如簡單金屬氰化物鹽、簡單金屬氰化物、復(fù)雜堿金 屬-金屬氰化物和/或復(fù)雜銨-金屬氰化物的含氰化物的水12和因此電解反應(yīng)器單元料 液15,隨著電解反應(yīng)器單元16中各種電解(電化學(xué))反應(yīng)的發(fā)生,源自氰化物金屬的第一 部分金屬離子被吸附到鋼陰極(cj)的表面(面和邊)上,而第二部分保留在溶液中。在實(shí) 施集成氰化物物類去除方法所用的操作參數(shù)和條件下,通常,石墨或金屬陽極(ai)對(duì)氰化 物物類基本是化學(xué)惰性的,因此電解反應(yīng)器單元料液15中的氰化物物類可接觸石墨或金 屬陽極(ai)但不吸附到石墨或金屬陽極(ai)上或與石墨或金屬陽極(ai)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 不是在石墨或金屬陽極(ai)的表面上發(fā)生電解(電化學(xué))反應(yīng),流經(jīng)石墨或金屬陽極(ai) 的電流將提供使反應(yīng)器殼體底部42b中存在的氰化物物類和水間在緊鄰石墨或金屬陽極 (ai)的表面(面和邊)的區(qū)域中而不是石墨或金屬陽極(ai)的表面上發(fā)生各種電解(電 化學(xué))反應(yīng)所必要的活化能。其間將產(chǎn)生不同濃度的電解(電化學(xué))反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或 蒸汽如二氧化碳[CO2]、氮?dú)鈁N2]、氫氣[H2]和/或水[H2O]的混合物。這些過程將降低電 解反應(yīng)器單元料液15中氰化物物類的濃度,其對(duì)應(yīng)于用電解方式(電化學(xué)地)降低含氰化 物的水12中氰化物物類的濃度,由此形成經(jīng)電解處理的含氰化物的水17。在電解反應(yīng)器單元16的運(yùn)行過程中,自再循環(huán)單元22進(jìn)給、進(jìn)入到電解反應(yīng)器單 元16的反應(yīng)器殼體底部42b中并自此形成經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的電解反應(yīng)器單 元料液15以使僅隨后形成的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17 (而非電解反應(yīng)器單元料液15) 溢出反應(yīng)器殼體底部42b中反應(yīng)器殼體水流分離器組件56的方式沿并在電極組40和其中 的電極的緊鄰區(qū)域內(nèi)向上流動(dòng)(如圖2中在反應(yīng)器殼體水流分離器組件56上延伸進(jìn)入經(jīng) 電解處理的含氰化物的水17的上部區(qū)域中的彎尾箭頭所示)。反應(yīng)器殼體水流分離器組件56的存在使可以高效的方式分離電解反應(yīng)器單元料 液15[包括經(jīng)過濾的含氰化物的水12’、經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的可能的第二部分 (溢流)17b和(再循環(huán)單元22的)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210]與沿并在電 極組40和其中的電極的緊鄰區(qū)域內(nèi)向上流動(dòng)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17,所述緊鄰 區(qū)域中發(fā)生各種電解(電化學(xué))反應(yīng)以用電解方式(電化學(xué)地)降低含氰化物的水12中 氰化物物類的濃度。
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在溢出反應(yīng)器殼體組件42的反應(yīng)器殼體底部42b中反應(yīng)器殼體水流分離器組件 56后,經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a將經(jīng)由反應(yīng)器殼體第一出口組件46 離開反應(yīng)器殼體底部42b和因此離開電解反應(yīng)器單元16并經(jīng)由入口組件208進(jìn)入再循環(huán) 單元22的再循環(huán)罐200中。同時(shí),來自電解反應(yīng)器單元16的經(jīng)電解處理的含氰化物的水 的任何可能的第二部分(溢流)17b經(jīng)由反應(yīng)器殼體第二出口組件48也離開反應(yīng)器殼體底 部42b和因此離開電解反應(yīng)器單元16并經(jīng)由第二入口組件120進(jìn)入輸入單元14的盛水混 合容器110以最終與也進(jìn)入盛水混合容器110的經(jīng)過濾的含氰化物的水12’和再循環(huán)的經(jīng) 電解處理的含氰化物的水210混合形成電解反應(yīng)器單元料液15。再循環(huán)經(jīng)電解處理的含氰化物的水再循環(huán)單元22配置為與電解反應(yīng)器單元16、輸入單元14、輸出單元20及電源和 過程控制單元18操作性連接并起到去除和因此降低離開電解反應(yīng)器單元16并進(jìn)入再循環(huán) 罐200的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a中剩余的氰化物物類的濃度的作 用。去除和因此降低這類剩余氰化物物類的濃度以兩種方式按兩個(gè)相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)(1) 使經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a經(jīng)由電解反應(yīng)器單元16經(jīng)受額外的電解 處理循環(huán)(即再循環(huán)),和( 使經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a經(jīng)由與再 循環(huán)罐200串列布置的原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件用電解方式產(chǎn)生的 原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液經(jīng)受化學(xué)(氧化)處理。去除和因此降低離開電解反 應(yīng)器單元16并進(jìn)入再循環(huán)罐200的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a中剩余 的氰化物物類的濃度的第一方式和程序?qū)⒃谙挛闹羞M(jìn)行步驟(a)(圖1框幻的上下文中示 意性地描述。去除和因此降低所述剩余氰化物物類的濃度的第二方式和程序?qū)⒃谙旅孢M(jìn)行 后面的步驟(c)(圖1框6)的上下文中進(jìn)一步示意性地描述。如圖2中所示,再循環(huán)單元22包括如下主要部件(i)再循環(huán)罐200,(ii)自動(dòng) 水(體積或質(zhì)量)輸出水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)212,(iii)氰化物物類濃度測定回路 274,和(iv)原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202。再循環(huán)單元22的各個(gè)主 要部件配置為經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272與電源和過程控制單元 18操作性連接。經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a經(jīng)由反應(yīng)器殼體第二出口組件46 離開反應(yīng)器單元16,經(jīng)過閥門206并經(jīng)由再循環(huán)罐200的入口組件208進(jìn)入再循環(huán)罐200。 進(jìn)入再循環(huán)罐200后,經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a對(duì)應(yīng)于并成為再循環(huán) 罐200內(nèi)“再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水” 210。在開始再循環(huán)類型的電解處理后不久,即在經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第 一部分17a開始進(jìn)入再循環(huán)罐200并成為再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物 的水210后不久,氰化物物類濃度測定回路274被激活以開始經(jīng)電解處理的含氰化物的水 17的(再循環(huán)的)第一部分17a的氰化物物類濃度的連續(xù)測定,該濃度對(duì)應(yīng)于再循環(huán)罐200 內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的氰化物物類濃度。氰化物物類濃度測定回路274包括(i)閥門224,(ii)水泵226,和(iii)再循環(huán) 水氧化還原(還原-氧化)電位測定機(jī)構(gòu)204。再循環(huán)水氧化還原(還原-氧化)電位測定 機(jī)構(gòu)204 (在本文中稱為再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204)配置為起到連續(xù)地測定再循 環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的氧化還原(還原-氧化)電位(在本文中稱為氧化還原電位)(例如,單位毫伏)的作用。氰化物物類濃度測定回路274部件 經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272與電源和過程控制單元18的電子輸 入/輸出控制信號(hào)處理組件74操作性連接。在氰化物物類測定回路274的運(yùn)行過程中,再 循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210由水泵226自再循環(huán)罐200經(jīng)由出口組件242泵送 通過再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204(其測定并記錄氰化物物類濃度)、通過水泵、然 后通過閥門2 并經(jīng)由入口組件236回到再循環(huán)罐200。因此,當(dāng)再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210增至足以運(yùn)行 氰化物物類測定回路274(即足以運(yùn)行閥門224、水泵2 和再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī) 構(gòu)204)的水平時(shí),電源和過程控制單元18的中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組 件74將以同步的方式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向閥門2M發(fā) 出{閥門開啟}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和打開閥門224、同時(shí)向水泵2 發(fā)出{水泵開啟}過 程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和打開水泵2 并同時(shí)向再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204發(fā)出{電 源開啟}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和開啟再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204。該同步運(yùn)行將 引導(dǎo)再循環(huán)罐200內(nèi)的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210離開并自再循環(huán)罐200經(jīng) 由出口組件M2、通過再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204(由此測定氰化物物類濃度)、通 過水泵226、然后通過閥門2 并經(jīng)由入口組件236流回再循環(huán)罐200。在氰化物物類測定 回路274的此運(yùn)行過程中,在輸出單元20中,水泵240關(guān)閉且閥門238關(guān)閉。向再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水中仵詵(一次件)加入小量氯化鈉水溶液進(jìn)行步驟(a)的此階段任選并優(yōu)選包括向再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的 含氰化物的水210中“一次性”加入小(體積或質(zhì)量)量的氯化鈉[NaCl]水溶液。因此, 在氰化物物類測定回路274開始運(yùn)行以連續(xù)地測定再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的 含氰化物的水210的氰化物物類濃度后不久,電源和過程控制單元18的中央編程和電子輸 入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以同步的方式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào) 通信線272向再循環(huán)單元22的閥門262發(fā)出{閥門開啟}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和打開閥 門沈2,由此起動(dòng)和引導(dǎo)小(體積或質(zhì)量)量的氯化鈉[NaCl]水溶液自混合容器250經(jīng)由 混合容器出口組件沈4、通過閥門262并經(jīng)由再循環(huán)罐入口組件266流進(jìn)再循環(huán)罐200中。 在向再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210中加入小(體積或質(zhì)量)量 的氯化鈉[NaCl]水溶液后即刻,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將經(jīng)由 再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向閥門262發(fā)出{閥門關(guān)閉}過程控制信 號(hào)以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉閥門沈2,由此停止氯化鈉[NaCl]水溶液自混合容器250向再循環(huán)罐200 的流動(dòng)。前述(任選和優(yōu)選的)程序提供了自混合容器250向再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng) 電解處理的含氰化物的水210中“一次性”加入小量鈉離子[Na+]和氯離子[Cl_]并為如下 原因而進(jìn)行。含氰化物的水12中較低的氰化物物類濃度(即低于約500毫克每升(mg/1) [百萬分之500 (ppm)])導(dǎo)致再循環(huán)通過電解反應(yīng)器單元16的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰 化物的水210的離子含量較低和因此電導(dǎo)率較低。因此,進(jìn)行該程序的主要目的是提高再 循環(huán)通過電解反應(yīng)器單元16的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的離子含量和因 此電導(dǎo)率,從而改善電解反應(yīng)器單元16用電解方式處理含氰化物的水12的運(yùn)行效率。在 實(shí)際的實(shí)驗(yàn)性試驗(yàn)過程中確定,向再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210中“一次性”加入的較小量氯離子[Cl—]僅極微地起到氧化再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210中氰 化物物類的氧化劑的作用。再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210中剩余的氰化物物類 的氧化在下面示意性地描述的用由與再循環(huán)罐200串列布置的原位生成次氯酸鹽離子溶 液的電解反應(yīng)器組件202用電解方式產(chǎn)生的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230用化 學(xué)方式處理再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的步驟(c)中發(fā)生。為進(jìn)行前述(任選和優(yōu)選的)程序,氯化鈉[NaCl]水溶液在如下面為進(jìn)行步驟 (c)所示意性地描述的混合容器250中以同步電解產(chǎn)生原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶 液230的程序制備。在混合容器250中,氯化鈉[NaCl]水溶液的氯化鈉[NaCl]濃度在例 如約40克每升(g/Ι)[千分之40 (ppt)]和約60克每升(g/Ι)[千分之60 (ppt)]之間的范 圍內(nèi)。自混合容器250向再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210中(一 次性)供給的氯化鈉[NaCl]水溶液的(體積或質(zhì)量)量較顯著地低于自原位生成次氯酸 鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202向再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水 210供給的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230的(體積或質(zhì)量)量。經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a進(jìn)入再循環(huán)罐200并成為再循環(huán) 的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210,直至再循環(huán)罐200內(nèi)其瞬時(shí)水平增至(即等于)對(duì)應(yīng) 于再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的瞬時(shí)(體積或質(zhì)量)量增至 (即等于)預(yù)定最大量的預(yù)定最大水平。再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物 的水210的瞬時(shí)水平和因此瞬時(shí)(體積或質(zhì)量)量由配置為經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸 出控制信號(hào)通信線272與電源和過程控制單元18操作性連接的自動(dòng)水(體積或質(zhì)量)水 平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)212監(jiān)測(測定)和控制。自動(dòng)水輸出水平監(jiān)測(測定)和控 制機(jī)構(gòu)212優(yōu)選位于再循環(huán)罐200內(nèi),如圖2中所示。當(dāng)再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的瞬時(shí)水平增至(即 等于)預(yù)定最大水平時(shí),自動(dòng)水輸出水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)212將測定并記錄向再 循環(huán)罐200中加注再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210這一事件。在自動(dòng)水輸出水 平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)212測定并記錄這一事件后,自動(dòng)水輸出水平監(jiān)測(測定)和 控制機(jī)構(gòu)212將以同步的方式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向電源 和過程控制單元18的中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74發(fā)出反饋控制信號(hào) (FCS-O)。在中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74接收、記錄并處理反饋控制信 號(hào)(FCS-O)后,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以繼續(xù)同步的方式經(jīng)由 輸入單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線39向輸入單元14的閥門33發(fā)出{閥門關(guān)閉} 過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉閥門33,從而停止經(jīng)過濾的含氰化物的水12’向盛水混合容器 110中流動(dòng)。因此,從步驟(a)中外源M開始向輸入單元14供給含氰化物的水12的時(shí)間 到步驟(b)中停止經(jīng)過濾的含氰化物的水12’向盛水混合容器110中流動(dòng)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入盛 水混合容器110的經(jīng)過濾的含氰化物的水12’的總(體積或質(zhì)量)批量對(duì)應(yīng)于在電解反應(yīng) 器單元16中被用電解方式處理的含氰化物的水12的總(體積或質(zhì)量)批量。在再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的瞬時(shí)水平增至(即 等于)預(yù)定最大水平的大約同時(shí),電源和過程控制單元18的中央編程和電子輸入/輸出控 制信號(hào)處理組件74將以同步的方式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向再循環(huán)單元22的閥門214發(fā)出{閥門開啟}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和打開閥門214,并同 時(shí)向再循環(huán)單元22的水泵216發(fā)出{開泵}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和打開水泵216。該同步 運(yùn)行將引導(dǎo)再循環(huán)罐200內(nèi)的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210離開并自再循環(huán)罐 200經(jīng)由出口組件218、流經(jīng)水泵216和閥門214并最終經(jīng)由入口組件220進(jìn)入盛水混合容 器110。進(jìn)入盛水混合容器110的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210與電解反應(yīng)器 單元料液15混合并成為電解反應(yīng)器單元料液15的一部分。如上面示意性地描述的,電解 反應(yīng)器單元料液15經(jīng)由出口組件122離開盛水混合容器110并經(jīng)由反應(yīng)器殼體入口組件 44進(jìn)入電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體底部42b。隨后,電解反應(yīng)器單元料液15在電解 反應(yīng)器單元16中被用電解方式處理。前面示意性地描述的再循環(huán)流型或配置類型對(duì)應(yīng)于水自輸入單元14流動(dòng)并經(jīng)由 再循環(huán)單元22再循環(huán)通過電解反應(yīng)器單元16的閉路。集成氰化物物類去除系統(tǒng)10中再循環(huán)單元22的引入和運(yùn)行將提高電解去除和 因此降低含氰化物的水12中氰化物物類的濃度的總效率。經(jīng)由再循環(huán)單元22,經(jīng)過濾 的含氰化物的水12’ (其中初始氰化物物類濃度低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之 500 (ppm)])與再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210(其中在各個(gè)循環(huán)后,氰化物物類 濃度均低于前一循環(huán)的氰化物物類濃度)的混合和稀釋將去除和因此降低離開盛水混合 容器110并進(jìn)入電解反應(yīng)器單元16的電解反應(yīng)器單元料液15中氰化物物類的濃度。此再 循環(huán)過程使電解反應(yīng)器單元16的電極組40及其電極可去除和因此降低離開電解反應(yīng)器單 元16的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a中剩余的氰化物物類的濃度。與運(yùn) 行無再循環(huán)單元22的集成氰化物物類去除系統(tǒng)10相比,這將使自含氰化物的水12去除氰 化物物類和因此降低含氰化物的水12中氰化物物類的濃度的總過程更為有效。如上面所提到的,當(dāng)各種電解(電化學(xué))反應(yīng)在電解反應(yīng)器單元16中發(fā)生時(shí),及 在再循環(huán)單元22的運(yùn)行過程中,在集成氰化物物類去除系統(tǒng)10中,為形成經(jīng)電解處理的 含氰化物的水17,將產(chǎn)生電解(電化學(xué))反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽如二氧化碳[CO2]、氮?dú)?[N2]、氫氣[H2]和/或水[H2O]的混合物。這些電解反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽經(jīng)由反應(yīng)器 殼體第三出口組件58離開電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體組件42的反應(yīng)器殼體頂部42a 并經(jīng)由入口組件98進(jìn)入輸出單元20的氣體/蒸汽去除設(shè)備90。氣體/蒸汽去除設(shè)備90 如氣體/蒸汽類型的洗滌器將把電解反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽的混合物處理和轉(zhuǎn)化為安全 的氣體/蒸汽混合物,該混合物通過出口組件100離開氣體/蒸汽去除設(shè)備90進(jìn)入例如大 氣和/或氣體/蒸汽收集容器和/或另一過程的入口組件。上面示意性地描述的使用集成氰化物物類去除系統(tǒng)10進(jìn)行集成氰化物物類去除 方法的步驟(a)時(shí)輸入單元14、電解反應(yīng)器單元16、再循環(huán)單元22、輸出單元22及電源和 過程控制單元18及其部件的同步運(yùn)行將去除和因此降低含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰 化物的水12’ )中及因此進(jìn)入電解反應(yīng)器單元16的電解反應(yīng)器單元料液15中氰化物物類 的濃度。完成步驟(a)后將在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)形成再循環(huán)的經(jīng)電解處理 的含氰化物的水210。當(dāng)氰化物物類濃度降到初始氰化物物類濃度的約10%時(shí)停止電解處理步驟(b)(圖1框4)是在當(dāng)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水的氰化物物類濃 度降到為初始濃度的約10%的第一濃度值時(shí)將停止電解處理以形成含在再循環(huán)單元的再循環(huán)罐內(nèi)的第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水。相應(yīng)地,結(jié)合圖2而言,步 驟(b)是在當(dāng)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的氰化物物類濃度降到為{低于 約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰化物的水 12’)的}初始濃度的約10%的第一濃度值時(shí)將停止電解處理以形成含在再循環(huán)單元22的 再循環(huán)罐200內(nèi)的第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210。在前面的步驟(a)中,在經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a進(jìn)入再循 環(huán)罐200而成為再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210后不久,氰化物 物類濃度測定回路274被激活以連續(xù)地測定經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的(再循環(huán)的) 第一部分17a的氰化物物類濃度,其對(duì)應(yīng)于連續(xù)地測定再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處 理的含氰化物的水210的氰化物物類濃度。此外,通過步驟(a),使經(jīng)電解處理的含氰化物 的水17的第一部分17a再循環(huán)通過電解反應(yīng)器單元16和再循環(huán)單元22將去除離開電解 反應(yīng)器單元16并進(jìn)入再循環(huán)罐200的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a中剩 余的0氰化物物類并因此降低再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的 氰化物物類濃度。因此,再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的氰化 物物類濃度的降低總體而言通過氰化物物類濃度測定回路274的運(yùn)行、具體而言通過再循 環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204的運(yùn)行用再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物 的水210的氧化還原電位(例如單位毫伏)的相應(yīng)(成比例的)降低來連續(xù)測定。氧化還原電位倌隨氰化物物類濃度倌的變化的經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫如上文中所述,本發(fā)明的一些實(shí)施方案的主要方面在于,其中初始氰化物物類濃 度低于約500毫克每升的批量含氰化物的水12經(jīng)由輸入單元14、電解反應(yīng)器單元16、再循 環(huán)單元22、輸出單元20及電源和過程控制單元18的同步運(yùn)行用電解方式處理以在再循環(huán) 單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)形成再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210。這樣的同步運(yùn)行 包括利用自再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的經(jīng)驗(yàn)確定氧化還原電位值隨再循 環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的經(jīng)驗(yàn)得知和/或確定的氰化物物類濃度值的變化的 經(jīng)驗(yàn)確定標(biāo)定曲線或表得到的經(jīng)驗(yàn)確定值的經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫。更具體而言,作為通過集成氰化物物類去除系統(tǒng)10建立和實(shí)施本發(fā)明的集成氰 化物物類去除方法的特定實(shí)施方案的一部分,總體而言電源和過程控制單元18、具體而言 中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74配置為用含自容器或罐內(nèi)(例如再循環(huán) 罐200或類型類型的罐內(nèi))含氰化物的水(例如再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210 或類似類型的含氰化物的水)的氧化還原電位的“經(jīng)驗(yàn)確定值”隨所述容器或罐內(nèi)含氰化 物的水的氰化物物類濃度的“經(jīng)驗(yàn)得知和/或確定的值”的變化的經(jīng)驗(yàn)確定標(biāo)定曲線(例 如x-y曲線的形式)或表(例如查找表(LUT)的形式)得到的“經(jīng)驗(yàn)確定值”的經(jīng)驗(yàn)確定 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行。本文中用到的表述“經(jīng)驗(yàn)確定值”指經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的特定值,特別是容器或罐內(nèi)含氰化 物的水的氧化還原電位或含氰化物的水的氰化物物類濃度,其通過(1)實(shí)際特定值的直 接實(shí)驗(yàn)室類型的實(shí)驗(yàn)測定或( 例如通過使用內(nèi)插或外插類型的計(jì)算程序計(jì)算特定值而 確定,其中(2)涉及使用值的適宜范圍中其他(例如鄰近的)實(shí)際值的大量直接實(shí)驗(yàn)室類 型的實(shí)驗(yàn)測定來內(nèi)插或外插所述特定值。所述自經(jīng)驗(yàn)確定標(biāo)定曲線(x-y曲線)或表(LUT)得到的經(jīng)驗(yàn)確定值的經(jīng)驗(yàn)
33確定數(shù)據(jù)庫包括容器或罐內(nèi)氰化物物類濃度優(yōu)選在約600毫克每升(mg/1)[百萬分之 600 (ppm)]和約0毫克每升(mg/1)[百萬分之0(ppm)]之間的范圍內(nèi)的含氰化物的水的氧 化還原電位(例如單位毫伏)的(y_軸或因變量)經(jīng)驗(yàn)確定值隨氰化物物類濃度(例如單 位毫克每升(mg/1)或百萬分率(PPm))的(χ-軸或自變量)經(jīng)驗(yàn)得知和/或確定的值的變 化。因此,在自針對(duì)容器或罐內(nèi)含氰化物的水的氰化物物類濃度(單位毫克每升(mg/ 1)或百萬分率(PPm))的給定(y_軸或因變量)經(jīng)驗(yàn)得知和/或確定的值的經(jīng)驗(yàn)確定標(biāo)定 曲線(χ-y曲線)或表(LUT)得到的經(jīng)驗(yàn)確定值的經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫中,有其氧化還原電位 (單位毫伏)的相應(yīng)(χ-軸或自變量)經(jīng)驗(yàn)確定值。在后文中,為簡便起見,前述自經(jīng)驗(yàn)確 定標(biāo)定曲線(x_y曲線)或表(LUT)得到的經(jīng)驗(yàn)確定值的經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫被稱為“經(jīng)驗(yàn)確定 數(shù)據(jù)庫[EDDb] ”。利用自經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫[EDDb]獲得和可得到的數(shù)據(jù)和信息的實(shí)例如下。對(duì)于本 發(fā)明的集成氰化物物類去除方法的給定實(shí)施,自外源M供給并進(jìn)給到輸入單元14中的給 定批量含氰化物的水12含任何數(shù)量的廣泛不同形式的氰化物物類的任何組合且初始氰化 物物類濃度的經(jīng)驗(yàn)確定值低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]并因此具有其 相應(yīng)的初始氧化還原電位(單位毫伏)的經(jīng)驗(yàn)確定值。因此,從進(jìn)行直接實(shí)驗(yàn)室類型的實(shí)驗(yàn) 測定或計(jì)算的結(jié)果,經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫[EDDb]包括對(duì)應(yīng)于低于約500毫克每升(mg/1)[百萬 分之500(ppm)]的初始氰化物物類濃度的約10% (按上文所定義的術(shù)語“約”的含義和用 法,即9-11 % )的含氰化物的水12的氰化物物類濃度的經(jīng)驗(yàn)得知和/或確定的值,因此,經(jīng) 驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫[EDDb]還包括其氧化還原電位(單位毫伏)的相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)確定值。步驟(b)通過利用經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫[EDDb]所提供的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行,由此,總 體而言電源和過程控制單元18、具體而言中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件 74配置為用經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫[EDDb]運(yùn)行,其涉及存儲(chǔ)、檢索、分析和處理經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫 [EDDb]的數(shù)據(jù)和信息。停止(終止)經(jīng)電解處理的含氰化物的水的再循環(huán)和電解處理在步驟(b)的過程中,在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi),當(dāng)再循環(huán)的經(jīng)電解處 理的含氰化物的水210的氰化物物類濃度降到(為低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之 500 (ppm)]的含氰化物的水12(經(jīng)過濾的含氰化物的水12’ )的)初始濃度的約10%的第 一濃度值時(shí),氧化還原電位將相應(yīng)(成比例地)降到其相應(yīng)的第一氧化還原電位值,該第一 氧化還原電位值由氰化物物類濃度測定回路274的再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204測 定和記錄。因此,在再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204測定并記錄該相應(yīng)的第一氧化還原 電位值后,再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204將以同步的方式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入 /輸出控制信號(hào)通信線272向電源和過程控制單元18的中央編程和電子輸入/輸出控制信 號(hào)處理組件74發(fā)出第一反饋控制信號(hào)(FCS-I)。在電源和過程控制單元18的中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74接 收、記錄和利用經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫[EDDb]中存儲(chǔ)的可檢索的數(shù)據(jù)和信息處理所述第一反饋 控制信號(hào)(FCS-I)后,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以繼續(xù)同步的方 式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向閥門206發(fā)出{閥門關(guān)閉}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉閥門206,從而停止(終止)經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的(再 循環(huán)的)第一部分17a流進(jìn)再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200。大約同時(shí),中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以同步的方式經(jīng)由 再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向水泵216發(fā)出{停泵}過程控制信號(hào)以 驅(qū)動(dòng)和停止水泵216并同時(shí)向閥門214發(fā)出{閥門關(guān)閉}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉閥門 214,從而停止再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210自再循環(huán)罐200經(jīng) 由出口組件218離開并通過水泵216和閥門214流進(jìn)盛水混合容器110。大約同時(shí),中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以同步的方式經(jīng)由 輸入單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線39向水泵112發(fā)出{停泵}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng) 和停止水泵112并同時(shí)向閥門114發(fā)出{閥門關(guān)閉}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉閥門114, 從而停止電解反應(yīng)器單元料液15自盛水混合容器110離開和流進(jìn)電解反應(yīng)器單元16中。或大約同時(shí)或之后不久,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以同 步的方式向電源監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)70發(fā)出{斷電}過程控制信號(hào)以以使電源組件 72(暫時(shí))停止向電解反應(yīng)器單元16的電極組40的電極供電的方式驅(qū)動(dòng)和控制電源組件 72。此程序?qū)⒋蟠蠊?jié)能(電)并因此大大節(jié)省在實(shí)施本發(fā)明的總體集成氰化物物類去除方 法的特定實(shí)施方案的過程中運(yùn)行電解反應(yīng)器單元16的成本。上面示意性地描述的進(jìn)行集成氰化物物類去除方法的步驟(b)時(shí)再循環(huán)單元22、 輸入單元14、電解反應(yīng)器單元16及電源和過程控制單元18及其部件的同步運(yùn)行將停止 (終止)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的額外的再循環(huán)并因此停止(終止)再 循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的額外的電解處理循環(huán)。完成步驟(b)后將形成含 在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)的第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水 210。用申J軍產(chǎn)牛的iC位實(shí)時(shí)新牛們欠itIl鹽離子溶液用化學(xué)方式處理再循環(huán)的經(jīng) 電解處理的含氰化物的水步驟(C)(圖1框6)中是用由與再循環(huán)罐串列布置的原位生成次氯酸鹽離子溶 液的電解反應(yīng)器組件用電解方式產(chǎn)生的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液用化學(xué)方式 處理再循環(huán)罐內(nèi)第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水。相應(yīng)地,看圖2,步驟 (c)中是用由與再循環(huán)罐200串列布置的原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件 202用電解方式產(chǎn)生的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230用化學(xué)方式處理再循環(huán)罐 200內(nèi)第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210。在再循環(huán)單元20的適宜運(yùn)行時(shí)序(如下文所述)下,含次氯酸鹽離子[C10_]的 原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230被進(jìn)給到再循環(huán)罐200中。在其中,次氯酸鹽離 子溶液230與含在再循環(huán)罐200內(nèi)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的(再循環(huán)的)第一 部分17a連續(xù)地相互混合并反應(yīng),所述經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的(再循環(huán)的)第一 部分17a對(duì)應(yīng)于第一氰化物物類濃度值{即來自前面的步驟(b)的為低于約500毫克每升 (mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的(含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰化物的水12’)的)初 始濃度的約10%的}的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210。再循環(huán)罐200內(nèi)所述連 續(xù)的混合和反應(yīng)將去除和因此降低含在再循環(huán)罐200內(nèi)的第一氰化物物類濃度值的再循 環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210中氰化物物類的濃度至再循環(huán)罐200內(nèi)較低的氰化物物類濃度值。臓輔謎成屋氯艦原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230由與再循環(huán)罐200串列布置并與再循環(huán) 罐200操作性連接的原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202用電解方式產(chǎn)生。 相應(yīng)地,原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202配置為起到在用集成氰化物物 類去除系統(tǒng)10實(shí)時(shí)實(shí)施集成氰化物物類去除方法的過程中同步地電解產(chǎn)生含次氯酸鹽離 子[C10_]的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230的作用。為在集成氰化物物類去除方法的實(shí)時(shí)實(shí)施過程中由集成氰化物物類去除系統(tǒng)10 的再循環(huán)單元22的原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202同步地電解產(chǎn)生含 次氯酸鹽離子[C10_]的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230,首先要在混合容器250 中制備新鮮的氯化鈉[NaCl]水溶液。向混合容器250提供測定量的氯化鈉[NaCl],然后溶 解在源自如下兩種可供選擇的水源之一的水中(1)可從外部得到的水源252,或( 可從 內(nèi)部得到的水源,所述可從內(nèi)部得到的水源為經(jīng)由出口單元20自再循環(huán)罐200獲得的含在 再循環(huán)罐200內(nèi)的第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210。如果使用可供選擇的水源(1),則電源和過程控制單元18的中央編程和電子輸入 /輸出控制信號(hào)處理組件74將以同步的方式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信 線272向閥門2M發(fā)出{閥門開啟}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和打開閥門254,從而起動(dòng)和引 導(dǎo)預(yù)定(體積或質(zhì)量)量的水自可從外部得到的水源252通過閥門252流進(jìn)混合容器250 中。然后,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸 出控制信號(hào)通信線272向閥門2M發(fā)出{閥門關(guān)閉}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉閥門254, 從而停止來自可從外部得到的水源252的水流向混合容器250。如果使用可供選擇的水源O),則電源和過程控制單元18的中央編程和電子輸入 /輸出控制信號(hào)處理組件74將以同步的方式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信 線272向再循環(huán)單元22的閥門256發(fā)出{閥門開啟}過程控制信號(hào)并經(jīng)由輸出單元電子輸 入/輸出控制信號(hào)通信線104向輸出單元20的閥門238發(fā)出{閥門開啟}過程控制信號(hào) 以分別驅(qū)動(dòng)和打開閥門256和238,同時(shí)經(jīng)由輸出單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線104 向水泵240發(fā)出{開泵}過程控制信號(hào),從而起動(dòng)和引導(dǎo)預(yù)定(體積或質(zhì)量)量的再循環(huán) 的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210自再循環(huán)罐200經(jīng)由出口組件M2、通過或繞過再循環(huán)水 氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204、通過水泵M0、然后通過閥門238和256流進(jìn)混合容器250中。 然后,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74經(jīng)由輸出單元電子輸入/輸出控制 信號(hào)通信線104向閥門238和256中的各個(gè)發(fā)出{閥門關(guān)閉}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉 閥門238和256,同時(shí)向水泵240發(fā)出{停泵}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和停止水泵M0,從而 停止來自再循環(huán)罐200的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210流向混合容器250。通過在混合容器250中使用可供選擇的水源(1)或(2),新制得的氯化鈉[NaCl] 水溶液的氯化鈉[NaCl]濃度將例如在40克每升(g/Ι)[千分之40 (ppt)]和約60克每升 (g/Ι)[千分之60 (ppt)]之間的范圍內(nèi)。在其后不久,以同步的方式使混合容器250中新制得的氯化鈉[NaCl]水溶液在原 位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202內(nèi)經(jīng)受電解以如下所述用電解方式產(chǎn)生 原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230。
原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202以與上文中在進(jìn)行前面的步 驟(a)的上下文中示意性地描述的電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體組件42相同的方式設(shè) 計(jì)、構(gòu)造(配置)和運(yùn)行。中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸 出控制信號(hào)通信線272向閥門258發(fā)出{閥門開啟}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和打開閥門258, 從而起動(dòng)和引導(dǎo)預(yù)定(體積或質(zhì)量)量的新制得的氯化鈉[NaCl]水溶液自混合容器250 經(jīng)由出口組件270通過閥門258經(jīng)由入口組件260流進(jìn)原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解 反應(yīng)器組件202中。大約同時(shí)或之后不久,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74以同步的 方式經(jīng)由電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器 組件202的電源組件217發(fā)出{通電}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和接通電源組件217,以便以激 活原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202的方式向原位生成次氯酸鹽離子溶 液的電解反應(yīng)器組件202的電極供電,以用電解方式產(chǎn)生原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子 溶液230。原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230由原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解 反應(yīng)器組件202的同步電解產(chǎn)生優(yōu)選按時(shí)序的如下三個(gè)示例性特定實(shí)施方案(特定情況1、 2和幻起動(dòng)和進(jìn)行情況1 (時(shí)序1)在再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的 瞬時(shí)水平增至(即等于)預(yù)定最大水平之前的時(shí)間。情況2 (時(shí)序2、在再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的 瞬時(shí)水平增至(即等于)預(yù)定最大水平的大約同時(shí)。情況3 (時(shí)序幻在當(dāng)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的氰化物物類濃 度降到(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的 含氰化物的水12’ )的)初始濃度的約10%時(shí)停止電解處理以形成含在再循環(huán)單元22的 再循環(huán)罐200內(nèi)的第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的過程中或之后 不久的時(shí)間。在時(shí)序的前述三個(gè)示例性特定實(shí)施方案(特定情況1、2和幻中的各個(gè)中,集成氰 化物物類去除系統(tǒng)10的同步運(yùn)行將起動(dòng)原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230由原位 生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202的電解產(chǎn)生。原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230由原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解 反應(yīng)器組件202按包括如下主要步驟(程序)的方法用電解方式產(chǎn)生(i)水溶氯化鈉 [NaCl]的氯堿法類型電解,(ii)產(chǎn)生水溶次氯酸鈉[NaOCl],(iii)水溶次氯酸鈉[NaOCl] 離解形成水溶鈉離子[Na+]和水溶次氯酸鹽離子[C10_]。(i)按下面的方程式(1)和(2)進(jìn)行水溶氯化鈉[NaCl]的氯堿法類型電解以產(chǎn)生 水溶氫氧化鈉[NaOH]、氯氣[Cl2]和氫氣[H2]2NaCl (aq) +2H20 (1) — 2Na0H (aq) +Cl2 (g) +2H++2e" (1)2H++2e" — H2 (g) (2)其中(aq)=水溶,(1)=液體,(g)=氣體。(ii)步驟(i)的水溶氫氧化鈉[NaOH]與氯氣[Cl2]按下面的方程式(3)反應(yīng)產(chǎn)生水溶次氯酸鈉[NaOCl]2Na0H (aq) +Cl2 (g) — NaCl (aq) +NaOCl (aq) +H2O (3)(iii)讓步驟(ii)產(chǎn)生的水溶次氯酸鈉[NaOCl]按下面的方程式(4)進(jìn)行離解以 形成水溶鈉離子[Na+]和水溶次氯酸鹽離子[C10_]NaOCl (aq) — Na+(aq)+ClCT(aq) (4)在上面的示例性實(shí)施方案中,當(dāng)各種電解(電化學(xué))反應(yīng)在原位生成次氯酸鹽離 子溶液的電解反應(yīng)器組件202中發(fā)生以用電解方式產(chǎn)生原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子 溶液230時(shí),將產(chǎn)生電解(電化學(xué))反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽特別是氫氣[H2]和氯氣[Cl2] 的混合物。以與上文中關(guān)于進(jìn)行步驟(a)的電解處理批量含氰化物的水12以形成經(jīng)電解 處理的含氰化物的水17的示意性描述相同的方式,在這里,在剛剛描述的電解產(chǎn)生原位實(shí) 時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230的方法中,未使用的或過量的氣態(tài)電解反應(yīng)產(chǎn)物氣體和 /或蒸汽(特別是氫氣[H2]和/或氯氣[Cl2])將從原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反 應(yīng)器組件202去除并輸送到操作性連接和配置的輸出組件。所述輸出組件含氣體/蒸汽去 除設(shè)備(與氣體/蒸汽去除設(shè)備90相似)如氣體/蒸汽類型的洗滌器以將電解反應(yīng)產(chǎn)物 氣體和/或蒸汽的混合物處理和轉(zhuǎn)化為安全的氣體/蒸汽混合物,該混合物通過出口組件 離開氣體/蒸汽去除設(shè)備進(jìn)入例如大氣和/或氣體/蒸汽收集容器和/或另一過程的入口 組件。電解產(chǎn)生的水溶次氯酸鹽離子[C10_]起到“活性化學(xué)試劑”的作用以通過與氰化 物物類混合和反應(yīng)而用化學(xué)方式處理含在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)的第一氰化物 物類濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210,所述氰化物物類隨后被降解并轉(zhuǎn) 化為各種氣態(tài)物類(主要是二氧化碳[CO2]、氮?dú)鈁隊(duì)]、氯氣[Cl2]和氫氣[H2])。由原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202用電解方式產(chǎn)生并最終被 導(dǎo)入再循環(huán)罐200中的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230的次氯酸鹽離子濃度在例 如約8克每升(g/Ι)[千分之8 (ppt)]和約12克每升(g/Ι)[千分之12 (ppt)]之間的范圍 內(nèi)。用化學(xué)方式處理再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水在前面的步驟(b)中停止(終止)了再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的 額外的再循環(huán)并因此停止(終止)了再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的額外的電 解處理循環(huán)以形成含在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)的第一氰化物濃度值{即為低于 約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的(含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰化物的 水12’ )的)初始濃度的約10% }的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210。在步驟(c)中,在為用電解方式產(chǎn)生含次氯酸鹽離子[C10_]的原位實(shí)時(shí)新生成的 次氯酸鹽離子溶液230所實(shí)施的時(shí)序的任何前述三個(gè)示例性特定實(shí)施方案(特定情況1、2 和3)后的一個(gè)時(shí)間,原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230將如下所述被引導(dǎo)和進(jìn)給再 循環(huán)罐200。中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸 出控制信號(hào)通信線272向閥門222發(fā)出{閥門開啟}過程控制信號(hào),從而起動(dòng)和引導(dǎo)預(yù)定 (體積或質(zhì)量)量的含次氯酸鹽離子[αθ_]的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230自 原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202經(jīng)由出口組件232通過閥門222經(jīng)由入
38口組件234流進(jìn)再循環(huán)罐200中。原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230和再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的 水210連續(xù)地相互混合并反應(yīng),并同時(shí)循環(huán)經(jīng)過氰化物物類測定回路274的部件(即通過 再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204 (其測定和記錄氰化物物類濃度)、通過水泵226、然后 通過閥門2 并回到再循環(huán)罐200中)。在再循環(huán)罐200內(nèi),原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230與再循環(huán)的經(jīng)電解 處理的含氰化物的水210的連續(xù)混合和反應(yīng)將形成次氯酸鹽離子[C10_]與再循環(huán)的經(jīng)電 解處理的含氰化物的水210的反應(yīng)性水溶液。在其中,次氯酸鹽離子[C10_]起到“活性化 學(xué)試劑”的作用以用化學(xué)方式處理含在再循環(huán)罐200內(nèi)的第一氰化物物類濃度值的再循環(huán) 的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210,由此,其中的氰化物物類因此被降解并轉(zhuǎn)化為各種氣態(tài) 物類(主要是二氧化碳[CO2]、氮?dú)鈁N2]、氯氣[Cl2]和氫氣[H2])。上面示意性地描述的使用集成氰化物物類去除系統(tǒng)10進(jìn)行集成氰化物物類去除 方法的步驟(c)時(shí)再循環(huán)單元22、輸出單元20及電源和過程控制單元18及其部件的同步 運(yùn)行將實(shí)現(xiàn)原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230與再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物 的水210在再循環(huán)單元20的再循環(huán)罐200內(nèi)的連續(xù)混合和反應(yīng)。這因此將去除和因此降 低含在再循環(huán)罐200內(nèi)的第一氰化物物類濃度值{即為低于約500毫克每升(mg/1)[百萬 分之500(ppm)]的(含氰化物的水12 (經(jīng)過濾的含氰化物的水12’ )的)初始濃度的約 10% }的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210中氰化物物類的濃度至再循環(huán)罐200內(nèi) 較低的氰化物物類濃度值。完成步驟(c)后將形成“經(jīng)化學(xué)處理的”含在再循環(huán)單元22的 再循環(huán)罐200內(nèi)的第一氰化物物類濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210。當(dāng)再循環(huán)罐中的氰化物物類濃度降到低于1毫克每升時(shí)停止化學(xué)處理以形成潔 凈處理水步驟(d)(圖1框8)是在當(dāng)再循環(huán)罐內(nèi)氰化物物類濃度降到低于1毫克每升(mg/ 1)[百萬分之I(PPm)]的第二濃度值時(shí)停止化學(xué)處理以形成含在再循環(huán)罐內(nèi)的第二濃度值 的潔凈處理水。相應(yīng)地,結(jié)合圖2而言,步驟(d)是在當(dāng)再循環(huán)罐200內(nèi)氰化物物類濃度降 到低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的第二濃度值時(shí)停止化學(xué)處理以形成含在再 循環(huán)罐200內(nèi)的第二濃度值的潔凈的(電解和化學(xué))處理水210’(在本文中,為簡便起見, 稱為潔凈處理水210’)。在前面的步驟(c)中,在原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230與再循環(huán)的經(jīng) 電解處理的含氰化物的水在再循環(huán)罐200內(nèi)的連續(xù)混合和反應(yīng)過程中,作為降低含在再循 環(huán)罐200內(nèi)的第一氰化物物類濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210中氰化物 物類濃度至再循環(huán)罐200內(nèi)較低的氰化物物類濃度值的直接結(jié)果,其在再循環(huán)罐200內(nèi)的 氧化還原電位將有相應(yīng)(成比例的)降低。再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化 物的水210的氰化物物類濃度的降低總體而言通過氰化物物類濃度測定回路274的運(yùn)行、 具體而言通過再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204的運(yùn)行用再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電 解處理的含氰化物的水210的氧化還原電位(例如單位毫伏)的相應(yīng)(成比例的)降低來 連續(xù)測定。與前面的步驟(b) —樣,步驟(d)通過利用上文中所述自容器或罐內(nèi)(例如再循 環(huán)罐200或類型類型的罐內(nèi))氰化物物類濃度優(yōu)選在約600毫克每升(mg/1)[百萬分之600 (ppm)]和約0毫克每升(mg/1)[百萬分之O(ppm)]之間的范圍內(nèi)的含氰化物的水(例 如再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210或類似類型的含氰化物的水)的氧化還原電位 (例如單位毫伏)的(y_軸或因變量)經(jīng)驗(yàn)確定值隨所述容器或罐內(nèi)含氰化物的水的氰化 物物類濃度(例如單位毫克每升(mg/1)或百萬分率(ppm))的經(jīng)驗(yàn)得知和/或確定的值 的變化的經(jīng)驗(yàn)確定標(biāo)定曲線(x_y曲線)或表(LUT)得到的經(jīng)驗(yàn)確定值的經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫 [EDDb]所提供的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行。總體而言電源和過程控制單元18、具體而言中央編程和 電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74配置為用經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫[EDDb]運(yùn)行,其涉及存儲(chǔ)、 檢索、分析和處理經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫[EDDb]的數(shù)據(jù)和信息。因此,在步驟(d)的過程中,當(dāng)再循環(huán)罐200內(nèi)(經(jīng)化學(xué)處理的)再循環(huán)的經(jīng)電解 處理的含氰化物的水210的氰化物物類濃度自為(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之 500 (ppm)]的含氰化物的水12(經(jīng)過濾的含氰化物的水12’ )的)初始濃度的約10%的第 一濃度值降到低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的第二濃度值以形成含在再循環(huán) 罐200內(nèi)的第二濃度值的潔凈的(電解和化學(xué))處理水210’ (潔凈處理水210’)時(shí),氧化 還原電位將相應(yīng)(成比例地)降到其相應(yīng)的第二氧化還原電位值,該第二氧化還原電位值 由氰化物物類濃度測定回路274的再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204測定和記錄。因此,在再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204測定并記錄該相應(yīng)的第二氧化還原 電位值后,再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204將以同步的方式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入 /輸出控制信號(hào)通信線272向電源和過程控制單元18的中央編程和電子輸入/輸出控制信 號(hào)處理組件74發(fā)出第二反饋控制信號(hào)(FCS-2)。在電源和過程控制單元18的中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74接 收、記錄和利用經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫[EDDb]中存儲(chǔ)的可檢索的數(shù)據(jù)和信息處理所述第二反饋 控制信號(hào)(FCS-幻后,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以繼續(xù)同步的方 式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向閥門222發(fā)出{閥門關(guān)閉}過程 控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉閥門222,從而停止(終止)含次氯酸鹽離子[CIO—]的原位實(shí)時(shí)新 生成的次氯酸鹽離子溶液230自原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202通過閥 門222流進(jìn)再循環(huán)罐200中。大約同時(shí),中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以同步的方式經(jīng)由 再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向閥門258發(fā)出{閥門關(guān)閉}過程控制信 號(hào)以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉閥門258,從而停止新制得的氯化鈉[NaCl]水溶液自混合容器250流向原 位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202。大約同時(shí)或之后不久,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以同步 的方式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向原位生成次氯酸鹽離子溶液 的電解反應(yīng)器組件202的電源組件217發(fā)出{斷電}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和斷開電源組件 217,從而以(暫時(shí))停用原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202的方式(暫 時(shí))停止向原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202的電極供電以(暫時(shí))停止 (終止)原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230的電解產(chǎn)生。此程序?qū)⒋蟠蠊?jié)能(電) 并因此大大節(jié)省在實(shí)施本發(fā)明的總體集成氰化物物類去除方法的特定實(shí)施方案的過程中 運(yùn)行原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202的成本。上面示意性地描述的使用集成氰化物物類去除系統(tǒng)10進(jìn)行集成氰化物物類去除方法的步驟(d)時(shí)再循環(huán)單元22及電源和過程控制單元18及其部件的同步運(yùn)行將停止 (終止)原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202用電解方式產(chǎn)生含次氯酸鹽離 子[αθ_]的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230并停止(終止)其流進(jìn)再循環(huán)罐200 中。這將因此停止(終止)化學(xué)處理含在再循環(huán)罐200內(nèi)的第一氰化物物類濃度值的再循 環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210。完成步驟(d)后將形成含在再循環(huán)單元22的再循環(huán) 罐200內(nèi)的第二濃度值的潔凈的(電解和化學(xué))處理水210’ (潔凈處理水210’ )。含在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水210’的氰化物 [CN]濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)],甚至低到例如約0. 1毫克每升(mg/ 1)[百萬分之0. l(ppm)]。此后一氰化物[CN]濃度相當(dāng)于例如任何各種不同類型的工業(yè) 過程的外源M供給的含氰化物的水12中初始氰化物物類濃度為約500毫克每升(mg/1) [百萬分之500 (ppm)]的典型氰化物[CN]物類濃度降低超過三個(gè)數(shù)量級(jí)。(化學(xué)地)從第一濃度倌講一步降低氰化物物類濃度至第二濃度倌所需的時(shí)間長 度(時(shí)段或周期)講行化學(xué)處理(步驟(b)-(d))所需的時(shí)間長度(時(shí)段或周期)如上文中所提及并如下文實(shí)施例部分前的部分中進(jìn)一步詳細(xì)地描述的,為總體而 言說明本發(fā)明的集成氰化物去除方法的一些實(shí)施方案、具體而言說明步驟(b)-(d)的進(jìn) 行,本文中定義和使用了極為重要的操作時(shí)間參數(shù)“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(也 稱“電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”)?!扒杌镂镱悵舛冉档筒僮鲿r(shí)間”(“電解和化學(xué)處理 總操作時(shí)間”)指將含氰化物的水12中的氰化物物類濃度從初始氰化物物類濃度(即低于 約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)])降到含在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi) 的潔凈的(電解和化學(xué))處理水210’ (潔凈處理水210’ )的第二濃度值(即低于1毫克 每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)])所需的總時(shí)間長度(時(shí)段或周期)。更具體而言,就實(shí)施本發(fā)明的集成氰化物去除方法的一些實(shí)施方案而論,“氰化物 物類濃度降低操作時(shí)間”指從開始步驟(a)中起動(dòng)和引導(dǎo)電解反應(yīng)器單元料液15自盛水混 合容器110流進(jìn)電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體組件42的反應(yīng)器殼體底部42b中的程序 的時(shí)間到完成步驟(d)中形成含在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)的第二濃度值的潔凈 的(電解和化學(xué))處理水210’ (潔凈處理水210’ )的程序的時(shí)間的總時(shí)間長度(時(shí)段或 周期)。由于本發(fā)明的集成氰化物去除方法基于的是含氰化物的水12的電解處理和化學(xué)處 理的集成,故“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”對(duì)應(yīng)于“電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”。此外,通過分析下文中提供的實(shí)施例的“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”數(shù)據(jù),本 發(fā)明人得到了如下極為重要的發(fā)現(xiàn)。在實(shí)施本發(fā)明的集成氰化物去除方法的一些實(shí)施方案 時(shí),用化學(xué)方式處理再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的步驟需要并因此進(jìn)行將氰 化物物類濃度從初始氰化物物類濃度降到含在再循環(huán)罐200內(nèi)的潔凈處理水210’的第二 濃度值所需“總時(shí)間長度”的約5-17%、甚至“低到”約4. 5-6. 3%的“時(shí)間長度”。更具體 而言,(化學(xué)地)進(jìn)一步將再循環(huán)罐200內(nèi)氰化物物類濃度從第一濃度值{即(低于約500 毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)])的含氰化物的水12的)初始濃度的約10% }(對(duì) 應(yīng)于步驟(b)的完成和步驟(c)的開始之間的時(shí)間點(diǎn))降到{即低于1毫克每升(mg/1) [百萬分之1 (PPm)]的}(最終的潔凈處理水210’)第二濃度值(對(duì)應(yīng)于步驟(d)的結(jié)束的 時(shí)間點(diǎn))所需時(shí)間長度(時(shí)段或周期)出人意料地占“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(即 “電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”)的約5-17%、甚至“低到”約4. 5-6. 3%。
自再循環(huán)罐向輸出單元輸出潔凈處理水步驟(e)(圖1框9)是自再循環(huán)罐向輸出單元輸出第二濃度值的潔凈處理水。相 應(yīng)地,結(jié)合圖2而言,步驟(e)是自再循環(huán)單元20的再循環(huán)罐200向輸出單元20輸出第二 濃度值的潔凈處理水210’。在集成氰化物物類去除系統(tǒng)10中,輸出單元20配置為與電解反應(yīng)器單元16、再循 環(huán)單元22及電源和過程控制單元18操作性連接。按進(jìn)行上文中示意性地描述的前面的用 電解方式處理批量含氰化物的水12以形成經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的步驟(a),輸 出單元20起到(1)接收、輸送和去除自電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體第三出口組件58 離開的電解反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽的作用,按步驟(e),還起到(2)接收、容留、監(jiān)測(測 定)和控制及輸送自再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200離開的潔凈處理水210’的作用。為實(shí)現(xiàn)功能(1)以接收、輸送和去除離開電解反應(yīng)器單元16的氣體和/或蒸汽, 輸出單元20含氣體/蒸汽去除設(shè)備90作為主要部件。如上文中關(guān)于進(jìn)行步驟(a)所示意 性地描述的,電解反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽(例如二氧化碳[CO2]、氮?dú)鈁隊(duì)]、氫氣[H2]和 /或水[H2O])經(jīng)由反應(yīng)器殼體第三出口組件58離開電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體組件 42的反應(yīng)器殼體頂部4 并經(jīng)由入口組件98進(jìn)入輸出單元20的氣體/蒸汽去除設(shè)備90。 氣體/蒸汽去除設(shè)備90如氣體/蒸汽類型的洗滌器將把電解反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽的 混合物處理和轉(zhuǎn)化為安全的氣體/蒸汽混合物,該混合物通過出口組件100離開氣體/蒸 汽去除設(shè)備90進(jìn)入例如大氣和/或氣體/蒸汽收集容器和/或另一過程的入口組件。自再循環(huán)單元的再循環(huán)罐向輸出單元的盛水容器輸出和輸送潔凈處理水在步驟(e)中,為實(shí)現(xiàn)功能⑵以接收、容留、監(jiān)測(測定)和控制及輸送自再循 環(huán)單元22的再循環(huán)罐200離開的第二濃度值的潔凈處理水210’,輸出單元20含如下主要 部件(i)輸出單元盛水容器86,(ii)自動(dòng)水(體積或質(zhì)量)輸出水平監(jiān)測(測定)和控 制機(jī)構(gòu)88,(iii)水流率測定機(jī)構(gòu)82,(iv)閥門238和84,和(ν)水泵240和80。輸出單 元20的各個(gè)主要部件配置為經(jīng)由輸出單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線104與電源和 過程控制單元18操作性連接。輸出單元盛水容器86配置為起到容留(體積或質(zhì)量)批量的自再循環(huán)單元22的 再循環(huán)罐200供給和輸出并進(jìn)給到輸出單元20中的第二濃度值的潔凈處理水210’的作用。 輸出單元盛水容器86含入口組件94和出口組件96,入口組件94用于接收來自再循環(huán)罐 200的第二濃度值的潔凈處理水210’,第二濃度值的潔凈處理水210’通過出口組件96離 開輸出單元盛水容器86并進(jìn)入配置以例如接收和貯存潔凈處理水210’以供日后使用的外 部水槽92如貯存罐或容器。在完成前面的步驟(d)以形成含在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)的第二濃度 值的潔凈的(電解和化學(xué))處理水210’后不久,在這里,在步驟(e)中,電源和過程控制單 元18的中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以同步的方式經(jīng)由輸出單元電 子輸入/輸出控制信號(hào)通信線104向閥門238發(fā)出{閥門開啟}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和打 開閥門238并同時(shí)向水泵240發(fā)出{開泵}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和開啟水泵M0,從而起動(dòng) 和引導(dǎo)預(yù)定(體積或質(zhì)量)量的第二濃度值的潔凈處理水210’自再循環(huán)單元22的再循環(huán) 罐200經(jīng)由出口組件M2、通過或繞過再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204、通過水泵M0、 然后通過閥門238、經(jīng)由入口組件94流進(jìn)輸出單元盛水容器86中。
第二濃度值的潔凈處理水210’離開再循環(huán)罐200并進(jìn)入輸出單元盛水容器86直 至含在再循環(huán)罐200內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水210’的瞬時(shí)水平降到(即等于)預(yù)定 最小水平,其對(duì)應(yīng)于含在再循環(huán)罐200內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水210’的瞬時(shí)(體積或 質(zhì)量)量降到(即等于)預(yù)定最小量。以與在進(jìn)行上文中示意性地描述的前面的步驟(a) 的過程中向再循環(huán)罐200中加注類似的方式,在這里,在步驟(e)中,在排空再循環(huán)罐200 的過程中,含在再循環(huán)罐200內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水210’的瞬時(shí)水平和因此瞬時(shí) (體積或質(zhì)量)量將由自動(dòng)水(體積或質(zhì)量)水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)212的運(yùn)行監(jiān) 測(測定)和控制,機(jī)構(gòu)212經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272與電源 和過程控制單元18操作性連接。當(dāng)再循環(huán)罐200內(nèi)第二濃度值的潔凈處理水210’的瞬時(shí)水平降到(即等于)預(yù) 定最小水平時(shí),自動(dòng)水輸出水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)212將測定和記錄此排空再循環(huán) 罐200的潔凈處理水210’的事件。在自動(dòng)水輸出水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)212測定 和記錄該事件后,自動(dòng)水輸出水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)212將以繼續(xù)同步的方式經(jīng)由 再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向電源和過程控制單元18的中央編程和 電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74發(fā)出反饋控制信號(hào)(FCS-3)。在中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74接收、記錄和處理反饋控制信 號(hào)(FCS-3)后,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以繼續(xù)同步的方式經(jīng)由 輸出單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線104向閥門238發(fā)出{閥門關(guān)閉}過程控制信號(hào) 以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉閥門238并同時(shí)向水泵240發(fā)出{停泵}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和停止水泵 對(duì)0,從而停止第二濃度值的潔凈處理水210’自再循環(huán)罐200流進(jìn)輸出單元盛水容器86中。此外,在中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74接收、記錄和處理反饋 控制信號(hào)(FCSj)后,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以繼續(xù)同步的方 式經(jīng)由再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272向水泵2 發(fā)出{停泵}過程控制 信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和停止水泵226、同時(shí)向閥門2M發(fā)出{閥門關(guān)閉}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉 閥門2M并同時(shí)向再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204發(fā)出{斷電}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng) 和停止再循環(huán)水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204。該同步運(yùn)行將停止引導(dǎo)剩余的含在再循環(huán)罐 200內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水210’經(jīng)由出口組件242離開再循環(huán)罐200、通過再循環(huán) 水氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)204、通過水泵226、然后通過閥門224、經(jīng)由入口組件236流回再 循環(huán)罐200中。自輸出單元盛7k容器向夕卜部7k槽輸出禾Π輸送潔?爭處理水在再循環(huán)罐200內(nèi)第二濃度值的潔凈處理水210’的瞬時(shí)水平降到(即等于)預(yù)定 最小水平(其相當(dāng)于排空再循環(huán)罐200的第二濃度值的潔凈處理水210’而將之注入輸出 單元盛水容器86)的大約同時(shí)或之后不久,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件 74將以同步的方式經(jīng)由輸出單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線104向閥門84發(fā)出{閥 門開啟}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和打開閥門84并同時(shí)向水泵80發(fā)出{開泵}過程控制信號(hào) 以驅(qū)動(dòng)和打開水泵80,從而起動(dòng)和引導(dǎo)預(yù)定(體積或質(zhì)量)量的第二濃度值的潔凈處理水 210’自輸出單元盛水容器86經(jīng)由出口組件96、通過閥門84、通過水流率測定機(jī)構(gòu)82、然后 通過水泵80流進(jìn)配置以例如接收和貯存潔凈處理水210’以供日后使用的外部水槽92如 貯存罐或容器中。
第二濃度值的潔凈處理水210’離開輸出單元盛水容器86并進(jìn)入外部水槽92直至 含在輸出單元盛水容器86內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水210’的瞬時(shí)水平降到(即等于) 預(yù)定最小水平,其對(duì)應(yīng)于含在輸出單元盛水容器86內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水210’的 瞬時(shí)(體積或質(zhì)量)量降到(即等于)預(yù)定最小量。與輸出單元盛水容器86的加注相同, 在排空輸出單元盛水容器86的過程中,含在輸出單元盛水容器86內(nèi)的第二濃度值的潔凈 處理水210’的瞬時(shí)水平和因此瞬時(shí)(體積或質(zhì)量)量將由自動(dòng)水(體積或質(zhì)量)水平監(jiān) 測(測定)和控制機(jī)構(gòu)88的運(yùn)行監(jiān)測(測定)和控制,機(jī)構(gòu)88經(jīng)由輸出單元電子輸入/輸 出控制信號(hào)通信線104與電源和過程控制單元18操作性連接。自動(dòng)水輸出水平監(jiān)測(測 定)和控制機(jī)構(gòu)88優(yōu)選位于輸出單元盛水容器86內(nèi),如圖2中所示。離開輸出單元盛水 容器86并進(jìn)入外部水槽92的第二濃度值的潔凈處理水210’的(體積或質(zhì)量)流率由閥 門84控制并由水流率測定機(jī)構(gòu)82如配置和運(yùn)行以測定液體特別是水如潔凈處理水210’ 的流率的流量計(jì)測定。當(dāng)輸出單元盛水容器86內(nèi)第二濃度值的潔凈處理水210’的瞬時(shí)水平降到(即等 于)預(yù)定最小水平時(shí),自動(dòng)水輸出水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)88將測定和記錄此排空輸 出單元盛水容器86的第二濃度值的潔凈處理水210’的事件。在自動(dòng)水輸出水平監(jiān)測(測 定)和控制機(jī)構(gòu)88測定和記錄該事件后,自動(dòng)水輸出水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)88將 以繼續(xù)同步的方式經(jīng)由輸出單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線104向電源和過程控制單 元18的中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74發(fā)出反饋控制信號(hào)(FCS-4)。在中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74接收、記錄和處理反饋控制信 號(hào)(FCS-4)后,中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74將以繼續(xù)同步的方式經(jīng)由 輸出單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線104向閥門84發(fā)出{閥門關(guān)閉}過程控制信號(hào) 以驅(qū)動(dòng)和關(guān)閉閥門84并同時(shí)向水泵80發(fā)出{停泵}過程控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和停止水泵80, 從而停止第二濃度值的潔凈處理水210’自輸出單元盛水容器86流進(jìn)外部水槽86中。該 程序相當(dāng)于排空輸出單元盛水容器86的第二濃度值的潔凈處理水210’而將之注入外部水 槽92。上面示意性地描述的使用集成氰化物物類去除系統(tǒng)10進(jìn)行集成氰化物物類去除 方法的步驟(e)時(shí)再循環(huán)單元22、輸出單元20及電源和過程控制單元18及其部件的同步 運(yùn)行將自再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200向外部水槽92輸出和輸送預(yù)定(體積或質(zhì)量)量 的含在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)的第二濃度值的批量潔凈的(電解和化學(xué))處理 水210’以例如貯存直至日后需要使用潔凈處理水210’時(shí)。進(jìn)行步驟(e)僅涉及自再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200向外部水槽92輸出和輸送 一定量含在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)的第二濃度值的批量潔凈處理水210’,由此, 理化性質(zhì)和特征特別是氰化物物類濃度不受影響或改變。因此,輸出、輸送至并為外部水 槽92所接收的第二濃度值的潔凈處理水210’將保持所獲得的極低的第二氰化物物類濃度 值,即低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之l(ppm)]、甚至低到約0. 1毫克每升(mg/1)[百萬 分之0. l(ppm)]。因此,含在外部水槽92內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水210’易于用于需要 低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之l(ppm)]、甚至低到約0. 1毫克每升(mg/1)[百萬分之 0. l(ppm)]的極低氰化物物類濃度的“潔凈水”的廣泛不同的工業(yè)或商業(yè)應(yīng)用中。mMAm^m^m^m^TuM^mmwAm^.xMk.im
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關(guān)于圖2中所示集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的各個(gè)單元即輸入單元14、電解反應(yīng) 器單元16、再循環(huán)單元22、輸出單元20、電源和過程控制單元18及其各個(gè)單元的部件的結(jié) 構(gòu)、功能和運(yùn)行的與實(shí)施上文中示意性地描述的本發(fā)明的自含氰化物的水電解和化學(xué)地去 除氰化物物類以產(chǎn)生其中氰化物物類濃度低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的潔 凈處理水的集成電解和化學(xué)方法的特定實(shí)施方案相關(guān)的其他細(xì)節(jié)將在下面提供。輸入單元及其部件輸入單元14及其部件包括任何其他必要的流體輸送裝置(其主要的已在上文中 示意性地描述)如管、導(dǎo)管、連接件、接頭、配件、螺釘、螺母、螺栓、墊圈、0-形環(huán)、水泵、閥 門、通風(fēng)孔和開關(guān)以及其機(jī)構(gòu)、組件、部件和元件,其由適宜的材料制成以完全使輸入單元 14及其部件可接收、過濾、容留、監(jiān)測(測定)和控制及輸送(體積或質(zhì)量)批量的水如自 外源M供給的含氰化物的水12。輸入單元14及其部件的運(yùn)行參數(shù)和條件的自動(dòng)電子監(jiān)測(測定)和控制由電源 和過程控制單元18及其部件實(shí)現(xiàn)。輸入單元14及其部件與電源和過程控制單元18及其 部件間電子控制數(shù)據(jù)、信息和指令通信信號(hào)的電子輸入/輸出、前饋和反饋傳輸和接收由 電子輸入/輸出控制數(shù)據(jù)、信息和指令通信線如電纜或線束和/或無線通信線提供,這在本 文圖2中一般性地以輸入單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線39指示。輸入單元14及其部件包括任何其他必要的機(jī)械、水力、電力、電子、電動(dòng)機(jī)械和/ 或(有線和/或無線)通信裝置以及其機(jī)構(gòu)、組件、部件和元件,其由適宜的材料制成以完 全使輸入單元14及其部件的運(yùn)行參數(shù)和條件的自動(dòng)電子監(jiān)測(測定)和控制可由電源和 過程控制單元18及其部件實(shí)現(xiàn)。輸入單元14及其部件用自動(dòng)接收、過濾、容留、監(jiān)測(測定)和控制及輸送(體積 或質(zhì)量)批量的水如自外源M供給的含氰化物的水12的領(lǐng)域熟知的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械、水力、電 力、電子、電動(dòng)機(jī)械和(有線和/或無線)通信機(jī)構(gòu)、組件、結(jié)構(gòu)、部件、元件和材料配置、構(gòu) 造和運(yùn)行。輸入單元14及其部件的配置和結(jié)構(gòu)優(yōu)選與含氰化物的水12和流進(jìn)輸入單元14 中的(再循環(huán)單元22的)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的特定氰化物物類及 各種其他化學(xué)物類的理化性質(zhì)、參數(shù)和特征相容并根據(jù)含氰化物的水12和流進(jìn)輸入單元 14中的(再循環(huán)單元22的)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的特定氰化物物類 的理化性質(zhì)、參數(shù)和特征運(yùn)行,與向輸入單元14供給含氰化物的水12的外源M的理化性 質(zhì)、參數(shù)、特征和運(yùn)行條件相容并根據(jù)向輸入單元14供給含氰化物的水12的外源M的理 化性質(zhì)、參數(shù)、特征和運(yùn)行條件運(yùn)行,以及與集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的其他單元具體 而言電解反應(yīng)器單元16、再循環(huán)單元22、輸出單元20及電源和過程控制單元18的理化性 質(zhì)、參數(shù)、特征和運(yùn)行條件相容并根據(jù)集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的其他單元具體而言電 解反應(yīng)器單元16、再循環(huán)單元22、輸出單元20及電源和過程控制單元18的理化性質(zhì)、參 數(shù)、特征和運(yùn)行條件運(yùn)行,其一起為自含氰化物的水12電解和化學(xué)地去除氰化物物類以產(chǎn) 生其中氰化物物類濃度低于1毫克每升的潔凈處理水210’而配置和同步運(yùn)行。電解反應(yīng)器單元及其部件電解反應(yīng)器單元16及其部件包括任何其他必要的流體輸送裝置(其主要的已在 上文中示意性地描述)如管、導(dǎo)管、連接件、接頭、配件、螺釘、螺母、螺栓、墊圈、0-形環(huán)、水泵、閥門、通風(fēng)孔和開關(guān)以及其機(jī)構(gòu)、組件、部件和元件,其由適宜的材料制成以完全使電解 反應(yīng)器單元16及其部件可用電解方式降低含氰化物的水12中氰化物物類的濃度而形成離 開電解反應(yīng)器單元16的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17。電解反應(yīng)器單元16及其部件的運(yùn)行參數(shù)和條件的自動(dòng)電子監(jiān)測(測定)和控制 由電源和過程控制單元18及其部件實(shí)現(xiàn)。電解反應(yīng)器單元16及其部件與電源和過程控制 單元18及其部件間電子控制數(shù)據(jù)、信息和指令通信信號(hào)的電子輸入/輸出、前饋和反饋傳 輸和接收由電子輸入/輸出控制數(shù)據(jù)、信息和指令通信線如電纜或線束和/或無線通信線 提供,這在本文圖2中一般性地以輸入單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線60指示。電解反應(yīng)器單元16及其部件包括任何其他必要的機(jī)械、水力、電力、電子、電動(dòng)機(jī) 械和/或(有線和/或無線)通信裝置以及其機(jī)構(gòu)、組件、部件和元件,其由適宜的材料制 成以完全使電解反應(yīng)器單元16及其部件的運(yùn)行參數(shù)和條件的自動(dòng)電子監(jiān)測(測定)和控 制可由電源和過程控制單元18及其部件實(shí)現(xiàn)。電解反應(yīng)器單元16及其部件的配置和結(jié)構(gòu)優(yōu)選與流進(jìn)電解反應(yīng)器單元16的電解 反應(yīng)器單元料液15[包括經(jīng)過濾的含氰化物的水12’、經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的可 能的第二部分(溢流)17b和(再循環(huán)單元22的)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水 210]及離開電解反應(yīng)器單元16的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a和電解 反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽的特定氰化物物類及各種其他化學(xué)物類的理化性質(zhì)、參數(shù)和特征 相容并根據(jù)流進(jìn)電解反應(yīng)器單元16的電解反應(yīng)器單元料液15[包括經(jīng)過濾的含氰化物的 水12’、經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的可能的第二部分(溢流)17b和(再循環(huán)單元22 的)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210]及離開電解反應(yīng)器單元16的經(jīng)電解處理的 含氰化物的水17的第一部分17a和電解反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽的特定氰化物物類及各 種其他化學(xué)物類的理化性質(zhì)、參數(shù)和特征運(yùn)行,以及與集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的其他 單元具體而言輸入單元14、再循環(huán)單元22、輸出單元20及電源和過程控制單元18的理化 性質(zhì)、參數(shù)、特征和運(yùn)行條件相容并根據(jù)集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的其他單元具體而言 輸入單元14、再循環(huán)單元22、輸出單元20及電源和過程控制單元18的理化性質(zhì)、參數(shù)、特 征和運(yùn)行條件運(yùn)行,其一起為自含氰化物的水12電解和化學(xué)地去除氰化物物類以產(chǎn)生其 中氰化物物類濃度低于1毫克每升的潔凈處理水210’而配置和同步運(yùn)行。再循環(huán)單元及其部件再循環(huán)單元22及其部件包括任何其他必要的流體輸送裝置(其主要的已在上文 中示意性地描述)如管、導(dǎo)管、連接件、接頭、配件、螺釘、螺母、螺栓、墊圈、0-形環(huán)、水泵、閥 門、通風(fēng)孔和開關(guān)以及其機(jī)構(gòu)、組件、部件和元件,其由適宜的材料制成以完全使再循環(huán)單 元22及其部件可(1)接收離開電解反應(yīng)器單元16并進(jìn)入再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200 的經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的第一部分17a ; (2)使經(jīng)電解處理的含氰化物的水17的 第一部分17a經(jīng)由電解反應(yīng)器單元16經(jīng)受額外的電解處理循環(huán)(即再循環(huán))以在再循環(huán) 罐200內(nèi)形成再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210 ; (3)使再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng) 電解處理的含氰化物的水經(jīng)受由配置為與再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200串列的原位生成 次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件202用電解方式產(chǎn)生的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽 離子溶液的化學(xué)處理以在再循環(huán)罐200內(nèi)形成潔凈的(電解和化學(xué))處理水;和自再 循環(huán)罐200向輸出單元20輸出所述潔凈處理水。
再循環(huán)單元22及其部件的運(yùn)行參數(shù)和條件的自動(dòng)電子監(jiān)測(測定)和控制由電 源和過程控制單元18及其部件實(shí)現(xiàn)。再循環(huán)單元22及其部件與電源和過程控制單元18 及其部件間電子控制數(shù)據(jù)、信息和指令通信信號(hào)的電子輸入/輸出、前饋和反饋傳輸和接 收由電子輸入/輸出控制數(shù)據(jù)、信息和指令通信線如電纜或線束和/或無線通信線提供,這 在本文圖2中一般性地以再循環(huán)單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線272指示。再循環(huán)單元22及其部件包括任何其他必要的機(jī)械、水力、電力、電子、電動(dòng)機(jī)械和 /或(有線和/或無線)通信裝置以及其機(jī)構(gòu)、組件、部件和元件,其由適宜的材料制成以完 全使再循環(huán)單元12及其部件的運(yùn)行參數(shù)和條件的自動(dòng)電子監(jiān)測(測定)和控制可由電源 和過程控制單元18及其部件實(shí)現(xiàn)。再循環(huán)單元22及其部件的配置和結(jié)構(gòu)優(yōu)選與流進(jìn)再循環(huán)單元22的經(jīng)電解處理的 含氰化物的水17、由配置為與再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200串列的原位生成次氯酸鹽離子 溶液的電解反應(yīng)器組件202用電解方式產(chǎn)生的次氯酸鹽離子溶液及自再循環(huán)罐200向輸出 單元20輸出的再循環(huán)罐200內(nèi)的潔凈的(電解和化學(xué))處理水的特定氰化物物類及各種 其他化學(xué)物類的理化性質(zhì)、參數(shù)和特征相容并根據(jù)流進(jìn)再循環(huán)單元22的經(jīng)電解處理的含 氰化物的水17、由配置為與再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200串列的原位生成次氯酸鹽離子 溶液的電解反應(yīng)器組件202用電解方式產(chǎn)生的次氯酸鹽離子溶液及自再循環(huán)罐200向輸出 單元20輸出的再循環(huán)罐200內(nèi)的潔凈的(電解和化學(xué))處理水的特定氰化物物類及各種 其他化學(xué)物類的理化性質(zhì)、參數(shù)和特征運(yùn)行,以及與集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的其他單 元具體而言輸入單元14、電解反應(yīng)器單元16、輸出單元20及電源和過程控制單元18的理 化性質(zhì)、參數(shù)、特征和運(yùn)行條件相容并根據(jù)集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的其他單元具體而 言輸入單元14、電解反應(yīng)器單元16、輸出單元20及電源和過程控制單元18的理化性質(zhì)、參 數(shù)、特征和運(yùn)行條件運(yùn)行,其一起為自含氰化物的水12電解和化學(xué)地去除氰化物物類以產(chǎn) 生其中氰化物物類濃度低于1毫克每升的潔凈處理水210’而配置和同步運(yùn)行。輸出單元及其部件輸出單元20及其部件包括任何其他必要的流體輸送裝置(其主要的已在上文中 示意性地描述)如管、導(dǎo)管、連接件、接頭、配件、螺釘、螺母、螺栓、墊圈、0-形環(huán)、水泵、閥 門、通風(fēng)孔和開關(guān)以及其機(jī)構(gòu)、組件、部件和元件,其由適宜的材料制成以完全使輸出單元 20及其部件可接收、容留、監(jiān)測(測定)和控制及輸送自再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200離 開的潔凈處理水210’以及接收、輸送和去除自電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體第三出口 組件58離開的電解反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽的混合物。輸出單元20及其部件的運(yùn)行參數(shù)和條件的自動(dòng)電子監(jiān)測(測定)和控制由電源 和過程控制單元18及其部件實(shí)現(xiàn)。輸出單元20及其部件與電源和過程控制單元18及其 部件間電子控制數(shù)據(jù)、信息和指令通信信號(hào)的電子輸入/輸出、前饋和反饋傳輸和接收由 電子輸入/輸出控制數(shù)據(jù)、信息和指令通信線如電纜或線束和/或無線通信線提供,這在本 文圖2中一般性地以輸出單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線104指示。輸出單元20及其部件包括任何其他必要的機(jī)械、水力、電力、電子、電動(dòng)機(jī)械和/ 或(有線和/或無線)通信裝置以及其機(jī)構(gòu)、組件、部件和元件,其由適宜的材料制成以完 全使輸出單元20及其部件的運(yùn)行參數(shù)和條件的自動(dòng)電子監(jiān)測(測定)和控制可由電源和 過程控制單元18及其部件實(shí)現(xiàn)。
輸出單元20及其部件用自動(dòng)接收、容留、監(jiān)測(測定)和控制及輸送(體積或質(zhì) 量)批量的水如自再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200離開的潔凈處理水210’的領(lǐng)域熟知的以 及自動(dòng)接收、容留、監(jiān)測(測定)和控制及輸送自電解反應(yīng)器單元離開的電解反應(yīng)產(chǎn)物氣體 和/或蒸汽的混合物如自電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體第三出口組件58離開的那些的 領(lǐng)域熟知的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械、水力、電力、電子、電動(dòng)機(jī)械和(有線和/或無線)通信機(jī)構(gòu)、組件、結(jié) 構(gòu)、部件、元件和材料配置、構(gòu)造和運(yùn)行。輸出單元20及其部件的配置和結(jié)構(gòu)優(yōu)選與自再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200離開 的潔凈的(電解和化學(xué))處理水210’及自電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體第三出口組件 58離開的電解反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽的混合物的特定氰化物物類及各種其他化學(xué)物類 的理化性質(zhì)、參數(shù)和特征相容并根據(jù)自再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200離開的潔凈的(電解 和化學(xué))處理水210’及自電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體第三出口組件58離開的電解 反應(yīng)產(chǎn)物氣體和/或蒸汽的混合物的特定氰化物物類及各種其他化學(xué)物類的理化性質(zhì)、參 數(shù)和特征運(yùn)行,以及與集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的其他單元具體而言輸入單元14、電解 反應(yīng)器單元16、再循環(huán)單元22及電源和過程控制單元18的理化性質(zhì)、參數(shù)、特征和運(yùn)行條 件相容并根據(jù)集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的其他單元具體而言輸入單元14、電解反應(yīng)器 單元16、再循環(huán)單元22及電源和過程控制單元18的理化性質(zhì)、參數(shù)、特征和運(yùn)行條件運(yùn)行, 其一起為自含氰化物的水12電解和化學(xué)地去除氰化物物類以產(chǎn)生其中氰化物物類濃度低 于1毫克每升的潔凈處理水210’而配置和同步運(yùn)行。電源和過稈控制單元及其部件電源和過程控制單元18配置為與集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的其他單元即輸入 單元14、電解反應(yīng)器單元16、再循環(huán)單元22及輸出單元20中的每一個(gè)操作性連接。電源 和過程控制單元18起到向集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的各個(gè)單元供給電能和控制供給的 電能以及監(jiān)測和控制集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的各個(gè)單元的過程操作參數(shù)和條件的作 用。電源和過程控制單元18包括如下主要部件電源組件72、電源監(jiān)測(測定)和控制機(jī) 構(gòu)70及中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74。電源組件72包括例如多功能、多操作類型的電源以按任何多種不同類型的空間 和/或時(shí)間功率配置、模式、格式、方案和流程供給功率,包括以dc和/或ac電壓和/或電 流的形式向集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的各個(gè)單元及其部件同步供給功率。電源監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)70用于按任何多種不同類型的空間和/或時(shí)間功 率配置、模式、格式、方案和流程自動(dòng)監(jiān)測(測定)和控制電源組件72并因此用于自動(dòng)監(jiān)測 (測定)和控制向集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的各個(gè)單元供給的功率,包括以dc和/或 ac電壓和/或電流形式同步供給的功率。中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74配置為例如一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī), 其構(gòu)成集中控制計(jì)算機(jī)工作站的一部分。中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件74 起到如下作用(1)將用來按任何多種不同類型的空間和/或時(shí)間配置、模式、格式、方案和 流程操作和控制集成氰化物物類去除系統(tǒng)10及其單元的所有計(jì)算機(jī)化功能的計(jì)算機(jī)化軟 件程序罩在中間,和( 將處理和管理電源和過程控制單元18及其部件與集成氰化物物類 去除系統(tǒng)10的各個(gè)單元及其部件間電子控制數(shù)據(jù)、信息和指令通信信號(hào)的所有電子輸入/ 輸出、前饋和反饋傳輸和接收的計(jì)算機(jī)化處理組件罩在中間。
電源和過程控制單元18及其部件分別經(jīng)由在圖2中以輸入單元、電解反應(yīng)器單 元、再循環(huán)單元和輸出單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線39、60、272和104示出的輸入 單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通信線如電纜或線束和/或無線通信線的無線網(wǎng)絡(luò)與集成氰 化物物類去除系統(tǒng)10的各個(gè)其他單元即輸入單元14、電解反應(yīng)器單元16、再循環(huán)單元22 和輸出單元20的可以電子方式運(yùn)行的部件以電子方式接線或連接。這樣的有線和/或無 線電子接線或連接可實(shí)現(xiàn)集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的各個(gè)單元的可以電子方式運(yùn)行的 部件與電源和過程控制單元18及其部件間電子數(shù)據(jù)、信息和指令通信信號(hào)的電子前饋和 反饋傳輸和接收。這繼而可使電源和過程控制單元18及其部件實(shí)現(xiàn)集成氰化物物類去除 系統(tǒng)10的各個(gè)單元的運(yùn)行參數(shù)和條件的自動(dòng)電子監(jiān)測(測定)和控制。舉例來說,關(guān)于電解反應(yīng)器單元16的運(yùn)行,如圖2中所示,總體而言電解反應(yīng)器單 元16、具體而言電極組40及其電極配置為經(jīng)由電解反應(yīng)器單元電子輸入/輸出控制信號(hào)通 信線60與電源和過程控制單元18操作性連接。在電解反應(yīng)器單元16的電極組40中,各 個(gè)金屬陰極(cj)和各個(gè)石墨或金屬陽極(ai)的頂端部分各自經(jīng)由例如相應(yīng)的負(fù)㈠和正 ⑴電導(dǎo)線62與電源和過程控制單元18的電源組件72電連接。在電解反應(yīng)器單元16的 運(yùn)行過程中,提供給電極組40和其電極的可控恒定直流電(dc)經(jīng)由電源和過程控制單元 18的電源組件72、電源監(jiān)測(測量)和控制機(jī)構(gòu)70及中央編程和電子輸入/輸出控制信 號(hào)處理組件74供給、監(jiān)測(測量)和控制。電源和過程控制單元18及其部件包括任何其他必要的機(jī)械、電力、電子、電動(dòng)機(jī) 械和/或(有線和/或無線)通信裝置以及其機(jī)構(gòu)、組件、部件和元件,其由適宜的材料制 成以完全使集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的各個(gè)其他單元即輸入單元14、電解反應(yīng)器單元 16、再循環(huán)單元22和輸出單元20的可以電子方式運(yùn)行的部件的運(yùn)行參數(shù)和條件的自動(dòng)電 子監(jiān)測(測定)和控制可由電源和過程控制單元18及其部件實(shí)現(xiàn)。電源和過程控制單元18及其部件用向可以電子方式運(yùn)行的部件自動(dòng)供給、監(jiān)測 (測定)和控制電功率的領(lǐng)域熟知的以及自動(dòng)監(jiān)測(測定)和控制可以電子方式運(yùn)行的部 件如集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的各種單元中包括的可以電子方式運(yùn)行的閥門、水泵、自 動(dòng)水(體積或質(zhì)量)輸入水平監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)、電極、氧化還原電位測定機(jī)構(gòu)、電 源組件、電源監(jiān)測(測定)和控制機(jī)構(gòu)、中央編程和電子輸入/輸出控制信號(hào)處理組件的運(yùn) 行參數(shù)和條件的領(lǐng)域熟知的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械、電力、電子、電動(dòng)機(jī)械和(有線和/或無線)通信機(jī) 構(gòu)、組件、結(jié)構(gòu)、部件、元件和材料配置、構(gòu)造和運(yùn)行。申J軍禾Π用化學(xué)方式處理下一(新)#, - ^(新)批^■的含氰+ ^勺7k大規(guī)模工業(yè)過程如采礦、金屬電鍍、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金和造紙過程通常需要電 解和化學(xué)地降低高產(chǎn)水量(例如大約至少約1000升每小時(shí)(1/hr) [1立方米每小時(shí)(m3/ hr)])過程中產(chǎn)生的含氰化物的水中低水平具體而言低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分 之500(ppm)]的氰化物物類濃度。因此,在這樣的應(yīng)用中,通常有實(shí)施集成電解和化學(xué)方法 以自下一(即新)批量、通常自多個(gè)其他(即新)批量的含氰化物的水12電解和化學(xué)地去 除氰化物物類以產(chǎn)生下一(新)批量、各個(gè)其他(新)批量的其中氰化物物類濃度低于1 毫克每升(mg/1)[百萬分之l(ppm)]的潔凈處理水210’的需要。為電解和用化學(xué)方式處理下一(即新)批量、各個(gè)其他(新)批量的含氰化物的 水,可用集成氰化物物類去除系統(tǒng)10連續(xù)和同步地反復(fù)實(shí)施上文中示意性地描述的圖1中
49框(格)2、4、6、8和9中分別所示的集成氰化物物類去除方法的特定實(shí)施方案的主要步驟 (a)、(b)、(c)、(d)和(e)及其各種子步驟。相應(yīng)地,為實(shí)施集成電解和化學(xué)方法的一些實(shí)施方案以自下一(即新)批量的含 氰化物的水12電解和化學(xué)地去除氰化物物類以產(chǎn)生下一(新)批量的其中氰化物物類濃 度低于約1毫克每升(mg/1)[百萬分之l(ppm)]的潔凈處理水210’,可進(jìn)行如下主要步驟 或程序(a)通過輸入單元14、電解反應(yīng)器單元16、再循環(huán)單元22、輸出單元20及電源和過 程控制單元18的同步運(yùn)行用電解方式處理下一(即新)批量的其中初始氰化物物類濃度 低于約500毫克每升的含氰化物的水12以形成下一(新)批量的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含 氰化物的水210 ;(b)當(dāng)所述下一(新)批量的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的 氰化物物類濃度降到為初始濃度的約10%的第一濃度值時(shí)停止電解處理以形成下一(新) 批量的含在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)的第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰 化物的水210 ;(c)用由與再循環(huán)罐200串列布置的原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反 應(yīng)器組件202用電解方式產(chǎn)生的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液230用化學(xué)方式處理 再循環(huán)罐200內(nèi)所述下一(新)批量的第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水 210 ; (d)當(dāng)再循環(huán)罐200內(nèi)氰化物物類濃度降到低于1毫克每升的第二濃度值時(shí)停止化學(xué) 處理以形成下一(新)批量的含在再循環(huán)罐200內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水210’;和(e) 自再循環(huán)罐200向輸出單元20輸出所述下一(新)批量的第二濃度值的潔凈處理水210’。與前面的(即第一或其他前面的)批量相同,含在外部水槽92內(nèi)的下一(即新) 產(chǎn)生的批量的第二濃度值的潔凈處理水210’易于用于需要低于1毫克每升(mg/1)[百萬 分之1 (PPm)]、甚至低到約0. 1毫克每升(mg/1)[百萬分之0. 1 (ppm)]的極低氰化物物類濃 度的“潔凈水”的廣泛不同的工業(yè)或商業(yè)應(yīng)用中。與實(shí)施集成氰化物物類去除方法相關(guān)的操作時(shí)間參數(shù)在本發(fā)明的領(lǐng)域的背景下,操作時(shí)間限制和因此操作時(shí)間參數(shù)在其中有降低高產(chǎn) 水量(例如大約至少約1000升每小時(shí)(1/hr) [1立方米每小時(shí)(m7hr)])過程中產(chǎn)生的含 氰化物的水中低水平具體而言低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的氰化物 物類濃度的需要的基本任何大規(guī)模工業(yè)過程如采礦、金屬電鍍、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金或造 紙過程的運(yùn)行中極為重要。相應(yīng)地,必須測定和分析實(shí)際操作時(shí)間限制和因此實(shí)際操作時(shí) 間參數(shù)以確定給定的氰化物物類去除方法的實(shí)施是否商業(yè)適用、實(shí)用和經(jīng)濟(jì)可行。mAummmmmmmm (“申J軍禾π化學(xué)處理總、t藥作時(shí)丨、曰 ”)為理解本發(fā)明的特定實(shí)施方案的實(shí)施及在本發(fā)明的領(lǐng)域的背景下,一個(gè)極為重要 的操作時(shí)間參數(shù)為“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”。如上文中提及的,本文中用到的表述 “氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”指將含氰化物的水12中的氰化物物類濃度從(即低于約 500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的)初始氰化物物類濃度降到含在再循環(huán)單元 22的再循環(huán)罐200內(nèi)的潔凈的(電解和化學(xué))處理水210’ (潔凈處理水210’ )的(即低 于1毫克每升(mg/1)[百萬分之l(ppm)]的)第二濃度值所需的總時(shí)間長度(時(shí)段或周 期)。更具體而言,就實(shí)施本發(fā)明的集成氰化物去除方法的特定實(shí)施方案而論,“氰化物 物類濃度降低操作時(shí)間”指從開始步驟(a)中起動(dòng)和引導(dǎo)電解反應(yīng)器單元料液15自盛水混 合容器110流進(jìn)電解反應(yīng)器單元16的反應(yīng)器殼體組件42的反應(yīng)器殼體底部42b中的程序的時(shí)間到完成步驟(d)中形成含在再循環(huán)單元22的再循環(huán)罐200內(nèi)的潔凈的(電解和化 學(xué))處理水210’ (潔凈處理水210’)的程序的時(shí)間的總時(shí)間長度(時(shí)段或周期)。由于本 發(fā)明的集成氰化物去除方法基于的是含氰化物的水12的電解處理和化學(xué)處理的集成,故 “氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”對(duì)應(yīng)于“電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”。在比較本發(fā)明的集成氰化物去除方法的實(shí)施與含氰化物的水12的基于類似的僅 電解的處理(即無[通過本發(fā)明的方法的步驟(b)-(d)的]化學(xué)處理)的氰化物去除方法 的實(shí)施的第一情況或含氰化物的水12的基于類似的僅化學(xué)的處理(即無[通過本發(fā)明的 方法的步驟(a)-(b)的]電解處理)的氰化物去除方法的實(shí)施的第二情況時(shí),時(shí)間參數(shù)“氰 化物物類濃度降低操作時(shí)間”尤其有用。在這樣的第一和第二情況下,“氰化物物類濃度降 低操作時(shí)間”分別對(duì)應(yīng)于“僅電解的處理的總操作時(shí)間”或“僅化學(xué)的處理的操作時(shí)間”。如上文中所述并如下文實(shí)施例部分中所示例,在為通過可行地和最佳地將含氰 化物的水的化學(xué)處理集成到含氰化物的水的電解處理中(如通過本發(fā)明的方法的特定實(shí) 施方案的步驟(b)-(d))以設(shè)法縮減“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”的目的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí), 本發(fā)明人意外地觀察到,本發(fā)明的集成氰化物去除方法的“氰化物物類濃度降低操作時(shí) 間”(即“電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”)顯著少于(例如少高達(dá)約65% )含氰化物的水12 的基于類似的僅電解的處理(即無[通過本發(fā)明的方法的步驟(b)-(d)的]化學(xué)處理)的 氰化物去除方法的“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(即“僅電解的處理的總操作時(shí)間”)。(化學(xué)地)講一步將氰化物物類濃度從第一濃度倌降到第二濃度倌所需的時(shí)間長 度(時(shí)段或周期)講行化學(xué)處理(步驟(b)-(d))所需的時(shí)間長度(時(shí)段或周期)通過進(jìn)一步分析前面提到的對(duì)比研究的“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”數(shù)據(jù),本 發(fā)明人得到了如下兩個(gè)極為重要的發(fā)現(xiàn)。第一,在實(shí)施本發(fā)明的集成氰化物去除方法的一些實(shí)施方案時(shí),用化學(xué)方式處理 再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水210的步驟需要并因此進(jìn)行將氰化物物類濃度從初 始氰化物物類濃度降到含在再循環(huán)罐200內(nèi)的潔凈處理水210’的第二濃度值所需“總時(shí) 間長度”的約5-17%、甚至“低到”約4. 5-6. 3%的“時(shí)間長度”。更具體而言,(化學(xué)地)進(jìn) 一步將再循環(huán)罐200內(nèi)氰化物物類濃度從{即為(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之 500 (ppm)]的含氰化物的水12的)初始濃度的約10%的}第一濃度值(對(duì)應(yīng)于步驟(b)的 完成和步驟(c)的開始之間的時(shí)間點(diǎn))降到{即低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)] 的}(最終的潔凈處理水210’ )第二濃度值(對(duì)應(yīng)于步驟(d)的完成的時(shí)間點(diǎn))所需時(shí)間 長度(時(shí)段或周期)出人意料地占“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(即“電解和化學(xué)處理 總操作時(shí)間”)的約5-17%、甚至“低到”約4. 5-6. 3%。第二,與之構(gòu)成強(qiáng)烈對(duì)比,在實(shí)施含氰化物的水12的基于類似的僅電解的處理 (即無[通過本發(fā)明的方法的步驟(b)-(d)的]化學(xué)處理)時(shí),(僅用電解方式)進(jìn)一步將再 循環(huán)罐200內(nèi)氰化物物類濃度從{即為(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)] 的含氰化物的水12的)初始濃度的約10%的}第一濃度值降到{即低于1毫克每升(mg/ 1)[百萬分之1 (PPm)]的}(最終的潔凈處理水210’)第二濃度值所需時(shí)間長度(時(shí)段或周 期)占“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(即“僅電解的處理的總操作時(shí)間”)的約58-83%。前面兩個(gè)極為重要的發(fā)現(xiàn)使本發(fā)明人因此一般性地得出結(jié)論,當(dāng)實(shí)施本發(fā)明的集 成氰化物去除方法的一些實(shí)施方案時(shí),(化學(xué)地)進(jìn)一步將再循環(huán)罐200內(nèi)氰化物物類濃度從{即為(低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (PPm)]的含氰化物的水12的)初 始濃度的約10%的}第一濃度值降到{即低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之l(ppm)]的} (最終的潔凈處理水210’)第二濃度值所需時(shí)間長度(時(shí)段或周期)在當(dāng)實(shí)施含氰化物的 水12的基于類似的僅電解的處理(即無[通過本發(fā)明的方法的步驟(b)-(d)的]化學(xué)處 理)的氰化物去除方法時(shí)(僅用電解方式)進(jìn)一步降低氰化物物類濃度所需時(shí)間長度(時(shí) 段或周期)的約6%-23%范圍內(nèi)(即約5-17%對(duì)約58-83%)。前面的討論得出一個(gè)總的一般性結(jié)論通過例如使用上文示意性地描述的集成氰 化物去除系統(tǒng)10(圖2)實(shí)施上文示意性地描述并在下文示例的本發(fā)明的集成氰化物去除 方法(圖1)的一些實(shí)施方案將比實(shí)施基于類似的僅電解的處理(即無[通過本發(fā)明的方 法的步驟(b)-(d)的]化學(xué)處理)的氰化物去除方法要少耗時(shí)得多。
實(shí)施例如上文中示意性地描述并如下面的權(quán)利要求部分中要求保護(hù)的本發(fā)明的選定實(shí) 施方案(包括其新穎性和創(chuàng)造性的方面、特征、特定技術(shù)特征和優(yōu)勢)將在下面的實(shí)施例中 得到示例和實(shí)驗(yàn)支持;這些實(shí)施例不是限制性的。__仆劃也自傾·■她植遍·這些實(shí)施例提供了使用如上文中示意性地描述的示例性集成氰化物去除系統(tǒng) (即圖2中所示集成氰化物物類去除系統(tǒng)10)電解和化學(xué)地自其中氰化物物類濃度低于約 500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的含氰化物的水去除氰化物物類的本發(fā)明集成 電解和化學(xué)方法的一些實(shí)施方案的示例性實(shí)施。在下面的實(shí)施例描述中,加了括號(hào)的參考 號(hào)適用于圖2中所示示例性集成氰化物物類去除系統(tǒng)10的部件。所述電解和化學(xué)地自含氰化物的水去除氰化物物類以產(chǎn)生其中氰化物物類濃度 低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法已發(fā)現(xiàn)一 般適用于自多種不同類型或種類(源)的含氰化物的水去除氰化物物類,其中所述含氰化 物的水含單一類型或種類的氰化物物類或含兩種或更多種不同類型或種類的氰化物物類 的組合。所述電解和化學(xué)地自含氰化物的水去除氰化物物類的集成電解和化學(xué)方法的示 例性實(shí)施用涉及自為實(shí)際大規(guī)模工業(yè)采礦、金屬電鍍、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金或造紙過程的 (污水)輸出的外源得到的不同規(guī)模(例如1500升、2000升、3000升)的批量的含氰化物 的水的相同或相似程序進(jìn)行,其中各批的(初始)氰化物物類濃度均低于約500毫克每升 (mg/1)[百萬分之500 (ppm)],且其中所述含氰化物的水含單一過渡金屬氰化物,所述單一 過渡金屬氰化物為氰化鎳[Ni (CN)2]、氰化銅[CuCN]、氰化鋅[Zn(CN)2]、氰化鎘[CdCN]或 氰化金[AuCN]??偟膩碚f,對(duì)于所有示例性實(shí)施,獲得了相同或相似的總體結(jié)果,從這些結(jié) 果可得到相同或相似的總的一般性結(jié)論。材料和方法含氰化物的水如下實(shí)施例提供了電解和化學(xué)地自含氰化物的水去除氰化物物類的集成電解和 化學(xué)方法的典型示例性實(shí)施。對(duì)于本文中提供的下面緊跟著的實(shí)施例,自為實(shí)際大規(guī)模工 業(yè)金屬電鍍過程的(污水)輸出的外源04)獲得三個(gè)單獨(dú)的1000升批量的含氰化物的水(12),其中各批的(初始)氰化物物類濃度均低于約500毫克每升[百萬分之500 (ppm)], 具體為 490 (mg/1 ;ppm)、300(mg/l ;ppm)或 100 (mg/1 ;ppm)。此含氰化物的水(12)含單一 過渡金屬氰化物氰化鋅[Zn (CN) 2]。在本文中也分別稱為第一組和第二組的第一組和(對(duì)比或參考的)第二組中的各 個(gè)中,三個(gè)單獨(dú)的1000升批量的含氰化物的水(1 (其中各批具有低于約500毫克每升 (mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的不同初始氰化物物類濃度)按如下識(shí)別實(shí)驗(yàn)批號(hào)1 :490 (mg/1 ;ppm)初始氰化物物類濃度實(shí)驗(yàn)批號(hào)2 300 (mg/1 ;ppm)初始氰化物物類濃度實(shí)驗(yàn)批號(hào)3 100 (mg/1 ;ppm)初始氰化物物類濃度氰化物去除系統(tǒng)對(duì)于這些實(shí)施例,使用上文中示意性地描述的示例性集成氰化物去除系統(tǒng)(10,圖 2)的實(shí)際實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)裝置。氰化物去除方法在這些實(shí)施例的第一部分中,使第一組三個(gè)單獨(dú)的1000升批量的含氰化物的水 (12)經(jīng)受集成氰化物物類去除方法以產(chǎn)生其中氰化物物類濃度低于1毫克每升(mg/1) [百萬分之1 (ppm)]的潔凈處理水(210’),其中包括用由與再循環(huán)罐O00)串列布置的原 位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件(202)用電解方式產(chǎn)生的原位實(shí)時(shí)新生成的 次氯酸鹽離子溶液(230)進(jìn)行化學(xué)處理。相應(yīng)地,這些實(shí)施例的第一部分通過使用前述示例性集成氰化物去除系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn) 和試驗(yàn)裝置用上文中示意性地描述的電解和化學(xué)地自含氰化物的水去除氰化物物類的集 成電解和化學(xué)方法進(jìn)行,所述方法包括步驟(a)、(b)、(c)、(d)和(e)[在圖1中分別為框 (格)2、4、6、8和9]及其各種子步驟。在這些實(shí)施例的第二部分中,使(對(duì)比或參考的)第二組三個(gè)單獨(dú)的1000升批量 的含氰化物的水(1 經(jīng)受與第一組相同的電解處理,但不包括用用電解方式生成的新鮮 次氯酸鹽離子溶液(230)化學(xué)處理。相應(yīng)地,這些實(shí)施例的(對(duì)比或參考的)第二部分通過使用上文中示意性地描述 的集成氰化物物類去除方法的“簡化或改變了的”包括步驟(a)、步驟(b)與(d)的改變了 的合并或組合、和步驟(e)的實(shí)施方案進(jìn)行。在步驟(b)與(d)的改變了的合并或組合中, 有用前述示例性集成氰化物去除系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)裝置在當(dāng)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰 化物的水O10)的氰化物物類濃度降到低于1毫克每升的第二濃度值時(shí)停止(終止)電解 處理以形成含在再循環(huán)罐O00)內(nèi)的第二濃度值的潔凈處理水(210’ )及其各種子步驟。在這些實(shí)施例中,為進(jìn)行前述第一和第二部分中的各個(gè),對(duì)于每1000升批量的含 氰化物的水(12),在進(jìn)行步驟(a)的階段的過程中,包括上文中示意性地描述的向再循環(huán) 罐O00)內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水O10)中“一次性”加入小(體積或質(zhì)量) 量的氯化鈉[NaCl]水溶液,其主要目的是提高再循環(huán)通過電解反應(yīng)器單元(16)的再循環(huán) 的經(jīng)電解處理的含氰化物的水O10)的離子含量和因此提高電導(dǎo)率。測定的結(jié)果導(dǎo)向參數(shù)關(guān)于這些實(shí)施例的第一部分(第一組),對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)批號(hào)1、2和3測定在實(shí)施集成 氰化物物類去除方法的選定主要階段時(shí)的氰化物物類濃度(mg/1 ;ppm)和經(jīng)過的時(shí)間(分鐘)。關(guān)于這些實(shí)施例的(對(duì)比或參考的)第二部分(第二組),對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)批號(hào)1、2和 3測定在實(shí)施與第一組相同的電解處理(但不包括用用電解方式生成的新鮮次氯酸鹽離子 溶液化學(xué)處理)的選定主要階段時(shí)的氰化物物類濃度(mg/1 ;ppm)和經(jīng)過的時(shí)間(分鐘)。關(guān)于這些實(shí)施例的第一部分(第一組)和(對(duì)比或參考的)第二部分(第二組) 中的各個(gè),“經(jīng)過的時(shí)間”定義為從開始步驟(a)中起動(dòng)和引導(dǎo)電解反應(yīng)器單元料液(15)自 盛水混合容器(110)流進(jìn)電解反應(yīng)器單元(16)的反應(yīng)器殼體組件0 的反應(yīng)器殼體底部 (42b)中的程序的時(shí)間到再循環(huán)罐O00)內(nèi)獲得指定的氰化物物類濃度值(即第一濃度值 或第二濃度值)的時(shí)間的時(shí)間長度(時(shí)段或周期)。相應(yīng)地,對(duì)于實(shí)驗(yàn)批號(hào)1、2和3的第一組,“經(jīng)過的總時(shí)間”對(duì)應(yīng)于從開始步驟(a) 中起動(dòng)和引導(dǎo)電解反應(yīng)器單元料液(1 自盛水混合容器(Iio)流進(jìn)電解反應(yīng)器單元(16) 的程序的時(shí)間到再循環(huán)罐(200)內(nèi)獲得(即低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的) 第二氰化物物類濃度值的時(shí)間的時(shí)間長度(時(shí)段或周期)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)批號(hào)1、2和3的第一 組來說,“經(jīng)過的總時(shí)間”對(duì)應(yīng)于“電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”,其繼而也稱“氰化物物類濃 度降低操作時(shí)間”。與之類似(但不相同),出于對(duì)比或參考的目的,對(duì)于實(shí)驗(yàn)批號(hào)1、2和3的第二組, “經(jīng)過的總時(shí)間,,對(duì)應(yīng)于“僅電解的處理的總操作時(shí)間”,其繼而也稱“氰化物物類濃度降低 操作時(shí)間”。分析程序使用測定含氰化物的水樣中氰化物物類濃度的領(lǐng)域中熟知的標(biāo)準(zhǔn)濕化學(xué)分析儀 器和技術(shù)如分光光度測定法“手動(dòng)地”測定多種不同形式的含氰化物的水即(i)自外源 (24)供給的其中初始氰化物物類濃度低于約500毫克每升(mg/1)[百萬分之500 (ppm)]的 (初始)含氰化物的水(12)、(ii)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水Ol0)、(iii)含在 再循環(huán)單元0 的再循環(huán)罐O00)內(nèi)的(為初始濃度的約10%的)第一濃度值的再循環(huán) 的經(jīng)電解處理的含氰化物的水010)、和(iv)含在再循環(huán)單元0 的再循環(huán)罐O00)內(nèi) 并隨后輸出到輸出單元00)的水槽(92)的(低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)] 的)第二濃度值的潔凈處理水(210’ )的氰化物物類濃度。此外還通過氰化物物類濃度測定回路274、通過再循環(huán)水氧化還原(還原-氧化) 電位測定機(jī)構(gòu)204 “自動(dòng)地定(ii)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水(210)、(iii) 含在再循環(huán)單元0 的再循環(huán)罐O00)內(nèi)的(為初始濃度的約10%的)第一濃度值的再 循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水010)、和(iv)含在再循環(huán)單元0 的再循環(huán)罐(200) 內(nèi)并隨后輸出到輸出單元(20)的水槽(92)的(低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)] 的)第二濃度值的潔凈處理水(210’ )的氰化物物類濃度。再循環(huán)水氧化還原(還原-氧 化)電位測定機(jī)構(gòu)204配置為起到連續(xù)地測定再循環(huán)罐200內(nèi)再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰 化物的水210的氧化還原(還原-氧化)電位(單位毫伏)的作用。結(jié)果這些實(shí)施例的結(jié)果在下表1、2和3中給出并如下分下面兩個(gè)主要部分(1)和(2) 加以討論。(1)氰化物物類濃度降低操作時(shí)間
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表1的表格涉及對(duì)于含氰化物的水的三個(gè)單獨(dú)的1000升實(shí)驗(yàn)批量(即實(shí)驗(yàn)批號(hào) 1、2和幻(其中各批具有不同的初始氰化物物類濃度)的第一和第二組中的各個(gè)而言完成 使再循環(huán)罐(200)內(nèi)氰化物物類達(dá)到(即低于1毫克每升(mg/1)[百萬分之l(ppm)]的) 第二濃度值的主要階段所需的“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(或等價(jià)地,“經(jīng)過的總時(shí) 間”),以時(shí)間單位分鐘表示。表1 對(duì)于含氰化物的水的三個(gè)單獨(dú)的1000升實(shí)驗(yàn)批量(即實(shí)驗(yàn)批號(hào)1、2和3) (其中各批具有不同的初始氰化物物類濃度)的第一和第二組而言完成達(dá)到(即低于1毫 克每升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的)第二氰化物物類濃度值的主要階段所需的氰化物物 類濃度降低操作時(shí)間(經(jīng)過的總時(shí)間)(分鐘)氰化物物類濃度降低操作時(shí)間(分鐘)
實(shí)驗(yàn)批號(hào)笫一組 (有用新鮮次氯酸鹽離子 溶液化學(xué)處理)第二組 (未用新鮮次氯酸鹽離子溶 液化學(xué)處理)115740028524033280如該實(shí)施例部分前的上文部分中更詳細(xì)地描述的,為總體而言說明本發(fā)明的集 成氰化物去除方法的主要方面、具體而言說明步驟(b)-(d)的進(jìn)行,本文中定義和使用了 極為重要的時(shí)間參數(shù)“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(也稱“電解和化學(xué)處理總操作時(shí) 間”),其指將含氰化物的水(1 中的氰化物物類濃度從(即低于約500毫克每升(mg/ 1)[百萬分之500 (ppm)]的)初始氰化物物類濃度降到含在再循環(huán)單元0 的再循環(huán)罐 (200)內(nèi)的潔凈的(電解和化學(xué))處理水O10’)(潔凈處理水210’)的(即低于1毫克每 升(mg/1)[百萬分之1 (ppm)]的)第二濃度值所需的總時(shí)間長度(時(shí)段或周期)。時(shí)間參數(shù)“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”對(duì)于比較、分析和理解表1中給出的這 些實(shí)施例的第一部分(第一組)和第二部分(第二組)的數(shù)據(jù)間的差異尤其有用。這樣的 比較相當(dāng)于比較本發(fā)明的集成氰化物去除方法的特定實(shí)施方案的示例性實(shí)施與含氰化物 的水(12)的基于類似的僅電解的處理(即無[通過本發(fā)明的方法的步驟(b)-(d)的]化 學(xué)處理)的氰化物去除方法的示例性實(shí)施(其中在這樣的情況下,“氰化物物類濃度降低操 作時(shí)間”對(duì)應(yīng)于“僅電解的處理的總操作時(shí)間”)。表1中給出的第一組和第二組的數(shù)據(jù)的比較表明,對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的集成氰化物去 除方法的特定實(shí)施方案的示例性實(shí)施的實(shí)驗(yàn)批號(hào)1、2和3的第一組的“氰化物物類濃度降 低操作時(shí)間”(即“電解和化學(xué)處理總操作時(shí)間”)顯著少于(例如少高達(dá)約65% )對(duì)應(yīng)于 基于類似的僅電解的處理(即無[通過本發(fā)明的方法的步驟(b)-(d)的]化學(xué)處理)的氰 化物去除方法的示例性實(shí)施的實(shí)驗(yàn)批號(hào)1、2和3的(對(duì)比或參考的)第二組的“氰化物濃 度降低操作時(shí)間”(即“僅電解的處理的總操作時(shí)間”)。具體而言,對(duì)于實(shí)驗(yàn)批號(hào)1、2和3 157分鐘(第一組)與400分鐘(第二組)相比=[1-(157/400)] X 100%=少用時(shí)61% ;85分鐘(第一組)與240分鐘(第二組)=[1-(85/240)] X 100%=少用時(shí)65%; 32分鐘 (第一組)與80分鐘(第二組)相比=[1-(32/80)] X 100%=少用時(shí)60%。如上面所指出的,對(duì)于各個(gè)實(shí)驗(yàn)批號(hào),少用時(shí)%按如下計(jì)算少用時(shí)<%=[1-(、{第一組})/(t2{第二組})]X100%,其中、{第一組}=第一組的“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(“電解和化學(xué)處理總 操作時(shí)間”)(分鐘),和t2{第二組}=第二組的“氰化物物類濃度降低操作時(shí)間”(“僅電解的處理的總 操作時(shí)間”)(即無[通過本發(fā)明的方法的步驟(b)-(d)的]化學(xué)處理)(分鐘)。(2)進(jìn)一步將氰化物物類濃度從第一濃度值降到第二濃度值所需的時(shí)間長度(時(shí) 段或周期)表2的表格涉及對(duì)于含氰化物的水的三個(gè)單獨(dú)的1000升實(shí)驗(yàn)批量(即實(shí)驗(yàn)批號(hào) 1、2和幻(其中各批具有不同的初始氰化物物類濃度)的第一組而言在實(shí)施集成氰化物物 類去除方法的選定主要階段時(shí)的氰化物物類濃度(mg/1 ;ppm)和經(jīng)過的時(shí)間(分鐘)。表2 對(duì)于含氰化物的水的三個(gè)單獨(dú)的1000升實(shí)驗(yàn)批量(其中各批具有不同的初 始氰化物物類濃度)的第一組而言在實(shí)施集成氰化物物類去除方法的選定主要階段時(shí)的 氰化物物類濃度(mg/1 ;ppm)和經(jīng)過的時(shí)間(分鐘)第一組-氰化物物類濃度(mg/1 ;ppm)和經(jīng)過的時(shí)間
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生其中氰化物物類濃度低于1毫克每升的潔凈處理水的集成電解和化 學(xué)方法,所述方法包括通過輸入單元、電解反應(yīng)器單元、再循環(huán)單元、輸出單元及電源和過程控制單元的同步 運(yùn)行用電解方式處理一批量其中初始氰化物物類濃度低于約500毫克每升的含氰化物的 水以形成再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水;當(dāng)所述再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水的氰化物物類濃度降到為所述初始濃度 的約10%的第一濃度值時(shí)停止所述電解處理以形成含在所述再循環(huán)單元的再循環(huán)罐內(nèi)的 所述第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水;用由與所述再循環(huán)罐串列布置的原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件用電 解方式產(chǎn)生的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液用化學(xué)方式處理所述再循環(huán)罐內(nèi)所述 第一濃度值的所述再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水;當(dāng)所述再循環(huán)罐內(nèi)的氰化物物類濃度降到低于1毫克每升的第二濃度值時(shí)停止所述 化學(xué)處理以形成含在所述再循環(huán)罐內(nèi)的所述第二濃度值的潔凈處理水;和自所述再循環(huán)罐向所述輸出單元輸出所述第二濃度值的所述潔凈處理水。
2.權(quán)利要求1的方法,其中所述同步運(yùn)行包括利用自所述再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰 化物的水的經(jīng)驗(yàn)確定氧化還原電位值隨所述再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水的經(jīng)驗(yàn) 得知和/或確定的氰化物物類濃度值的變化的經(jīng)驗(yàn)確定標(biāo)定曲線或表得到的經(jīng)驗(yàn)確定值 的經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫。
3.權(quán)利要求2的方法,其中停止所述電解處理的步驟通過利用所述經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫所 提供的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行。
4.權(quán)利要求1的方法,其中停止所述電解處理的步驟包括停止所述再循環(huán)罐內(nèi)所述再 循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水離開所述再循環(huán)罐。
5.權(quán)利要求1的方法,其中停止所述電解處理的步驟包括暫時(shí)停止向所述電解反應(yīng)器 單元的電極供電,從而節(jié)省運(yùn)行所述電解反應(yīng)器單元的能量(電)。
6.權(quán)利要求1的方法,其中用化學(xué)方式處理所述再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水 的步驟包括在與所述原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件操作性連接的混合容 器中制備新鮮的氯化鈉水溶液。
7.權(quán)利要求6的方法,其中向所述混合容器提供所述氯化鈉并溶解在源自水源的水 中,所述水源選自可從外部得到的水源和可從內(nèi)部得到的水源,所述可從內(nèi)部得到的水源 為含在所述再循環(huán)罐內(nèi)的所述第一濃度值的所述再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水。
8.權(quán)利要求6的方法,其中向所述混合容器提供所述氯化鈉并溶解在源自可從內(nèi)部得 到的水源的水中,所述可從內(nèi)部得到的水源為含在所述再循環(huán)罐內(nèi)的所述第一濃度值的所 述再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水。
9.權(quán)利要求6的方法,其中所述新制備的氯化鈉水溶液的氯化鈉濃度在40克每升和約 60克每升之間的范圍內(nèi)。
10.權(quán)利要求1的方法,其中所述原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液由所述原位生 成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件的電解產(chǎn)生在所述停止所述電解處理之前、過程中 或之后的時(shí)間開始和進(jìn)行。
11.權(quán)利要求1的方法,其中所述原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液的次氯酸鹽離子濃度在約8克每升和約12克每升之間的范圍內(nèi)。
12.權(quán)利要求1的方法,其中所述原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液和所述再循環(huán) 的經(jīng)電解處理的含氰化物的水在所述再循環(huán)罐內(nèi)時(shí)及在流過與所述再循環(huán)罐操作性連接 的氰化物物類測定回路的部件時(shí)連續(xù)地相互混合并反應(yīng)。
13.權(quán)利要求2的方法,其中停止所述化學(xué)處理的步驟通過利用所述經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)庫 所提供的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行。
14.權(quán)利要求1的方法,其中停止所述化學(xué)處理的步驟包括以某種方式暫時(shí)停止向所 述原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件的電極供電以暫時(shí)停止所述原位實(shí)時(shí)新 生成的次氯酸鹽離子溶液的所述電解產(chǎn)生,從而節(jié)省運(yùn)行所述原位生成次氯酸鹽離子溶液 的電解反應(yīng)器組件的能量(電)。
15.權(quán)利要求1的方法,其中含在所述再循環(huán)罐內(nèi)的所述第二濃度值的所述潔凈處理 水的氰化物濃度約為0. 1毫克每升。
16.權(quán)利要求1的方法,其中用化學(xué)方式處理所述再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的 水的步驟的進(jìn)行時(shí)間長度占將氰化物物類濃度從所述初始氰化物物類濃度降到含在所述 再循環(huán)罐內(nèi)的所述潔凈處理水的所述第二濃度值所需總時(shí)間長度的約5-17%。
17.權(quán)利要求1的方法,其中用化學(xué)方式處理所述再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的 水的步驟的進(jìn)行時(shí)間長度占將氰化物物類濃度從所述初始氰化物物類濃度降到含在所述 再循環(huán)罐內(nèi)的所述潔凈處理水的所述第二濃度值所需總時(shí)間長度的約4. 5-6. 3%。
18.權(quán)利要求1的方法,其中所述批量的所述含氰化物的水以選自游離氰化物[CN—]、 含氰化物的化合物和含氰化物的基團(tuán)或離子的形式含氰化物物類。
19.權(quán)利要求18的方法,其中所述含氰化物的化合物選自氰化氫或氰酸[HCN]、簡單氰 化物鹽、簡單金屬氰化物、復(fù)雜堿金屬-金屬氰化物和復(fù)雜銨-金屬氰化物。
20.權(quán)利要求19的方法,其中所述簡單金屬氰化物為選自氰化鎳[Ni(CN)2]、氰化 銅[CuCN]、氰化鋅[Zn (CN) 2]、氰化銀[AgCN]、氰化鎘[CdCN]、氰化金[AuCN]和氰化汞 [Hg(CN)2]的過渡金屬氰化物。
21.權(quán)利要求1的方法,其中所述批量的所述含氰化物的水自外源獲得,所述外源為大 規(guī)模工業(yè)采礦、金屬電鍍、化學(xué)、石油化學(xué)、冶金或造紙過程的(污水)輸出。
22.權(quán)利要求1的方法,其中所述批量的所述含氰化物的水的體積至少為約1000升。
23.權(quán)利要求1的方法,其中所述初始氰化物物類濃度低于約100毫克每升。
全文摘要
用于產(chǎn)生氰化物物類濃度低于1mg/升的潔凈處理水的集成電解和化學(xué)方法。(a)通過輸入單元、電解反應(yīng)器單元、再循環(huán)單元、輸出單元及電源和過程控制單元的同步運(yùn)行用電解方式處理初始氰化物物類濃度低于約500mg/每升的含氰化物的水,從而形成再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水。(b)當(dāng)氰化物物類濃度降到約10%初始濃度的第一濃度值時(shí)停止電解處理,從而形成再循環(huán)單元的再循環(huán)罐內(nèi)第一濃度值的再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水。(c)用由與再循環(huán)罐串列的原位生成次氯酸鹽離子溶液的電解反應(yīng)器組件用電解方式產(chǎn)生的原位實(shí)時(shí)新生成的次氯酸鹽離子溶液用化學(xué)方式處理再循環(huán)的經(jīng)電解處理的含氰化物的水。(d)當(dāng)氰化物物類濃度降到低于1mg/每升的第二濃度值時(shí)停止化學(xué)處理,從而形成潔凈處理水。(e)向輸出單元輸出。
文檔編號(hào)C02F1/76GK102089247SQ200980126081
公開日2011年6月8日 申請日期2009年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
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