Til tross for atkvikksølvreagenserer utbredt brukt for lokalisering og undersøkelse av kvikksølv, har visse reagenser evnen til å ta ut eller fjerne kvikksølv fra vann ved å forme sammensatte bygninger. Til tross for dette potensialet for utbedring, kvikksølvreagenser vise imperativer når de brukes i vannbehandlingsapplikasjoner, spesielt i motsetning til spesifikke kvikksølvsorbenter.
Utnyttelsen avkvikksølvreagenseri vannbehandlingsprosesser er mye av tiden frustrert av noen få elementer. Selektiviteten og dyktigheten til kvikksølvreagenser, først og fremst, i å eliminere kvikksølv fra vannkilder er kanskje ikke så høye av dedikerte kvikksølvsorbenter som er eksplisitt ment av denne grunn. Disse sorbentene er designet for å ha høy forkjærlighet og begrensende grense med hensyn til kvikksølvpartikler, og garanterer vellykket utvisning fra vannholdige forhold.
Dessuten kan bruken av kvikksølvreagenser for vannbehandling skape bekymringer med hensyn til alder av destruktive resultater eller presentasjon av ekstra forurensninger i vannforsyningen. Den forventede økologiske effekten og sikkerhetskontemplasjoner knyttet til bruk av kvikksølvholdig intensiverer ytterligere bruddpunktet deres brede mottakelse i vannsaneringsøvelser.
Dessuten kan kostnadsmessigheten og allsidigheten ved å bruke kvikksølvreagenser til enorme vannbehandlingsaktiviteter by på vanskeligheter, spesielt når mer effektive og utpekte andre alternativer, som kvikksølvsorbenter, er tilgjengelige.
Mens kvikksølvreagenser gir potensiale for utstøting av kvikksølv fra vann gjennom stoffforbindelser, fremhever deres restriksjoner med hensyn til selektivitet, naturlig effekt og sunn fornuft, i motsetning til engasjerte kvikksølvsorbenter, betydningen av å bruke spesielle sorbenter for vellykkede og støttebare vannbehandlingsarrangementer.
Hvordan binder og fjerner kvikksølvreagenser kvikksølv fra vann?
Sikkerkvikksølvreagenserkan trekke ut oppløste kvikksølvioner fra vann ved selektivt å binde kvikksølvet til uløselige forbindelser. Vanlige reagenser som brukes inkluderer:
Sulfid - Reagerer med kvikksølv for å danne svart kvikksølvsulfidutfelling. Vanlige sulfidkilder er natriumsulfid, ammoniumsulfid og hydrogensulfidgass.
Ditiokarbamat - binder kvikksølvioner for å danne et stabilt gult kompleks som feller ut. Natriumdiethylditiocarbamat brukes oftest.
Tiolfunksjonalisert silika - Kvikksølv viser sterk affinitet for svovel og binder seg til tiolgrupper på silikaoverflater.
Ferrocyanid - Danner et uløselig blått ferrocyanidkompleks med kvikksølvioner.
Polytiolharpikser - Inneholder flere funksjonelle tiolgrupper som kan fange opp kvikksølv.
De utfelte kvikksølvforbindelsene eller harpiksbundet kvikksølv kan deretter filtreres eller separeres fra vann. Dette oppnår reduksjon av konsentrasjoner av oppløst kvikksølv. Noen reagenser er optimalisert for maksimal effektivitet i fjerning av kvikksølv.
Imidlertid er kvikksølvreagenser ofte ikke i stand til å redusere kvikksølv til svært lave nivåer som kreves for drikkevann. Flere applikasjoner er nødvendig for høy fjerning. Kryssreaksjoner med andre metaller kan også forekomme, noe som reduserer selektiviteten.
Hva er begrensningene ved bruk av kvikksølvreagenser til vannbehandling?
Mens kvikksølvreagenser til en viss grad kan trekke ut kvikksølv fra vann, har de visse ulemper som begrenser anvendeligheten for vannrensing:
Ikke designet for maksimal fjerningseffektivitet - Primært optimalisert for analytisk reaktivitet i stedet for sorbentkapasitet.
Begrenset fjerningskapasitet – kan oppnå 30-70 % fjerning, men kan ikke oppfylle drikkevannsstandardene.
Interferens fra andre prøvekomponenter - Reagenser kan fortrinnsvis binde matrisekomponenter, noe som reduserer kvikksølvfjerning.
Vanskelig separasjon - Langsom filtrering på grunn av dannet fine utfellinger, som krever koagulanter.
Reagensforbruk - Kontinuerlig tilsetning er nødvendig for å opprettholde ytelsen til fjerning.
Sekundær forurensning - Brukte reagenser og kvikksølvforbindelser krever forsiktig avhending.
Kostnad - Relativt dyrt sammenlignet med aktivert kull eller andre sorbenter.
Mangel på selektivitet - Kan fjerne andre metaller sammen med kvikksølv med mindre de er svært spesifikke.
På grunn av slike begrensninger er kvikksølvreagenser alene utilstrekkelige for å rense drikkevann eller behandle kvikksølvforurenset avløpsvann for å oppfylle utslippsgrensene.
Hvilke alternative teknologier er bedre for å fjerne kvikksølv fra vann?
Spesialiserte sorbenter og membranfiltreringssystemer er generelt mer egnet enn kvikksølvreagenser for effektivt å redusere kvikksølv i vann for gjenbruk eller sikker utslipp.
Aktivt karbon impregnert med svovel-, klorid- eller amingrupper adsorberer kvikksølv selektivt. Tilbyr høy kapasitet og rask kinetikk.
Ionebytterharpikser med funksjonelle tiolgrupper kan senke kvikksølv til deler per milliard nivåer.
Nanosorbenter som modifisert kitosan har høyt overflateareal for kvikksølvopptak.
Membraner som tynnfilmkompositter og sulfidmodifiserte membraner filtrerer ut kvikksølvioner.
Nye biosorbenter bruker bakterier eller alger med overflatereseptorer som tett binder ionisk kvikksølv.
Disse dedikerte teknologiene for fjerning av kvikksølv kan behandle store vannvolumer kostnadseffektivt med minimal sekundær forurensning. De er designet for optimal matrisekompatibilitet, kinetikk, sorpsjonskapasitet og enkel regenerering.
Når kan kvikksølvreagenser være nyttige for kvikksølvekstraksjon fra vann?
Selv om det ikke er egnet for bulkvannbehandling, kan kvikksølvreagenser brukes for:
Ekstraksjon av vandige kvikksølvprøver før laboratorieanalyse - Fjerner kvikksølv fra prøvematrisen for nøyaktig kvantifisering.
Poleringsbehandling etter primære sorbentsystemer - Reduserer gjenværende lave kvikksølvnivåer gjennom kjemisk reaksjon.
Testing på stedet av effektiviteten til fjerning av kvikksølv - Reagenser oppdager gjenværende kvikksølvnivåer etter behandling for å optimere prosessen.
Manuell sanering av små kvikksølvsøl - Begrens søl og fell ut kvikksølv ved hjelp av bærbare reagenssett.
Stabilisering av kvikksølv i avfall - Reagenser reduserer utlekking fra størknet slam og annet kvikksølvholdig avfall.
Overvåking av avløpsstrømmer - Sikre at utslippsnivåene oppfyller regelverket gjennom kontinuerlig måling av kvikksølv.
Med en forståelse av deres evner og begrensninger,kvikksølvreagenserkan spille en nyttig støttende rolle sammen med konstruerte behandlingsprosesser for å håndtere kvikksølvforurenset vann.
Konklusjon
Mens noen kvikksølvreagenser kan trekke ut kvikksølv fra vann via selektiv binding og utfelling, har de ulemper som begrenser deres effektivitet for vannrensing til drikkestandarder. Dedikerte sorbenter og membraner designet spesielt for kvikksølvfjerning er bedre egnet for pålitelig, kostnadseffektiv kvikksølvbehandling i stor skala. Imidlertid kan kvikksølvreagenser spille en nyttig tilleggsrolle for ekstraksjon, sluttpolering, overvåking, sølopprydding og stabilisering når de brukes med omtanke. Med fremskritt innen bindingsgrupper og materialer, kan konstruerte former for kvikksølvreagenser dukke opp som mer levedyktige behandlingsalternativer i fremtiden.
Referanser
1. Blue, LY, Van Aelstyn, MA, Matlock, M., & Atwood, DA (2008). Lavt nivå kvikksølvfjerning fra grunnvann ved bruk av en syntetisk chelaterende ligand. Vannforskning, 42(8-9), 2025-2028.
2. Fu, F., & Wang, Q. (2011). Fjerning av tungmetallioner fra avløpsvann: en gjennomgang. Journal of Environmental Management, 92(3), 407-418.
3. Li, YH, Li, DQ, Zhang, L., Chen, JP, He, YS og Yin, JJ (2003). Fjerning av spor Hg (II) fra vandig løsning ved in situ generert og termisk aktivert tiol-funksjonalisert magnesiumsilikat. Water Research, 37(19), 4943-4950.
4. Nelson, HD, Van Aelstyn, M., Sadowski, C., & Atwood, DA (2009). Dannelse og stabilitet av kvikksølvsulfid i filtrater fra AMD-behandlingssystemer. Journal of Environmental Engineering, 136(2), 209-216.
5. Song, S., Lopez-Valdivieso, A., Hernandez-Campos, DJ, Peng, C., Monroy-Fernandez, MG, & Razo-Soto, I. (2006). Fjerning av arsen fra vann med høy arsenikk ved forbedret koagulering med jernioner og grov kalsitt. Vannforskning, 40(2), 364-372.