UV-Oxidation of Cyanide
Classification of cyanides
Cyanide that may occur in waters or waste water is classified into 3 categories according to the strength of the metal cyanide bond:
1.) Free cyanide (CN-)
2.) Weak-acid dissociable cyanides (WADs) (refers to free cyanide and cyanide complexes with metals such as cadmium, copper, nickel and zinc)
3.) Strong-acid dissociable (SADs) (refer to cyanide-complexes with metals such as cobalt, gold, iron and silver)
4.) Total Cyanide (refers to all above mentioned categories and the very strong complexes ferro and ferri cyanides and cobalt cyanides )
This classification is in accordance with various analysis parameters. Normally used as environmental limits is first WAD Cyanide, which measured values correspond almost exactly to the ones yielded by the ISO/DIN-method (easily liberated Cyanide), and second the total Cyanide.
These parameters depend on the used specified analysis methods. This is because it is not possible to classify clearly the cyanide of a water since there is typically a mixture of different metals and hence different kind of cyanides.
Cyanid-Oxidation mit Chlorbleichlauge
Die Behandlung von cyanidischem Abwasser mit Chlor, d.h. in der Regel mit Chlorbleichlauge (Natriumhypochlorit-Lösung) stellt das traditionelle Verfahren zur Entgiftung dar. Lange Zeit war dieses Verfahren Stand der Technik, da es bei relativ geringen Investitionskosten meist zum gewünschten Behandlungsergebnis führte.
Zunehmend wird die Entgiftung mit Hypochlorit aus folgenden Gründen Infrage gestellt oder muss in Betrieben ersetzt werden:
1.) Durch die Reaktion von Chlor mit organischen Inhaltstoffen wie z.B. Tensiden und Komplexbildner entstehen chlorierte Substanzen, die als AOX erfasst werden und häufig zur Überschreitung dieses Grenzwertes führen.
2.) Es entstehen neben AOX auch weitere chlorierte problematische Substanzen: Das Tränengas Chlorcyan in der ersten Reaktionsphase und gegen Ende der Behandlung die toxischen Chloramine.
3.) Je nach Zusammensetzung der vorliegenden Metalle gestaltet sich eine erfolgreiche Entgiftung des Abwassers als langwierig oder auch unmöglich.
4.) Nach einer Behandlung mit Chlorbleichlauge liegen meist noch andere Komplexbildner vor, die den Einsatz von großen Mengen an sulfidischem Fällungsmittel erforderlich machen.
5.) Der Verbrauch von Chlorbleichlauge liegt in der Praxis bei dem 4-fachen des stöchiometrischen Verbrauchs, da dad Hypochrlotit mit dem gebildeten Ammoniak zu TriChloramin weiterreagiert. Trichloramin ist im Abwasser nicht zulässig.
Landesämter, wie das Baden-Württembergische Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft, empfehlen mittlerweile die Cyanid-Behandlung durch das UV/H2O2 Verfahren, da dies das umweltfreundlichere Verfahren darstellt (http://www.umweltschutz-bw.de/?lvl=3944&action=).
UV/H2O2 Behandlung von Cyaniden
Der fotochemische Abbau von Cyaniden (UV-Oxidation) wird von einer Vielzahl von Reaktionen herbeigeführt, die je nach Zusammensetzung der Wasserinhaltstoffe und der oben genannten Cyanidkomplexe unterschiedliche Gewichtungen haben. Zudem sind die exakten Mechanismen relativ selten untersucht worden und es liegen in der Literatur teilweise widersprüchliche Angaben zu den möglichen Reaktionswegen der UV-Oxidation von Cyaniden vor.
Schon Wasserstoffperoxid allein, d.h. ohne UV-Strahlung, führt bei geeigneten Bedingungen zu einer Oxidation des freien und einem Teil des leicht freisetzbaren Cyanides, wobei je nach Stabilität der Komplexe sehr lange Reaktionszeiten erforderlich sind.
Das aus der photolytischen Spaltung von H2O2 (H2O2/UV) gewonnenen Hydroxylradikal reagiert ebenso mit Cyanid:
Insbesondere bei der Oxidation von stabileren Metall-Cyano Verbindungen spielt die Anregung des Metall-Cyano Komplexes durch die UV-Strahlung (UV-Oxidation / UV-H2O2-Oxidation) eine bedeutende Rolle, da dieser im angeregten Zustand schnell mit Wasserstoffperoxid reagieren kann:
Als bekannte fotochemische Reaktion ist der Abbau der stabilen Hexacyanoferraten zu nennen, die in der solaren Fotochemie von Oberflächenwässern häufig untersucht werden. Diese Reaktionen finden auch beim industriellen Einsatz des Enviolet® Verfahrens bei der UV-H2O2-Behandlung von Hexacyanoferrat haltigem Abwasser statt, mit dem Ziel das Gesamt-Cyanid abzubauen (z.B. Verichrome (U.K.): bis zu 1500 mg/L auf < 1 mg/L).
Entsprechend obiger Gleichungen wird das so freigesetzte Cyanid zum Cyanat oxidiert. Eine entsprechende Reaktion findet sogar bei der Photolyse der Kobaltcyanid-Komplexe statt, der den stabilsten MeCN –Komplex darstellt. Das aus den oben beschriebenen Reaktionen hervorgehende Oxidationsprodukt Cyanat reagiert leicht durch Hydrolyse zu Kohlendioxid und Ammonium, wobei auch die Oxidation des Cyanats zu Stickstoff und Kohlendioxid als Nebenreaktion möglich ist:
UV/H2O2 Behandlung von organischen Cyaniden
Neben der UV-Oxidation von anorganischem Cyanid, können auch organische Cyanide, d.h. Nitrile durch das Enviolet® Verfahren oxidiert werden, wobei hier die Reaktionen, die unter CSB/TOC Abbau beschrieben sind, zum Tragen kommen. Nitrile können unter bestimmten Bedingungen durch Hydrolyse Cyanid freisetzen wodurch eine entsprechende Entgiftung des Wassers erforderlich wird.

- Cyanid-Elimination mittels UV-Oxidation in Grundwasser
Cyanide-Oxidation in ground water
Elimination of cyanide in ground water is mostly possible in an easy way with UV/H2O2 oxidation called Enviolet®:
Example 1:
Actual concentrations in respectively sources:
Source 1: T-CN (Cyanide, total): 2,9 mg/L
Source 2: T-CN (Cyanid, total): 0,18 mg/L
Aim of the UV/H2O2 Process:
reduce the amount to 50 µg/L
AOP Advanced Oxidation
- UV Oxidation
- UV-Oxidation of Organics
- Photo-Fenton-Reaction
- Direct Photolysis
- Destruction of Cyanide
- COD - Elimination
- Vorbehandlung
- Degradation of active substances
- Elimination of API
- Photo-Fenton-Application
- Cyanide Elimination
- Electrolyte Recycling / Conditioning
- Waste Waters with Chelates
- Elimination of Dyes
- VOC-Waste Gas Treatment
- Air scrubbing and air sterilization by UV-Oxidation
- Automation




