SU1114621A1 - Способ очистки сточной воды - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ вода, включающий корректировку рН до величины 6,7-6,9, электрообработку с растворимым анодом, смену пол рности тока на электродах, отвод .очищенной воды и отстаивание, от-. личающийс  тем, что, с целью сокращени  энергозатрат и повышени  эффективности очистки сточной воды, электрообработку ведут при плотности тока 500-3000 А/м и скорости прохождени  срочной ъо а в межэлектродном пространстве 2-8 м/с и с использованием анода, выполненного  з чугуна, содержа111его алюминий и графит при следующем соотношении компонентов , мас.%: А119-25 С1,6-2,5 FeОстальное 2. Способ по п. 1, о т л и ч.а Ю-. щ и и с   тем, что используют катод § из хромникелевой стали и смену пол рности провод т через кеикдые 24 ч в течение 10-15.с.

Description

4

а IND Изобретение относитс  к техничес кой электрохимии, в частности к электрохимическим способам очистки сточных вод. Известен способ очистки сточной воды, включающий электрообработку с растворимым анодом, выполненным из сплава железа и алюмини  в соотноше нии 70-80% и 20-30% соответственное Недостатком этого способа  вл ет с  высокий расход электроэнергии из за пассивации электродов и низка  эффективность очистки сточной воды. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ очистки сточной воды, включаюи№1й коррект ровку рН до 6,7-6,9, электрообработ ку с растворимым анодом, смену пол рности тока на электродах через каждые 5-30 мин и отвод воды во флотоотстойник . Скорость воды в ме сэлек тродном пространстве поддерживаетс  от 27- Ю до 1,5 м/с. Электрокоагул  цию ведут при плотности тока 20300 Н/м. В качестве электродов примен етс  алюминий С21 . Недостаток известного способа заключаетс , в высоком расходе электроэнергии из-за пассивации электродов при недостаточно высокой эффективности очистки. Целью изобретени   вл етс  сокращение энергозатрат и повышение эффе15тивности очистки сточной воды. Поставленна  цель достигаетс  тем что по способу очистки сточной воды включающему корректировку рН до 6,7-6,9, электрообработку с растворимым анодом, смену пол рности тока на электродах, отвод очищенной во , ды и отстаивание, электрообрабртку ведут при плотности тока 500-3000 А/ и скорости прохождени  сточной воды в межэлектродном пространстве 28 м/с с использованием анода, выполненного из чугуна, содержащего алюминий и графит при следующем соотношении компонентов, мас.%: А119-25 С1,6-2,5 FeОстальное Причем используют катод их хромникелевой стали и смену пол рности провод т через каждые 2-4 ч в течение 10-15 с. В момент электролиза на поверхности анода образуетс  гелеобразна  пленка толщиной 0,15-0,2 мм, состо ща  из графита и гидроксидов алюмини  и железа. Образование пленки объ сн етс  высокими сорбционными свойствами гидрооксида алюмини . Пленка в значительной мере предохран ет от пассивации поверхности анода , причем со временем нарастание пленки не происходит. Но по мере ее утолщени  верхний слой смываетс  течением воды со скоростью (2-8 м/с), Вместе с тем, пленка обладает достаточно высокой электропроводностью. Противопассивирующие свойства чугуна объ сн ютс  также способностью алюмини  восстанавливать окислы железа и других элементов, содержащихс  в аноде. Дл  полного устранени  пассивации анода при обработке любых вод рН очищаемой воды поддерживают в пределах 6,7-6,9. Применение плотностей тока в пределах 500 3000 А/м обеспечивает повышение флотационного эффекта на 20-30% и высокий выход по току железа и алюмини , который в некоторых случа х достигает 150, так как при повышенных плотност х тока происходит повышенное выделение ионов кислорода, в результате чего кислотность прианодного сло  повышаетс . У поверхности анода образуетс  тонка  пленка кислой воды, котора  вызывает химическое растворение анода. Удержанию этой пленки в прианодном слое способствует высока  скорость течени  воды. При применении катода из хромникелевой стали (например, марок ХН 38В6 или ХН65МВ по ГОСТ 5632-72) в момент анодной пол рности на катоде образуетс  тонка  окисна  пленка , обладающа  высокой.электропроводнЬстью и механической прочностью. Эта пленка и преп тствует растворению катода при анодной пол рности, в результате чего по вл етс  возможность производить смены пол рности тока на электродах без опасности неравномерного растворени  катода. А на чугунном аноде за врем , когда он служит катодом, не успевают образоватьс  отложени . Пример . Электрокоагул тор дл  проведени  очистки содержит, два электрода 83x180 мм при исходной плотности тока 500 А/м. Подача воды осуществл етс  с меньшей стороны электродов снизу вверх, что обеспечивает скорость прохождени , равную 4 м/с. Анод изготавливают из чугуна ЖЧЮШ-22, а катод - из хромникелевой стали. Дл  увеличени  (каждые 3 ч) плотности тока анод изготавливают ИЗ 5 частей. С каждой сменой плотности тока одна часть анода снимаетс . рН сточной водал перед обработкой устанавливают 6,7-6,9 путем добавени  сол ной кислоты. После электробработки рН очищенной воды состав ет 6,8-7,2. Нагрузка на электрокоагул торе составл ет 7,5 А. Электрокоагул тор дл  проведени  чистки известным способом содержит ва электрода, изготовленных из люминиевых пластин, с размерами рабочей поверхности 100x200 мм. рН сточной воды перед, обработкой устанавливают 7,1f рН. очищенной вод , составл ет 7,5-7,9, Электрокоагул цию провод т при силе тока 12,а А. Подача воды осуществл етс  с больше стороны снизу вверх. Скорость воды при этом 0,05 м/с, что в 80 раз меньше, чем по предлагаемому способ В обоих случа х осуществл ют сме ну пол рности(по предлагаемому способу - через каждые 4 ч в течение 15 с, по известному - через каждые 30 минк Врем  пребывани  обработан ной воды во флотоотстойнике в обоих случа х - 20 мин. Очистке подвергают сточные воды гальванического цеха с содержанием ионов т желых металлов 102 мг/л, не фтесодержащие стоки судов с содержанием нефти 120 мг/л, сточные воды нефтеперерабатывающего, завода с содержанием нефтепродуктов 100 мг/л и сточные воды завода Кожзаменител Кроме того, дл  более быстрого и объективного определени  преимуществ предлагаемого способа в сточну воду, котора  используетс  дл  испытаний как известного, так и предлагаемого способа, ввод т 1 мг-экв/ CaHCOj, который оказывает сильное пассивирующее действие на электроды Производ т серию опытов продолжи тельностью 4 ч каждый. Отбор проб на анализ, сн тие показаний с приборов производ т непосредственно перед окончанием каждого опыта. Результаты испытаний представлены в табл. 1, результаты по вли нию на эффективность очистки скорости прохождени  сточной воды при различ ных плотност х тока - в табл. 2. , Применение предлагаемого способа по сравнению с известным позвол ет снизить расход электроэнергии в , 1,4-7 раз, эффективность очистки пр этом возрастает на 10-15% по взвешенным веществам и на 5-12% по ХПК. При низких скорост х воды /1,01 ,5 м/с) пленка, состо ща  из.углерода и гидроксидов алюмини  и железа , плохо смываетс . Этим затрудн етс  растворение металла, и эффект очистки падает из-за недостатка коагул нта . При повышенных скорост х воды (8,5-9,0 м/с) пленка, наоборот, начинает полностью смыватьс , что приводит к пассивации анода, и в кона-чном итоге снижает эффект очистки. При содержании графита и алюманк  . в чугуне il,6 и 19% соответственно пленка, котора  образовалась в процессе электролиза на аноде, состо ща  из графита и гидроксидов алюмини  и железа, становитс  очень тонкой и легко смываетс  течением воды. В результате под действием большой плотности тока в 2000 А/м наступает пассиваци  анода, котора  приводит к низкому уровню очистки и высокому расходу электроэнергии. При содержании графита и алюмини  в чугуне72,5 и 25% соответственно образовываетс  очень в зка  и очень медленно смываема  течением воды пленка. При этом пассиваци  анода не наступает, но наличие в зкой пленки затрудн ет растворение металла. В результате получаетс  низкий эффект очистки из-за недостаточного количества коагул нта. Низкий эффект очистки при плотности тока 500 А/м обусловлен низким выходом по току электролитических газов. Кроме того, установлено, что при этой плотности тока не происходит полного сн ти  отложеиий с катода, что приводит к большему понижению эффекта очистки после первой переполюсовки и к увеличению расхода электроэнергии. Повышение плотности тока 73000 А/м -приводит к затратам энергии, соответствукнцим затратам энергии в известном способе. IТабл.ица

пред- А122,С 2,Fe 76ХН65 MB4004,285

лагаемый А122,С 2,Fe 76ХН65 MB5004,1115

А122,С 2,Fe 76ХН65 МБЮОа8,2116

74 35 0,13 88 43 0,06 92 47 0,10

Claims (2)

1. : 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ВОДЫ, включающий корректировку pH до величины 6,7-6,9, электрообработку с растворимым анодом, смену полярности тока на электродах, отвод .очищенной воды и отстаивание, от-. личающийся тем, что, с целью сокращения энергозатрат и повышения эффективности очистки сточной воды, электрообработку ведут при плотности тока 500-3000 А/м¹ и скорости прохождения сточной воды в межэлектродном пространстве 2-8 м/с и с использованием анода, выполненного из чугуна, содержащего алюминий и графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   А1 19-25

   С 1,6-2,5

   Fe Остальное
2. 2. Способ поп. 1, отлич.а ю-. щ и й с я тем, что используют катод > § из хромникелевой стали и смену по- j лярности проводят через каждые 2- If 4 ч в течение 10-15.с.