Способ очистки сточных вод от сероводорода

 

Изобретение относится к электрохимической очистке сточных вод, в частности сероводородсодержащих, сбрасываемых водолечебницами бальнеологических комплексов и городскими водолечебницами, использующими для лечения искусственные сероводородные минеральные воды, и позволяет снизить энергоемкость процесса, уменьшить содержание взвешенных веществ в очищенной воде, и упростить процесс йри сохранении одинаковой степени очистки от сероводорода. Очищаемую воду подвергают обработке в катодной камере диафрагменного электролизера на катоде из гидрофобизированного углерода при одновременном пропускании через воду кислородсодержащего газа, а в анодную камеру п омещают раствор минеральной кислоты. В качестве диафрагмы применяют катионообменную матрицу , а раствор минеральной кислоты используют в концентрации 0,5-1,0 М. 1 табл. i (Л со 00 ел со сг

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

18536 А1 (19) (11) 1) 4 С 02 F 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /д

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3814399/29-26 (22) 21,11.84 (46) 23.06.87. Бюл. ¹ 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "ВОДГЕО" (72) А.В.Селюков, В.С.Багоцкий, А,И.Тринко и П.Ф.Кандзас (53) 628 ° 543(088.8)

1 (56) Авторское свидетельство СССР № 865828, кл. С 02 F 1/116, 1979..(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ

СЕРОВОДОРОДА (57) Изобретение относится к электрохимической очистке сточных вод, в частности сероводородсодержащих, сбрасываемых водолечебницами бальнеологических комплексов и городскими водолечебницами, использующими для лечения искусственные сероводородные минеральные воды, и позволяет снизить энергоемкость процесса, уменьшить содержание взвешенных веществ в очищенной воде и упростить процесс при сохранении одинаковой степени очистки от сероводорода. Очищаемую воду подвергают обработке в катодной камере диафрагменного электролизера на катоде иэ гидрофобизированного углерода при одновременном пропускании: через воду кислородсодержащего газа, а в анодную камеру помещают раствор минеральной кислоты, В качестве диафрагмы применяют катионообменную матрицу, а раствор минеральной кислоты используют в концентрации 0,5-1,0 М.

1 табл.

1 1318536 2 анолите 1,0 М и плотности тока через мембрану 400 А/м, Через 8 мин содер-, жание сероводорода в воде 1 мг/л, рН после обработки 8,5, содержание взвешенных веществ 5 мг/л. Удельные энергозатраты на окисление 1 r сероводорода 0,095 кВт ч.

Показатели, полученные при сравнении известного и предлагаемого способов, приведены в таблице.

При проведении процесса в катодной

1 камере происходит частичное восстановление кислорода до перекиси водорода Н О и других активных частиц (О, НО ),. которые окисляют присутствующий в воде сероводород до сульфаТоВ Использование катода из гидрофобизированного углерода позволяет вести процесс с выходом по току не менее 707, что объясняется низкой каталитической активностью данного электродного материала по отношению к реакции разложения перекиси водорода.

Применение катионообменной мембраны позволяет избежать разрушения образующейся перекиси водорода на аноде.

B катодной камере наряду с образованием реакционноспособных частиц происходит накопление гидроксилионов, что неизбежно может привести к сдвигу рН католита в щелочную сторону и образованию нерастворимых соединений щелочноземельных металлов, определяемых в виде взвешенных веществ. Перенос протонов через катионообменную мембрану в катодную камеру позволяет избежать сдвига рН католита в щелочную сторону. Для этой цели в качестве анолита наиболее целесообразно использовать 0,5-1,0 M водный раствор любой кислоты, анион которой не разрушается на аноде в данных условиях, например серной или фосфорной (исходя из экономических соображений, предпочтительнее брать серную кислоту). Использование кислоты в концентрации менее 0,5 М приводит к заметному росту энергетических затрат в связи с низкой электропроводностью анолита, а концентрации выше 1,0 М могут вызвать разрушение промьппленных анодньгх материалов, Ю

Изобретение относится к электрохимической очистке сточных вод, в частности сероводородсодержащих сточных вод, сбрасываемых водолечебницами бальнеологических комплексов и городскими водолечебницами, использую щими для лечения искусственные сероводородные минеральные воды.

Цель изобретения — снижение энергоемкости процесса, уменьшение содер- 10 жания взвешенных веществ в очищенной воде и упрощение процесса при сохранении одинаковой степени очистки от сероводорода.

Способ осуществляют следующим об- 15 разом.

Минерализованные сточные воды водолечебницы, содержащие сероводород, подают в катодную камеру лабороторного диафрагменного электролизера с 20 катодом из гидрофобизированного углерода и катионообменной мембраной при одновременном пропускании через воду технического кислорода, а в анодную камеру помещают 0,5-1,0 M

25 раствор серной кислоты, В исходной и очищенной водах определяют содержание сероводорода методом кулонометрического титрования.

Пример 1. Искусственный сток водолечебницы, содержащий 20 мг/л сероводрода и имеющий рН 8,2; солесодержание 10 г/л (Cl 3,28 г/л; НСО

2,03 г/л и ЯО 1,35 г/л), помещают в катодную камеру лабораторного диаф- 35 рагменного электролизера при 35ОС. .Катод изготовлен из технического углерода, гидрофобизированного фторпластом Ф4Д в соотношении 60:40 вес.7., анодом служит платино-титано- 40 вый электрод, анолитом — 0,5 М раствор серной кислоты. В качестве диафрагмы используют мембрану, Устанавливают плотность тока через мембрану

200 A/ì и через катодную камеру про- 45 дувают кислород, Через 5 мин обработки содержание сероводорода в воде

1 мг/л, рН 7,8, содержание взвешенных веществ 2 мг/л. Удельные энергозатраты на окисление 1 г сероводоро- 50 да 0,062 кВтч.

Hp и м е р 2. Искусственный сток водолечебницы, содержащий 62 мг/л сероводорода, имеющий рН 8,7 и солесодержание 10 г/л (SO 3,55 г/л НСО g

3,25 г/л и С1 0,68 г/л), подвергают электрообработке в указанных условиях при концентрации кислоты в

Предлагаемый способ очистки (таблица) обеспечивает значительное снижение энергоемкости процесса электрохимической очистки по сравнению с известным (удельные энергозатраты на

1318536

Значения показателей по способу

Показ атели

Известному

Остаточное содержание сероводорода, мг/л

Удельные энергетические затраты на окисление H>S, кВт.ч/г

0,15-0,20

0,06-0,10

Содержание взвешенных веществ в очищенной воде, мг/л

100-200

2-5

Величина снижения рН после обработки, ед. рН

2,0-4,0

0,2-0,5

Содержание хлоридов в очищаемой воде, г/л 5-10

О/10

Составитель Т.Барабаш

Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Редактор И.Горная

Заказ 2473/19 Тираж 851 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 окисление сероводорода снижаются с

0,15-0,20 кВт.ч/г до 0,060,10 кВт,ч/г), позволяет в 40-50 раз снизить содержание взвешенных веществ в очищенной воде (с 100-200 мг/л до

2-5 мг/л) и исключить из технологической схемы очистки сооружения по отделению взвешенных частиц и обработке образующегося осадка, а следовательно, значительно упростить и удешевить технологию процесса очистки.

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от сероводорода, включающий обработку их в электролизере с использованием катода иэ углеродистого материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и уменьшения содержания взвешенных веществ, обработку ведут в электролизере с разделенными элек,тродными камерами с использованием катионообменной мембраны и катода из гидрофобизированного углерода при подаче очищаемых вод в катодную камеру с одновременной подачей в нее кислородсодержащего газа, а в анодную камеру подают раствор минеральной кислоты концентрацией 0,5-1,0 М.