Способ очистки воды от органических примесей

 

Изобретение относится к способам очистки воды от органических примесей и может быть использовано, например, в технологии регенерации воды в замкнутых объектах.С целью повышения степени очистки и снижения расхода электроэнергии процесс очистки воды ведут путем последовательного проведения хемосорбции и импульсного окисления на электродах из каталитически активного материала, причем хемосорбцию осуществляют при потенциалах 0,4-1,2 В течение 102 - 103 с, а окисление хемосорбированных частиц ведут анодным гальваностатическим импульсом плотностью тока 10<SP POS="POST">2</SP> - 5х10<SP POS="POST">2</SP> А/м<SP POS="POST">2</SP>, изменяя анодную поляризацию на катодную при достижении 1,5 - 1,6 β и прекращая поляризацию при потенциале 0,0 β, поддерживая электрод в активном состоянии. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 ? А1 (191 (10 (511 4 С 02 Р 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4119039/28-26 (22) 04.07.86 (46) 23.04.89. Бюл. Р 15 .(71) Институт медико-биологических проблем и Институт электрохимии им. А.Н,Фрумкина (72) В.Б.Гайдадымов, В.А.Громыко, Ю.Б.Васильев и IO.Е.Синяк .(53) 628.543(088.8) (56) Чижов С.В. и Синяк Ю.Е. Водообес печение экипажей космических кораблей. Проблемы космической биологии, М.: Наука, т. 24, 19?3, с. 96-98. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМКСЕЙ (57) Изобретение относйтся к способам очистки воды от органических примесей и может быть использовано, Изобретение относится к способам очистки воды îr органических примесей и может быть использовано, например, в технологии регенерации воды в замкнутых объектах.

Цель изобретения — повышение степени очистки воды и снижение расхода электроэнергии.

Пример. Очистке подвергают конденсат, полученный при дистилляции мочи, содержащий 50 мг/л этанола, 100 мг/л мочевины. Конденсат имеет электропроводность 5 ° 10 См/см и поэтому очистку проводят в электролизере с твердым ионообменным электролитом, в качестве которого используют перфорированную ионообменную например, в технологии регенерации воды в замкнутых объектах. С целью повышения степени очистки и снижения расхода электроэнергии процесс очистки воды ведут путем последовательного проведения хемосорбции и импульсного окисления на электродах из каталитически активного материала, причем хемосорбцию осуществляют при потенциалах 0,4-1,2 В в течение

102-103 с, а окисление хемосорбированных частиц ведут анодным гальваностатическим импульсом плотностью тока 10 — 5 10 А/м, изменяя анод2 .2 ную поляризацию на катодную при достижении 1,5-1,6 В и прекращая поляри- а зацию при потенциале 0,0 В, поддерживая электрод в активном состоянии.

2 табл. мембрану ИФ-4СК. К мембране, с обеих ее сторон, плотно прилегают электроды из платинированного титана, на поляризуемой стороне которых имеются канавки для циркуляции очищаемого раствора. Внутренне сопротивление такого электролизера в разбавленных растворах практически не зависит от содержания солей в очищаемой воде и определяется проводимостью ионообменной мембраны.

Очистку конденсата по известному способу проводят при стационарном режиме электролиза при постоянном потенциале анода и по предлагаемому способу в режиме хемосорбция — импульсное окисление, при этом потеи1474097 .

Время выдержки при

E,, c

Длитель.-. .ность анодного импульса,с

Содержание мочевины,мг/л

Содержание этанола,мг/л

900

13

12

100

1О

10 циал адсорбции 0,8 В, потенциал окисления 1,6 В, потенциал восстановле- . ния 0,0 В.

Время выдержки при Е=0,8 В определяют независимо из адсорбционных измерений потенциодинамическим методом. Было установлено, что выдержка электрода при потенциале адс;ррбции в течение 5 мин достаточна для дости- 1 жения стационарного заполнения поверхности адсорбированными органическими частицами в используемом конденсате. С уменьшением объемного содержания этанола и мочевины время ад )5 сорбции возрастает. При этом необходимо отметить, что при выбранных потенциалах адсорбции на платиновом

4 электроде протекают только токи обмена и электроэнергия практически не

TP&THTCH °

У

После выдержки электрода при Е . 0,8В и течение 5 мин на него пода" ется анодный гальваностатический импульс плотностью 10 -5 10 А/м, в 25 процессе которого потенциал электрода меняется до 1,6 В и происходит окисление адсорбированвых. примесей.

После достйжения электродом Е-l,63

) полярность тока меняется на катодную и потенциал электрода достигает

0,06В, при котором происходит восстановление тех примесей, которые не окислились, а также продуктов окис ления. Такая обработка позволяет поддерживать электрод в активном состоянии, Время достижения потенциала электрода 1,6В зависит от содержания органических примесей в очищаемой воде и будет тем больше, чем их больше.

Нри этом, чем больше содержание органических примесей в воде, тем меньше время, необходимое для достиже ния их стационарного. заполнения, поэтому время выдержки при потенциале адсорбцин регулируется по длительности анодного импульса (табл.1). с м

При очистке. конденсата указанно--, го выше состава анодный гальваностатический импульс имеет плотность тока» 5 10 М;/м, а длительность анодЯ и ного импульса и время выдержки при

Е меняется в соответствии с табл.1.

Сравнительные результаты по очистке конденсата предлагаемым способом и но известному способу приведены в табл.2.

Таким образом, предлагаемый способ более экономичен - затраты энергии по сравнению с известным способом уменьшены почти в 2 раза (табл.2) и позволяет получить воду лучшего качества, ее окисляемость уменьшается почти в 5 раз и даже ниже предельно допустимой.

Кроме того, предлагаемый способ более универсален, он позволяет очищать воду от самых разнообразных примесей, начиная от самых легкоокисляющихся спиртов и альдегидов и до таких трудноокисляемых веществ, как мочевина.

Формула изоб ретения

Способ очистки воды от органических примесей путем их электроокисления на каталитически активном аноде, отличающийся тем, что, с цепью повышения степени очистки и снижения расхода электроэнергии, процесс очистки воды ведут путем последовательного проведения хемосорбции и импульсного окисления на электродах из каталитически активного материала, причем хемосорбцию осущсствляют при потенциале 0,4-1,2В в течение 10 - 10 с, а окисление 2 3 хемосорбированных частиц ведут анодным гальваностатическим импульсом плотностью тока 10 — 5 10 А/м, с изменением анодной поляризации на катодную при достижении электродом потенциала 1,5-1,6 В и.прекращением поляризации при потенциале О,О.В.

Таблица 1! 474097.Таблица2

Метод очистки

ХПК, Зтанол, МочевигО /л мг/л на,мг/л

75 47 63

l5 Не обна- 4 ружено

Составитель Т.Барабаа

Редактор Г.Волкова Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк

Заказ 1834/19 Тираж 824 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно;издательский комбинат "Патент", г..ужгород, ул. Гагарина,101

При стационарном потенциале окисления (известный)

По предлагаемому способу

Затраты энергии, Вт-ч/л