Способ очистки сточных вод от ионов шестивалентного хрома

 

Изобретение относится к очистке сточных вод от ионов шестивалентного хрома и может быть использовано на предприятиях, имеющих в своем составе производства по нанесению гальванопокрытий. Способ включает электролиз сточных вод при их фильтрации через пористый катод, в направлении от катода к аноду при габаритной плотности тока 5-20 А/дм2, рН 0,5-1,5, скорости фильтрации сточных вод 10-400 л/ч-дм2 и при отношении электропроводимостей катода и сточных вод 0,5- 20. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 02 F 1/46

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4903221/26 (22) 16.01.91 (46) 23.03.93. Бюл. № 11 (75) В.Н.Бушков и Д.В.Федосеенко (73) В,Н.Бушков (56) Авторское свидетельство СССР

¹ .1110754. кл. С 02 F1/46,,1983.

Фиошин M.ß. и Смирнова M.Ã. Электрохимические системы в синтезе химических продуктов. Мл 1985, с, 166. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ

ИОНОВ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА

Изобретение относится к очистке сточных вод от шестивалентного хрома и может быть использовано на предприятиях, имеющих в своем составе производства по нанесению гальванопокрытий.

Целью изобретения является достижение предельно допустимой концентрации шестивалентного хрома в очищенной воде.

Пример. Восстановление шестивалентного хрома в трехвалентный осуществляют с помощью электролиза сточных вод гальванического производства в злектролизере с проточными углеродными волокнистыми катодами и нерастворимым свинцовым анодом. Концентрация шестивалентного хрома в исходном растворе — 30 мг/л, рН раствора 1,25, габаритная плотность тока 7А/дм скорость протока раствора через электролизер 102 л/ч дм и соотношение электропроводимости катода и сточных вод равно 2. Концентрация шестивалентного хрома на выходе из электролизера составила 0,003 мг/л ПДК Crã = 0,1 мг/л.,, Ы„„18О4450 АЗ (57) Изобретение относится к очистке сточных вод от ионов шестивалентного хрома и может быть использовано на предприятиях, имеющих в своем составе производства по нанесению гальванопокрытий. Способ включает электролиз сточных вод при их фильтрации через пористый катод, в направлении от катода к аноду при габаритной плотности тока 5-20 А/дм2, рН

0,5 — 1,5, скорости фильтрации сточных вод

10-400 л/ч дм и при отношении электропроводимостей катода и сточных вод 0,520. 1 табл.

Другие примеры осуществления способа представлены в таблице. Как следует из таблицы в способе по изобретению по сравнению с прототипом достигается предельно допустимая концентрация шестивалентного хрома в очищенной сточной воде. юй

Нижний заявляемый предел рН 0 5 Qg обусловлен составом сточных вод и определен технологией их образования. Верхний предел pH - 1,5 обусловлен замедлением скорости восстановления шестивалентного хрома, в результате чего предельно-допустимые концентрации по шестивалентному С хрому не достигаются.

При значениях габаритной плотности тока меньше нижнего заявляемого предела

5 A/äì скорость восстановления шестивалентного хрома становится недостаточной для достижения предельно допустимой концентрации (0,1 мг/л), а при значениях габаритной плотности тока выше верхнего заявляемого предела (20 А/дм ) значительно возрастают затраты на восстановление

1804450 хрома, а производительность процесса при этом не увеличивается.

При увеличении скорости фильтрации выше верхнего заявляемого предела невозможно достижение предельно допустимой концентрации из-за превышения скорости поступления шестивалентного хрома со сточными водами над максимально достижимой скоростью его восстановления, величина которой зависит от распределения потенциала по глубине катода. При скорости фильтрации меньше нижнего заявляемого предела, хотя и достигается предельно-допустимая концентрация по шестивалентному хрому, но общая скорость процесса становится не высокой и для ее увеличения необходимо значительно увеличить габаритные размеры оборудования.

При превышении верхнего предела отношения электропроводностей катода и сточных вод, равного 20. распределение потенциала по глубине электрода таково, что процесс восстановления шестивалентного хрома локализуется у фронтальной по отношению к аноду стороне катода,в результате чего работает только часть поверхности катода и предельно допустимая концентрация не достигается. В случае же, когда отношение электропроводимостей ниже. 0,5, про.цесс восстановления шестивалентного хрома смещается к тыльной по отношению к аноду стороне катода, т.е. и в этом случае работает только часть поверхности катода, в результате чего предельно допустимая концентрация не достигается.

Введение процесса фильтрации обрабатываемого раствора в направлении от катода к аноду обусловлено тем, что выделение молекулярного водорода, сопровождающее восстановление шестивалентного хрома, происходит на наиболее поля-. ризуемых участках катода, расположенных на фронтальной по отношению к аноду сто5 роне пористого углеродного катода, то есть расположенной около анода. Благодаря этому водород не проходит сквозь всю толщину катода, не экранирует его поверхность и не снижает эффективность восстановления

10 шестивалентного хрома. В противном случае, т.е. при фильтрации обрабатываемого раствора в направлении от анода к катоду, выделяющийся на фронтальной па отношению к аноду стороне катода молекулярный

15 водород увлекается протекающими сточными водами и проходит практически через весь катод, экранирует часть его поверхности и тем самым эффективност. восстановления шестивалентного хрома.

20 В этом случае предельно допустимая кон. центрация шестивалентного хрома не достигается, Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от ионов шестивалентного хрома путем электрохимической обработки с использованием пористого углеграфитового катода при фильтрации очищаемой воды через катод

З0 в направлении от катода к аноду и габаритной плотности тока на катоде 5-20 А/дм, . о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью достижения предельно допустимой концентрации шестивалентного хрома в очищенЗ5 ной воде, электрохимическую обработку ведут при рН 0,5-1,5, скорости фильтрации сточных вод 10-400 л/ч дм2 и отношении электропроводностей катода и сточных вод

0,5-20, 1804450

ПримечаСоотношеГабаритная плотПример ние ность тока, А/дм валентного

:хрома, м ф (во

ЗО

0,001

0,609

4,75

102

102

102

2

Способ по прототипу

500

0,001

0,09

0,200

1,25

1,25

1,25. ЗО

30 7

Составитель О. Зобнин

Редактор А. Купрякова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н, Кешеля

Заказ 1069 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

6

9

11

Исходная концентрация шести30

ЗО

Н раствора

0,5

1,5

1,75

1,25

1,25

1,25

1,25

1,25

7

7

Удельная скорость фильтрации л/чх хдм

102

102

102

102

5 ние электропроводностей катода и сточных

0,05

0,5

Концентрация хрома на выходе, мг/л

0,30

0,09

0,08

0,25

Отсут.

Низкая производительность, громоздкая аппаратура