Способ обработки сточных вод, содержащих шестивалентный хром

 

Союз Советсннн

Социапнстичесник

Республик ii>9052 03 (6l ) Дополнительное н ввт. сеид-ву (22) Заявлено 07.12. 79 (21) 2866331/23-26 о с присоелинениект заявки М (51)М. Кл, С 02 F 1/46 (23)йриоритетРкударстнснный кюинтвт

СССР, во делан нмбрвтеннй н открытнй

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень М 6

Дата опублихования описания 17.02.82 (53) УЙК628 543 ° .2(088,8) (72) Авторы изобретения

Е. Г. Риво и Г. Н. Герасимов

Е;!:. ; .

Центральное проектно- конструкторское бюро 4 Ремекрсйороект" (7l) Заявитель (g4) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ аЕСТИВАЛЕНТНЫй ХРОИ

Изобретение относится к области очистки сточных вод, содержащих шес, тивалентный хром.

Известны реагентные способы обработки сточных вод, содержащих шестивалентный хром, например, сульфитом или бисульфитом натрия, сульфатом железа.

Недостатком этих способов является значительное увеличение солесодержания в сточной воде после обработки, а также дефицитность применяемых реагентов.

Известен способ обработки сточных вод, содержащих шестивалентный хром, заключающийся в электрохимическом восстановлении Cr до Cr в присут+6 +3 ствии серной кислоты с использованием нерастворимых графитового анода и свинцового или графитового катода, разделенных попупроницаемой перегородкой (1 1.

Содержание серной кислоты в обрабатываемых сточных водах должно составлять 0,5 й, а для предотвращения анодной реакции обратного окисления

CrГ; до Cr+ в сточные воды добавляют несколько граммов на литр хлорида натрия.

Недостатками этого способа являются повышенная минерапизация сточных вод после обработки, разрушительное действие хлоридной среды на графитовые электроДы, анодное выделение газообразного хлора, значительный удельный расход электроэнергии (56 кВт/ч на 100 ь-ное восстановление кг CE ).

15 . Наиболее близким к предложенному является способ обработки сточных вод, содержащих шестивапентный хром, который заключается в эпектрохими 4 ческом катодном восстановлении Cr до

Ж до Сг в присутствии серной кислоты в количестве 2-15 г/л и с использо" ванием пористых электродов из графита или акти вированного угля t 2 3.

+б

Способ обработки Остаточная концентрация Ct на выходе из электролизера, сточных вод мг/л

Время контакта сточной воды с телом катода, мин

1 1. 1 I

36 33 30 27 24 21 18 15

Без магнитного

Следы 0,04 0,32 ! поля

С наложением маг" нитного поля напряженностью, Э

196

Следы О, 02 О, 09 О, 14

О, 21 0,37

Следы

0,05

0,04

0,20

374

427

Следы

0,19

Следы 0,02 0,08 0,28

565

Следы 0,01

0,03

0,07

0,35

Процесс обработки ведут при поддержании катодного потенциала на величине, недостаточной для восстановления водорода, и при принудительном фильтровании сточных вод через тело пористого катода в направлении от анода к катоду, что позволяет за счет развитой системы внутренних пор увеличивать общий ток без увеличения поляризации электродов, т.е. интенси- о фицировать процесс восстановления

C r ь до С г+ з Этот способ обеспечи вает резкое снижение количества используемых реагентов и снижение удельных энергозатрат до 2,6-3,2 кВт! g 15 на 100.";-ное восстановление 1 кг шес- (тивалентного хрома.

Недостатком этого способа является то, что 100 ;-ное восстановление

Сг до Cr возможно лишь при 45-минут- 2л

+6 + ном контакте сточных вод с телом пористого катода, что соответствует гидравлической нагрузке 0,7- 1,0 и /ч сточных вод на 1 м тела пористогб катода, 25

Цель изобретенин — ускорение процесса восстановления Cr до Cr и

Фб увеличение гидравлической нагрузки на электролизер при сохранении удельных затрат электроэнергии. .У

Указанная цель достигается тем, что процесс катодного элект рохи ми ческого восстановления шестивалентного хрома до трехвалентного в присутствии

2-15 г/л серной кислоты при принудительном фильтровании обрабатываемых сточных вод через пористый катод из графита или активированного угля в

03 4 направлении от анода к катоду ведут в постоянном однородном магнитном поле напряженностью 250-370 Э, ориентированном перпендикулярно направлению потока обрабатываемых сточных вод.

На чертеже представлена схема электролизера для осуществления способа.

Экспериментальные исследования проводят на лабораторном цилиндрическом электролизере полезным объемом 577 см з с тремя перфорированными концентрическими перегородками, образующими центральное цилиндрическое катодное пространство 1 объемом 47 смэ и кольцеобразное, охватывающее катод, анодное пространство 2 объемом 158 см с межэлектродным расстоянием 3 мм. (;атодное и анодное пространства заполняютсл дробленным графитом или активированным углем АГ-3. Постоянное однородное магнитное поле создается с помощью соленоида 3, питаемого от сети через трансформатор и выпрлмитель., Способ осуществляется следующим образом.

Сточная вода подается в пространство 4 между корпусом электролизера и анодом, Иод гидростатическим напором сточнал вода протекает через тело анода и далее через тело катода в направлении, перпендикулярном направлению вектора напряженности магнитного полл, создаваемого соленоидом, Отвод сточной воды происходит из нижней части катода через патрубок 5. Полученные данные представлены в таблице.

905203

Формула изобретения.

ВНИИПИ Заказ 273/34 Тираж 979 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Полученные данные показывают, что при напряженности магнитного поля менее 250 Э положительный эффект существенно снижается, а при напряженности магнитного поля более 370 Э положительный эАФект не увеличивается, однако растут энергозатраты.

Следовательно, именно интервал значений Н = 250-370 Э является оптио мальным для получения максимального положительного эффекта.

Наложение на электролизер постоянного магнитного поля напряженностью

250-370 Э приводит к значительному (в 1,6- 1, 8 раза) увеличению протекающего через электролизер тока при практически постоянном напряжении на электродах и постоянном потенциале катода, что свидетельствует об интенсификации процесса катодного восста- 20 новления Cr+ до Сг . Вследствие этого, время контакта сточных вод с телом пористого катода, необходимое для t 004-ного восстановления Сг+ до

Сг+ уменьшается в 1,6-1,8 раза (до

25-27 мин) и, следовательно, во столько же раз может быть увеличена гидравлическая нагрузка на 1 м тела катода (до 1,2-1,8 и /ч) и производительность электролизера. Удель- 30 ный расход электроэнергии на 1 кг восстановленнсго остается при этом на уровне 3,0 кВтч, как и s случае обработки сточных вод без наложения магнитного поля.

Способ обработки сточных вод, содержащих шестивалентный хром, путем его электрохимического восстановленяя до трехвалентного в присутствии 215 г/л серной кислоты при принуди" тельном фильтровании обрабатываемых вод через пористый катод из графита или активированного угля в направлении от анода к катоду, о т л и ч в " ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и ускорения процесса, обработку ведут в постоянном однородном магнитном поле напряженностью 250-370 Э, ориентированном перпендикулярно направлению потока обрабатываемых сточных вод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2207095, кл. С 02 С 5/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N 639820, кл. С 02 С 5/12, 1978 (прототип),