Способ очистки сточных вод

 

О П И С А H H E (ii)929582

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социалистически а республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 09. О1. 80 (21) 2866150/23-26 с нрнсоеднненнеи заявкн М— (23) Приоритет

Опубликовано 23.05 ° 82. Бюллетень .йа19

Дата опубликования опнсання 23.05.82 (51)М. Кл.

Ркударствапвй квинтет

CCCP де делан иаабретенвй н открыткя

С 02 F 1/46 (53) УДК628.543 (088.8) (72) Авторы нзобретення

Всесоюзный проектно-технологический по электробытовым машинам и прибора прикладной физики АН Молдавской (71) Заявители (54) спосоБ очистки сточных вод

Изобретение относится к технологии процесса очистки сточных вод от загрязнений, преимущественно гальванического производства.

Известен способ очистки сточных вод от загрязнений путем.электрокоагуляции при пропускании постоянного и импульсного электрического тока Г1).

Однако процесс очистки не стабилен из-за пассивации анодов, что вызывает увеличение расхода электроэнер- 10 гии на единицу веса растворяемого металла.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ. очистки сточных вод с исгользованием реверсивного тока, который позволяет частично производить активацию поверхности электродов, однако при этом не достигается высокая эффективность его воздействия на электродный процесс(2).

Однако в связи с большой длительностью протекания тока в прямом и обратном направлениях, исчисляемой

2 обычно от единиц до десятков секунд, не достигается качественная перепассивация поверхности электродов, а наличие образованных пассивных участков на электродах снижает площадь реакционно-активной поверхности и уменьшает производительность процесса очистки сточных вод, а также снижает эффективность процесса очистки и приводит к увеличению расхода электроэнергии.

Цель изобретения — повышение степени очистки сточных вод и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается проведением процесса с использованием переменного тока с периодически переключаемой полярностью электродов частотой 45-50 Гц при средней плотности тока обратного импульса, равной О, 050,4 плотности тока прямого импульса.

Изменение величины и длительности обратного импульса, а следовательно и количества электри «стп .1. и зноляАнализируемые компоненты В перво- Через началь- 30 ный пе- мин, риод очистки

Cr (V I )

ПАВ

Значение

Условия электрохимической очистки электрод ного по

Через

80 мин

Через

60 мин тенциала, мВ конеч ной очист ки

0 0 05 0 3 1 2 97,6 +810

1О 3 4 57 81 68

Постоянный ток

0 = 1 А/дм б

Cr (YI ) 0 0 0 0 100

Ос1.0к

=1:0 05

Периодический ток с обратным регули+415

02 05 08 10 96

0 0 0 0 100

0,2 0,2 0,3 0,3 98 8 +325

ПАВ

Cr (Yl )

ПАВ

oo. 0 к=

=1:0,1. 3,92958 ет выбрать такой режим электролиза для каждого конкретного случая, при котором создаются наилучшие условия для очистки анода от пассивных окисных и шламовых пленок. S

Интервалы изменения плотности прямого и обратного импульсов перио.дического тока являются оптимальными, так как при этом значения электЪ родных потенциалов не выходят за >6 область активного растворенйя железа и находятся в пределах 250-700 мВ(от. носительно нормального водородного электрода.).. Величина потенциала, соответствующего амплитудной плотности тока обратного импульса, лежит в пределах 220-450 мВ. При этих значениях потенциала происходит частичное электрохимическое восстановление ионов железа и. других металлов и обновле ние запассивированной -поверхности слоев металла, что приводит к ослаблению связи пассивной шламовой пленки с поверхностью электрода.

2S

При последующем анодном полупериоде в .первую очередь происходит растворение свежеосажденных частиц металлов, ионы, проходящие через пассивную пленку в обратном направлении, з способствуют дальнейшему разрыхлению шламовой пленки. Таким образом, ввиду периодического изменения движения ионов металлов, пассивная шламовая пленка не успевает уплотняться, раз2 4 рыхляется, что облегчает ее удаление потоком очищаемой воды.

Пример . Сточную воду, содержащую 50 мг/л ионов шестивалентного хрома и 25 мг/л поверхностно-активного вещества /ОП-7/, пропускали через электролизер с пластинчатыми железными электродами из стали-3.

Линейная скорость протока воды составляла 0,5-1,0 мlмин, Плотность анодового тока составляла 0„=0,5-1,5 А/дм, плотность катодового импульса тока регулировалась в пределах 0 =(0,05-0,4) 0 . Результаты по данному способу очистки сточных вод в соответствии с процессом, протекающим при наложении на электроды реверсивного тока, представлены в таблице.

Резкое ухудшение очистки воды от загрязнений с течением времени проведения процесса на постоянном токе связывается со снижением. количества растворяющихся ионов железа из-за пассивации и шламообразования на электродах. При этом измеренное значение электродного потенциала находится в пассивной области кон чн ——

=+750 мВ. Такая же тенденция снижения степени водоочистки и повышения пассивности поверхности анодов наблюдается и при использовании реверсивного тока; величина электрохимического потенциала находится в предпассивной области.

Результаты анализа, мг-л

929582,Яродолжение таблицы

»ЙВ»««««»«««

«» ««» «Of Ю» Ф

Условия электрохимической очистки

АнализируеРезультаты анализа, мг-л мые компоненты

Ф конеч" ной

В первоначальный пеЧерез

30 мин

Значение электродного по тенциа3 а, . мВ

Через

60 мин

Через

80 мин очист риод очистки

/ рованием импульсов Ос1: D<-=1:0,4

Cr (Y I ) 0 0 100

+457

ПАВ

Реверсивный ток

Ос,,=0„=1 A/дм, Cr (Yl ) 0 0 01 999

16 27 3 1 876

ПАВ

Применение периодического тока с обратным регулируемым импульсом поз воляет проводить процесс при значениях электродных потенциалов, не выходящих за область активного растворения железа (250-650 мВ). Изменение интервалов плотностей прямого и обратного импульсов, а также их соотношения за пределы укаэанных величин, приводит к возрастанию .электродного потенциала поверхности анода до

+700 мВ и выше и переходу .его в пассивную область.

Проведение процесса в условиях активации поверхности электродов ао предлагаемому способу способствует повышению степени очистки воды и снижению энергозатрат. Процесс протекает до полного растворения электродов.

1. Патент Франции М .1 84158, кл. С 02 С, 1969. м 2. Временные рекомендации по электрохимической очистке промышленных сточных вод от шестивалентного хрома с использованием стальных электродоа.

Б 3-59, Госстрой СССР ВНИИВодгео, а 1978, п.l6 (прототип}.

ВНИИПИ Заказ 3398/28 Тираж 980 Подписное

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

1. Способ очистки сточных вод путем электрокоагуляции при периодичес0,2 0,3 0,3 0,35 98,6 ком переключении полярности электродов, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очист-. ки и снижения энергозатрат, процесс ведут с использованием переменного тока при средней плотности тока обратного импульса, равной 0,05-0,4 плотности тока прямого импульса.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что используют переченный ток частотой 45-50 Гц.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе