Способ очистки сточных вод Советский патент 1983 года по МПК C02F1/46 C02F1/46 C02F101/30 C02F101/36 C02F101/38 

СП

4ib

Од 1 Изобретение относится к технологи очистки сточных вод преимущественно химической промышленности. По основному авт. св. № из вестен способ очистки сточных вод от органических, хлорорганических, азот содержащих органических примесей и соединений щелочно-земельных металло путем обработки в бездиафрагменном электролизере в присутстви) хлор-ионо и повышенной температуре при анодной плотности тока 0,5-1,0 А/см ,; катодной плотности тока 2,5-5 А/см , напряжении 50-250 В. Очистка сточных вод происходит в результате окислени примесей активным хлором, образующимся при растворении и гидролизе выделившегося на аноде газообразного хлора. Ионы щелочно-земельного металла, участвующие в переносе тока, не могут разрядиться на катоде (не достигается потенциал выделения), на капливаются вблизи поверхности элект рода. При достижении величин рН-гидратообразования (величина рН прикатодного слоя растет в результате выделе;ния водорода) и произведения растворимости гидроокиси щелочно-зе мельногр металла происходит пассивация поверхности катода слоем неэлектропроводного осадка гидроокиси. При определенны) величинах тока и напряжения наблюдается пробой катодного коронного ра.зряда - светящихся пульсирующих участков и перемещающихся участков, активно воздействующих на процесс очистки: повышается степень очистки , наблюдается интенсивное перемешивание раствора в межэлектродной зоне, снижается, время очистки, появляется возможность концентрировать очищаемые растворы соединений щелочно-земельных металлов. Эффект очистки сточных вод составляет: от азотосодержащих органических примесе более 99,0, от органических и хлорорганических веществ до 86,0 и 98,0 соответственно Недостатком известного способа очистки является длительность процесса очистки, связанная с временем, необходимым для полной пассивации по верхности катода и возникновения устойчивого коронного разряда, в течение которого необходимо поддерживать постоянную силу тока путем плавного 6 повышения величины напряжения, что создает неудобства в обслуживании электролизера. Цель изобретения - сокращение продолжительности очистки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки стрчиых вод от органических, хлорорганических, азотосодержащих органических примесей и соединений щелочно-земельных металлов путем обработки в бездиафрагменном электролизере в присутствии хлор-ионов и повышенной температуре, при анодной плотности тока 0,5. 1,0 А/см , катодной плотности тока 2,5-5,0 А/см и напряжении 50-250 В, процесс проводят при рН 3-9, с одновременным охлаждением внутренней поверхности катода. Электрохимическая очистка производится в бездиафрагменном проточном электролизере, оснащенном окисно-рутениевым анодом и охлаждаемым титановым катодом. В процессе очистки через катод прокачивается хладагент,, что позволяет поддерживать требуемую температуру поверхности катода. Охлаждение поверхности катода приводит к охлаждению приэлектро яного слоя электролита, что увеличивает произведение растворимости (ПР) гидроокиси щелочно-земельных металлов в растворе и, тем самым, ограничивает количество осадка на катоде, что в свою очередь, влияет на .создание устойчивого коронного разряда, участвующего в процессе очистки. Чем меньше количество осадка, т.е. чем тоньше и равномернее слой осадка, тем меньше время возникновения (инкубационное время) устойчивого коронного разряда, обеспечивающего и общее сокращение времени очистки. Инкубационный период, устой.чивость про.цесса коронного разряда олределяются в значительной степени величиной рН электролита и температурой поверхности катода. В кислых () и щелочных (рН79) растворах инкубационный период длится 1-3 мин, коронный разряд неустойчив и занимает незначительную часть поверхности катода и приэлектродной зоны. Обоснование рН працесса и условий охлаждения внутренней поверхности катода представлены в табл.1.

5101

Пример. Испытание способа проводят в проточном цилиндрическом электролизере. Анодом служит стенка электролизера, покрытая с внутренней стороны окисью, рутения. Катодом служит титановая трубка, установленная с воз ожностью прокачки через нее хладагента,, по центру электролизера. Поверхность анода составляет 180 см, катода 36 см . Межэлектгзодное расстояние 10 мм. Электролиз проводят

при плотностях тока анодной 0,75 А/см и катодной А/см, напряжении 150 В. Эксперименты проводят как с охлаждаемым катодом, так и без его 5 охлаждения. В экспериментах варьируют рН раствора. На электролиз подают раствор хлорида кальция, содержащий 60 г/л CaClj. и 0,71 г/л органического углерода (окись пропилена, пропиленгликоль, хлорацетон и др. Данные опытов представлены в табл.2.

Т а б л и ц а 2

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД по авт. св. № , о т л и ч а rout и и с я тем, что, с целью сокращения продолжительности очистки, про;цесс проводят при рК 3-9 с одновременным охлаждением -внутренней поверхности катода.,

,3 Длительный инкубацио ный период до 3 мин, эффект коронного раз ряда неустойчив, наблюдается кратковременное свечение небольших участков катодной поверхности, светящиеся участки мигрируют по поверхности катода, наблюд ются периодические перекоезегия эффекта коронного разряда Инкубационный период около 1 мин, светящиеся участки мигрируют по поверхности катода Инкубационный период до 40 с, коронный разряд неустойчив Инкубационный период 20 с, коронный разряд мигрирует по поверхности катода Инкубационный период непродолжителен, эффект коронного разряда очень неустойчив и прекращается через 2-3 мин Длительный инкубационный период, эффект коронного разряда очень неустойчив, охватывает лишь небольшие участки поверхности катода, наблюдается периодическое прекращение эффекта коронного разряда Инкубационный период около 10 с, коронный разряд устройств на большей поверхности катода Инкубационный период до 7-8 с, коронный разряд устойчив по всей поверхности катода Инкубационный период 5 с, коронный разряд устойчив на большей поверхности катода Инкубационный период непродолжителен, до 1 мин, эффект коронного разряда охватывает часть поверхности катода и отличается неустойчивостью, частное снижение силы ока и прекращение чистки До 0,3 Не более 40 До 1,8 Не более 30

7lOnstS8

Электрохимическая обработка сточ-водить процесс очистки, в устойчивом

ных вод, содержащих соединения щелоч-режиме длительного коронного разряда,

ио-земельных металлов и различные ор-охватывающего большую часть рабочей

ганические примеси, величинеповерхности катода и приэлектродной

рН 3-9 и температуре поверхности ка- $зоны, отличается малой продолжительтода, недостаточной для образованияностью инкубационного периода, высокой

толстых катодных осадков и термическоестепенью очистки и незначительным сого ра зложения гидроокиси щелочно-держанием хлоратов в очищенном растземельного металла, поаволяет произ-воре.