Способ очистки сточных вод от сероводорода Советский патент 1987 года по МПК C02F1/46 C02F1/46 C02F101/10 

113

Изобретение относится к электрохимической очистке сточных вод, в частности сероводородсодержащих сточных вод, сбрасываемых водолечебницами бальнеологических комплексов и городскими водолечебницами, использующими для лечения искусственные сероводородные минеральные воды,

Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса, уменьшение содержания взвешенных веществ в очищенной воде и упрощение процесса при сохранении одинаковой степени очистки от сероводорода.

Способ осуществляют следующим образом.

Минерализованные сточные воды во- долечебницы, содержащие сероводород, подают в катодную камеру лаборотор- ного диафрагменного электролизера с катодом из гидрофобизированного углерода и катионообменной мембраной при одновременном пропускании через воду технического кислорода, а в анодную камеру помещают 0,5-1,0 М раствор серной кислоты, В исходной и очищенной водах определяют содержание сероводорода методом кулонометри- ческого титрования.

Пример 1. Искусственный сток водолечебницы, содержащий 20 мг/л сероводрода и имеющий рН 8,2, солесо- держание 10 г/л (СГЗ,28 г/л; HCO 2,03 г/л и ,35 г/л), помещают в катодную камеру лабораторного диафрагменного электролизера при , .Катод изготовлен из технического углерода, гидрофобизированного фтор- пластом Ф4Д в соотнощении 60:40 вес,%, анодом служит платино-титано- вый электрод, анолитом - 0,5 М раствор серной кислоты. В качестве диафрагмы используют мембрану. Устанавливают плотность тока через мембрану 200 А/м и через катодную камеру продувают кислород. Через 5 мин обработки содержание сероводорода в воде 1 мг/п, рН 7,8, содержание взвешенных веществ 2 мг/л. Удельные энергозатраты на окисление 1 г сероводорода кВтч. I

Пример2. Искусственный сток водолечебницы, содержащий 62 мг/л сероводорода, имеющий рН 8,7 и солесодержание 10 г/л (,55 г/л; НСО з 3,25 г/л и С1 0,68 г/л), подвергают электрообработке в указанных условиях при концентрации кислоты в

85362

анолите 1,0 М и плотности тока через мембрану 400 А/м. Через 8 мин содержание сероводорода в воде 1 мг/л, рН после обработки 8,3, содержание

5 взвешенных веществ 5 мг/л. Удельные энергозатраты на окисление 1 г сероводорода 0,095 кВт-ч.

Показатели, полученные при сравнении известного и предлагаемого спосо10 бов, приведены в таблице,

При проведении процесса в катодной камере происходит частичное восстановление кислорода до перекиси водорода HjOj и других активных частиц

15 (Oj, НО),, которые окисляют присутствующий в воде сероводород до сульфатов. Использование катода из гидрофо- бизированного углерода позволяет вести процесс с выходом по току не ме20 нее 70%, что объясняется низкой каталитической активностью данного электродного материала по отношению к реакции разложения перекиси водорода Применение катионообменной мембраны позволяет избежать разрушения образующейся пефекиси водорода на аноде,

Б катодной камере наряду с образованием реакционноспособных частиц

30 происходит накопление гидроксил- ионов, что неизбежно может привести к сдвигу рН католита в щелочную сторону и образованию нерастворимых соединений щелочноземельных металлов,

35 определяемых в виде взвешенных веществ. Перенос протонов через катио- нообменную мембрану в катодную камеру позволяет избежать сдвига рН католита в щелочную сторону. Для этой

40 цeJш в качестве анолита наиболее целесообразно использовать 0,5-1,0 М водный раствор любой кислоты, анион которой не разрушается на аноде в данных условиях, например серной или

45 фосфорной (исходя из экономических соображений, предпочтительнее брать серную кислоту), Использование кислоты в концентрации менее 0,5 М приводит к заметному росту энергетичес50 ких затрат в связи с низкой электропроводностью анолита, а концентрации Bbmie 1 ,0 М могут вызвать разрушение , промьшшенных анодных материалов,

;5 Предлагаем1эгй способ очистки (таблица) обеспечивает значительное снижение энергоемкости процесса электрохимической очистки по сравнению с известным (удельные энергозатраты на

313

окисление сероводорода снижаются с 0,15-0,20 кВт.ч/г до 0,06- 0,10 кВт,ч/г), позволяет в 40-50 раз снизить содержание взвешенных веществ в очищенной воде (с 100-200 мг/л до 2-5 мг/л) и исключить из технологической схемы очистки сооружения по отделению взвешенных частиц и обработке образующегося осадка, а следовательно, значительно упростить и удешевить технологию процесса очистки. Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от сероводорода, включающий обработку их в электОстаточное содержание сероводорода, мг/л

Удельные энергетические затраты на окисление HjS, кВт.ч/г

Содержание взвешенных

веществ в очищенной

воде, мг/л

Величина снижения рН

после обработки,

ед. рН

Содержание хлоридов

в очищаемой воде, г/л

Редактор И.Горная

Составитель Т.Барабаш

Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Заказ 2473/19 Тираж 851Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,

85364

ролизере с использованием катода из углеродистого материала, йтлич аю- щ и и с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и уменьшения содержания

5 взвешенных веществ, обработку ведут в электролизере с разделенными элек- .тродными камерами с использованием катионообменной мембраны и катода из гидрофобизированного углерода при подаче очищаемых вод в катодную камеру с одновременной подачей в нее кислородсодержащего газа, а в анодную камеру подают раствор минеральной кислоты концентрацией 0,5-1,0 М,

10

0,06-0,10

2-5

0,2-0,5 0/10

Изобретение относится к электрохимической очистке сточных вод, в частности сероводородсодержащих, сбрасываемых водолечебницами бальнеологических комплексов и городскими водолечебницами, использующими для лечения искусственные сероводородные минеральные воды, и позволяет снизить энергоемкость процесса, уменьшить содержание взвешенных веществ в очищенной воде, и упростить процесс йри сохранении одинаковой степени очист- ки от сероводорода. Очищаемую воду подвергают обработке в катодной камере диафрагменного электролизера на катоде из гидрофобизированного углерода при одновременном пропускании через воду кислородсодержащего газа, а в анодную камеру п омещают раствор минеральной кислоты. В качестве диафрагмы применяют катионообменную матрицу, а раствор минеральной кислоты используют в концентрации 0,5-1,0 М. 1 табл. i (Л со 00 ел со сг