Способ электролитической очистки сточных вод Советский патент 1980 года по МПК C02F1/46 C02F1/46 C02F101/32 

(54) СПОСОБ ЭЛЕКТЮЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к элекаролитической обработке сточных вод и может быть использо вано для извлечения нефтепродуктов из льяльных, балластных и промьточнмх вод морских судов, а также для очистки бытовых и производственных сточных вод приморских населенных пунктов. Известны способы очистки сточиых вод путем диафрагменного электролиза с использованием морской воды 1 и 2. При электролизе смесиморской воды со сточной в электролизере с инертными электродами в щелочной среде катода происходит образование нерастворимых соединешй магния (смешанной фосфорнокислой соли магния и аммония и гидроокиси магния), которые сорбируют; примеси сточной воды, а в кислой среде анода-гипохлорида, обладающего обеззараживающим действием. Способ 1 заключается в обработке потока очищаемой жидкости с морской водой сначала в катодной а затем в анодной камере. Последовательная обработка очищаемого потока в катодной и анодной камерах позволяет наряду с очисткой сточной воды проводит, и ее дезин-. фекцию. Однако обработка потока в анодной каме- , ре приводит к частичному растворению гидроокиси магния и загрязнению очищенной жидкости сорбированными на ней примесями. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемом} результа / является способ электролитической обработки сточных вод с использованием морской воды, согласно которому смесь сточной и морской вод обрабатывается в катодной камере даафрагMeimoro электролизера, после чего образующийся магнийсодержащий осадок выделяется из очищаемого потока и подвергается обезвреживанию в специальных сооружениях, например метантенйах. Необходимость многостадийной обработки осадка после его отделения значительно усложняет способ очистки сточной воды в не дает возможносгл извлечь из очищаемого потока ценные продукты. Цель изобретения - упрощение процесса и извлечение из очищаемой жидкости ценных. продуктов. Поставленная цель достигается тем, что электролитическая очистка сточных вод, состояишв в о&работке смеси сточной воды с морской водой в катодной камере диафрагменного электролизера, отделение образующегося магни содержащего осадка и обработке его в анодню камере электролизера. При этом магнийсодержандая жидкость из анодной камеры после отделения нерастворившегося осадка направляется Б: катодную камеру электролизера. Йодкисление осадка в анодной зоне позвс ляет перевести соединения магния в растворимое состояние и значительно уменьшить общий объем осадка. Одновременно происходит окисление ческих примесей и обеззараживание осадка ттпохлоритом, который образуется в анолите. Длительность нахождения осадка, объем которого составляет 1-2% от расхода обрабатьшаемой воды, в анодной зоне способствует его нагреванию и более интенсивному окислению оргайических веществ. Вьщеление у анода кислорода также интенсифицирует этот процесс. В: случае обработки в анодной зоне осадка, содержащего ценные нерастворимые компоненты (например, жиры, нефтепродзтсты, масла) переход соединений магния в растворимое состояние обеспечивает вьщеление этих компонентов в чистом виде, пригодном для их утилизации. Этому способствует непрерывное удаление ценных продуктов иэ анодной .зоны за счет флотационных процессов или разности удельных весов образующейся в этой зоне жидкости и отделяемых продуктов, благодаря чему последние не принимают участия в электрохимических реакциях. Образующаяся в анодной зоне электролизера свободная вода, содержащая соли магния, послг удаления из нее любым из известных методов нерастворившегося осадка направляется для смешения со сточными водами, что позволяет уменьшить расход подаваемой первоначал№о морской водьг Способ осуществляется следующим образом Сточную и морскую ВОДЬ подают в смеситель, ббразованную смесь направляют в катодную зону диафрагменного электролизера. После подщелачивания и образования матнийсодержащих соединений, служащих коагулянтом, жидкость направляют в сооружение для удаления нз нее загрязнений. Осветленную воду направняют на дальнейшую обработку, а выделенный из нее осадок собирают в емкость. Эта емкост обеспечивает непрерьтную подачу осадка в ано ную зону электролизера, где происходит его по кисление. При подкнслении, образовавшиеся в катодной зоне соединения магния, переходят в растворимое ссстояние, а сорбированные на их поверхности органические примеси окисляются и обеззараживаются образующимся в анодной зоне гипохлоритом. Обработанный осадок собирается в устройстве для отделения свободной воды, содержащей растворенные соли магния. Эта вода направляется для смещения со сточными водами, в результате чего расход первоначально подаваемой морской воды можно уменьшить. Осадок направляют ни обезвоживание. Пример 1. Электролитической очистке подвергают бытовые сточные воцы. В качестве морской воды используют раствор морской соли. Электролизер емкостью 1,5 л представляет собой прямоугольную в плане камеру длиной 15 см, шириной 6см и высотой 20 см. У продольных стенок электролизера, в нижггей его части размещены электроды из графита длиной 15 см, высотой 7,5 см и толщиной 1 см. Расстояние между ними 6 см. Электроды подсоединяются к вьшрямителю марки ВСА-5А. Между электродами на расстоянии 3 см от каждого укреплена диафрагма из капроновой ткани, которая делит электролизер на катодн)ао и анодную зоны. В торцовые стенки электролизера вмонтированы штуцера, к которым подсоединены шланги подачи исходной воды в катодную зону и осадка в анодную зону электролизера, и отвода католита и анолита. Исходную воду готовят путем смешивания бытовых сточных вод с раствором морской соли концентрацией 20 мг/л. В сточную воду добавляют 10% раствора морской соли. Смесь сточной и морской воды из емкости подают в катодную зону электролизера, где происходит ее подщелачивание. Расход исходной воды составляет 0,15 л/мин. Обработанную в катодной зоне смесь отводят в делительный цилиндр, где она отстаивается в течение 30 мин. Осветленную воду из верхией части цилиндра подают на дальнейшую очистку, а осадок в анодную зону электролизера, где происходит его подкисление. Обработанный в анодной зоне осадок отводят во второй делительный цилиндр, где он отстаивается в течение 2-х ч. Воду из цилиндра направляют в катодную зону, а осадок сбрасьшают. Электролиз осуществляют при плотности тока 200 А/м. тока составляет 800 Кл/л, расход электроэнергии - 3,5 кВт ч/м При отстаивании католнта в делительном цилшцфе вьшадает MBI нийсодержащий осадок,

объем которого составляет 5% от количества смеси сточной и морской воды, прошедшей обработку в катощюй зоне электролизера. Влажность осадка - 94%. Примечание: Анализ сточной воды морской соки, а очищен вого делительного цили П р И м е р 2. Электрической очистке под вергают искусственно приготовленную эмульсию мазута. Дисперсной средой служит смесь водопроводной воды с 10%-ным раствором морской соли концентрацией 20 г/л. Мазут добавляют в количестве 200 мг/л и перемешивают с дисперсионной средой в микроразмел чителе. Режим электролиза и другие параметры про цесса такие же, как в примере 1. Из емкости очищаемую эмульсию подают в катодную зону электролизера, где образуется гидроокись магния. Затем католит отводят в делительный цилиндр, где он отстаивается в течение 30 мин. В цилиндре происходит сорбция нефтепродукто гидроокисью магиия и ее осаждение. Объем осадка составляет 2,5%. Влажность осадка - 95 Вьшавший осадок направляют в анодную зону электролизера, где происходит растворение гидроокиси магния и флотация капелек мазута пузырьками хлора и кислорода, которые образуются при электролизере этого осадка. Затем анолит подают в де.гштельньш цилиндр,где осадок отстаивается в течение 2 ч. Объем вспльтшего мазута составляет 0,02%, т.е. количество осадка уменьшилось более, чем в 100 раз. Магнийсодержащую воду из этого цилиндра направляют в катодную зону, что позволяет сократить расход раствора морской соли на 50%. Концентрация мазута в очищенной воде составляет 7,2 мг/л. Применение предлагаемого способа электролитической очистки сточных вод с использо7390046

После обработки осадка в анодной зоне электролизера в отстаивания в цилиндре объем осадка влажностью 94% уменьшился в 1,5 раза.

В таблице приведены результаты очистки. зводился до смешения ее с раствором вода отбиралась для анализа, с перпосле 30-ти мин отстаивания католита. ва1шем морской воды позволяет отказаться от специальных устройств, предназначенных для обработки и обезвреж1шания осадка, что особенно важно для морских судов, плавучих зачистных станций и малых приморских населенных пунктов. Кроме того, предлагаемый способ позволяет проводить растворение в анодной зоне электролизера нерастворимых соеднненнй магния и отделение от осадка свободной воды значительно уменьшает его объем. Предлагаемый способ позволяет регенерировать из осадков сто.чных вод ценные малорастворимые продукты без затраты на это какихлибо реагентов. Вследствие чего его можно применить для очистки производственных сточных вод отдельных цехов промышленных предприятий, расположетшых в приморской зоне, т.е. использовать в локальных очистных , сооружениях. Формула изобретения. 1.Способ электролитической очистки сточных вод путем введения в них морской воды с последующей обработкой смеси в катодной камере диафрагменного электролизера, отделением и обработкой образующего мапшйсодержащего осадка, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и извлечения из очшцаемой жидкости ценных продуктов, обработку магнийсодермащего осадка ведут в анодной камере электролизера. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что из выходящей из аиодной каме77390048

ры смеси выделяют жидкую фазу, которую на-1. Патент Францни N 2232519,

правляют в катодную камеру электролизера.кл. С 02 С 5/12, 07.02.75.

Истпчники информации,2. iWendia L, Bionincontro Е., (ngegneria

принятые во внимание при экспертизеconit, 1958, 6, № 6, 223-231.