Способ очистки воды Советский патент 1982 года по МПК C02F1/46 C02F1/46 C02F101/20 

Изобретение отйосится к водоподготовкё и водоочистке и предназначено для использования в системах оборотного водоснабжения промышлен. ных предприятий, в особенности, в ; машиностроительной области.

Известен способ очистки оборотной воды, который явлАется достаточно совершенным и связан с удалением присутствующих в воде ионов тяжелых и цветных металлов путем электрохимической обработки воды с использованием растворимых анодов ГП.

Однако разрушение анодов делает процесс очистки неустойчивым и сложным для автоматизации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ уменьшения карбонатной жесткости циркуляционной воды оборотных систем охлаждения. Согласно способу через циркуляционную воду пропускают постоянный ток

при плотности его, отвечающей ка- . тодному процессу, протекающему с кислородной делоляризацией t.

Недостатком известного способа является невозможность осуществления 5 стабилизации качества оборотной воды, д/ТЯ достижения которой необходимо одновременно удаление из воды ионов металлов с одновременным водоумягчением. Применение электролиза при плотности тока, отвечающей процессу кислородной деполяризации, неприемлемо для этих целей в связи с тем, что процесс осуществляется при низких плотностях тока за счет восстановления иметацегося в воде растворенного кислорода до гидроксид-ионов. Этот процесс, протекающий в диапазоне плотностей тока 0,1-0,2 0,2 А/дм , может быть применен лишь

ДЛЯ некоторого уменьшения карбонатной жесткости циркуляционной воды по чистоте, приближающейся к конденсату. Цель изобретения - повышение степени очистки от ионов тяжелых, цветных и черных металлов при сохранении постоянных жесткости и рН воды. Поставленная цель достигается тем, что процесс ведут при катодной плотности тока 1-3 А/дм и анодной плотности тока 0,1-0,2 А/дм с использованием титанового анода. В этих условиях в прикатодной области за счет разряда ионов водорода происходит увеличение рН до 8,5 9,0 и выше в зависимости от скорости подачи обрабатываемой воды,Сильное возрастание рН в прикатодной области связано с интенсивным разрядом ионов водорода в диапазоне указанных плот ностей и защелачиванием прикатодного пространства. При этих значениях рИ происходит осадкообразование гидроокисей тяжелых, цветных и черных металлов, что,в свою очередь, способствует снижению жесткости воды за счет соосаждения солей жесткости и адсорбции ионов кальция и магния образующимся хлопьевидным осадком. Дан ный процесс особенно эффективен при значительном содержании ионов тяжелых, цветных и черных металлов. При незначительном содержании эти ионов в оборотной воде снижение общей жёсткости ее происходит за счет выпадения карбонатов кальция и магния. Это, в свою очередь, связано с образованием карбонат-ионов из прису ствующих в воде бикарбонат-ионов: процесс происходит за счетсмещения рН в щелочную область. Использование катодных плотностей тока выше 3 А/дм нецелесообразно вследствие зарастания катода осадком и значительного увеличения энергетических затрат. Использование титанового анода при плотности тока 0,1-0,2 А/дм обеспечивает технологичность процесса стабилизации воды, так как в этих условиях титан не растворяется и предотвращается возможный рост анодного оксида, за исключением образующейся незначительной и стабильной по толщине пленки с достаточйой электропроводностью. Стабилизация качества воды проводится в диапазоне катодных плотносте тока 0,1-5 А/дм анодных плотностей тока 0,05-0,5 А/дм и при объемных плотностях тока 0,1-5 А/л. Используется вода, загрязненная хромом, нике лем, титаном, кобальтом, железом, а также техническая вода, имеющая высокую жесткость. Пример 1. Проводится стабилизация качества оборотной воды при разных катодных плотностях Д(( и разных объемных плотностях тока Д. . Анодная плотность тока поддерживается в диапазоне 0,1-0,2 А/дм . Результаты приведены в табл.1. Из данных табл.1 следует, что оптимальный диапазЬн катодных плотностей тока 1-2 . Пример 2.В тех же условиях проводится обработка воды с большим содержанием титана и никеля. . Результаты приведены в табл.2. Из результатов табл.2 видно, что оптимальный диапазон катодной плотности тока 1-3 А/дм. Дальнейшее увеличение плотности неэффективно, к тому же при этом резко возрастает напряжение электролиза.. Пример 3. В тех же условиях проводится обработка воды.загрязненной хромом (табл.3). Пример k. В тех же условиях проводится очистка оборотной воды. в табл.4 приведены данные, характеризующие влияние электрического режима обработки Д, Д Q на процесс очистки воды. Как видно из табл.4, обработка воды в оптимальном .режиме ( А/Дм Дд 0,1-0,2 А/дм дает наиболее .оптимальные результаты при этом состав воды приводится к составу исходной подпиточной воды. Дальнейшее повышение катодной плотности тока (свыше 3 А/дм)не дает С1ацественных улучшений качества оборотной воды при значительном . росте напряжения. Увеличение анодной плотности тока свыше 0,2 А/дм2 приводит к сильному росту напряжения, связанному с образованием окисной пленки и некоторому растворению титановых анодов. Уменьшение анодной плoтнoctи тока менее 0,1 А/дм нецелесообразно ввиду неизбежного величения расстояния между электроами, обусловленного необходимостью увеличения площади анодов; при этом заметных улучшений степени очистки воды не наблюдается. Характер очистки воды не меняет- , ся при изменении скорости обработки.

59«70696

Применение предлагаемого спосо- с одновременной стабилизацией рН и ба в системах оборотного водоснаб- жесткости роды. Метод эффективен и жения позволит существенно повысить эффективность очистки воды от ионов тяжелых, цветных и черных металлов м.

для очистки промышленных сточных вод, загрязненных указанными ионаТаблица 1,

, 19,В 18,1 17,8

20,5 2,8 2,5 2,0

3,0

,

12,0

13,8

160

210 112

Жесткость,15,21,1 мг-экв/л

Хром, мг/л288,8

Железо,мг/л2,82,0.

15,9 15,1 15,0 1,3 0,9 0,9

Таблица 2

10,4 9,6 9, 9,

55 72

б 85

59 76

95 96

12,5 П,5 11,0 10,8

3,2

1,

1,2 2,3 1,6

Формула изобретения 1-3 А/дм1 и аИодной плотности тока

Способ очистки воды путем электро- танового анода, лиза с использованием нерастворимыхИсточники информации,

электродов, отличающийся $ принятые во внимание при экспертизе тем, что, с целью повышения степени 1. Патннт ПША (Г 3756933, очистки от ионов тяжелых, цветных кл. , 1973. и черных металлов при сохранении по- 2. Авторское свидетельство СССР стоянных жесткости и рН воды, процесс № 132132, кл. С 02 F 1/46, 1959 ведут при катодной плотности тока 10 .(прототип).

0,1-0,2 А/дм с использованием ти