Электрохимический аппарат

Одним из основных технических узлов системы оборотного водоснабжения является электрофлотационный модуль, состоящий из электрофлотатора, блока нерастворимых электродов, пеносборного устройства и энергосберегающего источника питания.

Работа электрофлотатора основана на процессах выделения электролитических газов при электролизе воды и флотационном эффекте. Модуль может работать как в непрерывном, так и в периодическом режиме. В процессе электрофлотации происходит извлечение из сточных вод комплекса загрязняющих веществ: гидроксидов и фосфатов тяжелых металлов на 95-99 %, взвешенных веществ на 95-99 %, нефтепродуктов на 70-90 %, поверхностно-активных веществ на 50-70 %, в присутствии различных анионов.

Электрофлотационное оборудование является достаточно компактным, высокопроизводительным, значительно упрощает технологические схемы очистки воды, процессы управления и эксплуатации сравнительно просто автоматизируются. Весьма позитивным является тот факт, что при электрохимической очистке сточных вод, как правило, не увеличивается анионный (солевой) состав предварительно очищенной воды. При этом значительно снижается количество и влажность образующегося осадка, который легко обезвоживается на недорогих рамных фильтр-прессах отечественного производства.

Кроме того, очистка сточных вод методом электрофлотации одновременно сопровождается такими процессами, как снижение концентрации бактерий и микроорганизмов, мутности и химического потребления кислорода ХПК. Благодаря этим особенностям процесса снижается нагрузка на установку микро-, ультрафильтрации, что продлевает периоды времени между ее регенерациями и срок службы мембранных элементов. В электрофлотационных установках для проведения процесса флотации используют газообразные продукты - водород и кислород, выделяющиеся на электродах при электролизе обрабатываемой воды. На катоде происходит разряд молекул воды с образованием водорода:

Н2О + 2е → Н2 + 2НО-

На аноде процесс окисления сопровождается выделением кислорода:

Н2О → О2 + 4Н++ 4е

В этом процессе очистка сточных вод от взвешенных частиц проходит при помощи пузырьков газа, образующихся при электролизе воды. На аноде возникают пузырьки кислорода, а на катоде - водорода. Поднимаясь в сточной воде, эти пузырьки флотируют взвешенные частицы. Следовательно, при электрофлотации извлечение загрязнений происходит в результате прилипания к частицам подымающихся в воде пузырьков, а также образования на поверхности частичек пузырьков из пересыщенного раствора.

Величина пузырьков газа зависит от электропроводности сточной воды: чем меньше электропроводность, тем выше напряженность электрического поля и тем мельче пузырьки. Размер пузырьков водорода значительно меньше пузырьков кислорода, выделяющихся на аноде, и меньше, чем при других методах флотации. Диаметр пузырьков водорода меняется в пределах от 20 до 40 мкм, тогда как диаметр пузырьков кислорода в двое больше водородных. На размер пузырьков влияет плотность тока; свойства поверхности электрода, его форма, рН и температура среды, поверхностное натяжение на границе раздела фаз электрод-раствор.

Таблица 6 - Технические характеристики электрофлотационного модуля

Параметры

Значения

Масса, кг

 

200

Производительность, м3/час

7

Исходная концентрация загрязнений, мг/л

не более

pH

3

12

тяжелые металлы

10

100

взвешенные вещества

30

300

нефтепродукты

50

1000

Остаточная концентрация загрязнений, мг/л

не более

pH

6,5

8,5

тяжелые металлы

0,1

1

взвешенные вещества

0,3

2

нефтепродукты

0,5

50

Расход флокулянта (по сухому веществу)

5

10

Потребляемая мощность, кВт*ч/м3

0,25

0,5

Напряжение питания электродов, В

24

32

Срок службы нерастворимых электродов, лет

до 10

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи

Синтез сополимеров
Синтез полимеров и сополимеров производили по типичной методике радикальной полимеризации в ампулах. Предварительно приготовленные растворы мономеров и инициатора переносили в ампулу, которую вакуум ...

Создание научной методологии проектирования нейтрализатора современных автомобилей
Загрязнение воздуха вредными выбросами автомобилей в конце ХХ века стало одной из глобальных экологических проблем. Путь ее решения только один - автомобиль должен стать экологически чистым. ...

Подготовка исходных реагентов и растворителей
Ацетон – сушили над CaCl2, а затем кипятили над оксидом фосфора (Р2 О5) в течение двух часов и дважды перегоняли над Р2 О5, Ткип = 560С, n = 1.3550. Этанол абсолютный. Этанол (ректифик ...