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

О здоровом образе_НаркоАлкоКур
Курение, употребление алкоголя и наркотиков несовместимы со здоровым образом жизни. Академик Иван Петрович Павлов говорил: "Не пейте вина, не огорчайте сердце табачищем - и проживет ...

Стандарты систем экологического менеджмента
Стандарты систем менеджмента возникли изначально как процедурные стандарты системы контроля качества. Первым принятым стандартом такого типа был Британский стандарт BS 5750, состоявший из трех часте ...

Влияние загрязнения атмосферного воздуха на состояние рябины обыкновенной
В настоящее время исследования городской среды и связанные с ними теоретические и прикладные экологические проблемы необычайно актуальны, так как города становятся основной средой обитания ...