Способ очистки сточных вод от шестивалентного хрома

Способ очистки сточных вод от шестивалентного хрома

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электрохимической очистке сточных вод от шестивалентного хромас Цель изобретения - снижение расхода энергии с уменьшением объема осадка,, Способ очистки сточных вод включает последовательное прохождение очищаемой воды через блок нерастворимых электродов , содержащих титановые катоды и аноды из титановых сплавов с покрытием из диоксида рутения или диоксида титана, и блок растворимых железных электродов, причем поверхности электродов в блоках равны и процесс ведут при поддержании плотности ч ока 0,5-1,0 А/дм2- на растворимых ек тродах и 1,9-5,0 А/дм4 на нераствгримых„ 2 табЛс SS (/) с:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1634642 (51)5 С 02 F 1/4Ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С8ИДЯТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4008950/26 (22) 07.01.86 (46) 15.03.91 ° Бюл. М 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод и Московский экспериментальный машиностроительный завод нКоммунальиик" (72) P.В.Вергунова, А.Г.Захоржевская, В.И.Гурин, А.Ю.Шостенко, В.Е.Генкин, Ю.И.Стельмах и E.À.ÊàäèíîBñêèé (53) 628.543(088.8) (56) Смирнов Д.Н., Генкин Ь.К. Очистка сточных вод в процессах обр,бс>тки металлов. М.: Металлургия, 1980, с. 132-138. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНИХ ВОД ОТ

ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА (57) Изобретение относится к элен-.роИзобретение относится к электрохимической очистке сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, например ионы шестивалентного хрома, и может быть использовано при очистке сточных вод гальванических производств металлообрабатывающей, машиностроительной и других отраслей промышленности, Цель изобретения — снижение расхода энергии и уменьшение объема осадка.

Пример 1. Прокачивают сточную воду с содержанием шестивалентного хрома 50 мг/л при рН 1,3-1,7 че- ре.з электролизер вертикального типа, в котором размещена секция электр дов Ti — ТДА или Ti — ОРТА со ско2 химической очистке сточных вод от шестивалентного хрома. 11ель изобретения — снижение расхода энергии с уменьшением объема осадка„ Способ очистки сточных вод включает последовательное прохождение очищаемой воды через блок нерастворимых электродов, содержащих титановые катоды и аноды из титановых сплавов с покрытием нз диоксида рутения или диоксида титана, и блок растворимых железных электродов, причем поверхности электродов в блоках равны и процесс ведут при подда1>жашы плотности ока

О, 5-1, О А/дм на раств >рима>к ° |ектр<>дах и 1,9-5,0 А/дм ча нераствгй римых. 2 т абл.

Ьвай ростью 20 л/ч и подают налря.-:ен«е на электроды. 11ри плотности тока i = С 4

1,9 А/дм остаточное одержание ше- рффи стнаалентного хрома в сточной воде в ф результате очистки составляет 30 мг>л ф (удаление шестивалентного: рома составляет 40/).

Пример 2. 11рокачивают сточную воду с содержанием шестивалентного хрома 50 мг/л при рН 1,3-1,7 через электролизер вертикального типа, в котором размещены две секции электродных пласгин, одна Ti — ОРТА или

Ti — ТДА, а другая из гтальных пластин, причем каждая секция электродов подключена к отдельному источнику питания. При скорости прокачивания воды 20 л/ч, плотности тока на титано1634642 вых электродах i 1,9 А/дм и плотности тока на стальных пластинах i 0,5 А/дм шестивалентный хром в результате очистки полностью отсутст- 5 вует (удаление шестивалентного хрома составляет 100X). Расход электричества при этом составляет 0,36 А ч/л, расход электродного железа 0,072 г/л, количество взвешенных веществ (осадка)1 Q после нейтрализации сточной воды

540 мг/л (рН 7 сточной воды достигают обработкой 107.-ным раствором едкого натра).

Пример 3 (прототи ) Прока- 15 чивают сточную воду с содержанием шестивалентного хрома 50 мг/л при рН 45 через электролизер вертикального типа, в котором размещена секция стальных пластин, подключенных к источнику 2Q питания и подают напряжение. При скорости прокачивания воды 20 л/ч и плотности тока i = 3, 2 А/дм (шестивалентный хром в сточной воде в результате очистки полностью отсутствует удале- 25 ние шестивалентного хрома составляет

1007.), Расход электричества при этом

0,48 А ч/л, расход железа 0,5 г/л, количество взвешенных веществ в нейтрализованной сточной воде (рН 7) 30 составляет 1260 мг/л.

Данные из вьппеприведенных примеров сведены в табл.1.

Из AmmIx табл-1 в дно, что коли 35 чество образовавшегося осадка в результате очистки по предлагаемому способу уменьшается почти в 2,5 раза.

Кроме того, образующийся осадок в результате использования титановых 40 электродов обладает более плотной структурой, скорость его уплотнения

H фильтрации в 1,5 раза выше, чем у осадков, полученных в результате обработки воды с применением только 45 стальных электродов. Все это существенно повышает эффективность эксплуатации оборудования очистных сооружений и последующей обработки и утилизации Осадка Кроме ТОГО эф» фективность очистки повышается за счет снижения затрат электродного материала — стали.

Эффективность очистки повышается за счет того, что сточные воды предварительно обрабатываются на блоке нерастворимых электродов для восстановления шестивалентного хрома в трехвалентный. Использование для восстановления хрома шестивалентного (с содержанием его в обрабатываемой сточной воде 10 - 80 мг/л ) нерастворимых анодов из свинца и графита показало, что процесс восстановления протекает неэффективно (выход по Cr составляет всего 15 - 20K) и создание очистного аппарата в этом случае нецелесообразно.

Применение в качестве нерастворимых анодов ОРТА, ТДА дает возможность интенсифицировать процесс (выход по

Cr + достигает 40 - 507).

Применение данного способа, где в сочетании с блоком нерастворимых электродов (Ti — ОРТА, Ti — ТДА) применяется блок железных электродов, на которые подается очень малая токовая нагрузка (плотность тока 0,5

1,0 А/дм ) дает возможность добиться

100Х-ного выхода по Ст с небольшими затратами электричества (90—

120 Л ч/м очищаемой сточной воды) и небольшими затратами электродного железа (до 50 г/м ) очищаемой сточной воды„ При этом нет необходимости добавлять железо в виде солей: неОбходимое для полного восстановления хрома шестивалентного в хром трехвалентный железо переходит в раствор за счет растворения железных анодов в минимальном количестве.

Результаты серии экспериментов представлены в табл.2.

Применение тока с плотностью ниже

1,9 А/дм на нерастворимых электродах и 0,5 А/дм на растворимых не приводит к достижению необходимой степени очистки, а повышение плотности тока выше 5,0 A/äì и 1,0 А/дм соответственно ведет к перерасходу энергии. формулаизобретения

Способ очистки сточных вод от шестивалентного хрома, включающий подачу воды на электрохимическую обработку с использованием блока раство" римых железных электродов, о т л и— ч ающий ся тем, что, сцелью снижения расхода энергии и уменьшения объема осадка, обработку ведут с использованием дополнительного блока нерастворимых электродов, содержащегоо тит ано вые катоды и аноды, выполненные из титана или его сплава и покрытые двуокисью рутения или дву5

1 окисью марганца, причем площади растворимых и HepBcTBopHHblx электродов одинаковы и блок нерастворимых электродов размещен под блоком растворимых электродов, а обработку ведут при плотности тока на нерастворимых

634642 электродах I 9-5,0 А/дм+, на растворимых электродах " 0,5-1,0 А/дм и подачу воды осуществляют так, что

5 обеспечивается последовательное прохождение воды через блок нераствори" них н растворимых электродов, Таблица !

Прототип

Предлагаемый способ

Параметры процесса

Пример

Расход электричества, А ч/л

P асход электродного железа, г/л

Количество образовавщегося осадка после нейтрализации сточной воды до рН 7, мг/л

0,36

0,48

0,072

0,5

1260 540

Таблица 2

Расход

1 желез а, г/и

Затраты электричества, А ч/м

Скорость потока сточной

Степень

Плотность тока, А/дм

Содержа- рН ние Сгб мг/л удаления

Cr, Х верхний блок (растBOPs зл-ды) нижний блок (нераствор, эл-ды) воды, м/с

Составитель Т. Барабаа

Те хред Л. Олий нык Корректор С. Черни

Редактор М.Циткина

Заказ 730 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаскаа наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, r.ужгород, ул. Гагар

Э1 н

Г га нна IÎ!

3 5-4,5

3 5-4,5

3 5-4,5

3,5-4,5

3 ° 5-4,5

l 5-2,5

1 5-2,5

l 5-2,5

l 5-2,5

1,9

I 9

l 9

1,9

5,0

l 9

1,9

1,0

0 5

0,5

0,5

0,5

1,0

1,0

0,5

1,0

1,0

1,0

l2

I O0 !

100

96

156

96

156