Способ очистки сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛИ(:АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Севвтсиик

Сецтеалистичесмик

Республик

«»656980 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено 0507,76(21) 2380575/29-26 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет— (51) N. Кд.

С 02 С 5/12

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 150479. Бюллетень % 14 (оо) УМ 628. 337 (088. 8) Дата опубликования описания 1504.79 (72) Авторы ивобретения В. и. ионенко, А. и. Гладкий и .В. с. журков (7 аавит ель

Харьковский отдел Всесоюзного научно-исследовательского

1) ®аяВИтЕЛЬ института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к электрохимическим способам очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ, белков растительного происхождения и т. д.

Известен способ очистки сточных вод, содержащих жиры и протеины, включающий введение в сточные воды лигносульфонатного адсорбента, модифицированного углеродными частицами, 1тт и электролитическую обработку (1).

Недостатком способа является длительное время обработки сточных вод.

Известен также способ очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ путем предварительной обработки сточных вод окисью кальция до рН

11-11,5 с последующей электрокоагуляцией с применением анода из алюми- ния при плотности тока 0,015-0,3 А/см при напряжении ЗВ в течение 20-30 мин. (2).

Недостатком известного способа является высокий расход электроэнергии и матери ал а анода. 20

С целью устранения указанного недостатка предложен способ очистки сточных вод от ПАВ, белков растительного происхождения и т.п. путем обра-. ботки кальцийсодержащим соединением 80 с последующей электрокоагуляцией с алюминиевым анодом, в качестве кальцийсодержащего соединения используют карбонат кальция, перед электрокоагуляцией дополнительно проводят электролиз с нерастворимыми электродами при

Напряженности электрического поля

2-4 В/см а течение 2-3 мин и обработку карбонатом кальция ведут одновременно с электролиэом и электрокоагуляцию ведут при плотности тока

0,005-0,007 A/см 5-7 мин.

При таком способе обрабатываемая вода на стадии электролиза с нерастворимыми электродами нейтрализуется за счет реакции,с. карбонат-ионами, а переходящие в раствор ионы кальция из-за низкого значения рН не гидролизуются и способны в электрическом поле реагировать с кислотными группами белков и IIAB с образованием нерастворимых соединений.

С другой стороны, пол яриз аци я алкильных и белковых цепочек приводит к слипанию нерастворимых соединений кальция за счет их дипольного взаимодействия. Выделяющиеся в процессе нейтрализации и электролиза пузырьки газов подхватывают образовавшиеся агрегаты и флотируют их -. ло656980

Первую секцию электролизера с электродами в виде двух графитовых пластин, расположенных вдоль боковых стенок на расстоянии 200 мм одна от другой, заполняют до половины мелом с размерами кусков 10-15 мм и через патрубки, расположенные в днище. секции, подают сточную воду со значением рН 4,5-5 и содержанием белков растительного происхождения 800 мг/л. .Одновременно с обработкой СаСОа воду

10 подвергают воздействию электрического поля напряженностью 2-4 В/см 2-3 мин, доводя рН среды до 6,5-7, а затем направляют во вторую секцию, снабженную растворимыми электродами, )6 находящимися на расстоянии 15 мм друг от друга. Материал электродов алюминий, плотность тока во второй секции

0,005-0,007 A/см, время пребывания воды во второй секции 5-7 мин .

20 Результаты очистки известными способами приведены в табл. 1.

Цвет

Запах

Содержание белка, г/л

Эффект очистки, %

Желтый

Подсолнечника

Бесцветная

Без з апаха

0 5 0,3

9 7-98

5,0

0,5-0,3

9 7-98

О, 3-0,2

98-99

6,5

140

4,5

11,5

104

7,2

Расход алюминия, г/м

Время обработки, мин

15-18

20-22

7-10

1,8

3,8

2,6

На графике представлена зависимость периода коагуляции Г от плотности тока 1. Как видно из графика, участок т является диапазоном оптимальных значений плотности тока, так как при меньших значениях плотности тока Т резко увеличивается, а при по 60 вышении плотности тока выше оптимальной снижение 2 происходит очень медленно и на незначительную величину;в то же время расход электроэнергии с

3 верхности обрабатываемой жидкости, откуда последние могут быть удалены одним из известных способов. Кроме того, природный карбонат кальци я, например мел, всегда содержит труднорастворимые примеси, которые образуют взвесь, обладают адсорбционной способ ностью и служат центрами коагуляции при электрохимической .очистке.

При электрокоагуляции благодаря тому, что большая часть загряз нителя связана ионами кальция в нерастворимые соединения и среда нейтральная, требуется меньший расход металла растворимых электродов и меньше затраты электроэнергии.

Кроме того, вода после очистки имеет нейтральную реакцию (рН 7,0) и не требует дальнейшей реагентной обработки.

Способ осуществляют следующим образом.

Расход электроэнергии, квт ч(м:! повышением плотности тока увеличивается.

Таким образом, очевидно, что оптимальные значения плотности тока для предлагаемого способа лежат в интервале rn и равны 0,005-0,007 A/ñì .

Для доказательства оптимальности параметров предлагаемого способа были проведены исследования, результаты которых приведены в табл. 2.

656980

Время обра- Эффект ботки 1, очистки мин с ., Ъ

Напряженность электрического пОля В/см

Расход алюмини я, г/м 3

20,0 106, б

3,8

3,52

96,0

26,1

88,4

Р1,2

80,9

79,7

32,0

3„36

3,33

3,2Ь

35,2

37,8

3,23

3,28

40,5

2,70

1,71

1,56

71,5

50 0

40,4

38,5

37,2

45,0

61,5

69,2

70,4

71,4

1,63

1,94

1,73

2,00

2,61

1,48

1,74

1,82

66,5

48,8

46,2

64,5

70,0

72,3

40,0

36,1

35,1

1,91

1,61

1,98

73,0

2,61

1,82

66,6

44,2

51,7

66,0

1,86

2,04

1,90

1,90

1,98

38,1

35 8

34,8

70,7

72,5

73,2

2,37

1,98

l,98

2,05

2,13

58 0

61,5

37,0

35,0

33 4

55,4

68,1

71 5

2,10

73,1

74,3 сс.

Эффект очистки cL (4) рассчитывается по формуле где С вЂ” концентрация загрязнителя в исходной воде; концентрация в момент времени обработки сточной воды при напряжении электрического поля Е.

Первые три колонки таблицы характеризуют электролиз с нерастворимыми электродами, остальные колонки относятся к способу в целом, включая и электрокоагуляцию.

Таблица 2

Расход электроэнергии, квт ч/м

Из приведенного видно что процесс очистки при электролизе с нерастворимыми электродами стабилизируется при

Ф- > 703. Дальнейшее увеличение напряженности электрического поля E и времени обработки не приводит к заметному улучшению показателя роста расхода электроэнергии.

Оптимальные параметры по расходу аллюминия и электроэнергии лежат в интервале: для E 2-4 B/cM, для 1 2-3 мин.

В колонке б приведены средние значения для расхода электроэнергии%; в колонке 7 те же значения при опти656980

ONP УЮТ eppes . урду pe >+eeuema nw y,4/ 4 t

Составитель О. Зобннн

Техред С.Мигай

Корректор В Куприянов

Редактор Е. Хорина

Заказ 1718/23 Тираж 1034 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул . Проектная, 4, . //1ф .Д

7 мальных параметрах Е и 1, среднее арифметическое из этих трех значений составит величину 1, 7 квт ° ч/M . C учетом 95%-ного уровня значимости каждого результата берем значение для общего расхода электроэнергии 1,7 +

+ 5% = 1,8 квт ч/м 5

Диапазон параметров, в котором предлагаемый способ эффективнее прототипа составляет по Е 2-5 В/см, по

t 2-5 мин.

Значение рН выбрано-близким к нЕйтральной реакции, т.е. 6,5-7.

Предлагаемый способ позволяет очищать сточные воды, загрязненные ПАВ, белками растительного происхождения и сопутствующими компонентами, например хлорогеновой кислотой, снижая их содержание на 93-99%, при этом достигается существенная экономия металлав 2,6-3 раза и электроэнергии — в 1,5 раза, что актуально в настоящее время дпя многих производств.

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ путем обработки кальцийсодержащим соединением с последуЬщей электрокоагуляцией с алюминиевым анодом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью сокра- щения расхода электроэнергии и материала анода, в качестве кальцийсодержащего соединения используют карбонат кальция, перед электрокоагуляцией дополнительно проводят электролиз с нерастворимыми электродами при напряженности электрического поля 2-4 В/см в течение 2-3 мин и обработку карбонатом кальция ведут одновременно с электролизом и электрокоагуляцию ведут при плотности тока 0,005-0,007

/cM г 5-7 мин

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . .Авторское свидетельство

9 524776, кл. С 02 С 5/12, 31.07.74.

2. Авторское свидетельство

Р 399462, кл. С 02 С 5/12, 09.11.71.