Способ электролитической очистки сточных вод

Способ электролитической очистки сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЯЗЙЬО4

СОюз СРветскик

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т (bl ) Доттолнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 01.06 76 (21) 2366995/29-26 с присоединением заявки Мт (28) Приоритет (5 E ) NL. Кл. м,6л зз COSH Vl

Государственный комитет

СССР оо денем изобретений и открытий

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 05.06.80 (53) УДК 628.543 .2.621.357 Л (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Рогов, В. Н. Анопольсквй, В. Л. Филипчук и В. В. Мыслинчук

Украинский институт инженеров водного хозяйства (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к электролитической обработке сточных вод и может быть испольэовано для извлечения нефтепродуктов из льяльных, балластных и промывочных вод морских судов, а также для очистки бытовых и производственных сточных вод приморских населенных пунктов.

Известны способы очистки сточных вод путем диафрагменного электролиза с использованием морской воды (1) и (2).

При электролизе смеси морской воды со сточной в электролизере с инертными электродами в щелочной среде катода происходит образование нерастворимътх соединений магния (смешанной фосфорнокислой соли магния и аммония и гидроокиси магния), которые сорбируют; примеси сточной воды, а в кислой среде анода-гипохлорида, обладающего обеззараживающим действием. Способ (1) заключается в обработке потока очищаемо:т жидкости с морской водой сначала в катодной а затем в анодной камере. Последовательная обработка очнщаемого потока в катодной и анодной как рах позволяет наряду

2 с очисткой сточной воды проводить и ее дезин; фекцию.

Однако обработка потока в анодной каме-, ре приводит к часптчному растворению гидроокиси магния и загрязнению очищенной мац кости сорбированными на ней примесями.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результа;т является способ электролитической обработки

10 сточных вод с ислольэованием морской воды, согласно которому смесь сточной и морской вод обрабатывается в катодной камере диафрагменного электролизера, после чего обраэующий15 ся магнийсодержашюй осадок выдеттяется очищаемого потока и подвергается обезвреживанию в специальных сооружениях, например метантентсах.

Необходимость многостадийной обработки осадка после его отделения значительно усложняет способ очистки сточной воды и тте дает возможности извлечь из очищаемого потока ценные продукты.

73900

3

Цель изобретения — упрощение процесса и извлечение из очищаемой жидкости ценных продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что электролитическая очистка сточных вод, состоящая в обработке смеси сточной воды с морской водой в катодной камере диафрагменного электролизера, отделение образующегося магнийсодержащего осадка и обработке его в анодной . камере зпектролизера. При этом магнийсодер- 1о жащая жидкость из анодной камеры после отделения нерастворившегося осадка направляется в катодную камеру электролизера.

Подкисление осадка в анодной зоне позво ляет перевести соединения магния в растворимое состояние и значительно уменьшить общий объем осадка.

Одновременно происходит окисление органических примесей и обеззараживание осадка гипохлоритом, который образуется в анолите.

Длительность нахождения осадка, объем которого составляет 1 — 2% от расхода обрабатываемой воды, в анодной зоне способствует его нагреванию и более интенсивному окислению органических веществ. Выделение у анода кис- 25 лорода также интенсифицирует этот процесс.

В: случае обработки в анодной зоне осадка, содержащего ценные нерастворимые компоненты (например, жиры, нефтепродукты, масла) переход соединений магния в растворимое состояние обеспечивает выделение этих компонентов в чистом виде, пригодном для их утилизации. Этому способствует непрерывное удаление ценных продуктов из анодной зоны за счет флотационных процессов или разности удельных весов образующейся II этой зоне жидкости и отделяемых продуктов, благодаря чему последние не принимают участия в электрохимических реакциях.

Образующаяся в анодной зоне электролизера свободная вода, содержащая соли магния, после удаления из нее любым из известных метедов нерастворившегося осадка направляется для смешения со сточными водами, что позволяет уменьшить расход подаваемой перво. начально морской воды.

Способ осуществляется следующим образом.

Сточную и морскую воды подают в смеситель. Образованную смесь направляют в. катод50 ную зону диафрагменного электролизера. После подщелачивания и образования магнийсодержащих соединений, служащих коагулянтом, жидкость. направляют в сооружение для удаления нз нее загрязнений. Осветленную воду направ55 ляют на дальнейшую обработку, а выделенный из нее осадок собирают в емкость. Эта емкость обеспечивает непрерывную подачу осадка в анодную зону электролизера, где происходит его под4 4 кисление. При подкислении, образовавшиеся в катодной зоне соединения магния, переходят в растворимое состояние, а сорбированные на их поверхности органические примеси окисляются и обеззараживаются образующимся в анодной зоне гипохлоритом. Обработанный осадок собирается в устройстве для отделения свободной воды, содержащей растворенные соли магния. Эта вода направляется для смещения со сточными водами, в результате чего расход первоначально подаваемой морской воды можно уменьшить. Осадок направляют на обезвоживание.

Пример 1. Электролитической очистке подвергают бытовые сточные воды. В качестве морской воды используют раствор морской соли.

Электрализер емкостью 1,5 л представляет собой прямоугольную в плане камеру длиной

15 см, шириной 6 см и высотой 20 см. У продольных стенок электролизера, в нижней его части размещены электроды из графита длиной

15 см, высотой 7,5 см и толщиной 1 см. Расстояние между ними 6 см, Электроды подсоединяются к выпрямителю марки ВСА — 5А. Между электродами на расстоянии 3 см от каждого укреплена диафрагма из капроновой ткани, которая делит электролизер на катодную и анодную зоны.

В торцовые стенки электролизера вмонтированы штуцера, к которым подсоединены шланги подачи исходной воды в катодную зону и осадка в анодную зону электролизера, и отвода католита и анолита, Исходную воду готовят путем смешивания бытовых сточных вод с раствором морской соли концентрацией 20 мг/л. В сточную воду добавляют 10% раствора морской соли.

Смесь сточной и морской воды из емкости подают в катодную зону электролизера, где происходит ее подщелачивание. Расход исходной воды составляет 0,15 л/мин. Обработанную в катодной зоне смесь отводят в делительный цилиндр, где она отстаивается в течение 30 мин.

Осветленную воду из верхней части цилиндра подают на дальнейшую очистку, а осадок— в анодную зону электролизера, где происходит его подкисление. Обработанный в анодной зоне осадок отводят во второй делительный цилиндр, где он отстаивается в течение 2-х ч.

Воду из цилиндра направляют в катодную зону, а осадок сбрасывают.

Электролиз осуществляют при плотности тока 200 А/м . Расход тока составляет

800 Кл/л, расход электроэнергии — 3,5 кВтч/м

Ь

При отстаивании католнта в целительном цилиндре выпадает ма1 нийсодержащий осадок, 739004 6

После обработки осадка в анодной зоне электролизера и отстаивания в цилиндре объем осадка влажностью 94% уменьшился в 1,5 раза.

В таблице приведены результаты очистки.

Эффект очистки, %

Загрязнения

83

БПК

216

153

345

4,6

Азот аммонийный

2,7

13,2

Фосфаты

П р и м е ч а н и е: Анализ сточной воды про морской соли, а очищенная вого целительного цилиндра

Пример 2. Электрической очистке под25 вергают искусственно приготовленную эмульсию мазута. Дисперсной средой служит смесь водопроводной воды с 10 o-ным раствором морской соли концентрацией 20 г/л. Мазут добавляют в количестве 200 мг/л н перемеЗО шивают с дисперсионной средой в микроразмельчителе.

Режим электролиза и другие параметры процесса такие же, как в примере 1.

Из емкости очищаемую эмульсию подают в катодную зону электролизера, где образуется гидроокись магния.

Затем католит отводят в делительньтй цилиндр, где он отстаивается в течение 30 мин.

В цилиндре происходит сорбция нефтепродуктов 4о гидроокисью магния и ее осаждение. Объем осадка составляет 2,5%. Влажность осадка — 95%.

Выпавший осадок направляют в анодную зону электролизера, где происходит растворение 4 гидроокиси магния и флотация капелек мазута пузырьками хлора и кислорода, которые образуются при электролизере этого осадка. Затем анолит подают в делительный цилиндр, где осадок отстаивается в течение 2 ч. Объем всплывшего мазута составляет 0,02%, т.е. количество осадка уменьшилось более, чем в

100 раз. Магнийсодержащую воду из этого цилиндра направляют в катодную зону, что позволяет:сократить расход раствора морской соли на 50%. Концентрация мазута в очищенной воде составляет 7,2 мг/л.

Применение предлагаемого способа электролитической очистки сточных вод с использообъем которого составляет 5% от количества смеси сточной и морской воды, прошедшей обработку в катодной зоне электролизера.

Влажность осадка — 94%.

Взвешенные вещества 260 изводился до смешения ее с раствором вода отбиралась для анализа с перпосле 30-ти мин отстаивания католита. ванием морской воды позволяет отказаться от специальных устройств, предназначенных для обработки и обезвреживания осадка, что особенно важно для морских судов, плавучих зачистных станций и малых приморских населенных пунктов. Кроме того, предлагаемый способ позволяет проводить растворение в анодной зоне электролизера нерастворимых соединений магния и отделение от осадка свободной воды значительно. уменьшает его объем.

Предлагаемый способ позволяет регенерировать из осадков сточных вод ценные малорастворимые продукты без затраты на это какихлибо реагентов. Вследствие чего его можно применить для очистки производственных сточных вод отдельных цехов промьппленных предприятий, расположенных в приморской зоне, т.е. использовать в локальных очистных сооружениях.

Формула изобретения

1. Способ электролитической очистки сточных вод путем введения в них морской воды с последующей обработкой смеси в катодной камере диафрагменного электролизера, отделением и обработкой образующего магнийсодержащего осадка, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и извлечения иэ очищаемой жидкости ценных продуктов, обработку магнийсодержащего осадка ведут в анодной камере электролизера.

2. Способ по п. 1, отличающийс я тем, что иэ выходящей из анодной камеСоставитель .Ь. Ягуд

Техред Я,Бирчак Корректор А Гриценко

Редактор Н. Шильникова

Заказ 3001/2 Тираж 1020 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 73900 ры смеси выделяют жидкую фазу, которую нанравлявт в катодную камеру электролизера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4 8

1. Патент Франции N 2232519, кл, С 02 С 5/12, 07.02.75.

2. Media L., Bionincontro Е" "Ьцецпепа сопИ", 1958, 6, Р б, 223-231.