Сущность метода очистки сточных вод методом электродиализа

Очистка методом электрохимического окисления

Очистка от радиоактивных соединений.

Очистка от аммиака и аммонийных солей.

Тяжелые металлы.

Ионы цинка

Применяют Na- или Н-Катионирование. Для регенерации катионитов используют соляную кислоту и поваренную соль.

Хром – диапазон концентраций до 1200 мг/л.

Ртуть – максимальная сорбция 4-4,5 мг-экв/г на целлюлозных волокнах. Регенерировать ртуть можно путем сжигания волокна со следующей конденсацией паров ртути.

Медь, никель – обезвреживание проводят на сильнокислотных катионитах КУ-1, 2. Регенерируют катиониты 5 % раствором соляной кислоты.

Извлечение ионов никеля из морской воды эффективно осуществляется на катионите КУ-2.

Очистка от аммиака на катионите КУ-2 – 100%. Обменная емкость катионита не снижается, 10% раствор серной кислоты полностью регенерирует катионит. Ионообменный метод очистки аммиачных сточных вод экономический, а очищенная вода может быть использована в производстве и для применения в паровых котлах.

Эффективность очистки от радиоактивных элементов зависит от солесодержания. Под действием ионизирующего излучения емкость ионообменных смол снижается и они разрушаются.

В электродиализаторах протекают процессы: окисление на аноде, электрокоагуляция, электрофорез коллоидных частиц, электрофлотация.

Материал катода – нержавеющий сталь, анода – платина, графит, углеродистая сталь, никель, магнезит.

Очистка методом электродиализа.

Перед электродиализом необходимо загрязнённые воды предварительно очистить от взвешенных и коллоидных частиц для исключения возможности забивания ими ионитовых диафрагм. Метод электродиализа используется для очистки морской воды от радиоактивных соединений.

Метод электродиализа разрешает утилизировать кислоты и щелочи из загрязнённых вод (ЗВ) с одновременным их обессоливанием (рис. 3).

ЗВ

1 – корпус электродиализатора; 2 – анод; 3 – анодная диафрагма; 4 – катодная диафрагма; 5 – катод.

Рисунок 3 – Схема электродиализа

В среднее отделение ванны, разделенной диафрагмами на три отделения, заливают загрязнённую морскую воду, которая содержит растворенные соли, например NaCl, а крайние отделения заливают чистой водой и помещают электроды. В крайних отделениях ведут электродиализ. Анионы переносятся током в анодное пространство. На аноде выделяется кислород и хлор, образуется в данном случае соляная кислота пропорционально количеству образовавшегося кислорода. Катионы переносятся в катодное пространство. На катоде выделяется водород и одновременно образуется щелочь (в данном случае NaOH). По мере прохождения тока концентрация солей в среднем отделении снижается. По мере повышения щелочности и кислотности в камерах с электродами, в процессе переноса начинают в большей степени принимать участие Н⁺ и ОН^- ионы, которые в среднем отделении образуют воду. Это обуславливает снижение процессов переноса ионов солей. В электродиализаторах применяют гомогенные и гетерогенные диафрагмы, гомогенные получают поликонденсацией, сополимеризацией мономеров, гетерогенные – смешением измельченного ионита и инертного неэлектропроводного соединения (полиэтилен, каучук) со следующим формированием в тонкие листы.

Катоды и особенно аноды изготовливают из стойких к окислению материалов – платина, магнетит, графит.

Технико-экономическая оценка показала, что очистка морской воды методом электродиализа в пять раз дешевле реагентного. К преимуществам метода электродиализа относится возможность рециклизации выделенных в процессе очистки примесей. Недостаток – затраты электроэнергии.

Методом электродиализа с высокой эффективностью удаляются из морской воды растворенные радиоактивные изотопы (¹³⁷Cs, ¹³¹Y, ⁸⁹Sr) без взвешенных ассоциированных фаз сточных вод (⁹⁵Zr, ⁹⁵Nb).

Первая стадия – частичное обессоливание, вторая – глубокая очистка от радиоактивных изотопов. В результате двухстадийной очистки минерализация очищенных сточных вод не превышала 25 мг/л, а β-активность снижалась в 50-100 раз, по ⁹⁰Sr – в 1000 раз.

Термоокислительный метод.

Существуют следующие термоокислительные методы:

- парофазное окисление («огневой» метод);

- жидкофазное окисление;

- парофазное каталитическое окисление.

а) Сущность этих методов заключается в окислении примесей органики кислородом воздуха при повышенной температуре.

Дата добавления: 2017-01-14