Основные технологические схемы электрохимической очистки сточных вод и применяемое оборудование

Для очистки сточных вод от различных растворимых и диспергированных примесей применяют процессы анодного окисления и катодного восстановления, электрокоагуляции, электрофлотации, электродиализа. Все эти процессы протекают на электродах при пропускании через сточную воду постоянного электриче­ского тока. Электрохимические методы обработки позволяют достаточно просто извлекать из сточных вод ценные продукты без использования хи­мических реагентов. Основным недостатком этих методов является боль­шой расход электроэнергии.

Анодное окисление и катодное восстановление протекают в электро­лизере. На положительном электроде (аноде) ионы отдают электроны, т. е. протекает реакция электрохимического окисления; на отрицательном электроде (катоде) происходит присоединение электронов, т. е. протекает реакция восстановления. При этом удаляются цианиды, амины, спирты, альдегиды, нитросоединения, азокрасители, сульфиды, и др.

В качестве анодов используют различные электролитически не рас­творимые материалы: графит, магнетит, диоксиды свинца, марганца и ру­тения, которые наносятся на титановую основу. Катоды изготавливаются из молибдена, сплава вольфрама с железом или никелем, из графита, не­ржавеющей стали и других металлов, покрытых молибденом, вольфрамом или их сплавами.

Электрокоагуляция находит применение в различных отраслях про­мышленности. Процесс заключается в пропускании сточных вод через межэлектродное пространство электролизера. При этом происходит элек­тролиз воды, поляризация частиц, электрофорез, окислительно-восстано­вительные процессы, взаимодействие продуктов электролиза друг с дру­гом. Для обработки промышленных сточных вод, содержащих высоко­устойчивые загрязнения, электролиз проводится с использованием рас­творимых стальных или алюминиевых анодов. Под действием тока про­исходит растворение металла, в результате чего в воду переходят катионы железа или алюминия, которые, встречаясь с гидроксильными группами, образуют гидроксиды металлов, при этом протекает интенсивная коагу­ляция с выпадением хлопьев в осадок.

Электрофлотация - очистка от взвешенных частиц происходит 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. При ис­пользовании растворимых электродов кроме пузырьков газа происходит образование гидроксидов металлов, как при электрокоагуляции, что спо­собствует более эффективной очистке сточных вод.

Электродиализ основан на разделении ионизированных веществ под действием электродвижущей силы, создаваемой в растворе по обе сторо­ны мембраны. Этот процесс широко используется для опреснения соле­ных вод. Метод можно применять для обработки сточных вод, если они не содержат взвешенных веществ. При обработке методом электродиали­за сточных вод, содержащих соли кислот и оснований, можно получать кислоты и щелочи и вновь использовать их в производстве. Электроды для электродиализаторов должны изготавливаться из стойких к окислите­лям материалов: платины, магнетита, графита. Электродиализ может быть использован для очистки радиоактивных вод.

Дата добавления: 2014-01-04