Коагуляционная очистка сточных вод

Эффект электрохимической очистки воды от ПАВ -- 60 --70 %, жиров -- 75 --90 %, взвешенных веществ -- до 95 % и т.д. Продол-жительность электрокоагуляции -- 3 -- 30 мин, расход металла -- 5 -- 200 г/м³, энергозатраты -- 0,2--2,5 кВт-ч/м³.

Разновидностью электролитической коагуляции является элек- трореагентная коагуляция, когда взаимодействие примесей воды осуществляется под действием тока за счет введения пониженных по сравнению с расчетными дозами химических реагентов. При этом возможно использование растворимых или нерастворимых анодов (графит, ОРТА и др.), а также растворимых катодов, например алюминиевых. С введением коагулянта повышается концентрация электролита и соответственно его электропроводность, что снижает энергетические затраты на процесс. Кроме того, образующиеся химическим путем гидроксиды металлов под воздей-ствием электрического тока приобретают более активные свойства, чем при обычной коагуляции. Гидроксиды, генерируемые электрохимически, конденсируются на «затравке» -- частицах, образующихся при гидролизе коагулянтов. Сродство структур гидроксидов и продуктов гидролиза улучшает молекулярное и адсорбционное взаимодействия между ними.

Электродом может служить и металлическая стружка, загружаемая в специальные кассеты с графитовым токопроводом. Наработанный таким образом коагулянт собирают в емкости, откуда дозируют в обрабатываемую воду. Такие электрокоагулянты обеспечивают стабильный выход при низких затратах энергии. Однако получаемый коагулянт имеет пониженную коагулирующую и адсорбционную способность из-за длительного хранения. Перспективно применение отходов производства, в частности металлической стружки, для генерации коагулянта. Предложены аппараты, в которых над слоем стружки располагают диэлектрическую перфорированную пластину, выше которой расположен катод, а в пространство между ними подают обрабатываемую воду. Однако в таких аппаратах возможно зашламовывание межстружечного пространства. Для предотвращения этого растворение металла проводят в анодной зоне при pH 4 -- 5. Ионы металла мигрируют в катодную зону под действием поля.

Другой разновидностью являются аппараты, в которых совмещены процессы изменения pH обрабатываемой воды и растворе-ния стружки. Анодное (катодное) растворение металла происходит в кислой (щелочной) среде, получаемой за счет предварительного подкисления (подщелачивания) обрабатываемой воды в электролизере с неактивной диафрагмой. Стабильная генерация

ионов металла возможна при снижении pH растворов, контактирующих с растворяющимся металлом до значений, обеспечивающих предотвращение образования нерастворимых соединений на границе электрод--раствор.

В последние годы все большее распространение получает метод гальванокоагуляции. Коагулянт генерируют во вращающихся, частично погруженных в обрабатываемую воду барабанах, в которые помещают смесь железной и медной стружки, образующую гальванопару. Соотношение масс железной и медной стружки 2,5:1, оптимальное pH 2--4, скорость вращения барабана 30--60 об/мин. Вращение барабана обеспечивает контакт стружки с воздухом и очищает ее поверхность от продуктов реакции.

Гальванокоагуляцию применяют при очистке сточных вод от примесей тяжелых металлов. Вместо медной стружки используют измельченный активированный уголь, частицы кокса и т.д. К пре-имуществам гальванокоагуляции следует отнести отсутствие затрат электроэнергии на процесс электролиза. Однако для проведения процесса требуются аппараты больших габаритов, создающие значительный шум и вибрацию. Для очистки сточных вод расходом 2--4 м³/ч требуется барабан длиной 3,5 м и диаметром 1,2 м, а рост расхода сточной воды до 10 м³/ч требует увеличения длины барабана до 10 м. Общий расход энергии на очистку 1 м³ воды достигает 1 -- 2 кВт * ч.

Размещено на Allbest.ru