способ очистки сточных вод гальванокоагуляцией

Формула изобретения

Способ очистки сточной воды гальванокоагуляцией с использованием гальванопары, образованной железным анодом и углеродным катодом, отличающийся тем, что гальванокоагуляцию ведут в присутствии инертного материала с диэлектрическими свойствами при массовом соотношении инертный материал анод 0,2 5,0 1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке сточных вод от различных примесей - металлов, органики, ПАВ, красителей, нефтепродуктов и др.

Известны методы очистки сточных вод с применением соединений железа как в виде ферритов, так и гидроксидов.

Аналогом заявленного способа является (авт.св. СССР 456795), по которому очистку проводят в поле гальванического элемента. Достоинством способа является его дешевая реализация. Недостаток образование аморфных труднофильтруемых осадков.

Прототипом предполагаемого изобретения является способ очистки сточных вод методом гальванокоагуляции. Сущность процесса очистки заключается в действии короткозамкнутого гальванического элемента железо-кокс (медь). Железо, являясь анодом, переходит в раствор в виде магнетика, в структуру которого внедряются атомы металлов-примесей. Переменный контакт гальванопары между собой, кислородом воздуха и раствором обеспечивает эффект очистки.

Очистка растворов от ионов тяжелых цветных металлов, мышьяка, хрома, органических флотореагентов, нефтепродуктов, грубодисперсных и других примесей проводится в проточных аппаратах барабанного типа методом макроферритизации с использованием магнетита, получаемого непосредственно в аппарате без ограничения исходных значений рН среды и концентраций удаляемых элементов.

Преимуществом метода является отсутствие реагентов и прямых энергозатрат, поскольку очистка обеспечивается за счет работы гальванопары.

Недостатком процесса является отсутствие возможности его регулирования применительно к различным видам сточных вод, поскольку циклы замыкания и размыкания составляющих гальванопары происходят произвольно. Кроме того, при длительной работе происходит пассивация гальванопары.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа очистки сточных вод гальванокоагуляцией, позволяющего регулировать процессом очистки растворов, содержащих ионы тяжелых металлов и органические примеси с высокой степенью очистки, в зависимости от необходимости очистки цветных металлов или органических примесей.

Задача достигается введением в состав гальванопары при очистке растворов инертной добавки с диэлектрическими свойствами, при соотношении инертной массы к массе анода 0,2 ^oC 5:1. Происходит разбавление контактной массы инертным материалом, что влияет на количество циклов замыкания элементов и размыкания элементов гальванопары между собой. В момент размыкания ток гальванопары максимален и анод, например железо, начинает интенсивно растворяться, образуя продукт реакции либо магнетит, либо гематит, в зависимости от этого происходит в большей степени очистка от органических примесей либо от ионов тяжелых цветных металлов. Характер продукта взаимодействия напрямую зависит от соотношения: инертная масса анод, кроме того, за счет введения инертной массы происходит интенсивное удаление продуктов реакции с поверхности раздела фаз, что способствует увеличению скорости процесса и степени очистки.

Примеры осуществления способа.

Опыты осуществлялись в гальванокоагуляторе барабанного типа. В качестве анода применялась железная стружка крупностью 10 мм, инертная масса фракция гравия диаметром 10 мм. Соотношение анода (железа) к катоду (кокса) взято постоянно и равно 4 1. Количество инертной массы варьировалось в соотношении к аноду и равнялось 0,2 ^oC 5 1. Осадок анализировали методом мессбауэровской спектроскопии.

Очищаемый раствор имел следующий состав, мг/л: Zn 80,0, Ni 50, Cr_общ. 92,0, Cr⁺⁶ 50,0, Cu 150,0, ХПК 3280,0, красители 50,0, жиры 75,5, нефтепродукты 320,0.

Для сравнения базовый эксперимент был проведен без инертной добавки (по прототипу).

Результаты очистки сведены в таблицу.

Комментируя таблицу, можно отметить, что во всех случаях введение инертной массы улучшает результаты очистки. Кроме того, увеличение ее доли относительно массы анода сдвигает процесс его растворения в сторону образования гематита, что способствует лучшему удалению органических примесей и, наоборот, уменьшение ее доли относительно анода приводит к интенсивному образованию магнетита, а это благоприятно сказывается на удалении металлов.