WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 29 |

Очистка сточных вод нефтехимического комплекса электрохимическими методами

-- [ Страница 11 ] --

В результате исследований [112]: определены органические красители (кислотные и активные), поддающиеся деструктивному разложению при внесение анолита; методами биотестирования на дафниях и водорослях установлено снижение токсичности обесцвеченных растворов красителей по сравнению с исходными; методом высокоэффективной газовой хроматографии выявлено образование органических соединений (предположительно хлорсодержащих), образовавшихся при взаимодействии анолита с красителями.

В настоящее время метод электрохимической деструкции (окисления) получил широкое признание специалистов как у нас в стране, так и за рубежом. Значительные успехи в области теоретических проработок и в конструктивном оформлении аппаратов, а также появление новых, дешевых и коррозионно-устойчивых электродных материалов существенно расширили сферы применения этой технологии. Достаточно высокая эффективность очистки сточных вод, надежность и быстрый вывод установок на рабочий режим эксплуатации, отсутствие осадков и ряд других позитивных факторов стимулируют дальнейшие исследования по совершенствованию этой прогрессивной технологии как в плане теоретического, так и прикладного характера.

Сущность метода электрохимической деструкции заключается в обработке сточной жидкости в аппарате с нерастворимыми в условиях анодной поляризации электродами. Для успешного осуществления электролиза необходимо наличие в воде хлорид-ионов, соответствующий подбор анодного материала и определенные режимные параметры обработки. Глубина минерализации органических загрязнений при этом определяется как электродными редокспроцессами (катодное восстановление и анодное окисление), так и объемными реакциями под воздействием продуктов электролиза [113].

В практике очистки сточных вод от масел, токсичных соединений, ионов тяжелых металлов широко применяют устройства электрохимической очистки [114]:

Аппараты для электрохимической очистки сточных вод могут быть как с не подвергающимися (электролизеры), так и с подвергающимися электролитическому растворению анодами (электрокоагуляторы).

Электрокоагуляторы с алюминиевыми пластинчатыми электродами следует применять для очистки концентрированных маслосодержащих сточных вод (отработанных смазочноохлаждающих жидкостей), образующихся при обработке металлов резанием и давлением, с концентрацией масел не более 10 г/л.

При обработке сточных вод с более высоким содержанием масел необходимо предварительное разбавление предпочтительно кислыми сточными водами. Остаточная концентрация масел в очищенных сточных водах должна быть не более 25 мг/л.

Электрокоагуляторы со стальными электродами следует применять для очистки сточных вод предприятий различных отраслей промышленности от шестивалентного хрома и других металлов при расходе сточных вод не более 50 куб.м/ч, концентрации шестивалентного хрома до 100 мг/л, исходном общем содержании ионов цветных металлов (цинка, меди, никеля, кадмия, трехвалентного хрома) до 100 мг/л, при концентрации каждого из ионов металлов до мг/л, минимальном общем солесодержании сточной воды 300 мг/л, концентрации взвешенных веществ до 50 мг/л [114].

Изобретение [117] относится к конструкции фильтра для очистки природных и сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и на промышленных предприятиях.

Фильтр для очистки воды включает стальной корпус, заполненный фильтрующим материалом, распределительную и сборную систему подачи и распределения воды, при этом внутри стального корпуса параллельно стенкам корпуса размещены вертикальные чередующиеся ряды в виде замкнутых цепей из соединенных последовательно проводником электроположительных и аналогично соединенных электроотрицательных электродов с образованием электрохимических источников тока, которые снабжены вольтметрами, подключенными параллельно сопротивлениям нагрузки, при этом первый ряд электроотрицательных электродов соединен с корпусом фильтра. Технический результат: повышение эффективности очистки воды и защиты от внутренней коррозии металлического корпуса, а также получение электроэнергии.

Изобретение [118] относится к фильтрам для очистки природных и сточных вод, в частности может быть использовано для очистки сточных вод с автомоек в системе локальных очистных установок и поверхностного стока с АЗС. Фильтр содержит корпус, трубопровод распределительной системы исходной воды на фильтрование, трубопроводы отвода очищенной воды, подачи и отвода промывной воды, верхнюю разделительную защитную сетку из железа или алюминия, разделительную междуслойную сетку из меди, первый слой зернистой фильтрующей загрузки, состоящий из смеси электроположительных и электроотрицательных частиц, второй слой из антрацитовой фильтрующей загрузки крупностью 1-2,2 мм высотой 1-3 высоты первого слоя, дренажную загрузку, расположенную на опорной решетке, а также воздушный клапан 15. В качестве электроположительных частиц применяют графит, кокс или углеродсодержащие отходы. Технический результат: расширение функциональных возможностей фильтра путем доочистки сточных вод, дождевых или талых вод без применения специальных химических реагентов.

Устройство [119] очистки сточных вод настоящего изобретения содержит устройство электрокоагуляции для удаления загрязнений, включающее, по крайней мере один анод и по крайней мере один катод и электро-ячейку окисления для окисления загрязнений, в которой по крайней мере один анод и по крайней мере один катод электрохимически генерируемы. В зависимости от типа сточных вод, устройство может иметь электрофлотационного устройство между блоком электрокоагуляции и блоком электролитического окисления. Устройство также содержит блок окисления, в очистке которым участвуют ионы металла выделившегося на электроде для взаимодействия с удаляемыми остаточными загрязнениями. В некоторых случаях часть потока из установки электролитического окисления может быть возвращена в блок электрокоагуляции для повышения эффективности.



Отмечается [120], что метод электрокоагуляции (ЭК) широко применяется при очистке СВ, выполнены экспериментальные работы по исследованию процессов ЭК и разработана модель этих процессов. В качестве модельного загрязнителя использовалась суспензия каолина 1. мг/л, электрохимическая ячейка имела электроды 100 см2, анод алюминиевый. Анализируются процессы, протекающие на аноде, показано, что образуется большое количество компонентов, в том числе Аl(ОН)3, который является основным агентом при осаждении в данном случае каолина. Сообщается, что при pH 2-5 мутность раствора как индикатора загрязненности каолином уменьшалась с 350 до 25 NTU.

Сообщается [121], что СВ содержали сульфонированный азокраситель кальмагит (КГ), исследовалась возможность его деструкции в электрохимическом процессе. Лабораторный реактор имел анодную и катодную камеры, заполненные графитовым гранулятом, они представляли собой объемные трехмерные электроды, этот реактор имел контур рециркуляции, при этом СВ проходили последовательно через обе камеры. Установлено, что при потенциале на электродах от 3 до 10 В практически полная деструкция КГ наблюдалась через 8-10 ч. при температуре СВ менее 5°С.

Широкое применение в очистке сточных вод от нефтепродуктов получили электрохимические методы.

В основе электрохимических методов очистки сточных вод лежит электролиз веществ, т. е.

химические превращения с использованием электрической энергии. Они возможны в растворах электролитов, электропроводность которых обусловлена присутствием ионов (заряженных частиц), способных передвигаться под воздействием электрического поля.

При пропускании постоянного тока через очищаемую сточную воду, которая в большинстве случаев является раствором электролита той или иной концентрации, на аноде происходит уменьшение числа электронов и он имеет положительный заряд, а на катоде создается избыток электронов, обусловливающий отрицательный заряд. Отрицательные ионы (анионы) в растворе притягиваются к аноду, а положительные ионы (катионы) - к катоду. Анионы, отдавая аноду свои электроны, а катионы, отнимая у катода избыточные электроны, превращаются в нейтральные частицы. Этот процесс сопровождается электрохимическими реакциями - взаимодействием ионов и электронов на границе раздела раствор - электрод.

Типичной электрохимической реакцией на катоде является катодное восстановление, т. е.

процесс разрядки ионов водорода с образованием газообразного водорода:

При катодном восстановлении ионов металлов происходит выделение твёрдой фазы:

Меz+ xH2O + ze = [Me] + xН20.

Эти процессы применяют при очистке сточных вод от ионов никеля, цинка, меди, кадмия и др. [122].

При электрокоагуляции гидроокиси металлов получают в результате растворения анода и дальнейшего гидролиза перешедших в раствор ионов металлов. Образующиеся при этом гидроокиси обладают повышенной активностью и сорбционной способностью, что обеспечивает эффективную коагуляцию дисперсных примесей с участием продуктов электролиза. Образовавшиеся хлопьевидные структуры флотируются на поверхность жидкости пузырьками образовавшегося при электролизе газа или выносятся из электрокоагуляционного аппарата потоком обрабатываемой сточной воды с последующим отстаиванием или фильтрованием.

Механизм электрокоагуляции последовательно включает в себя следующие операции: электрофоретическое концентрирование, т. е. направленное движение заряженных частиц примесей и концентрирование их у поверхности электродов; растворение электрода и образование гидроокисей металлов; поляризационная коагуляция дисперсных частиц; упаковка первичных агрегатов по мере накопления частиц гидроокисей и флокуляционная коагуляция; флотация образовавшихся агрегатов пузырьками газов.

Рисунок 13 – Расход электроэнергии при анодном растворении 1 кг алюминия (1) и 1 кг железа (2) в зависимости от плотности тока j.

Эффективность электрокоагуляции зависит от материала электродов, анодной плотности тока, состава и скорости движения обрабатываемой жидкости в межэлектродном пространстве.

Серьезной помехой электрокоагуляции является образование на электродах окисных пленок анодная пассивация [122].

Для очистки нефтесодержащих сточных вод аноды изготовляются из алюминия или железа.

Расход электроэнергии N для анодного растворения металла зависит от плотности j (рисунок 13) и расстояния между электродами. С уменьшением расстояния расход электроэнергии снижается. Обычно плотность тока принимают до 200-300 А/м2, расстояние между электродами 10мм, скорость движения воды между электродами должна быть не менее 0,03-0,05 м/с. Теоретический расход электроэнергии при рекомендуемом напряжении 3-12 В составляет, Втч: при растворении 1 г железа 2,9, при растворении 1 г алюминия 12. Растворение в воде 1 г железа эквивалентно введению в сточную воду 3,58 г сернокислого железа Fe2(SО4)3, а растворение 1 г алюминия - 6,33 г сернокислого алюминия Al2(SO4)3. На рисунке 14 представлена схема электрокоагуляционной установки для очистки нефтесодержащих вод.

Рисунок 14 - Электрокоагуляционная установка для очистки нефтесодержащих вод [122]:

1 - трубопровод подачи сточных вод; 2 - резервуар электрокоагулятора (электролизер); 3 - пакет плоских стальных электродов; 4 - отстойник; 5 - выпуск очищенных вод; 6 - выпрямитель электрического тока; 7 - выпуск сточных вод.

Развитием метода контактной коагуляции является электрохимическая фильтрация. Сущность метода электрохимической фильтрации заключается в следующем. Фильтр (рис. 15) загружают, как минимум, тремя слоями гранулированных материалов. Материалы слоя 3 и должны быть электропроводны, иметь разные значения стандартного потенциала. Материал слоя 3 должен быть электроотрицательным, способен образовывать нерастворимый гидроксид, например, алюминий. Материал слоя 5 должен быть электроположительным. Слои 3 и 5 пространственно разделены слоем 4, состоящим из неэлектропроводного зернистого фильтрующего материала.



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 29 |
 

Похожие материалы:

«СЫСОЕВА Ольга Валерьевна Факторы, влияющие на микробиоту раствора для выращивания растений в экспериментальной модели экологической системы жизнеобеспечения Специальность 03.02.08 – экология (биология) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук Тирранен Л.С. Красноярск – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1. 1 Взаимодействие растений с микроорганизмами 1. 2 Микробиота почв 1. 3 Корневые выделения растений ...»

« СИНЕНКО Николай Николаевич БИОЛОГО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕСНИЧНЫХ ИНФУЗОРИЙ НЕКОТОРЫХ ВОДОЕМОВ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ 03.02.04- зоология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор С.Ф. Лихачев Омск - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ стр. Введение 4 Глава 1. Обзор литературы 9 1.1. Степень изученности ресничных инфузорий в водоемах и водотоках Омской области 9 1.2. Индикаторные особенности ...»

«Сапрыкина Ирина Николаевна БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕСТНЫХ И ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ КУЛЬТИВАРОВ CERASUS MILL., PRUNUS L. В УСЛОВИЯХ ОРЕНБУРЖЬЯ 03. 02. 01. – ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Авдеев В. И. Оренбург – 2014 г. 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1 КРАТКАЯ ИСТОРИЯ СЕЛЕКЦИИ, ВИДЫ И СОРТИМЕНТ 6 ВИШНИ, СЛИВЫ (Обзор литературы) 1.1 История культуры, виды и сортимент вишни, сливы 6 1.2 Особенности ...»

« Петунина Жанна Владимировна СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ БАЙКАЛЬСКИХ АМФИПОД GMELINOIDES FASCIATUS И ИХ ПАРАЗИТОВ, МИКРОСПОРИДИЙ, В ОЗЕРЕ БАЙКАЛ 03.02.08 – экология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук Д.Ю. Щербаков Иркутск, 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1. Амфиподы озера Байкал 1.1.1. Роль амфипод в экосистеме озера Байкал 1.1.2. Эволюция амфипод в ...»

« ЭРДЭНЭГЭРЭЛ АРИУНБОЛД ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ СУХИХ СТЕПЕЙ СРЕДНЕЙ ХАЛХИ (СОМОН БАЯН-УНДЖУЛ, МОНГОЛИЯ) 03.02.01 – Ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук, профессор В.Т. Ярмишко Санкт-Петербург 2014 Введение Глава 1. История исследований степей Монголии Глава 2. Природные условия сухих степей Средней Халхи 2.1. Рельеф 2.2. Климат 2.3. Почвы 2.4. Растительность 2.5. ...»

« АНДРЕЕВА Алевтина Сергеевна ЖУКИ-ЛИСТОЕДЫ (COLEOPTERA: CHRYSOMELIDAE) БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ: ФАУНА, ЭКОЛОГИЯ, ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ 03.02.08 – Экология диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент А.В. Присный БЕЛГОРОД 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Глава 1. Листоеды Средней полосы европейкой России и 7 сопредельных территорий: общие сведения о биологии и экологии (обзор литературы) 1.1. Биология ...»

« Сибиркина Альфира Равильевна БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СОСНОВЫХ БОРАХ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ Специальность 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор Панин Михаил Семенович Омск, 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение. Актуальность темы ……………………………………………….…….5 Глава 1. Современные представления об аккумуляции и миграции тяжелых металлов в системе ...»

« САМБУУ Анна Доржуевна СУКЦЕССИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ В ТРАВЯНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ТУВЫ 03.02.01 – Ботаника 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор А.А. Титлянова Кызыл – 2014 СОДЕРЖАНИЕ Введение ……….…….………………….…………………….…………… 4 Глава 1. Физико-географические условия района исследования ……. 9 1.1. Географическое положение, геологическое строение и рельеф 9 1.2. Гидрография и ...»

« НЕСТЕРЕНКО СТАНИСЛАВ ВЛАДИМИРОВИЧ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МУХ-ЛЬВИНОК (DIPTERA, STRATIOMYIDAE) СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА И КРЫМА Специальность 03.02.05 – энтомология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент С.Ю. Кустов Краснодар 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 4 1 Аналитический обзор литературы 11 1.1 Положение Stratiomyidae в системе отряда Diptera 11 1.2 Морфологическая характеристика ...»

« Фисунов Глеб Юрьевич Функциональная геномика микоплазм при адаптации к стрессовым условиям внешней среды 03.01.04 – Биохимия 03.01.03 – Молекулярная биология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: д.б.н., профессор, член-корр. РАМН Говорун Вадим Маркович Москва – 2014 2 Оглавление Оглавление 1. Введение 1.1 Научная новизна и значимость работы 1.2. Цели и задачи 1.3. Обзор литературы Молекулярные системы бактерий, участвующие ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.