WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 29 |

Очистка сточных вод нефтехимического комплекса электрохимическими методами

-- [ Страница 9 ] --

Способ [83] включает обессоливание минерализованной воды электродиализом в электродиализаторе с чередующимися камерами концентрирования и обессоливания, разделение исходной воды на обессоленный диализат и минерализованный концентрат, выведение диализата из камер обессоливания в емкость для обессоленной воды и выведение концентрата из камер концентрирования, в дренаж или в емкость для рассола, при этом воду, подаваемую в камеру обессоливания, подкисляют до рН 5,0-6,9, а воду, подаваемую в камеру концентрирования, также дополнительно подкисляют до рН 4,3-5,0. Технический эффект - сокращение расхода кислоты при практически полном исключении зарастания камер и трактов электродиализного аппарата.

Способ [84] относится к электрохимической обработке сточных вод. Очистку ведут путем электродиализа с чередующимися камерами обессоливания и концентрирования, ограниченными чередующимися анионо- и катионоселективными мембранами. Анионоселективные мембраны в составе функциональных групп содержат группы в виде четвертичного аммониевого основания. Процесс ведут при значениях водородного показателя рН отработанной промывной воды в пределах от 7,8 до 8,5 и от 3,5 до 6,0. Продукты травления удаляют из камер концентрирования встречным потоком воды. Изобретение обеспечивает надежность очистки отработанных промывных вод, упрощает конструкцию электродиализатора и его обслуживание.

Также используют метод электродиализа для обработки водного потока, поступающего из реакции Фишера-Тропша [72].

Способ [72] включает подачу водного потока, содержащего органические побочные продукты реакции, в дистилляционную или отпарную колонну, сбор из колонны дистиллята, обогащенного спиртами, содержащими от 1 до 8 атомов углерода, подачу содержащего кислоты водного потока, выходящего из нижней части дистилляционной колонны, в ячейку электродиализа и получение двух выходящих потоков: водного потока, обогащенного органическими кислотами, содержащими от 1 до 8 атомов углерода, и очищенного водного потока с низким содержанием кислот. Использование изобретения повышает степень очистки водного потока.

Исследован процесс опреснения воды [83], содержащий растворенную твердую фазу в концентрации до 6560 мг/л. Электродиализатор имел анод и катод, на которые подавалось постоянное напряжение 70 В. Объем между электродами посредством ионообменных мембран делился на 42 ячейки, гидравлически соединенные в параллельно-последовательные группы. Эффективная поверхность мембраны составляла 80 см2, оптимальная скорость подачи воды - 2, л/ч, эффективность удаления растворенной твердой фазы - 84,8 %, энергозатраты - 1,0 кВтч/кг удаленной соли.

Предложен эффективный способ обессоливания природных вод [75], содержащих ионы жесткости, электродиализом с подачей анолита в катодную камеру электродиализатора. Для предотвращения осадкообразования электродиализ ведут при циркуляции анолита через катодную и анодную камеру и соотношения катодной и анодной плотности тока (7,5 - 15): 1.

В одном из экономичных способов электродиализной обработки [84] для обессоливания водных растворов процесс обработки жидкости проводится при повышенной температуре, получаемой за счет преобразования электроэнергии в тепловую. При этом выделяющееся при обессоливании тепло сохраняется, так как обессоливающие камеры тщательно изолированы.

Ионитовые мембраны изготавливаются из органических ионообменных смол без основы и на основе капроновых, нейлоновых и других тканей. Ионообменные смолы (катионитовые и анионитовые) представляют собой практически нерастворимые в воде соли, кислоты или основания, активные группы которых способны к обменным реакциям в растворах [85].

В зависимости от способа получения и строения ионообменные мембраны делятся на гомогенные, гетерогенные и пропиточные. Гомогенные ионитовые мембраны, являющиеся наиболее совершенными по своей обменной способности, достаточно широко применяются при электродиализе. По способу получения они делятся на четыре группы: поликонденсационные, полимеризационные, активированные и пленкообразующие.

Гетерогенные ионитовые мембраны изготавливаются прессованными и пропиточными; последние являются наиболее простыми в технологическом отношении, обладают достаточно высокой селективностью и электропроводностью.

Особым типом мембран, выпускаемых нашей промышленностью, являются биполярные диафрагмы, на катионоактивных стороне которых используются мембраны МК-40, а на анионоактивных - МА-40 или МА-41Л. Отдельные характеристики ионоактивных мембран, выпускаемых отечественной промышленностью, приведены в работе [85].

Электрофлотационный способ является одним из наиболее эффективных при очистке воды нефтепродуктов, тонкодисперсных частиц, растворенных органических соединений. Наиболее высокая степень очистки сточных вод достигается в электрофлотационных аппаратах, имеющих наряду с флотационной камерой и камеру электрокоагуляции. В этом случае сточные воды предварительно подвергаются воздействию как электрического поля, так и образующихся при электрокоагуляции оксидов металлов - продуктов растворения анодных электродных пластин.

В качестве таких пластин используют сталь Ст.3. В камере электрокоагуляции в результате адсорбции загрязнений на хлопьях гидрооксида железа образуются агрегаты, которые включают также пузырьки выделяющихся при электролизе водорода и кислорода. Плотность этих агрегатов меньше, чем плотность воды. Однако скорость их флотационного отделения от воды невелика. Для интенсификации отделения этих агрегатов от воды и доочистки осветленной жидкости используют электрофлотацию с применением нерастворимого анода. Как показали экспериментальные исследования, продолжительность электрокоагуляции и флотации сточных вод должна быть одинаковой. При этом максимальная общая продолжительность электрокоагуляции и флотации сточных вод составляет 30 - 40 мин (0,5 - 0,65 ч) [9].



В лабораторных экспериментах [86] разрабатывался метод удаления эмульсий в электрохимическом процессе, сточные воды выполнялись на базе моторного топлива, модельная ячейка имела рабочий объем 560 см3, материал анода и катода железо. Удаление эмульсий происходило в процессах флотации за счет выделения на электродах газов, и в ходе коагуляции, поскольку на растворимом аноде происходило образование эффективного коагулянта в виде Fe(OH)3.

Установлено наличие линейной корреляции между содержанием в сточных водах эмульсий и мутностью в единицах FAU (мутность по фармазину), также установлено, что в оптимальном варианте мутность в течение 10 минут уменьшалась с 1700 до менее чем 10 FAU.

В основе технологии [87] лежит взаимодействие сточных вод, представляющих собой дисперсные системы с электрически заряженными частицами, с внешним электромагнитным полем. Кроме того, за счет энергии соударении происходит дополнительная активация дисперсных систем. В электромагнитном аппарате ЭМА-50, созданном авторами, совмещаются воздействие на вещество переменного электромагнитного и постоянного магнитного поля, а также механическое действие постоянных магнитов из гексаферрита бария, находящихся внутри рабочей камеры аппарата. Разработанная технология очистки сточных вод опробована на многих объектах: автомойках, нефтеперерабатывающих предприятиях, гальванических производствах и т. д. Во всех случаях содержание неорганических и органических загрязнителей, а также взвешенных веществ уменьшается до ПДК для водоемов pыбoxoзяйственного назначения.

Инновационными методами очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и органических соединений в том, числе красителей и углеводородов является применение методов электрокоагуляции, электрофлотации, электрохимической фильтрации водных растворов без внешнего источника питания.

Вообще, применение этих методов становиться возможным благодаря созданию электрического тока в электрохимических элементах (электродных блоках) самих устройств для очистки сточных вод. Ниже изложено описание создания электрического тока электрохимическим путем данные А.Г. Стромбергом и Д.П. Семченко [88]:

Превращение химической энергии в электрическую возможно при помощи электрохимического (гальванического) элемента, примером которого может служить элемент ЯкобиДаниэля, состоящий из цинкового и медного электродов, опущенных соответственно в растворы сульфатов цинка и меди, разделенные пористой диафрагмой во избежание их перемешивания (см. рис. 12).

Рисунок 12 – Схема электрохимического элемента Якоби-Даниэля Схема электрохимической цепи элемента Якоби - Даниэля записывается следующим образом:

(-) Zn |ZnSО4 aq: CuSО4 aq | Cu (+).

Вертикальной сплошной чертой обозначается граница между металлом и раствором и двоеточием - граница между двумя электролитами в элементе. Если на границе между двумя электролитами устранен так называемый диффузионный потенциал, то границу между электролитами обозначают двумя вертикальными черточками.

Если электроды соединить металлическим проводником, то происходит растворение цинкового электрода. Катионы цинка переходят в раствор, а электрод при этом заряжается отрицательно; катионы меди Сu2+ разряжаются на медном электроде. По внешнему металлическому проводнику поток электронов переходит от цинкового электрода на медный, давая электрический ток. Медный электрод служит положительным полюсом элемента, а цинковый - отрицательным. На положительном полюсе (+) идет процесс восстановления меди (присоединение электрона) и на отрицательном полюсе (-) - процесс окисления цинка (отдача электрона):

Суммарная электрохимическая окислительно-восстановительная реакция во всем электрохимическом элементе равна сумме электродных реакций (а) и (б):

или в полном виде с учетом аниона электролита в растворе:

При протекании в электрохимическом элементе химической реакции на каждом электроде разряжается или растворяется z грамм- эквивалентов вещества, тогда согласно закону Фарадея во внешней цепи протекает zF к электричества [88].

Среди разнообразия методов электрообработки водных систем наибольшее применение в технологии обезвреживания окрашенных сточных вод имеют методы электрохимической и электрокаталитической деструкции, подробно рассмотреные в [89 - 112].

Электрохимически модифицированный [89] диатомит после обработки его в анодной камере улучшает свои сорбционные свойства в 1,5 раза. Результаты полученные на модельных растворах красителя, были проверены в реальных условиях. Установлено, что при pH 3 степень извлечения красителя “Прямого алого» от 45% (диатомит в натуральном виде) до 70% (после электрохимической обработки) при дозе диатомита 2,5 г/л. Увеличение расхода диатомита до 25 г/л приводит практически к полному извлечению красителя.

При повышении напряженности электрического поля [10] в жидкости выше пробивного значения происходит электрический разряд. Процессы, протекающие в зоне разряда, зависят от параметров разрядного контура, формы подаваемого импульса, физико-химических характеристик дисперсной системы.

Разряд в жидкости представляет собой сложный процесс, сопровождающейся ионизацией молекул вещества, химическими реакциями, образованием радикальных продуктов, способствующих окислению дисперсной фазы.

В лабораторных экспериментах [90] красители, отличающихся устойчивостью и низкой способностью к биодеструкции, исследовали на их возможность деструкции путем воздействия на сточные воды тлеющего разряда, возникающего в данном случае при подаче на систему электродов катод/анод постоянного напряжения 480 В при токе разряда 80 мА, анод выполнялся из платиновой проволоки, катод из нержавеющей стали. При обработке модельного красителя метилоранжа с начальных концентраций 4,15-20,1 мг/л 90 минут конечные концентрации составили 2-12 мг/л, сделан вывод о необходимости совершенствования данного метода.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 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.