PL63658B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 8.XII.1971 63658 KI. 85 c, 4 MKP C 02 c, 5/08 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Jadwiga Pasynkiewicz, Stanislaw Krupa, Adam Korczynski Wlasciciel patentu: Centralne Laboratorium Gazownictwa, Warszawa (Polska) Sposób elektrochemicznego oczyszczania scieków przemyslowych zawierajacych zwiazki organiczne Przedmiotem wynalazku jest sposób elektro¬ chemicznego oczyszczania scieków przemyslowych zawierajacych zwiazki organiczne podatne reakcji utleniania elektrochemicznego jak np. fenole i ich pochodne, zwiazki siarki, kwasy tluszczowe i ich pochodne, z udzialem chlorków alkalicznych kra¬ zacych w obiegu zamknietym.Do chwili obecnej do oczyszczania scieków przemyslowych najwieksza przydatnosc zdobyla metoda biologiczna, która wymaga duzych nakla¬ dów inwestycyjnych powodowanych koniecznoscia wielokrotnego rozcienczenia scieków przemyslo¬ wych kierowanych do oczyszczalni (np. scieki z przeróbki wegla musza byc rozcienczone przed oczyszczaniem biologicznym 20—50-krotnie, lub wstepnie oczyszczone znanymi metodami). Dal¬ sza wada znanych metod biologicznych jest niski stopien utleniania zanieczyszczen.Sposób elektrochemicznego oczyszczania scieków przemyslowych z udzialem chlorków jest znany dla scieków z przemyslu galwanotechnicznego, gdzie chlorki zawarte w sciekach po procesie elek¬ trolizy sa odprowadzane do odbiornika wodnego zwiekszajac jego zasolenie.Znany sposób elektrochemicznego utleniania fe¬ nolu w roztworze solanki o stezeniu 200 g NaCl/1 równiez wykazuje wady zwiazane z odprowadza¬ niem do odbiorników silnie zasolonych scieków.Wedlug tego sposobu mechanizm procesu elektro¬ chemicznego i unieszkodliwiania zanieczyszczen w 10 15 20 25 30 roztworach zawierajacych chlorki polega na po¬ wstawaniu podchlorynu w wyniku elektrolizy.NaCl i utlenianiu zanieczyszczen podchlorynem.Zgodnie z zasadami prowadzenia elektrolizy dla uzyskania dobrej wydajnosci pradowej procesu powstawania NaClO, przy minimalnym nakladzie energii elektrycznej, nalezy stosowac mozliwie wy¬ sokie stezenie NaCl w roztworze.Zastosowanie tych ogólnych zasad do procesu elektrochemicznego unieszkodliwiania scieków przemyslowych zawierajacych zwiazki organiczne z termicznej przeróbki paliw zawierajacych fenole i inne pokrewne, napotyka na trudnosci zwiazana z tym, ze ze wzrostem stezenia NaCl rosnie jego zuzycie w przeliczeniu na jednostke utlenionych zanieczyszczen. Ponadto wzrost stezenia NaCl zwieksza zasolenie wód przyjmujacych oczyszczo¬ ne scieki.Przeprowadzone badania wykazaly, ze scieki za¬ wierajace zwiazki organiczne mozna oczyszczac "W sposób bardzo efektywny elektrochemicznie w gra¬ nicach dopuszczalnego zasolenia dla urzadzen ko¬ munalnych lub odbiorników wodnych, jezeli za¬ stosuje sie zamkniety obieg stezonego chlorku al¬ kalicznego np. chlorku sodowego. Badania wyka¬ zaly, ze unieszkodliwianie scieków w tak zalozo¬ nych warunkach mozna osiagnac przez zastosowa¬ nie ciaglego przebiegu elektrolizy z ciaglym odpro¬ wadzeniem 70—95% obj. roztworu z elektrolizera do zatezacza oraz przez ciagly powrót zatezonego 636583 roztworu do elektrolizera po uprzednim zmiesza¬ niu z surowymi sciekami i uzupelnieniu stezenia chlorku swiezym NaCl.Sposobem wedlug wynalazku prowadzi sie elek¬ trolize w temperaturze 40—85°C w nastepujacych warunkach. Chlorek sodowy i roztwór zatezony z wyparki wprowadza sie do scieków tak, aby stezenie NaCl w roztworze kierowanym do elek¬ trolizera wynosilo 40—160 kg/m3 scieków, przy czym anodowa gestosc pradowa utrzymuje sie na poziomie 2—10 A/dm2 elektrody. Strumien roz¬ tworu wyplywajacy z elektrolizera podaje sie do zatezacza i zageszcza sie do granicy 3—10% po¬ nizej stanu nasycenia NaCl.Przed wprowadzeniem do zatezacza czesc roz¬ tworu wyplywajacego z elektrolizera a zawiera¬ jaca zwiazki utleniajace lub dezynfekujace od¬ prowadza sie do kanalu w ilosciach dopuszczal¬ nych z norma zasolenia (lub nizszych), dla od¬ biornika scieków, gdzie moze byc ona wyko¬ rzystana do dalszego oczyszczania innych scie¬ ków, a druga czesc miesza sie ze sciekami swiezy¬ mi wprowadzonymi do elektrolizera po uprzed¬ nim skorygowaniu stezenia NaCl w roztworze do ustalonej uprzednio wartosci i inhibitorów re¬ dukcji katodowej produktów procesu anodowego w postaci zwiazków chromu (np. w przypadku chromianów do wartosci 3—5 g/dm8) lub wapnia, magnezu, strontu, baru, glinu, zelaza itp., lub mieszaniny tych zwiazków.Przykladowy uklad elementów sluzacych do przeprowadzenia sposobu wedlug wynalazku jest przedstawiony schematycznie na rysunku.Sklada sie z bezprzeponowego elektrolizera 1 wykonanego z polichlorku winylu lub z innych materialów z wykladzina z polichlorku winylu.W elektrolizerze umieszczone sa na przemian we¬ glowe grafityzowane anody 3 w postaci plaskich plyt umieszczonych prostopadle do glównego kie¬ runku przeplywu roztworu przez elektrolizer.Poszczególne plyty moga byc szczelnie zamoco¬ wane w specjalnych uchwytach w bocznych scian¬ kach elektrolizera, co daje zmiany o 180° kie¬ runku przeplywu roztworu w poszczególnych ce¬ lach. Powoduje to zwiekszenie szybkosci linio¬ wej przeplywu cieczy i sprzyja depolaryzacji anod.Stalowe katody 2 umieszczone pomiedzy ano¬ dami w odleglosci 5—15 mm wykonane sa w postaci podwójnych perforowanych blach (rodzaj grubej siatki). Zastosowanie tego rodzaju katody posiadajacej przestrzen miedzykatodowa o gru¬ bosci 5—30 mm zapewnia swobodne wydzielanie 63658 4 sie gazów, zmniejsza pienienie sie roztworu, jak równiez zmniejsza mozliwosci redukcji produk¬ tów utleniania anodowego.Dalsze elementy urzadzenia sa usytuowane we- 5 dlug rysunku i sa to: zatezacz roztworu 4, do¬ zownik NaCl 5, zbiornik przejsciowy scieków 6 oraz przewody obiegowe 7 i 8 z pompa 9.Sposób oczyszczania scieków w opisanym ukla¬ dzie przebiega wedlug ponizszego opisu. 10 Scieki przemyslowe po dodaniu zatezonego roz¬ tworu z zatezacza 4 i uzupelnieniu dodatkiem swiezego NaCl do stezenia 40—160 kg NaCl/m8 scieków oraz dodatkiem inhibitora wprowadza sie ze zbiornika 6 do elektrolizera 1, gdzie zachodzi 15 proces elektrochemicznego utleniania zawartych w sciekach zwiazków organicznych. Roztwór po utlenieniu splywa z elektrolizera przewodem 7 do zatezacza 4. Przed zatezaczem czesc roztworu w ilosci 5—30% obj. jest odprowadzana przewo¬ dem 10 do odbiornika scieków 14. Gazy z elek- 20 trolizera sa usuwane za pomoca wentylatora 13, który jednoczesnie moze odbierac pary z zate¬ zacza. Zródlem ciepla dla zatezacza moze byc pa¬ ra, spaliny itp.Z zatezacza 4 zageszczony roztwór splywa do 25 zbiornika przejsciowego 6, a nastepnie do zbior¬ nika 5, gdzie doplywaja równoczesnie swieze scie¬ ki przemyslowe przewodem 11. Urzadzenie pra¬ cuje w sposób ciagly i jest wyposazone w uklad samoczynnej kontroli i rejestracji stezenia chlor- 30 ku w obiegu i inhibitora redukcji katodowej. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób elektrochemicznego oczyszczania scie¬ ków przemyslowych zawierajacych zwiazki orga- 35 niczne, znamienny tym, ze scieki przed wprowa¬ dzeniem ich do elektrolizera (1) miesza sie z roz¬ tworem z zatezacza (4) uzupelniajac stezenie chlorku sodu swiezym NaCl do stezenia 40—160 40 g/l oraz dodaje sie inhibitor redukcji katodowej w postaci zwiazków chromu lub wapnia, magne¬ zu, strontu, baru, glinu, zelaza itp., lub miesza¬ niny tych zwiazków, a nastepnie utlenia sie zwiazki organiczne w temperaturze 40—85°C w 45 elektrolizerze, w którym prostopadle do kierunku przeplywu roztworu umieszcza sie na przemian plaskie plyty weglowe grafityzowane (3) i stalo¬ we perforowane katody (2) o podwójnych scian¬ kach, utleniony zas roztwór kieruje sie do za- cft tezacza (4) z tym, ze czesc jego w ilosci 5—30% 50 objetosciowo jest odprowadzana do odbieralnika scieków (14), o 95—70% po zatezeniu zawraca sie do obiegu.63658 MKP C 02 c, 5/08 PL PL