RU2104960C1 - Способ очистки сточных вод - Google Patents
Способ очистки сточных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2104960C1 RU2104960C1 RU96104639A RU96104639A RU2104960C1 RU 2104960 C1 RU2104960 C1 RU 2104960C1 RU 96104639 A RU96104639 A RU 96104639A RU 96104639 A RU96104639 A RU 96104639A RU 2104960 C1 RU2104960 C1 RU 2104960C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- ozone
- carbon
- wastewater
- sewage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Использование: предлагаемый способ может быть использован для обработки промышленных и бытовых сточных вод, окисления различных органических (пестицидов, хлорорганических, ароматических и токсичных веществ), а также неорганических соединений и ее обеззараживание. Сущность: способ заключается в том, что поток очищаемых вод подвергается электролизу в катодном пространстве диафрагменного электролизера с катодом из стеклоуглерода или углеграфитовой ткани с непрерывной подачей в катодное пространство озон-кислородной смеси с содержанием озона 10-17 вес.%, генерируемой в анодной камере электролизера при подаче фторидсодержащего раствора.
Description
Изобретение относится к обработке воды, промышленных и бытовых сточных вод, в частности к электрохимическим методам очистки, и может быть использовано для окисления различных органических (пестицидов, хлорорганических, ароматических и токсичных веществ), а также неорганических соединений и ее обеззараживания.
Известны реагентные способы озоно-пероксидной обработки промышленных и бытовых сточных вод [1-3]. По способу [1] предварительно биологически очищенные сточные воды подвергались доочистке комбинированным окислением озоном и пероксидом водорода. Озонирование биологически очищенных сточных вод проводили в противоточном режиме с диспергированием через мелкопузырчатый аэратор из пористого титана озон-воздушной смеси. Озон получали на газоразрядной установке Озон-2 м. При времени озонирования 20 мин ХПК уменьшилось с 43,2 до 26,4 мг О2/л, а при 30 мин ХПК с 42,5 до 25,5 мг О2/л, степень очистки составила 40%. Введение пероксида водорода в количестве 4 мг/л катализирует процесс окисления органических соединений за счет образования высокореакционноспособных гидроксил радикалов. При этом при времени озонирования 20 мин ХПК с 41,8 мг О2/л уменьшилось до 20 мг О2/л, а при 30 мин ХЛК с 41,3 до 19,7 мг О2/л и степень очистки составляет 49,1 - 52,6%. Максимально достигнутый эффект очистки по ХПК на 10-13% выше, чем при простом озонировании. Более глубокая очистка достигается фильтрованием через активированный уголь или в присутствии растворимого катализатора из солей железа или марганца [2] или облучении Уф лучами [3].
Основными недостатками реагентных способов являются: необходимость предварительной очистки и разбавления концентрированных растворов органических и неорганических загрязнений, сложная полная схема очистки, состоящая из нескольких технологических узлов (обработка озоном или пероксидом водорода, корректировка pH, коагуляция, фильтрация и др.). Значительные расходы на сырье и транспортировку реагентов, трудности в эксплуатации газоразрядных установок получения озона.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ [4] очистки сточных вод с использованием электросинтеза экологически чистого окислителя - пероксида водорода на месте применения.
Минерализованные сточные воды, содержащие H2S, подают в катодную камеру лабораторного диафрагменного электролизера с катодом из гидрофобизированного углерода при непрерывном пропускании через воду технического кислорода из баллона. В анодную камеру заливают раствор минеральной кислоты - H2SO4. В качестве анода используют титан-платину.
В катодной камере происходит частичное восстановлении кислорода до перекиси водорода и других активных частиц (O , HO ) которые окисляют присутствующие в воде H2S до SO .
Применение катода из гидрофобизированного углерода позволяет вести процесс с выходом по току пероксида водорода не менее 70% , что объясняется низкой каталитической активностью данного углеродного материала по отношению к реакции разложения пероксида водорода. Очистка сточных вод в течение 5 мин позволяет снизить концентрацию H2S в воде с 20 до 1 мг/л, солесодержание с 10 до 2 мг/л.
Недостатками известного способа являются низкие катодные выходы по току пероксида водорода, ограниченный срок службы гидрофобизированного катода, связанный с намоканием его, что приводит к резкому падению скорости процесса образования пероксида водорода и снижению выхода по току пероксида водорода, применение в качестве кислородсодержащего газа технического баллонного кислорода, что удорожает процесс, нерациональное использование выделяющегося кислорода на титан-платиновом аноде, использование в качестве анода (не выпускаемого серийно промышленностью) титан-платины, высокая стоимость и сложность изготовления титан-платины, а также возникновение в ходе электролиза значительных омических потерь на аноде.
Все вышеперечисленное усложняет и удорожает технологию очистки сточных вод.
В предлагаемом способе очистки поток загрязненных сточных вод, содержащих различные органические и неорганические загрязнения, подвергается электролизу в катодном пространстве диафрагменного электролизера с катодом из углеродного материала: стеклоуглерода или углеграфитовой ткани с непрерывной подачей в катодное пространство озон-кислородной смеси, генерируемой в анодной камере диафрагменного электролизера. Применение стеклоуглеродного катода вместо гидрофобизированного углерода позволяет нам интенсифицировать процесс электросинтеза пероксида водорода, так как выходы по току пероксида водорода высокие 90-95%, за счет большей растворимости озона, чем кислорода, в 10 раз, но и создать замкнутый цикл обработки, снизить материальные затраты на технический кислород. Кроме того, срок службы катода из стеклоуглерода выше, чем у катода из гидрофобизированного углерода. В ходе эксплуатации стеклоуглеродного катода не возникает проблем с его намоканием, так как открытая пористость у компактного стеклоуглерода 0,35%, а у обычного графита до 30% и более.
В катодной камере органические и неорганические загрязнения подвергаются глубокой окислительной деструкции при одновременном воздействии пероксида водорода и озона, генерируемых электролизом, а также воздействию части молекулярного озона, невосстановившегося на катоде, а также воздействию продуктов распада молекулярного озона в щелочной среде - гидроксил радикалов.
Пример 1.
В катодную камеру диафрагменного электролизера заливают 150-200 мл сточной воды состава 1 с pH 7 без предварительного разбавления и очистки. В анодную камеру диафрагменного электролизера заливают 40- 30%-ный раствор бифторида аммония. Катодом и анодом является стеклоуглерод. Процесс очистки сточной воды ведут при катодной плотности тока 1,6 А/м2. Через раствор католита непрерывно пропускают поток озон-кислородной смеси с содержанием озона 14 вес. %, получаемой в анодной камере диафрагменного электролизера. Скорость потока озон-кислородной смеси 0,7-0,8 л/ч. После электролиза в течение 20 мин ХПК изменилось с 96 до 56-58 мг О2/л, а при 60 мин обработки - ХПК уменьшилось до 18 мг О2/л, степень очистки 81%.
Пример 2.
В катодную камеру диафрагменного электролизера заливают 150-200 мл сточной воды состава 2 с pH 10 без предварительной очистки и разбавления. В анодную камеру диафрагменного электролизера заливают 40-30%-ный раствор бифторида аммония. Катодом и анодом является стеклоуглерод. Процесс очистки сточной воды ведут при катодной плотности тока 1,6 А/м2. Через раствор католита непрерывно пропускают поток озон-кислородной смеси с содержанием озона 15,7 вес.%, получаемой в анодной камере диафрагменного электролизера. Скорость потока озон-кислородной смеси 0,7-0,8 л/ч. После электролиза в течение 20 мин ХПК изменилось с 184 до 4 мг 02/л, а при 60 мин - до 80 мг О2/л, степень очистки составила - 56,6%.
Пример 3.
В катодную камеру диафрагменного электролизера заливают 150-200 мл сточной воды состава 2 с pH 10 без предварительной очистки и разбавления. В анодную камеру диафрагменного электролизера заливают 40-30%-ный раствор бифторида аммония. Катодом и анодом является стеклоуглерод. Процесс очистки сточной воды ведут при катодной плотности тока 2,4-3,0 А/м2. Через раствор католита непрерывно пропускают поток озон-кислородной смеси с содержанием озона 15,7 вес.%, получаемой в анодной камере диафрагменного электролизера. Скорость потока озон-кислородной смеси 0,7-0,8 л/ч. После электролиза в течение 120 мин ХПК уменьшилось до 56 мг О2/л; степень очистки составила 70%.
Таким образом, способ по предлагаемому изобретению позволяет усовершенствовать озон-пероксидную технологию очистки, снизить расход реагентов, так как озон и пероксид водорода получаются на месте применения в камере, где непосредственно протекает процесс обработки сточных вод без дополнительной очистки и разбавления концентрированных растворов сточных вод, создать экологически чистый замкнутый процесс очистки, возможность возврата очищенных сточных вод в технологическую цепь без дополнительного разбавления, обеспечивает повышение степени очистки за счет дополнительной окислительной деструкции органических соединений, интенсифицировать процесс электросинтеза пероксида водорода за счет большей скорости растворения в водных растворах озона по сравнению с кислородом, увеличить ресурс работы катода в результате применения компактного практически беспористого стеклоуглерода вместо гидрофобизированного углерода, сократить расходы за счет применения более дешевых, не дефицитных, экологически чистых электродных материалов - стеклоуглерода.
Источники информации
1. О. М. Ильина, X. Фидлер.- Межвузовский тематический сборник трудов. Повышение эффективности работы систем водоснабжения, водоотведений, очистки природных и сточных вод. - Л.: ЛИСИ, 1991.
1. О. М. Ильина, X. Фидлер.- Межвузовский тематический сборник трудов. Повышение эффективности работы систем водоснабжения, водоотведений, очистки природных и сточных вод. - Л.: ЛИСИ, 1991.
2. Патент DE N 4137864, C 02 F 1/72
3. Патент EP N 0537451, C 02 F 1/46
4. Авт. свид. СССР N 1318536 (прототип)ю
3. Патент EP N 0537451, C 02 F 1/46
4. Авт. свид. СССР N 1318536 (прототип)ю
Claims (1)
- Способ очистки сточных вод, включающий их обработку в диафрагменном электролизере при подаче сточных вод в катодную камеру с катодом из углеродсодержащего материала с одновременным пропусканием через сточную воду кислородсодержащего газа, отличающийся тем, что обработку ведут в катодной камере при катодной плотности тока от 1,6 4,0 А/м2 с использованием в качестве катода стеклоуглерода или углеграфитовой ткани, а в качестве кислородсодержащего газа озонкислородную смесь с содержанием озона от 10 17 мас. генерируемую в анодной камере на аноде из стеклоуглерода при подаче фторидсодержащего раствора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96104639A RU2104960C1 (ru) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Способ очистки сточных вод |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96104639A RU2104960C1 (ru) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Способ очистки сточных вод |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2104960C1 true RU2104960C1 (ru) | 1998-02-20 |
RU96104639A RU96104639A (ru) | 1998-04-10 |
Family
ID=20177858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96104639A RU2104960C1 (ru) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Способ очистки сточных вод |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2104960C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD2121C2 (ru) * | 2001-05-25 | 2003-09-30 | Виктор КОВАЛЁВ | Установка для электрохимической очистки сточных вод от органических загрязнений |
MD2144C2 (ru) * | 2001-03-30 | 2003-11-30 | Государственный Университет Молд0 | Установка для электрохимической очистки сточных вод |
RU2494960C2 (ru) * | 2010-09-16 | 2013-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки РФ (Минобрнаука РФ) | Способ получения перекиси водорода |
RU2494972C2 (ru) * | 2010-09-16 | 2013-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки РФ (Минобрнаука РФ) | Способ очистки воды от железа |
-
1996
- 1996-03-06 RU RU96104639A patent/RU2104960C1/ru active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD2144C2 (ru) * | 2001-03-30 | 2003-11-30 | Государственный Университет Молд0 | Установка для электрохимической очистки сточных вод |
MD2121C2 (ru) * | 2001-05-25 | 2003-09-30 | Виктор КОВАЛЁВ | Установка для электрохимической очистки сточных вод от органических загрязнений |
RU2494960C2 (ru) * | 2010-09-16 | 2013-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки РФ (Минобрнаука РФ) | Способ получения перекиси водорода |
RU2494972C2 (ru) * | 2010-09-16 | 2013-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки РФ (Минобрнаука РФ) | Способ очистки воды от железа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Drogui et al. | Oxidising and disinfecting by hydrogen peroxide produced in a two-electrode cell | |
Parsa et al. | Degradation of azo dye CI Acid Red 18 in aqueous solution by ozone-electrolysis process | |
RU2064440C1 (ru) | Способ обработки воды | |
WO2001042144A3 (en) | Device and method for treating water with ozone generated by water electrolysis | |
US6462250B1 (en) | Method for decomposing halogenated aliphatic hydrocarbon compounds having adsorption process and apparatus for decomposition having adsorption means | |
Umar et al. | Assessing the potential of a UV-based AOP for treating high-salinity municipal wastewater reverse osmosis concentrate | |
JP2005218983A (ja) | 電解酸化を利用した廃水処理方法及び装置 | |
CN107244729B (zh) | 一种饮用水处理中控制含卤副产物产生的方法 | |
RU2104960C1 (ru) | Способ очистки сточных вод | |
Shah et al. | Advancements in combined electrocoagulation processes for sustainable wastewater treatment: A comprehensive review of mechanisms, performance, and emerging applications | |
JP5259311B2 (ja) | 水処理方法及びそれに用いる水処理システム | |
CN108911355A (zh) | 一种垃圾渗滤液mbr出水处理方法及系统 | |
Gümüş | Electrochemical treatment of a real textile wastewater using cheap electrodes and improvement in COD removal | |
Vijayaraghavan* et al. | In situ hypochlorous acid generation for the treatment of textile wastewater | |
CN109626494B (zh) | 一种紫外强氧深度水处理方法及装置 | |
Vijayaraghavan et al. | In situ hypochlorous acid generation for treatment of tannery wastewaters | |
JP2004243162A (ja) | 難分解性有機物含有液の処理方法および処理装置 | |
JP4641435B2 (ja) | 内分泌撹乱化学物質分解方法及び装置 | |
Tanaka et al. | Chemical oxidation of organic matter in secondary-treated municipal wastewater by using methods involving ozone, ultraviolet radiation and TiO2 catalyst | |
KR100602058B1 (ko) | 전기분해와 응집을 통한 폐수처리장치 | |
KR100297928B1 (ko) | 광촉매기술을 이용한 폐수의 질소성분 제거방법 | |
TANAKA et al. | Electrochemical Removal of Ammonium lon and Organic Substances from Landfill Leachate | |
RU2247078C1 (ru) | Способ обработки вод (варианты) | |
JPH1110160A (ja) | 電解酸化水処理方法 | |
Clematis et al. | Application of electro-fenton process for the treatment of methylene blue |