RU2625466C1 - Method for removing nitrite-ions from water solutions - Google Patents
Method for removing nitrite-ions from water solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625466C1 RU2625466C1 RU2016110634A RU2016110634A RU2625466C1 RU 2625466 C1 RU2625466 C1 RU 2625466C1 RU 2016110634 A RU2016110634 A RU 2016110634A RU 2016110634 A RU2016110634 A RU 2016110634A RU 2625466 C1 RU2625466 C1 RU 2625466C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrite ions
- ions
- nitrite
- current
- voltage
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
Abstract
Description
Изобретение относится к способу очистки воды и сточных вод от нитрит-ионов.The invention relates to a method for purifying water and wastewater from nitrite ions.
Известно, что нитрит-ионы содержатся в природных водах, в сточных водах, в промывных водах животноводства, в пищевых продуктах в концентрациях от 100 до 1000 мг/л [1].It is known that nitrite ions contained in natural waters, in wastewater, in flushing waters of animal husbandry, in food products in concentrations from 100 to 1000 mg / l [1].
Нитрит-ионы являются вредными веществами, поэтому их необходимо удалять из водных растворов для сохранения экологической безопасности страны.Nitrite ions are harmful substances, so they must be removed from aqueous solutions to maintain the environmental safety of the country.
Описаны различные способы удаления нитрит-ионов из водных растворов.Various methods for removing nitrite ions from aqueous solutions are described.
В патенте ФРГ [2] предложен каталитический способ очистки воды от нитритов и нитратов, заключающийся во введении в загрязненную воду водорода, являющегося восстановителем, с последующим восстановлением нитритов и нитратов на катализаторах, состоящих из пористого носителя, пропитанного металлическими компонентами (палладий, родий и др.).In the patent of Germany [2] a catalytic method for purifying water from nitrites and nitrates is proposed, which consists in introducing hydrogen, which is a reducing agent, into the contaminated water, followed by reduction of nitrites and nitrates on catalysts consisting of a porous carrier impregnated with metal components (palladium, rhodium, etc. .).
Способ отличается сложностью технологии, использованием катализаторов, необходимостью их переработки.The method is characterized by the complexity of the technology, the use of catalysts, the need for their processing.
Описан способ очистки воды от нитратов и нитритов, совмещающий электрохимический и каталитический способы очистки, включающий введение воды в катодное пространство электролизера, где образуется водород, аммиак и оксиды азота в результате катодного восстановления, после чего вода подается на катализатор, где происходит реакция с образованием молекулярного азота и оксидов азота [3].A method for purifying water from nitrates and nitrites is described, combining electrochemical and catalytic purification methods, including introducing water into the cathode space of the electrolyzer, where hydrogen, ammonia and nitrogen oxides are formed as a result of cathodic reduction, after which water is supplied to the catalyst, where the reaction with the formation of molecular nitrogen and nitrogen oxides [3].
Способ связан с сложностью технологии, большими затратами на оборудование.The method is associated with the complexity of the technology, the high cost of equipment.
Описан способ удаления нитрит-ионов из водных растворов окислением их гипохлоритом натрия до нитратов [4].A method is described for removing nitrite ions from aqueous solutions by oxidizing them with sodium hypochlorite to nitrates [4].
Недостатки способа: растворы гипохлорита натрия со временем разлагаются, теряют свою активность.The disadvantages of the method: solutions of sodium hypochlorite decompose over time, lose their activity.
Наиболее близким по существу является способ удаления нитрит-ионов из водных растворов путем обработки в электрохимической ячейке с инертным (угольным или графитовым) электродами с неразделенным анодным и катодным пространством [5].The closest in essence is a method of removing nitrite ions from aqueous solutions by treatment in an electrochemical cell with an inert (carbon or graphite) electrodes with an undivided anode and cathode space [5].
Межэлектродное пространство заполняли водным раствором хлорида натрия в концентрации 1,5-2,0 г/л, концентрации нитрит-ионов 0,17-0,19 мг/л. Электрообработку проводили при напряжении на ячейки 19,0-19,5 В, плотности тока 0,4-0,6 А/см2, времени электролиза 20-40 мин. Степень удаления нитрит-ионов составляет по нашим расчетам 8,6-61,7%, в среднем 35,2%. Недостатки способа:The interelectrode space was filled with an aqueous solution of sodium chloride at a concentration of 1.5-2.0 g / l, the concentration of nitrite ions was 0.17-0.19 mg / l. The electric treatment was carried out at a voltage of 19.0-19.5 V per cell, current density 0.4-0.6 A / cm 2 , and an electrolysis time of 20-40 minutes. The degree of removal of nitrite ions is, according to our estimates, 8.6-61.7%, an average of 35.2%. The disadvantages of the method:
- низкая эффективность (степень удаления нитрит-ионов 35,2%);- low efficiency (degree of removal of nitrite ions 35.2%);
- большой расход хлорида натрия (электролит) 1,5-2,0 г/л по отношению к содержанию нитрит-ионов (соотношение более 8000);- high consumption of sodium chloride (electrolyte) 1.5-2.0 g / l in relation to the content of nitrite ions (ratio of more than 8000);
- неполнота данных по электрообработке (нет показателей силы тока, что не позволяет рассчитать показатель удельного расхода количества электричества (ампер-часов на 1 л водного раствора)).- incompleteness of data on electrical processing (there are no indicators of current strength, which does not allow to calculate the indicator of the specific consumption of the amount of electricity (ampere-hours per 1 liter of aqueous solution)).
Технический результат - повышение эффективности способа, снижение расхода электролита, расширение показателей электрообработки.The technical result is an increase in the efficiency of the method, a decrease in the electrolyte consumption, and an increase in the electric processing indices.
Это достигается тем, что в водный раствор вводили нитрит-ионы электролиты в виде сульфата натрия или хлорида натрия при их массовом соотношении электролит : нитрит-ион (1,5:1 - 4,5:1). Электрохимическая обработка (ЭХО) проводится в электролизере с диафрагмой установки (приборе) типа «МЕЛЕСТА» непроточного типа с катодом из нержавеющей стали и анодом типа ОРТА (окисно-рутениево-титановый анод). Общий объем раствора около 1 л (660 мл католита и 330 мл анолита). Электролизер снабжен нами новой крышкой и выпрямителем типа ВСА-5к. Межэлектродный зазор 30 мм. ЭХО проводили при температуре 18-30°С, при силе тока 0,25-0,40 А, напряжении 38-42 В (плотности тока на электродах 0,25-0,40 А/см2). Исходная концентрация нитрит-ионов составляла 0,1-0,2 г/л, электролита Na2SO4 или NaCl 0,3-0,45 г/л. Продолжительность ЭХО 40-45 мин. В анодном пространстве при ЭХО образовывались окислители - хлор, активный хлор - в случае использования NaCl; кислород, персульфаты, радикал ОН⋅ - в случае использования Na2SO4. Восстановление нитритов в католите было водородом до N2 и NO. Степень удаления нитрит-ионов составляла от 65 до 90% в анолите, 31-54% в католите.This is achieved by the fact that nitrite ions were introduced into the aqueous solution as electrolytes in the form of sodium sulfate or sodium chloride at their mass ratio of electrolyte: nitrite ion (1.5: 1 - 4.5: 1). Electrochemical treatment (ECHO) is carried out in an electrolyzer with a diaphragm of an installation (device) of the MELESTA type, a non-flow type with a stainless steel cathode and an OPTA anode (oxide-ruthenium-titanium anode). The total volume of the solution is about 1 liter (660 ml of catholyte and 330 ml of anolyte). The electrolyzer is equipped with a new cover and rectifier type VSA-5k. Interelectrode gap of 30 mm. ECHO was carried out at a temperature of 18-30 ° C, at a current strength of 0.25-0.40 A, voltage 38-42 V (current density at the electrodes 0.25-0.40 A / cm 2 ). The initial concentration of nitrite ions was 0.1-0.2 g / l, electrolyte Na 2 SO 4 or NaCl 0.3-0.45 g / l. The duration of the ECHO is 40-45 minutes. In the anode space during ECHO, oxidizing agents formed - chlorine, active chlorine - in the case of using NaCl; oxygen, persulfates, OH ⋅ radical - in the case of using Na 2 SO 4 . The reduction of nitrites in catholyte was hydrogen to N 2 and NO. The degree of removal of nitrite ions ranged from 65 to 90% in the anolyte, 31-54% in catholyte.
Примеры осуществления способа.Examples of the method.
Пример 1. В мерной колбе вместимостью 1 л растворяли в дистиллированной воде 0,3 г сульфата натрия и 0,3 г/л нитрита натрия (0,25 г/л -ионов), загружали в катодную камеру 660 мл раствора, в анодную камеру 330 мл раствора, проводили ЭХО при силе тока 0,25-0,40 А, напряжении 42 В, при температуре 22-30°С в течение 40 мин.Example 1. In a volumetric flask with a capacity of 1 l was dissolved in distilled water 0.3 g of sodium sulfate and 0.3 g / l of sodium nitrite (0.25 g / l -ions), 660 ml of solution were loaded into the cathode chamber, 330 ml of solution into the anode chamber, ECHO was performed at a current strength of 0.25-0.40 A, voltage of 42 V, at a temperature of 22-30 ° C for 40 minutes.
Методом химического анализа определено содержание нитрит-ионов: в католите 0,138 г/л, степени удаления нитритов к исходному 31%; в анолите 0,062 г/л, степень удаления 69%, среднее 50%.The method of chemical analysis determined the content of nitrite ions: in catholyte 0.138 g / l, the degree of removal of nitrite to the original 31%; in anolyte, 0.062 g / l, removal rate 69%, average 50%.
Пример 2. Приготавливали 1 л раствора, содержащего 0,45 г/л NaCl и 0,15 г/л NaNO2 (NO2 0,1 г/л). Проводили ЭХО 660 мл раствора в католите и 330 мл в анолите при силе тока 0,20-0,30 А, напряжении 38-41 В, температуре 19-26°С, в течение 45 мин.Example 2. Prepared 1 l of a solution containing 0.45 g / l NaCl and 0.15 g / l NaNO 2 (NO 2 0.1 g / l). ECHO was performed with 660 ml of a solution in catholyte and 330 ml in anolyte at a current strength of 0.20-0.30 A, voltage 38-41 V, temperature 19-26 ° C, for 45 minutes.
Химическим анализом определено содержание нитрит-ионов: в католите 0,046 г/л, степени удаления нитритов к исходному 54%; в анолите 0,010 г/л, степень удаления 90%, среднее 72%.The chemical analysis determined the content of nitrite ions: in catholyte 0.046 g / l, the degree of removal of nitrite to the original 54%; in anolyte 0.010 g / l, removal rate 90%, average 72%.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет:Thus, the proposed method allows you to:
- повысить эффективность (степень удаления нитрит-ионов);- increase efficiency (degree of removal of nitrite ions);
- снизить расход электропроводной добавки (Na2SO4 и NaCl);- reduce the consumption of conductive additives (Na 2 SO 4 and NaCl);
- привести более полный набор технологических показателей, расширить ассортимент используемых растворов.- bring a more complete set of technological indicators, expand the range of solutions used.
Изменение технологических показателей может привести к ухудшению эффективности обработки.Changes in process performance may result in poor processing performance.
Перечень источников информации, принятых во внимание при экспертизе:The list of sources of information taken into account during the examination:
1. Халемский А.М. и др. Решение проблем очистки воды // Цветная металлургия, 2014, №2. - с. 60.1. Khalemsky A.M. et al. Solving the problems of water purification // Non-ferrous metallurgy, 2014, No. 2. - from. 60.
2. Патент ФРГ №3830850 оп 1990, C02F 1/46.2. German patent No. 3830850 op 1990, C02F 1/46.
3. Патент ФРГ №3933206 оп 1990, C02F 1/46.3. The patent of Germany No. 3933206 op 1990, C02F 1/46.
4. Волынец М.П., Волынец В.Ф. Аналитическая химия азота, М.: Наука, 1977, с. 128.4. Volynets MP, Volynets V.F. Analytical Chemistry of Nitrogen, Moscow: Nauka, 1977, p. 128.
5. Патент RU №2471718 оп 2013, C02F 1/46.5. Patent RU No. 2471718 op 2013, C02F 1/46.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016110634A RU2625466C1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Method for removing nitrite-ions from water solutions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016110634A RU2625466C1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Method for removing nitrite-ions from water solutions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2625466C1 true RU2625466C1 (en) | 2017-07-14 |
Family
ID=59495504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016110634A RU2625466C1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Method for removing nitrite-ions from water solutions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625466C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4312722A (en) * | 1978-10-06 | 1982-01-26 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for preparing nitrites |
DE3830850A1 (en) * | 1988-09-10 | 1990-03-22 | Gutec Gmbh | METHOD FOR REMOVING THE NITRITE AND / OR NITRATE CONTENT IN WATER |
DE3933206A1 (en) * | 1988-10-21 | 1990-04-26 | Asea Brown Boveri | METHOD FOR THE RESIDUAL REMOVAL OF NITRITES AND NITRATES FROM AN AQUEOUS SOLUTION |
RU2122979C1 (en) * | 1995-07-04 | 1998-12-10 | Аджи Бассам Аль | Method of purification of water from nitrates and nitrites |
RU2471718C1 (en) * | 2011-09-19 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тверской государственный университет | Method of removing nitrite ions from water solutions |
-
2016
- 2016-03-22 RU RU2016110634A patent/RU2625466C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4312722A (en) * | 1978-10-06 | 1982-01-26 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for preparing nitrites |
DE3830850A1 (en) * | 1988-09-10 | 1990-03-22 | Gutec Gmbh | METHOD FOR REMOVING THE NITRITE AND / OR NITRATE CONTENT IN WATER |
DE3933206A1 (en) * | 1988-10-21 | 1990-04-26 | Asea Brown Boveri | METHOD FOR THE RESIDUAL REMOVAL OF NITRITES AND NITRATES FROM AN AQUEOUS SOLUTION |
RU2122979C1 (en) * | 1995-07-04 | 1998-12-10 | Аджи Бассам Аль | Method of purification of water from nitrates and nitrites |
RU2471718C1 (en) * | 2011-09-19 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тверской государственный университет | Method of removing nitrite ions from water solutions |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Polatides et al. | Electrochemical reduction of nitrate ion on various cathodes–reaction kinetics on bronze cathode | |
RU2064440C1 (en) | Method of treating water | |
Issabayeva et al. | Electrodeposition of copper and lead on palm shell activated carbon in a flow-through electrolytic cell | |
WO2012040503A2 (en) | Method and apparatus for the electrochemical reduction of carbon dioxide | |
JP2000226682A (en) | Method and device for electrochemical processing | |
WO2007099871A1 (en) | Harmful gas treatment apparatus and water treatment apparatus | |
JP4929430B2 (en) | Electrolyzed water production apparatus and electrolyzed water production method | |
Wang et al. | Efficient electrochemical removal of ammonia with various cathodes and Ti/RuO 2-Pt anode | |
Danilov et al. | Electroplating of Ni-Fe alloys from methanesulfonate electrolytes | |
Ghalwa et al. | Electrochemical degradation of tramadol hydrochloride: Novel use of potentiometric carbon paste electrodes as a tracer | |
Yao et al. | Electrochemically activated peroxymonosulfate with mixed metal oxide electrodes for sulfadiazine degradation: Mechanism, DFT study and toxicity evaluation | |
JP2007105673A (en) | Treating method and treating apparatus of waste water containing nitrate nitrogen and electrolytic cell for treating waste water | |
Saleem et al. | Electrochemical removal of nitrite in simulated aquaculture wastewater | |
CN106957092B (en) | Method for electro-removing ammonia nitrogen by three-dimensional pulse | |
Naumczyk et al. | Tannery wastewater treatment by anodic electrooxidation coupled with electro-Fenton process | |
RU2625466C1 (en) | Method for removing nitrite-ions from water solutions | |
Felix-Navarro et al. | Cyanide degradation by direct and indirect electrochemical oxidation in electro-active support electrolyte aqueous solutions | |
Rondán et al. | High removal efficiency of dye pollutants by anodic Fenton treatment | |
Chaenko et al. | Indirect electrochemical oxidation of aliphatic alcohols to carboxylic acids by active oxygen forms in aqueous media | |
CN110194519B (en) | Method for efficiently removing 1, 4-dioxane by pulse electro-Fenton | |
KR20220068566A (en) | Hydrogen generation apparatus using aqueous ammonia | |
JP5908372B2 (en) | Electrolysis electrode | |
RU2471718C1 (en) | Method of removing nitrite ions from water solutions | |
Delanghe et al. | The carbon‐felt flow‐through electrode in waste water treatment: The case of mercury (II) electrodeposition | |
Ashadullah et al. | Influence of operational parameters on rapid nitrate removal using an electrochemical flow cell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180323 |