SE450249B - PROCEDURE FOR ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF WASTE WATER - Google Patents
PROCEDURE FOR ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF WASTE WATERInfo
- Publication number
- SE450249B SE450249B SE8301959A SE8301959A SE450249B SE 450249 B SE450249 B SE 450249B SE 8301959 A SE8301959 A SE 8301959A SE 8301959 A SE8301959 A SE 8301959A SE 450249 B SE450249 B SE 450249B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- electrodes
- waste water
- soluble
- electrolysis cell
- membrane electrolysis
- 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
- C02F1/463—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation
-
- 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
- C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
- C02F1/36—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/02—Fluid flow conditions
- C02F2301/024—Turbulent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
450 249 2 på elektroderna. Om elektrolyscellen är overksam under låg tid, kan korrosionsprodukter från de lösliga elektroderna igensätta utrymmet mellan elektroderna på ett sådant sätt, att elektrodytan överhuvudtaget icke kan renas medelst slipmedelspartiklar. 450 249 2 on the electrodes. If the electrolytic cell is inactive for a short time, corrosion products from the soluble electrodes can clog the space between the electrodes in such a way that the electrode surface cannot be cleaned at all by means of abrasive particles.
Användning av slipmedelspartiklar, som rör sig i strömmen av det avloppsvatten som skall renas, säkerställer alltså icke den önskade fullständiga och funktionssäkra reningen av elektrodytan, vilket med andra ord innebär att avloppsvattnet icke kommer att behandlas på tillfredsställande sätt.Thus, the use of abrasive particles moving in the stream of the waste water to be purified does not ensure the desired complete and functional cleaning of the electrode surface, which in other words means that the waste water will not be treated satisfactorily.
Ett bättre förfarande för elektrokemisk behandling av avlopps- vatten beskrives i den sovjetryska patentskriften nr 814 881. Detta förfarande är baserat på att avloppsvatt- net får strömma genom en membranelektrolyscell, varvid anolyt och katolyt är avsedda att individuellt bortledas från ett anodrum respektive ett katodrum, under det att katolyten får stâ, varefter anolyten och katolyten blandas med varandra.A better method for electrochemical treatment of waste water is described in Soviet Patent Specification No. 814 881. This method is based on the waste water being allowed to flow through a membrane electrolysis cell, the anolyte and catholyte being intended to be individually discharged from an anode chamber and a cathode chamber, respectively. while the catholyte is allowed to stand, after which the anolyte and the catholyte are mixed with each other.
Den allvarliga nackdelen med detta kända förfarande är att katolyten är mycket svår att få att stå under för fartyg typiska krängnings- och rullningsförhållanden. Även ett annat förfarande för avloppsvattenrening är känt (jämför exempelvis den sovjetryska patentskriften nr 739 004- Vid detta förfarande behandlas havsvattenhal- tigt avloppsvatten i en katodkammare i en membranelektrolyscell, varefter en magnesiumhaltig fällning (återstod) avskiljes och be- handlas i membranelektrolyscellens anodkammare, medan en magnesium- haltig vätska från anodkammaren inmatas i katodkammaren.The serious disadvantage of this known process is that the catholyte is very difficult to withstand under typical tilting and rolling conditions for ships. Another method of wastewater treatment is also known (compare, for example, Soviet Patent Specification No. 739,004). In this method, seawater wastewater is treated in a cathode chamber of a membrane electrolysis cell, after which a magnesium-containing precipitate (residue) is separated and treated in the membrane anode electrolysis cell. a magnesium-containing liquid from the anode chamber is fed into the cathode chamber.
Vid genomförande av detta kända förfarande kan man undvika bildande av avsevärda saltfällningar på elektroderna, men i detta fall uppkommer följande svårigheter, vilka omöjliggör effektiv re- ning av avloppsvatten som innehåller havsvatten. (a) När fällningen behandlas i anodkammaren i elektrolyscel- len, måste anodrummet ha avsevärd volym för att förhindra att fällningen Higensâtter anodrummet, varför avståndet mellan anoden och katoden måste vara stort. Ohmska förluster i elektrolyten re- sulterar därför i en hög spänning över membranelektrolyscellen, vilket ökar elkraftförbrukningen för avloppsvattenbehandling. (b) Vid upprepad behandling av fällningen i anodkammaren med efterföljande inmatning av den magnesiumhaltiga vätskan i katod- kammaren ökar koncentrationen av magnesiumjoner i det avloppsvat- 450 249 3 ten som skall behandlas, vilket medför att magnesiumsalter utfälles när lösningen mättas och att det renade avloppsvattnet blir förore- nat av dessa salter. (c) När avloppsvatten endast behandlas i katodkammaren i elektrolyscellen, utnyttjas hälften av elkraften icke direkt för avloppsvattenrening utan användes för upplösning av den magnesium- haltiga fällningen. (d) För att den magnesiumhaltiga återstoden skall kunna av- skiljas erfordras extra behållare, vilket avsevärt ökar dimensio- nerna hos anläggningen för avloppsvattenrening, under det att re- ningseffektiviteten minskar avsevärt under fartygsförhâllanden, dvs. vid krängning, rullning och vibration.When carrying out this known method, the formation of considerable salt precipitates on the electrodes can be avoided, but in this case the following difficulties arise, which make it impossible to efficiently purify wastewater containing seawater. (a) When the precipitate is treated in the anode chamber of the electrolytic cell, the anode compartment must have a considerable volume to prevent the precipitate from entering the anode compartment, so that the distance between the anode and the cathode must be large. Ohmic losses in the electrolyte therefore result in a high voltage across the membrane electrolysis cell, which increases the electricity consumption for wastewater treatment. (b) During repeated treatment of the precipitate in the anode chamber with subsequent feeding of the magnesium-containing liquid into the cathode chamber, the concentration of magnesium ions in the waste water to be treated increases, causing magnesium salts to precipitate when the solution is saturated and the purified waste water are contaminated by these salts. (c) When wastewater is only treated in the cathode chamber of the electrolytic cell, half of the electricity is not used directly for wastewater treatment but is used to dissolve the magnesium-containing precipitate. (d) In order to be able to separate the magnesium-containing residue, extra containers are required, which considerably increases the dimensions of the wastewater treatment plant, while the treatment efficiency decreases considerably under ship conditions, ie. during heeling, rolling and vibration.
Vissa av dessa nackdelar har eliminerats genom ett förfarande som beskrives i den amerikanska patentskriften nr 4 188 278.Some of these disadvantages have been eliminated by a process described in U.S. Patent No. 4,188,278.
Detta kända förfarande för behandling av vätskor är baserat på att man låter vätskan strömma genom ett område med variabel potential (växelpotential) i en elektrolyscell. Den variabla potentialens (växelpotentialens)rflaming omkastas, varvid vätskan under strömningen utsättes för accelerations- och retardationskraf- ter, vilket resulterar i en intensiv turbulens (virvelbildning) mellan enskilda vätskeskikt. Detta kända förfarande kan genomföras medelst en anordning, som innefattar ett par av huvudelektroder och ett antal mellan huvudelektroderna anordnade hjälpelektroder, var- vid varje huvudelektrod innefattar ett antal elektriskt hopkopp- lade, i samma plan liggande stavar, under det att varje hjälp- elektrod är uppbyggd av från varandra elektriskt isolerade stavar.This known method of treating liquids is based on allowing the liquid to flow through an area of variable potential (switching potential) in an electrolytic cell. The flow of the variable potential (gear potential) is reversed, whereby the liquid is subjected to acceleration and deceleration forces during the flow, which results in an intense turbulence (vortex formation) between individual liquid layers. This known method can be carried out by means of a device comprising a pair of main electrodes and a number of auxiliary electrodes arranged between the main electrodes, each main electrode comprising a number of electrically interconnected rods lying in the same plane, while each auxiliary electrode is made up of electrically insulated rods.
Huvudelektroderna är avsedda att bilda ett område med variabel potential däremellan, varvid vätskan bringas att strömma genom om- rådet med variabel potential, under det att-gasbubblor avlägsnas från elektroderna medelst ultraljud. ' Elkraftförbrukningen för genomförande av detta kända förfaran- de är mycket hög på grund av att anordningen innefattar en ultra- ljudvibrator, som är avsedd att förhindra att salter utfälles på elektrodernas katodyta.The main electrodes are intended to form a variable potential region therebetween, causing the liquid to flow through the variable potential region, while removing gas bubbles from the electrodes by ultrasound. The electrical power consumption for carrying out this known method is very high because the device comprises an ultrasonic vibrator, which is intended to prevent salts from precipitating on the cathode surface of the electrodes.
Om elektroderna är anbragta tvärs vätskeströmningen, kan dess- utom fiberföroreningar fastna vid elektroderna. Dessa förorening- ar kan icke avlägsnas medelst ultraljud, eftersom deras densitet är lika med densiteten hos den vätska som skall behandlas, under 450 249 4 det att intensiva, efter elektroderna liggande virvelbildningsáoner kommer att sönderdela flockar av koagulerade föroreningar, vilket stör koaguleringsförloppet för kolloidala föroreningar, varför av- loppsvattenreningens kvalitet försämras. Dessutom förorsakar vir- velbildningen (turbulensen) i mzfmmen av det avloppsvatten som be- handlas en intensiv omrörning av de i närheten av elektroderna liggande vätskeskikten, varför salter utfälles pâ elektrodytan.In addition, if the electrodes are placed across the liquid flow, fiber contaminants can adhere to the electrodes. These contaminants cannot be removed by ultrasound, as their density is equal to the density of the liquid to be treated, during which intense vortex formation after the electrodes will disintegrate flocks of coagulated contaminants, which interferes with the coagulation process of colloidal contaminants. , which is why the quality of wastewater treatment deteriorates. In addition, the vortex formation (turbulence) in the form of the waste water being treated causes an intense agitation of the liquid layers located near the electrodes, so that salts precipitate on the electrode surface.
Eftersom anordningen för genomförande av detta kända förfarande är försedd med ett nät för uppdelning av den avloppsvattenström som skall behandlas i delströmmar, får anordningen komplicerad konstruk- tion samtidigt som dess funktionssäkerhet minskar på grund av att nätet kan igensättas. För att elektroderna skall kunna fästas vid elektrolyscellens väggar på sådant sätt att de är elektriskt isole- rade från dessa väggar, erfordras isolerlister, eller alternativt måste cellens väggar framställas av ett elektriskt isolerande mate- rial, vilket i hög grad komplicerar elektrolyscellens konstruktion.Since the device for carrying out this known method is provided with a network for dividing the waste water stream to be treated into sub-streams, the device has a complicated construction at the same time as its operational reliability is reduced due to the fact that the network can be clogged. In order for the electrodes to be attached to the walls of the electrolytic cell in such a way that they are electrically insulated from these walls, insulating strips are required, or alternatively the walls of the cell must be made of an electrically insulating material, which greatly complicates the construction of the electrolytic cell.
Ett mer pålitligt förfarande för kemisk behandling av avlopps- vatten är känt genom den sovjetryska patentskriften nr I 808 376. Detta förfarande grundar sig på att avloppsvat- ten får strömma genom en membranelektrolyscell, varvid anolyt och katolyt bortledes individuellt. Den renade anolyten bortföres och katolyten âterföres till en flotationsanordning. Avloppsvatten innehållande tungmetalljoner renas i förväg i en elektrisk koagule- ringsanordning, en flotationsanordning och ett filter, varefter det inmatas i membranelektrolyscellen.A more reliable method of chemical treatment of waste water is known from Soviet Patent Specification No. I 808 376. This method is based on the waste water being allowed to flow through a membrane electrolysis cell, whereby anolyte and catholyte are discharged individually. The purified anolyte is removed and the catholyte is returned to a flotation device. Wastewater containing heavy metal ions is pre-purified in an electrical coagulation device, a flotation device and a filter, after which it is fed into the membrane electrolysis cell.
Vid genomförande av detta kända förfarande för elektrokemisk avloppsvattenrening uppnås det avsedda syftet, dvs. en ökning av avloppsvattnets reningsgrad, genom att den alkaliska katolyten åter- föres till flotationsanordningen, vilket ökar pH-värdet hos det vatten som skall renas.In carrying out this known method for electrochemical wastewater treatment, the intended object is achieved, i.e. an increase in the degree of purification of the waste water, by returning the alkaline catholyte to the flotation device, which increases the pH value of the water to be purified.
Nackdelen med detta kända förfarande är dess låga genomström- ningskapacitet, eftersom en del av vattenströmmen måste återföras till ett recirkulationssteg.The disadvantage of this known method is its low flow capacity, since part of the water stream must be returned to a recirculation stage.
Eftersom man vid genomförande av detta kända förfarande från elektrolyscellens anodrum bortleder det surgjorda renade vattnet till en vattenbassäng eller rör, inverkar detta ogynnsamt på floran och faunan i vattenbassängerna, varjämte rörledningarna utsättes för intensiv korrosion. [-7 450 249 5 Ytterligare en nackdel med detta kända förfarande är att man måste använda ett filter, vilket släpper igenom fina förorenings- ämnen och igensättes av grövre föroreningsämnen, varför filtret måste regenereras.Because in carrying out this known process, the acidified purified water is diverted from the anode chamber of the electrolytic cell to a water basin or pipe, this adversely affects the flora and fauna of the water basins, and the pipelines are exposed to intense corrosion. Another disadvantage of this known method is that a filter must be used, which transmits fine contaminants and is blocked by coarser contaminants, so the filter must be regenerated.
Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att eliminera samtliga nämnda nackdelar genom att ordna de avloppsvat- tenströmmar som skall renas på ett sådant sätt, att anolyten och katolyten behandlas individuellt i respektive utrymmen mellan elektro- der i membranelektrolysceller med lösliga och olösliga elektroder.The main object of the present invention is to eliminate all the mentioned disadvantages by arranging the waste water streams to be purified in such a way that the anolyte and the catholyte are treated individually in respective spaces between electrodes in membrane electrolysis cells with soluble and insoluble electrodes.
Detta uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst ett förfa- rande för elektrokemisk rening av avloppsvatten, exempelvis fartyge- avloppsvatten, vid vilket det avloppsvatten som skall behandlas får strömma genom membranelektrolysceller med olösliga och lösliga elektroder, anolyten och katolyten bortledes individuellt (separat) med efterföljande blandning av anolyten med katolyten, och det re- nade avloppsvattnet bortföres, varvid det för föreliggande uppfin- ning utmärkande är att den anolyt och den katolyt som skall bort- ledas individuellt framställes i membranelektrolyscellen med olös- liga elektroder och därefter inmatas i membranelektrolyscellen med lösliga elektroder av exempelvis aluminium, varvid anolyten och katolyten från membranelektrolyscellen med olösliga elektroder paral- lellt inmatas i ett anodrum respektive ett katodrum i membranelektro- lyscellen med lösliga elektroder.This is achieved according to the present invention by means of a process for electrochemical purification of waste water, for example vessel waste water, in which the waste water to be treated is allowed to flow through membrane electrolysis cells with insoluble and soluble electrodes, the anolyte and the catholyte are discharged individually (separately) with subsequent mixing the anolyte with the catholyte, and the purified waste water is removed, it being characteristic of the present invention that the anolyte and the catholyte to be discharged are individually produced in the membrane electrolysis cell with insoluble electrodes and then fed into the membrane electrolysis cell with soluble electrodes for example aluminum, wherein the anolyte and the catholyte from the membrane electrolysis cell with insoluble electrodes are fed in parallel into an anode space and a cathode space, respectively, into the membrane electrolysis cell with soluble electrodes.
När de vätskeströmmar som behandlas bringas att strömma paral- lellt, blandas de i närheten av elektroderna befintliga vätskeskik- ten icke med den kvarvarande strömmen av avloppsvatten, varför det avloppsvatten som behandlas får hög alkalitet och hög syrahalt i de i närheten av de lösliga elektroderna liggande utrymmena, vilket , bidrar till att förhindra att olösliga saltavsättningar bildas när elektroderna löses.When the liquid streams being treated are caused to flow in parallel, the liquid layers present in the vicinity of the electrodes do not mix with the remaining stream of waste water, so that the waste water treated has a high alkalinity and high acid content in the vicinity of the soluble electrodes. the spaces, which, helps to prevent the formation of insoluble salt deposits when the electrodes dissolve.
Det är lämpligt, att man i anodrummet i membranelektrolyscellen med lösliga elektroder inmatar avloppsvatten, vars pH-värde är 1-1,5 enheter lägre än hydratbildnings-pH-värdet för joner av den lösliga metallen, och att man i katodrummet i membranelektrolyscellen med lösliga elektroder inmatar avloppsvatten, vars pH-värde är 1-1,5 enheter högre än hydratbildnings-pH-värdet för joner av den lösliga metallen.It is advisable to feed wastewater in the anode space of the membrane electrolysis cell with soluble electrodes, the pH value of which is 1-1.5 units lower than the hydrate-forming pH value of ions of the soluble metal, and that in the cathode space of the membrane electrolysis cell with soluble electrodes feed into wastewater, the pH of which is 1-1.5 units higher than the hydrate formation pH of ions of the soluble metal.
Vid dylika pH-värden är aluminiumhydroxid termodynamiskt insta- bil, varvid den löses under bildning av Al3+ - och AlOš5joner, var- för återstoden icke utfälles i utrymmet mellan elektroderna. 450 249 6 Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 schematiskt visar en anordning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen för elektro- kemisk rening av avloppsvatten, och fig. 2 visar ett jämvíktsdiagram för systemet Al-H20. .At such pH values, aluminum hydroxide is thermodynamically unstable, dissolving to form Al3 + and AlO5 ions, so the residue does not precipitate in the space between the electrodes. The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 schematically shows a device for carrying out the method according to the invention for electrochemical treatment of waste water, and Fig. 2 shows an equilibrium diagram for the system Al-H 2 O. .
Obehandlat avloppsvatten strömmar genom ett rörstycke 1 in i en membranelektrclyscell 2 med olösliga elektroder samtidigt som det delar sig i tvâ strömmar. Membranelektrolyscellen 2 är me- delst ett membran 3 av glastyg uppdelad i ett anodrum 4 och ett ° katodrum 5, i vilka en anod 6 av grafit respektive en katod 7 av grafit är anordnade. Anoden 6 och katoden 7 är avsedda att matas med en spänning från en elektrisk, på ritningen icke visad ström- källa. Anod- och katodrummen 4 respektive 5 i membranelektrolys- cellen 2 med olösliga elektroder är försedda med utloppsrörstycken 8 respektive 9 för bortledning av anolyt respektive katolyt. Ut- loppsrörstyckena 8 och 9 är genom slangar 10 respektive 11 och mottagningsrörstycken 12 respektive 13 förbundna med ett anodrum 14 respektive ett katodrum 15 i en membranelektrolyscell 16 med lösliga elektroder 17 och 18 av exempelvis aluminium. Anodrummet 14 och katodrummet 15 är skilda från varandra medelst ett membran 19 av glastyg. De behandlade avloppsvattenströmmarna bortföres från membranelektrolyscellen 16 genom utloppsrörstycken 20 och 21, blan- das med varandra i ett uppsamlingsrör 22 och inmatas i en separe- ringsanordning för avskiljning avdet rena(de) vattnet. Samtidigt som avloppsvattnet strömmar ut från utrymmet mellan elektroderna i elektrolyscellen med lösliga elektroder, neutraliseras avlopps- vattnet, varvid i avloppsvattenvolymen bildas flockar av hydroxid av den lösliga metallen, exempelvis aluminium, vilka flockar adsor- berar föroreningarna i det avloppsvatten som behandlas.Untreated wastewater flows through a piece of pipe 1 into a membrane electric light cell 2 with insoluble electrodes at the same time as it divides into two streams. The membrane electrolysis cell 2 is by means of a membrane 3 of glass fabric divided into an anode space 4 and a ° cathode space 5, in which an anode 6 of graphite and a cathode 7 of graphite, respectively, are arranged. The anode 6 and the cathode 7 are intended to be supplied with a voltage from an electrical power source, not shown in the drawing. The anode and cathode drums 4 and 5, respectively, in the membrane electrolysis cell 2 with insoluble electrodes are provided with outlet pipe sections 8 and 9, respectively, for discharging anolyte and catholyte, respectively. The outlet pipe sections 8 and 9 are connected by hoses 10 and 11 and receiving pipe sections 12 and 13, respectively, to an anode compartment 14 and a cathode compartment 15, respectively, in a membrane electrolysis cell 16 with soluble electrodes 17 and 18 of, for example, aluminum. The anode compartment 14 and the cathode compartment 15 are separated from each other by means of a membrane 19 of glass fabric. The treated wastewater streams are removed from the membrane electrolysis cell 16 through outlet pipe sections 20 and 21, mixed with each other in a collecting pipe 22 and fed into a separation device for separating the clean water (s). At the same time as the wastewater flows out of the space between the electrodes in the electrolysis cell with soluble electrodes, the wastewater is neutralized, whereby in the wastewater volume flocks of hydroxide of the soluble metal are formed, for example aluminum, which flocs adsorb the pollutants in the treated wastewater.
De bildade flockarna av koaguleringsmedel med adsorberade föroreningsämnen ledes till vätskeytan medelst vät- och syrgasbubb- lor, vilka avges vid elektrolysen, varför skumbildning uppträder.The formed flocs of coagulants with adsorbed contaminants are led to the liquid surface by means of hydrogen and oxygen bubbles, which are emitted during the electrolysis, so that foaming occurs.
Uppfinningen belyses närmare nedan medelst ett konkret exempel på genomförande av förfarandet enligt uppfinningen för elektrokemisk avloppsvattenrening. = Exempel. Vid genomförande av elektrolysen får elektrisk ström flyta genom grafit- och aluminiumelektroder i den i fig. 1 visade anordningen, varvid pH-värdet hos det avloppsvatten som behandlas är 3-3,5 i anodrummet och 10-11,2 i katodrummet. De lösliga och 450 249 ¿ 7 de olösliga elektroderna matas med en elektrisk ström med ström- styrkan 45A respektive 55A. Avloppsvattenflödet genom elektrolys- cellen är 1000 liter/h.The invention is further elucidated below by means of a concrete example of carrying out the method according to the invention for electrochemical wastewater treatment. = Example. In carrying out the electrolysis, electric current is allowed to flow through graphite and aluminum electrodes in the device shown in Fig. 1, the pH value of the waste water being treated being 3-3.5 in the anode space and 10-11.2 in the cathode space. The soluble and 450 249 ¿7 the insoluble electrodes are supplied with an electric current with a current of 45A and 55A, respectively. The wastewater flow through the electrolysis cell is 1000 liters / h.
Med 30 minuters mellanrum omkastas polariteten hos de båda elektrodparen i de båda elektrolyscellerna.At 30 minute intervals, the polarity of the two electrode pairs in the two electrolysis cells is reversed.
Jämviktsdiagrammet för systemet A13*-A102' -3H2O visar, att aluminiumhydroxid vid ett pH-värde under 4,5 och ett pH-värde över 9,1 är termodynamiskt instabil och löses under bildning av Al3+- och A102--joner. Vid visuell avsyning upptäckas icke någon fäll- ning på de lösliga och olösliga elektrodernas yta även om elektro- lyscellen får arbeta under en tid av 950 timmar, varvid pH-värdet vid uppsamlingsrörets utlopp i detta fall varierar mellan 8,8 och 7,6. _ Funktionssäkerheten vid genomförande av förfarandet enligt upp- finningen kontrolleras genom att elektrisk ström växelvis matas till membranelektrolyscellerna med lösliga och olösliga elektroder.The equilibrium diagram for the system A13 * -A102 '-3H2O shows that aluminum hydroxide at a pH value below 4.5 and a pH value above 9.1 is thermodynamically unstable and dissolves to form Al3 + and A102 ions. Upon visual inspection, no precipitate is detected on the surface of the soluble and insoluble electrodes, even if the electrolytic cell is allowed to operate for a period of 950 hours, the pH value at the outlet of the collecting tube in this case varying between 8.8 and 7.6. The functional safety in carrying out the method according to the invention is checked by supplying electric current alternately to the membrane electrolysis cells with soluble and insoluble electrodes.
Om membranelektrolysoellen med lösliga elektroder inkopplas, får en elektrisk ström med en täthet av 5 mA/cmz flyta genom aluminium- elektroderna, samtidigt som avloppsvatten med ett pH-värde av 7-8 tillföres.If the membrane electrolyte with soluble electrodes is switched on, an electric current with a density of 5 mA / cm2 is allowed to flow through the aluminum electrodes, at the same time as waste water with a pH value of 7-8 is supplied.
Det avloppsvatten som strömmar ut från anodrummet respektive katodrummet har ett pH-värde av 4,3-4,5 respektive 9,1-9,3. Pola- riteten omkastas med 30 minuters mellanrum. I detta fall bildas en lucker återstod (fällning) vid elektrodytan. Analys av åter- stoden medelst en IR-spektrofotometer visar, att återstoden består av aluminiumhydroxid blandad med magnesiumhydroxid. Efter en drift- ,tid av 30-40 timmar igensätter återstoden anod- och katodrummen praktiskt taget fullständigt. Efter avslutad elektrolys observeras korrosionsangrepp på de lösliga aluminiumelektroderna under samti- dig bildning av en fällning, som huvudsakligen består av aluminium- hydroxid.The wastewater flowing out of the anode chamber and the cathode chamber, respectively, has a pH value of 4.3-4.5 and 9.1-9.3, respectively. The polarity is reversed at 30-minute intervals. In this case a loose residue is formed (precipitate) at the electrode surface. Analysis of the residue by means of an IR spectrophotometer shows that the residue consists of aluminum hydroxide mixed with magnesium hydroxide. After an operating time of 30-40 hours, the remainder clogs the anode and cathode drums almost completely. After completion of electrolysis, corrosion attacks are observed on the soluble aluminum electrodes while forming a precipitate, which mainly consists of aluminum hydroxide.
När avloppsvatten får strömma endast genom membranelektrolys- cellen med olösliga elektroder (med membranelektrolyscellen med lösliga elektroder bortkopplad) vid en strömtäthet av 4 mA/cmz, uppvisar det avloppsvatten som strömmar ut från anodrummet respek- tive katodrummet ett pH-värde av 2,9 respektive 11,1. Vid katod- ytan bildas i detta fall en vitfärgad återstod. Analys av återsto- den visar att denna företrädesvis består av magnesiumhydroxid.When waste water is allowed to flow only through the membrane electrolysis cell with insoluble electrodes (with the membrane electrolysis cell with soluble electrodes disconnected) at a current density of 4 mA / cm 2, the waste water flowing out of the anode compartment and the cathode compartment, respectively, has a pH value of 2.9 and 2.9, respectively. 11.1. In this case, a white-colored residue is formed at the cathode surface. Analysis of the residue shows that it preferably consists of magnesium hydroxide.
När polariteten omkastas, löses återstoden från elektrodytan (ka- todytan). 450 249 8 När endast membranelektrolyscellen med lösliga elektroder är verksam, bildas alltså vid elektrodytan en återstod, som förhindrar att avloppsvatten renas elektrokemiskt,under det att vid elektrolys utan polaritetsväxling en återstod bildas även vid grafitelektroder- nas yta, vilken återstod avlägsnas samtidigt som elektrodernas po- laritet omkastas. I I fig. 2 visas ett jämviktsdiagram för systemet Al-H 0. De båda vertikala linjerna representerar jämvikten Al3+ Z A1203'3H2° respektive Al O '3H Olzf A10 _ 2 3 2 2 ' Det framgår av detta diagram, att Al få 3+- och Al0å'-joner är termodynamiskt stabila vid ett pH understigande 4,5 och ett pH överstigande 9,1. _ Om pH-värdet är 1-1,5 enheter lägre (i det sura området) eller högre (i det alkaliska området) än hydratbildnings-pH-värdet för joner av den lösliga metallen, är aluminiumhydroxid termodynamiskt instabil, varvid den löses under bildande av A13*-och A102--joner.When the polarity is reversed, the residue is dissolved from the electrode surface (cathode surface). Thus, when only the membrane electrolysis cell with soluble electrodes is active, a residue is formed at the electrode surface which prevents wastewater from being electrochemically purified, while in electrolysis without polarity change a residue is also formed at the surface of the graphite electrodes, which residue is removed at the same time as the electrodes. - larity reversed. Fig. 2 shows an equilibrium diagram for the system Al-H 0. The two vertical lines represent the equilibrium Al3 + Z A1203'3H2 ° and Al O '3H Olzf A10 _ 2 3 2 2' It appears from this diagram that Al get 3+ and Al 2 O 3 ions are thermodynamically stable at a pH below 4.5 and a pH above 9.1. If the pH is 1-1.5 units lower (in the acidic range) or higher (in the alkaline range) than the hydrate-forming pH of soluble metal ions, aluminum hydroxide is thermodynamically unstable, dissolving during formation of A13 * and A102 ions.
Förfarandet enligt föreliggande uppfinning har följande för- delar framför samtliga kända reningsförfaranden. (a) Förfarandet enligt uppfinningen bidrar till högre verk- ningsgrad, eftersom elektrolyscellens s.k. överföringskapacitet ökar genom avlägsnande av återstoden av hydroxid av den anodlösliga me- tallen från de lösliga elektroderna. (b) Uppfinningen bidrar till att avsevärt minska tillverknings- kostnaden för anordningen för genomförande av förfarandet, eftersom inga speciella anordningar för filtrering, koagulering och återvin- l ning erfordras. (c) Processutrustningen utsättes icke för korrosion.The process of the present invention has the following advantages over all known purification processes. (a) The method according to the invention contributes to higher efficiency, since the so-called electrolysis cell transfer capacity increases by removing the residual hydroxide of the anode soluble metal from the soluble electrodes. (b) The invention helps to significantly reduce the manufacturing cost of the device for carrying out the process, since no special devices for filtration, coagulation and recovery are required. (c) Process equipment is not subject to corrosion.
I det föregående beskrives några särskilda utföringsformer av förfarandet enligt uppfinningen. Det kan emellertid observeras, att man kan genomföra olika, för fackmän uppenbara ändringar och modifieringar inom uppfinningens ram.In the foregoing, some particular embodiments of the method according to the invention are described. It can be observed, however, that various changes and modifications obvious to those skilled in the art can be made within the scope of the invention.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823414564A SU1318535A1 (en) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | Method for electrochemical treatment of waste water |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8301959D0 SE8301959D0 (en) | 1983-04-08 |
| SE8301959L SE8301959L (en) | 1983-10-14 |
| SE450249B true SE450249B (en) | 1987-06-15 |
Family
ID=21003622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8301959A SE450249B (en) | 1982-04-13 | 1983-04-08 | PROCEDURE FOR ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF WASTE WATER |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58207989A (en) |
| DE (1) | DE3312744A1 (en) |
| FI (1) | FI72708C (en) |
| SE (1) | SE450249B (en) |
| SU (1) | SU1318535A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992006040A1 (en) * | 1990-09-27 | 1992-04-16 | Guldager Electrolyse A/S | A method for corrosion-proofing of a water system |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0231100A3 (en) * | 1986-01-21 | 1989-07-12 | Wilfred Anthony Murrell | Water cleaning system |
| JPH07115017B2 (en) * | 1987-07-21 | 1995-12-13 | 龍夫 岡崎 | Electrolytic unit for generating electrolyzed water |
| RU2096337C1 (en) * | 1996-09-05 | 1997-11-20 | Витольд Михайлович Бахир | Installation for electrochemically cleaning water and/or aqueous solutions |
| CN100368261C (en) * | 2005-07-31 | 2008-02-13 | 大连海事大学 | Water electrolytic treatment system of ballast for cruising |
| DE102011016838A1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | Voith Patent Gmbh | Process for treating liquids and dispersions with metal ions produced electrolytically using a two-chamber electrolysis cell |
| DE102011085967A1 (en) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Process for the neutralization of negatively charged contaminants in aqueous media |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1177081B (en) * | 1960-04-06 | 1964-08-27 | Guldager Electrolyse | Process for the electrolytic removal of colloidal substances from wastewater containing wetting agents |
| SU739004A1 (en) * | 1976-06-01 | 1980-06-05 | Украинский Институт Инженеров Водного Хозяйства | Method of electrolytic purification of waste water |
| US4188278A (en) * | 1977-09-21 | 1980-02-12 | Institut Fur Biomedizinische Technik | Apparatus for degerminating fluids |
| SU814881A1 (en) * | 1978-06-08 | 1981-03-23 | Filipchuk Viktor L | Electrochemical method of water softening |
| SU808376A1 (en) * | 1978-11-28 | 1981-02-28 | Украинский Институт Инженеровводного Хозяйства | Unit for waste water purification |
-
1982
- 1982-04-13 SU SU823414564A patent/SU1318535A1/en active
-
1983
- 1983-04-08 DE DE19833312744 patent/DE3312744A1/en active Granted
- 1983-04-08 SE SE8301959A patent/SE450249B/en not_active IP Right Cessation
- 1983-04-11 FI FI831206A patent/FI72708C/en not_active IP Right Cessation
- 1983-04-12 JP JP6310583A patent/JPS58207989A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992006040A1 (en) * | 1990-09-27 | 1992-04-16 | Guldager Electrolyse A/S | A method for corrosion-proofing of a water system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58207989A (en) | 1983-12-03 |
| JPS637119B2 (en) | 1988-02-15 |
| DE3312744C2 (en) | 1987-12-03 |
| SE8301959D0 (en) | 1983-04-08 |
| DE3312744A1 (en) | 1983-10-20 |
| SE8301959L (en) | 1983-10-14 |
| FI72708C (en) | 1987-07-10 |
| FI831206L (en) | 1983-10-14 |
| FI831206A0 (en) | 1983-04-11 |
| SU1318535A1 (en) | 1987-06-23 |
| FI72708B (en) | 1987-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4623436A (en) | Method and apparatus for removing impurities from liquids | |
| EP2010456B1 (en) | Process and apparatus for sewage water purification | |
| US8048279B2 (en) | Method and apparatus for electrocoagulation of liquids | |
| JPH0839074A (en) | Method and device for treating industrial waste water by electrolysis | |
| CA2698880A1 (en) | Method and apparatus for electrocoagulation | |
| JPWO2005123606A1 (en) | Liquid processing equipment | |
| EP0480055B1 (en) | Method of purifying lacustrine water and filthy water purification boat | |
| SE450249B (en) | PROCEDURE FOR ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF WASTE WATER | |
| CN113443758A (en) | Full-quantitative pretreatment device, treatment system and treatment method for landfill leachate | |
| JP2000334462A (en) | Packed bed type electrochemical water treating device and method therefor | |
| US857277A (en) | Electrolytic process of purifying liquids. | |
| RU2096337C1 (en) | Installation for electrochemically cleaning water and/or aqueous solutions | |
| SU1675215A1 (en) | Method for sewage purification against ions metals and device for it realization | |
| EP4324796A1 (en) | A flotation column and a system for treatment of wastewater containing said flotation column | |
| SU1470668A1 (en) | Apparatus for electrochemical treatment of waste water | |
| RU2360869C2 (en) | Device for electrolytic processing of oil-containing waters | |
| KR101568169B1 (en) | Electrolytic type wastewater treatment apparatus and Ship ballaster water purification system comprising electrolytic type wastewater treatment apparatus | |
| CN217498942U (en) | Desulfurization waste water resourceful treatment device | |
| SU739004A1 (en) | Method of electrolytic purification of waste water | |
| SE455193B (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF SEAWATER-WASTEWATER | |
| KR101675574B1 (en) | Device for Change Sewage Treatment Plant Effluent into Reuse Water Using High Speed Liquid-Solid Separation System | |
| RU2091320C1 (en) | Installation for electrochemical treatment of water and/or aqueous solutions | |
| RU2043308C1 (en) | Method for electrochemical purification of drinkable water | |
| RU6562U1 (en) | WATER TREATMENT PLANT | |
| RU20498U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTION OF SHIP DESIGNS FROM Fouling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8301959-6 Effective date: 19921108 Format of ref document f/p: F |