SK4052001A3 - Method for treating organic substances in an aqueous medium, in particular effluents and electrochemical device for implementing said method - Google Patents

Method for treating organic substances in an aqueous medium, in particular effluents and electrochemical device for implementing said method Download PDF

Info

Publication number
SK4052001A3
SK4052001A3 SK405-2001A SK4052001A SK4052001A3 SK 4052001 A3 SK4052001 A3 SK 4052001A3 SK 4052001 A SK4052001 A SK 4052001A SK 4052001 A3 SK4052001 A3 SK 4052001A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
treatment method
electrochemical
anode
composition
organic substances
Prior art date
Application number
SK405-2001A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Jean-Francois Fauvarque
Patrice Simon
Christian Sarrazin
Original Assignee
Cnam Conservatoire Nat Des Art
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cnam Conservatoire Nat Des Art filed Critical Cnam Conservatoire Nat Des Art
Publication of SK4052001A3 publication Critical patent/SK4052001A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/10Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing sonic or ultrasonic vibrations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C02F1/36Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F1/46114Electrodes in particulate form or with conductive and/or non conductive particles between them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46119Cleaning the electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46115Electrolytic cell with membranes or diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612Controlling or monitoring
    • C02F2201/46125Electrical variables
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/04Disinfection

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

The invention concerns a method for electrochemical treatment of an aqueous composition comprising one or several organic substances, using an electrochemical reactor comprising an anode section and a cathode section, said sections being separated by a suitable separator. The invention is characterised in that it consists in introducing said aqueous composition into said electrochemical reactor anode section, said anode section containing a liquid support wherein suspended electrochemically active particles are present and in simultaneously or successively subjecting the medium derived from the introduction of said aqueous composition to an oxidation potential and the action of ultrasounds. The invention also concerns en elctrochemical device, in particular for implementing said method.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Predložený vynález sa týka spôsobu elektrochemickej úpravy vodnej zlúčeniny obsahujúcej jednu alebo niekoľko organických látok prítomných v odpadových vodách, pomocou elektrochemického reaktora, ktorý obsahuje anódovú časť a katódovú časť, spomenuté časti sú oddelené prispôsobeným oddeľovačom.The present invention relates to a process for the electrochemical treatment of an aqueous compound comprising one or more organic substances present in waste water by means of an electrochemical reactor comprising an anode portion and a cathode portion, said portions being separated by a suitable separator.

Predložený vynález sa týka tiež elektrochemického zariadenia s kvapalným elektrolytom, najmä pre uskutočnenie tohto spôsobu úpravy.The present invention also relates to an electrochemical device with liquid electrolyte, in particular for carrying out this treatment method.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Je známe, že možno uskutočniť odbúravanie organických zlúčenín v roztoku použitím rôznych známych techník, ako je generácia ozónu v roztoku určenom na ďalšiu úpravu (P.Kôtz & S.Stucki - J.EIectroanal, Chem. 228, 4071987), použitie baktérií, ktoré špecificky ničia niektoré zlúčeniny (S.W.Hooper, C.A.Pettigrew & G.S.Sailer Environ. Toxicol. Chem. Vol. 9 - str. 655 - 1990), použitie elektrochémie, ktorá umožňuje odstránenie niekoľko ľahko oxidovateľných organických zlúčenín (J.O'M.Bockris - „Environmental Chemistry“, Plénum Press, NY -1977) alebo použitie ultrazvuku, ktorý bol použitý na rozbitie niektorých molekúl obsahujúcich aromatické jadrá (G.J.Price, P.Matthias & E.J.Lenz-Trans. IchemE., vol. 72 časť B, február 1994).It is known that the degradation of organic compounds in solution can be accomplished using various known techniques, such as the generation of ozone in a solution to be treated (P.Kôtz & S.Stucki - J. Ectroanal, Chem. 228, 4071987), the use of bacteria which specifically destroy certain compounds (SWHooper, CAPettigrew & GSSailer Environ. Toxicol. Chem. Vol. 9 - pp. 655-1990), the use of electrochemistry that allows the removal of several readily oxidizable organic compounds (J.O'M.Bockris - "Environmental Chemistry", Plenum Press, NY -1977) or the use of ultrasound, which was used to break down some molecules containing aromatic nuclei (GJPrice, P. Matthias & EJLenz-Trans. IchemE., Vol. 72 Part B, February 1994) ).

Elektrochemické spálenie benzochinónu je napríklad navrhnuté v článku, ktorého autori sú J.Feng, L.L.Houk, D.C.Johnson, S.N.Lowery & J.J.Carey (J.EIectrochem. Soc. Vol. 142, n° 11 z novembra 1995 - str. 3626/3631). Použitý • ···· ·· ·· ·· ··· ··· ··· • ··· · · ··· · ·For example, the electrochemical combustion of benzoquinone is suggested in an article by J.Feng, LLHouk, DCJohnson, SNLowery & JJCarey (J.Ectrochem. Soc. Vol. 142, n ° 11, November 1995 - pages 3626/3631). ). Used • ···················

-2• ···· · · · ·· ·· ·· ··· dvojplášťový reaktor obsahuje jednu komoru s jednou časťou, v ktorej sú umiestnené jedna titánová anóda obalená oxidom zmesi železo/olovo udržiavaná na teplote 60° C pomocou prispôsobenej cirkulácie a jedna katóda z antikorovej ocele 316. Táto montáž umožňuje autorom elektrochemický odbúravať p-benzochinón v acetátovom prostriedku (pH 5), avšak autori zaznamenali vytváranie hnedých až čiernych zlúčenín, ktoré vznikajú z predpokladaného tvorenia humínových zlúčenín počas kondenzácie/ odbúravania pri pokusných podmienkach.The double-shell reactor contains a single-compartment chamber containing one titanium anode coated with an iron / lead oxide maintained at 60 ° C by means of an adapted circulation. and one stainless steel cathode 316. This assembly allows the authors to electrochemically degrade p-benzoquinone in an acetate composition (pH 5), but the authors noted the formation of brown to black compounds resulting from the anticipated formation of humic compounds during condensation / degradation under experimental conditions.

Pozorovaná kinetika odbúravania pri týchto podmienkach je pomalá, pretože úprava trvajúca 40 hodín je navrhovaná predtým, než CHSK (chemická spotreba kyslíka) klesne na hodnotu v podstate nulovú; poškodenie elektród je zaznamenané dokonca pri slabých prúdoch (10 mA/cm2).The degradation kinetics observed under these conditions is slow, as a 40 hour treatment is proposed before the COD (chemical oxygen demand) drops to a value of substantially zero; electrode damage is even recorded at low currents (10 mA / cm 2 ).

V inom článku je anódová oxidácia fenolu za prítomnosti NaCl navrhovaná počas úpravy brakických vôd (Ch.Comninellis & A.Nerini v Journal of Applied Electrochemistry 25 (1995)pp 23/28); navrhovaná úprava je uskutočňovaná v reaktore 4 litrového obsahu v uzatvorenom obehu, v ktorom sa obeh roztoku uskutočňuje počas úpravy na anódach z rôznych zlúčenín: Pt, SnO2/Ti, lrO2/Ti, RuO2/Ti , PbO2/Ti. Katalytická úloha NaCl bola preukázaná v prípade použitia oxidu irídia. Zároveň v lepšom z prípadov navrhnutá úprava vedie k úplnému odbúravaniu fenolu (102M) za tri až štyri hodiny pre objem 4 litre (teda rýchlosť odbúravania 5 x 104 mol/h): použité prúdové hustoty sú v rozmedzí od 50 mA/cm2 do 300 mA/cm2 pri teplote 50 °C a pH 12,2. Odbúravanie fenolu sa teda získa v pomere od 45 mAh/g do 55 mAh/g ku prostriedku.In another article, the anode oxidation of phenol in the presence of NaCl is suggested during brackish water treatment (Ch.Comninellis & A. Nerini in Journal of Applied Electrochemistry 25 (1995) pp 23/28); the proposed treatment is carried out in a 4 liter closed-loop reactor in which the solution is circulated during treatment on anodes from various compounds: Pt, SnO 2 / Ti, IrO 2 / Ti, RuO 2 / Ti, PbO 2 / Ti. The catalytic role of NaCl has been demonstrated when iridium oxide is used. At the same time, in the better case, the proposed treatment leads to a complete degradation of phenol (10 2 M) in three to four hours for a 4 liter volume (ie 5 x 10 4 mol / h degradation rate): current densities used range from 50 mA / cm 2 to 300 mA / cm 2 at 50 ° C and pH 12.2. Thus, phenol degradation is obtained in a ratio of from 45 mAh / g to 55 mAh / g to the composition.

V inom článku J.L.Boudenne, O.Cerclier, J.Galéa, E.Van der Vlist (Applied Catalysis A: General 143 (1996) 185-202) opisujú oxidáciu vodného roztoku fenolu pomocou elektródy zo sadzí v suspenzii.In another article, J. L. Bouenne, O.Cerclier, J. Galea, E. Van der Vlist (Applied Catalysis A: General 143 (1996) 185-202) describe the oxidation of an aqueous phenol solution using a carbon black electrode in suspension.

V ďalšom článku KI.Kawabata & Sl.Umemura (Ultrasonic Symposium (1992)) navrhujú využiť účinok sonochemických reakcií pomocou fokusácie ultrazvuku. Avšak ich práce sa týkajú len oxidácie jodidov a opierajú sa o inéIn another article, K. Kawabata & Umemura (Ultrasonic Symposium (1992)) propose to utilize the effect of sonochemical reactions by ultrasound focusing. However, their work only concerns the oxidation of iodides and relies on others

-3• ···· ·9 ·· ·· ··· · · · ··· • ··· · ···· · · • ···· ··· ·· ·· ·· ··· práce, ktoré podporujú tézu, že ultrazvuk spôsobuje vysoké lokálne teploty a veľké lokálne tlaky v blízkosti vytvorených bublín (kavitácií).-3 · ···· 9 ·········································· works that support the hypothesis that ultrasound causes high local temperatures and high local pressures near the formed bubbles (cavitations).

V inom článku navrhli G.J.Price, P.Matthias & E.J.Lenz (Trans IchemE, vol. 72, časť B, február 1994-pp 27/31) použitie ultrazvuku veľmi veľkej intenzity na odbúravanie aromatických zlúčenín vo vodnom roztoku. Cielenými zlúčeninami boli PBC (polychlorideriváty bifenylu) ako aj iné organické zlúčeniny s obsahom chlóru, ale tiež veľmi karcinogénne zlúčeniny, ako určité polyaromatické uhľovodíky. Stabilita týchto zlúčenín ich robí ťažko odbúravateľnými, čo viedlo autorov k návrhu na použitie ultrazvuku veľmi veľkej intenzity. Táto technika bola navrhnutá už v 50. rokoch, aby sa odbúravali zlúčeniny typu benzénu, fenolu, halogénbenzénu, atď s nízkymi koncentráciami. Avšak týmto spôsobom sa len pomaly odbúravali zlúčeniny (minimálne jedna hodina úpravy na intenzitu ultrazvuku 30W/cm2). Navrhované intenzity na uskutočnenie spôsobu sú veľmi vysoké: 10 kW/liter. Prípadne vytvorené zlúčeniny na odbúravanie však neboli zatiaľ analyzované.In another article, GJ Price, P. Matthias & EJLenz (Trans IchemE, vol. 72, part B, February 1994-pp 27/31) suggested the use of ultrasound of very high intensity to degrade aromatic compounds in aqueous solution. The targeted compounds were PBCs (polychloro-biphenyl derivatives) as well as other organic compounds containing chlorine, but also very carcinogenic compounds such as certain polyaromatic hydrocarbons. The stability of these compounds makes them difficult to degrade, leading the authors to propose the use of ultrasound of very high intensity. This technique was designed as early as the 1950s to degrade compounds such as benzene, phenol, halobenzene, etc. at low concentrations. However, in this way only compounds were slowly degraded (at least one hour of treatment to an ultrasound intensity of 30W / cm 2 ). The proposed intensities for carrying out the process are very high: 10 kW / liter. However, any degradation compounds formed have not yet been analyzed.

Výskum pôvodných a lacných techník na odbúravanie organických zlúčenín v roztoku v posledných rokoch postúpil dopredu, takže tieto sú schopné zabezpečiť výsledok so stále prísnejšími obmedzeniami spojenými so súčasnými ekologickými záujmami; cieľom týchto techník je tiež úspora prvotných surovín tým, že znižujú objemy odpadov spojených so súčasnými znečisťujúcimi priemyselnými aktivitami.Research on original and inexpensive techniques for degrading organic compounds in solution has progressed in recent years, so that they are able to deliver the result with increasingly stringent constraints associated with current environmental concerns; these techniques also aim to save raw materials by reducing waste volumes associated with current polluting industrial activities.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Predmetom predloženého vynálezu je navrhnúť spôsob odbúravania organických zlúčenín zvlášť vo vodnom roztoku, ktorý je založený na spojení dvoch obvykle navrhovaných známych techník; avšak voči už známym technikám, aspoň čo sa týka odbúravania týchto zlúčenín, používaná elektróda je v disperznej forme a podľa prispôsobeného pokusného protokolu, ktorý umožňuje odstrániť prakticky celú pasiváciu spomenutej elektródy • ···· · ·· ·· ··· ··· ··· • ··· · · ··· · ·It is an object of the present invention to provide a process for degrading organic compounds, particularly in aqueous solution, which is based on the combination of two commonly known known techniques; however, in comparison with the known techniques, at least as far as the degradation of these compounds is concerned, the electrode used is in dispersed form and according to a customized experimental protocol which makes it possible to eliminate virtually all of the passivation of said electrode. ··· • ··· · · ··· · ·

-4• ···· ··· ·· ·· ·· ··· v podmienkach koncentrácie, ktoré sa vyskytujú v priemysle (všeobecne až do 1(/710'2 M, ktoré však môžu dosiahnuť nasýtenosť), a takto môže navrhnúť prípadnú súvislú úpravu zlúčeniny určenej na úpravu, hlavne roztoku obsahujúceho tieto zlúčeniny.-4 • ···· ··· · · · · · · · · · in terms of concentrations encountered in the industry (generally up to 1 (/ 710 'M 2, but which can reach saturation), and this can to suggest a possible continuous treatment of the treatment compound, in particular of the solution containing these compounds.

Ďalším predmetom vynálezu je zníženie CHSK (chemická spotreba kyslíka) alebo množstvo celkového organického uhlíka v odpadových vodách v takých pomeroch, že tieto odpadové vody môžu byť vypustené priamo do rieky alebo do biologicky upravovanej nádrže. Táto úprava sa týka hlavne fenolov, pretože fenoly sú veľmi toxické voči mikroorganizmom, ktoré odbúravajú odpadové vody v biologicky upravovaných nádržiach. Pokiaľ ide o oxidové deriváty, tieto zvyšujú CHSK.It is a further object of the invention to reduce COD (chemical oxygen demand) or the amount of total organic carbon in the wastewater in such proportions that the wastewater can be discharged directly into the river or into a biologically treated tank. This treatment mainly concerns phenols because phenols are very toxic to microorganisms that degrade wastewater in biologically treated tanks. Oxide derivatives increase COD.

Podľa vynálezu sa spôsob elektrochemickej úpravy vyznačuje tým, že sa vodná zlúčenina zavedie do anódovej časti elektrochemického reaktora, anódová časť obsahuje kvapalný nosič v ktorom sú prítomné v suspenzii elektrochemický aktívne častice, ktorých potenciál je dostatočne vysoký, aby umožnil oxidáciu organických látok, a tým, že sa výsledný prostriedok, ktorý vyjde zo zavedenia spomenutej vodnej zlúčeniny, zároveň alebo postupne vystaví oxidačnému potenciálu a účinku ultrazvuku.According to the invention, the electrochemical treatment method is characterized in that the aqueous compound is introduced into the anode part of the electrochemical reactor, the anode part comprising a liquid carrier in which electrochemical active particles are present in suspension, the potential of which is sufficiently high to allow oxidation of organic substances; wherein the resulting composition, which results from the introduction of said aqueous compound, is simultaneously or sequentially exposed to oxidative potential and ultrasound.

Pod výrazom „vodná zlúčenina“, obzvlášť odpadové vody, sa rozumie zlúčenina, ktorá obsahuje organické látky a ktorá je zavedená do elektrochemického reaktora s cieľom úpravy.The term "aqueous compound", in particular waste water, means a compound that contains organic substances and which is introduced into an electrochemical reactor for treatment.

Pod výrazom „kvapalný nosič“ sa rozumie starostlivo vybraný kvapalný elektrolyt na vykonanie úpravy bez väčších ťažkostí. Môžeme spomenúť hlavne vodné kvapaliny obsahujúce uhličitanový pufer.The term "liquid carrier" means a carefully selected liquid electrolyte for carrying out the treatment without major difficulty. Particular mention may be made of aqueous liquids containing a carbonate buffer.

Pod výrazom „výsledný prostriedok“ sa rozumie kvapalný nosič, do ktorého bola zavedená vodná zlúčenina.The term "resulting composition" refers to a liquid carrier into which an aqueous compound has been introduced.

Táto vodná zlúčenina je všeobecne vodný roztok organických látok. Vodná zlúčenina však môže tiež obsahovať organické látky v suspenzii.This aqueous compound is generally an aqueous solution of organic matter. However, the aqueous compound may also contain organic substances in suspension.

• ···· ·· ·· ·· ··· · · · ··· • ··· · · ··· · ·• ························

-5• · · · · · · ·· ·· ·· ·-5 · · · · · · · · · · ·

Pod výrazom „aktívne elektrochemické častice v suspenzii sa rozumie to, že pevné častice sú v suspenzii udržiavané pomocou miešania: otáčavé lopatky, prúd vzduchu alebo iné podobné prostriedky.The term "active electrochemical particles in suspension" means that the solid particles are kept in suspension by agitation: rotating blades, air flow or other similar means.

Bolo zistené, že kombinácia elektródy vo forme elektrochemický aktívnych častíc v suspenzii s účinkom ultrazvuku umožnila vyhnúť sa pasivácii častíc následkom fyzikálneho a prípadne chemického odbúravaniu spôsobeného účinkom ultrazvuku.It has been found that the combination of an electrode in the form of electrochemically active particles in suspension with the effect of ultrasound has made it possible to avoid particle passivation due to physical and possibly chemical degradation caused by the effect of ultrasound.

Pod výrazom „zároveň alebo postupne“ sa rozumie to, že ultrazvuk môže byť aplikovaný v rovnakom okamihu ako oxidačný potenciál, alebo ultrazvuk môže byť aplikovaný tiež po oxidačnej reakcii. Možné je tiež aplikovať súčasne obidva prostriedky a pokračovať potom aplikáciou ultrazvuku.By "concurrently or sequentially" is meant that ultrasound can be applied at the same time as the oxidation potential, or ultrasound can also be applied after the oxidation reaction. It is also possible to apply both agents at the same time and then proceed with the application of ultrasound.

Použité oddeľovače sú dobre známe a všeobecne majú ten hlavný rys, že sú buď mikroporézne alebo katódové vodiče, aby zabránili prenosu znečisťujúcich zlúčenín smerom do katódovej časti.The separators used are well known and generally have the main feature of being either microporous or cathode conductors to prevent the transfer of contaminants towards the cathode section.

Zberač prúdu umiestnený v anódovej časti je vyrobený z odolného kovu, napríklad z platinového titánu, a katóda umiestnená v katódovej časti je všeobecne zložená z oceľovej alebo niklovej disperzie.The current collector disposed in the anode portion is made of a durable metal, for example platinum titanium, and the cathode disposed in the cathode portion is generally composed of a steel or nickel dispersion.

Disperzná elektróda pozostáva zo suspenzie elektrochemický aktívnych častíc s malou granulometriou, z ktorých možno prednostne menovať oxidy elektrónovo vodivých kovov.The dispersion electrode consists of a suspension of small particle size electrochemically active particles, of which the electron-conductive metal oxides may be preferred.

Medzi oxidmi kovov môžeme menovať MnO2, PbO2, SnO2, perovskity, napríklad LaNiO3, spinely, napríklad Fe3O4.Among the metal oxides we may mention MnO 2 , PbO 2 , SnO 2 , perovskites such as LaNiO 3 , spinels such as Fe 3 O 4 .

Vhodný pomer elektrochemický aktívnych častíc prítomných v prostriedku je od 1 do 10 g/l.A suitable ratio of electrochemically active particles present in the composition is from 1 to 10 g / L.

Elektrochemický aktívnymi časticami s malou granulometriou sa chápu častice, ktorých priemerná granulometria nepresiahne 1000 pm, všeobecne 5 pm až 100 pm, čím sa rozumie, že veľkosť sa môže líšiť počas elektrochemickej úpravy.By electrochemically active particles with small granulometry is meant particles whose average particle size does not exceed 1000 µm, generally 5 µm to 100 µm, meaning that the size may vary during electrochemical treatment.

Medzi organickými látkami spomenieme hlavne látky oxidovateľné, napríklad tie, ktoré majú alkoholové alebo fenolové funkcie vrátane oxidových • ···· ·· · ··· ··· ··· · · ··· 9 9 • ··· ·· ··· · • · ···· ·« ··· ··· ·· 99 99 9Among the organic substances we mention mainly oxidizable substances, for example those that have alcohol or phenolic functions, including oxidic functions. · 99 99 9

-6·· derivátov, rovnako aj iné organické látky môžu byť odbúravané spôsobom úpravy podľa vynálezu.The derivatives as well as other organic substances can be degraded by the treatment according to the invention.

Spôsob má tú výhodu, že môže upraviť prostriedky vychádzajúce zo zavedenia vodných zlúčenín, ktorých koncentrácie môžu byť až 1O'*M, čo dovoľuje navrhnúť prípadne súvislú úpravu roztoku určeného na úpravu, ktorý obsahuje tieto zlúčeniny. Ako bolo uvedené vyššie, koncentrácia rôznych rozpustených látok môže napriek tomu dosiahnuť až prah rozpustnosti.The method has the advantage that it can modify the compositions resulting from the introduction of aqueous compounds, the concentrations of which may be up to 10 @ -1 M, which makes it possible to propose a possible continuous treatment of the treatment solution containing these compounds. As mentioned above, the concentration of the various solutes may nevertheless reach the solubility threshold.

Upravovaný vodný prostriedok má prednostne na začiatku reakcie pH vysoké, najmä vyššie ako 7, vhodne medzi pH 8 a pH 14, lepšie medzi pH 10 a pH 11 a presnejšie, keď je pufer uhličitanový, pH je o málo menšie ako pH 11.The aqueous composition to be treated preferably has a pH of high, especially above 7, preferably between pH 8 and pH 14, more preferably between pH 10 and pH 11, and more particularly when the buffer is carbonate, the pH is slightly less than pH 11.

Počas oxidačnej reakcie sa toto pH môže líšiť a môže klesnúť až na pH 5.During the oxidation reaction, this pH may vary and may drop to pH 5.

V prípade potenciostatickej kontroly je oxidačný potenciál aplikovaný na prostriedok vhodný od 500 mV/ECS do 2000 mV/ECS. Výhodne je oxidačný potenciál okolo 800 mV/ECS. Počas aplikácie oxidačného potenciálu možno pozorovať oxidačný prúd, ktorý ukazuje oxidačný vrchol, ktorého intenzita sa zmenšuje exponenciálne.In the case of potentiostatic control, the oxidation potential applied to the composition is from 500 mV / ECS to 2000 mV / ECS. Preferably, the oxidation potential is about 800 mV / ECS. During the application of the oxidation potential, an oxidation current can be observed which shows an oxidation peak whose intensity decreases exponentially.

V prípade uskutočňovania galvanostatického spôsobu je anódová prúdová hustota vhodná od 5 mA/cm2 do 200 mA/cm2 povrchu anódového zberača.In the case of the galvanostatic method, the anode current density is suitable from 5 mA / cm 2 to 200 mA / cm 2 of the surface of the anode collector.

Frekvencia ultrazvuku aplikovaného na prostriedok je s výhodou od 16 kHz do 500 kHz, najmä okolo 22 kHz. Podľa výhodnej varianty po sonoelektrochemickom cykle opísanom vyššie, sa aplikuje po vhodnom čase úpravy oxidačný potenciál vyšší ako 1100 mV/ECS, aby sa iniciovalo uvoľnenie kyslíka a podstatne sa zväčšil účinok ultrazvuku na povrchu elektrochemický aktívnych častíc a zabránilo sa pasivácii a/alebo sa mechanicky zničila veľmi tenká vrstva pasivácie vytvorená prípadne na práškovom oxide.The frequency of ultrasound applied to the composition is preferably from 16 kHz to 500 kHz, especially about 22 kHz. According to a preferred variant after the sonoelectrochemical cycle described above, after a suitable treatment time an oxidation potential of greater than 1100 mV / ECS is applied to initiate oxygen release and substantially increase the ultrasound effect on the surface of the electrochemically active particles and prevent passivation and / or mechanically destroy it. a very thin layer of passivation formed optionally on powdered oxide.

Pôvodnosť vynálezu spočíva v spojení dvoch techník, ultrazvuku a elektrochémie, a v definovaní špecifického odbúravacieho cyklu; tento protokol umožňuje odbúravať zlúčeniny bez významnej pasivácie použitej elektródy v suspenzii, v rozmedzí testovaných koncentrácií (až do 10‘2M).The object of the invention is to combine two techniques, ultrasound and electrochemistry, and to define a specific degradation cycle; this protocol allows the compounds to be degraded without significant passivation of the used electrode in suspension, in the range of concentrations tested (up to 10 -2 M).

• · ·· • · · • · • · · • · ···• · ··· · · · · · · · ·

-7• ···· ·· · • ··· • · · · ·· ·· • · ·· ·-7 · ···························

Spôsob podľa vynálezu môže byť realizovaný súvisle pomocou odkalovania, filtrácie, odstránenia malých častíc, ktoré by mohli zostať v suspenzii a recyklácii suspenzie.The process of the invention can be carried out continuously by blowing off, filtering, removing small particles that could remain in the suspension and recycling the suspension.

Vynález sa tiež týka elektrochemického zariadenia s kvapalným elektrolytom hlavne na uskutočnenie spôsobu úpravy podľa vynálezu, ktorý sa vyznačuje tým, že obsahuje katódovú časť, anódovú časť, tieto časti sú oddelené oddeľovačom, katódová časť môže obsahovať referenčnú elektródu a anódová časť môže obsahovať zberač prúdu, generátor ultrazvuku, miešací prostriedok a prostriedok na zavedenie vodnej zlúčeniny, ktorá obsahuje jednu alebo viacero organických látok, kvapalný elektroiyt v anódovej časti obsahuje elektrochemický aktívne častice v suspenzii.The invention also relates to an electrochemical device with a liquid electrolyte, in particular for carrying out the treatment method according to the invention, characterized in that it comprises a cathode part, an anode part, these parts being separated by a separator, the cathode part may comprise a reference electrode and anode part may comprise a current collector. an ultrasonic generator, a mixing means and a means for introducing an aqueous compound containing one or more organic substances, the liquid electrolyte in the anode portion comprising electrochemical active particles in suspension.

Pripojený obrázok 6 znázorňuje takéto zariadenie. Na obrázku je pohľad v pozdĺžnom schematickom reze zariadením, ktoré umožňuje realizáciu spôsobu podľa vynálezu.The attached figure 6 shows such a device. The figure is a longitudinal schematic cross-sectional view of a device which enables the method according to the invention to be implemented.

Použije sa reaktor Grignard 1, v ktorom je upevnená oddeľujúca membrána 4, ktorá vymedzuje anódovú časť 2 a katódovú časť 3. Zberač prúdu 5 z platinovaného titánu je okolo tejto membrány v anódovej časti čo najbližšie k jej povrchu, aby sa znížil ohmický úbytok v sústave a inertná protielektróda 6 tvorená zniklovej disperzie je v katódovej časti tiež čo najbližšie k povrchu membrány z rovnakých dôvodov. Tieto dve elektródy 5 a 6 sú napojené na generátor 7. Elektrochemický reaktor obsahuje roztok pufra uhličitanu sodného v obidvoch častiach, ktorý sa používa ako podporný roztok pre pokusy odbúravania organických látok vo vodnej zlúčenine.A Grignard 1 reactor is used in which a separating membrane 4 is fixed which defines the anode part 2 and the cathode part 3. The platinum titanium current collector 5 is around this membrane in the anode part as close to its surface as possible to reduce the ohmic loss in the system. and the inert counterelectrode 6 formed by the nickel dispersion is also closest to the membrane surface in the cathode part for the same reasons. The two electrodes 5 and 6 are connected to a generator 7. The electrochemical reactor comprises a solution of sodium carbonate buffer in both portions, which is used as a support solution for attempts to degrade organic substances in the aqueous compound.

Elektrochemický reaktor má otvor 8, ktorý umožňuje zavedenie vodnej zlúčeniny. Ultrazvukový snímač 9 je umiestnený tak, aby sa hrot snímača 10, ktorého priemer je 19 mm, ponoril do kvapalného nosiča anódovej časti.The electrochemical reactor has an opening 8 that allows the introduction of the aqueous compound. The ultrasonic transducer 9 is positioned such that the tip of the transducer 10, whose diameter is 19 mm, is immersed in the liquid carrier of the anode portion.

Ultrazvukový snímač je napojený na ultrazvukový generátor (nie je zobrazený).The ultrasonic transducer is connected to an ultrasonic generator (not shown).

• ···· ·· ·· ·· ·· · ··· ··· • ··· · 9999 9 9• ················ · 9999 9 9

-8Kvapalný nosič obsahuje častice PbO2 malej granulometrie (od 5 pm do 10 pm) udržiavané v suspenzii pomocou miešača (nie je zobrazený) v pomere 1 g/25 ml.The liquid carrier contains small particle size PbO 2 particles (from 5 µm to 10 µm) held in suspension by means of a mixer (not shown) at a ratio of 1 g / 25 ml.

Nasledujúce príklady ilustrujú vynález, bez toho aby ho akokoľvek obmedzovali.The following examples illustrate the invention without limiting it in any way.

• · · · · · · ·· ·· ·· ·• · · · · · · · · · · ·

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na vysvetlenie účinnosti spôsobu úpravy podľa vynálezu, je tu uvedených niekoľko príkladov na porovnanie (príklady 3, 4 a 5) s týmto spôsobom, ktorý je opísaný v príkladoch 1 a 2.To explain the effectiveness of the treatment method of the invention, there are several examples to compare (Examples 3, 4 and 5) with this method as described in Examples 1 and 2.

• Príklad 1 poukazuje na účinok spojený s elektrochémiou a ultrazvukom tým, že udržiava elektródový potenciál v suspenzii oxidu olovičitého, kde prebieha oxidácia pri +800 mV/ECS;Example 1 shows the effect associated with electrochemistry and ultrasound by maintaining the electrode potential in a lead slurry where oxidation takes place at +800 mV / ECS;

• Príklad 2 poukazuje na účinok času čistenia navrhovaného pre elektródovú časť, pomocou periodickej reverzácie potenciálu prevádzkovej elektródy (suspenzia oxidu olovičitého) s vyššou hodnotou: 1000 mV/ECS až 1200 mV/ECS za daný čas s cieľom spôsobiť uvoľnenie kyslíka, a teda mechanické vyčistenie elektródy v suspenzii ako následok aplikácie ultrazvuku.Example 2 shows the effect of the cleaning time proposed for the electrode portion, by periodically reversing the potential of the operating electrode (lead oxide slurry) with a higher value: 1000 mV / ECS to 1200 mV / ECS over time to cause oxygen release and thus mechanical cleaning electrodes in suspension as a result of the application of ultrasound.

• Príklad 3 ukazuje elektrochemické odbúravanie fenolu na samotnej elektróde z platinovaného titánu bez oxidu v suspenzii;Example 3 shows the electrochemical degradation of phenol on a platinum titanium oxide-free electrode alone in suspension;

• Príklad 4 ukazuje samotné elektrochemické odbúravanie (bez ultrazvuku) vybranej modelovej zlúčeniny: fenolu, na elektróde práškového oxidu kovu v suspenzii udržiavanej na potenciáli +800 mV/ECS;Example 4 shows the electrochemical degradation alone (without ultrasound) of a selected model compound: phenol, on a powdered metal oxide electrode in suspension maintained at a potential of +800 mV / ECS;

• V príklade 5 je pokus uskutočnený pri rovnakých podmienkach ako v príklade 2 s výnimkou neprítomnosti oxidu kovu v suspenzii, aby sa v tomto prípade preukázala výhoda spôsobu podľa vynálezu.In Example 5, the experiment is carried out under the same conditions as in Example 2 except for the absence of the metal oxide in the slurry in order to demonstrate the advantage of the process according to the invention.

Vo všetkých nasledujúcich príkladoch sa použil reaktor Grignard, do ktorého • ···· ·· ·· ·· ··· ··· · · · • ··' · ··· · ·In all of the following examples, a Grignard reactor was used, into which a Grignard reactor was used.

-9• ···· ·· · ·· ·· ·· ··· sa upevnila membrána oddeľujúca obe časti reaktora; potom sa v okolí tejto membrány umiestnil zberač prúdu z platinovaného titánu v anódovej časti čo najbližšie k jej povrchu, aby sa znížil ohmický úbytok v komore, potom protielektróda v katódovej časti, tiež čo najbližšie od povrchu membrány z rovnakých dôvodov, a do obidvoch častí sa zaviedlo nevyhnutné množstvo roztoku pufra uhličitanu sodného, ktorý bude mať úlohu kvapalného nosiča pre pokusy odbúravania organických zlúčenín v roztoku.A membrane separating the two parts of the reactor was mounted; then a platinum titanium current collector was placed in the vicinity of the membrane in the anode portion as close as possible to its surface to reduce the ohmic loss in the chamber, then the counter electrode in the cathode portion, also as close as possible to the membrane surface for the same reasons; has introduced the necessary amount of sodium carbonate buffer solution as a liquid carrier for attempts to degrade organic compounds in solution.

Príklad 1Example 1

Podľa tohto príkladu použitá komora je doplnená inštaláciou miešadla a pridaním nevyhnutného množstva oxidu kovu v anódovej časti. Prevádzková elektróda je privedená na potenciál +800 mV/ECS a potom sa vstrekuje fenol až po koncentráciu 103 M vmiešanom roztoku anódovej časti (250 ml) za prítomnosti ultrazvuku frekvencie 20 kHz a zaznamenaný je zodpovedajúci oxidačný prúd na vstrekovanie fenolu so stúpajúcimi koncentráciami.According to this example, the chamber used is supplemented by installing a stirrer and adding the necessary amount of metal oxide in the anode portion. The operating electrode is applied to a potential of +800 mV / ECS and then phenol is injected up to a concentration of 10 3 M mixed anode portion solution (250 mL) in the presence of 20 kHz ultrasound, and the corresponding oxidation current for increasing phenol injection is recorded.

Výsledky sú uvedené v nasledujúcej tabuľke a krivke na obrázku 1, v ktorom na horizontálnej osi je čas od začiatku pokusu a na vertikálnej osi sú namerané oxidačné prúdy.The results are shown in the following table and the curve in Figure 1, in which the horizontal axis is the time from the start of the experiment and the vertical axis the oxidation currents are measured.

Tabuľka 1Table 1

vzorka sample fenol phenol C ekv. C eq. mAh mAh mAh mAh výťažok yield tox tox číslo number (mg) (Mg) M M (teoreticky) (Theory) (namerané) (Found) (%) (%) (min) (Min) 1 1 1,01 1.01 0,11 x W5 0.11 x W 5 8,09 8.09 0,93 0.93 11,5 11.5 20 20 2 2 5,07 5.07 0.54X10·3 0.54X10 · 3 40,45 40.45 5,84 5.84 14,4 14.4 25 25 3 3 5,07 5.07 0,54 x1ο·3 0.54 x1ο · 3 40,45 40.45 6,32 6.32 15,6 15.6 30 30 4 4 8,11 8.11 0.86X10·3 0.86X10 · 3 64,72 64.72 7,98 7.98 12,3 12.3 40 40 5 5 10,13 10.13 1,08x10’3 1,08x10 ' 3 80,89 80.89 9,02 9.02 11,2 11.2 45 45 6 6 10,13 10.13 1,08x10’3 1,08x10 ' 3 80,89 80.89 8,00 8.00 9,9 9.9 50 50

• ···· ·· ·· ·· ··· ··· ··· ···· · ···· · ·• ·····················

-10• ···· ·· · ·· ·· ·· ···-10 • ····································

Príklad 2Example 2

Použité boli pokusné podmienky definované v príklade 1. Prevádzková elektróda je privedená na potenciál +800 mV/ECS a po každom vstreknutí/ oxidácii zlúčeniny a spätnom chode oxidačného prúdu na hodnotu blízku hodnote základného prúdu, sa postupuje k čistiacej fáze „in situ“ a potenciál elektródy sa pridáva na hodnotu vyššiu než 1000 mV/ECS, aby sa vyvolalo uvoľnenie kyslíka a uľahčilo sa mechanické odbúravanie pasivačných prostriedkov vytvorených na povrchu prevádzkovej elektródy v suspenzii následkom aplikácie ultrazvuku, ktorý spôsobuje značné mechanické účinky na kyslíkových bublinách, ktoré sa uvoľňujú.The test conditions defined in Example 1 were used. The operating electrode is applied to a potential of +800 mV / ECS and after each injection / oxidation of the compound and the oxidation current return to a value close to the baseline current, the in-situ purification phase is proceeded. The electrode is added to a value greater than 1000 mV / ECS to induce oxygen release and facilitate mechanical degradation of the passivation means formed on the surface of the process electrode in suspension due to the application of ultrasound, which causes considerable mechanical effects on the oxygen bubbles being released.

Výsledky sú zhrnuté v nasledujúcej tabuľke:The results are summarized in the following table:

Tabuľka 2Table 2

vzorka sample fenol phenol C ekv. C eq. mAh mAh mAh mAh výťažok yield tox tox číslo number (mg) (Mg) M M (teoreticky) (Theory) (namerané) (Found) (%) (%) (min) (Min) 1 1 7 7 0.75X10·3 0.75X10 · 3 55,88 55,88 8,57 8.57 15,33 15.33 30 30 2 2 10 10 1,06x10’3 1,06x10 ' 3 79,83 79.83 10,46 10.46 13,1 13.1 30 30 3 3 12 12 1,28 x1ο·3 1.28 x1ο · 3 95,80 95.80 13,15 13.15 13,73 13.73 30 30 4 4 15 15 1,60x10’3 1,60x10 ' 3 119,74 119.74 15,05 15,05 12,57 12.57 20 20 5 5 18,75 18.75 2.00X10·3 2.00X10 · 3 149,68 149.68 18,47 18.47 12,34 12.34 20 20 6 6 18,75 18.75 2.00X10·3 2.00X10 · 3 149,68 149.68 18,47 18.47 12,43 12.43 20 20 7 7 5,02 5.02 0,53x10'3 0,53x10 ' 3 40,07 40.07 6,78 6.78 16,90 16.90 20 20 8 8 10,24 10.24 1,09x10'3 1,09x10 ' 3 81,75 81.75 12,81 12.81 15,67 15.67 20 20

Príklad 3Example 3

V tomto príklade sa komora použije bez úprav, bez suspenzie oxidu kovu a bez ultrazvuku. Prevádzková elektróda je privedená na potenciál +800 mV/ECS a merané oxidačné prúdy sú zaznamenané v závislosti od času počas • ···· ·· ·· ·· · ·· · · · · · · ·· • ··· · · ··· · · · • ········· · • · ···· · · · ······ ·· ·· ·· ···In this example, the chamber is used without treatment, without a metal oxide slurry and without ultrasound. The operating electrode is applied to a potential of +800 mV / ECS and the measured oxidation currents are recorded as a function of time over a period of time. ···································································

-11postupných vstrekovaní; zistené prúdy sú zaznamenané na priloženom obrázku 3, v ktorom na horizontálnej osi je čas uplynulý od začiatku pokusu a na vertikálnej osi sú namerané oxidačné prúdy.-11following injection; the observed currents are recorded in the enclosed figure 3, in which the horizontal axis is the time elapsed since the start of the experiment and on the vertical axis the oxidation currents are measured.

Možno poznamenať, že nameraný oxidačný prúd je od druhého vstreknutia extrémne slabý, čo je znakom veľkej pasivácie pracovnej elektródy z platinovaného titánu, ktorá sa tak veľmi rýchlo stáva nepoužiteľnou.It can be noted that the measured oxidation current has been extremely weak since the second injection, which is a sign of the large passivation of the platinum titanium working electrode, which thus becomes very useless very quickly.

Príklad 4Example 4

Pri rovnakých podmienkach ako v príklade 3 a po inštalácii miešadla a pridania nevyhnutného množstva oxidu kovu do anódovej časti, je prevádzková elektróda znovu privedená na potenciál +800 mV/ECS; ďalej sa vstrekne fenol až po koncentráciu 10*3 do miešaného roztoku anódovej časti, a zaznamená sa zodpovedajúci oxidačný prúd; vykonaných je niekoľko vstreknutí fenolu so stúpajúcou koncentráciou.Under the same conditions as in Example 3 and after installing the stirrer and adding the necessary amount of metal oxide to the anode portion, the process electrode is brought back to a potential of +800 mV / ECS; phenol up to a concentration of 10 * 3 is injected into the stirred solution of the anode portion, and the corresponding oxidation current is recorded; several phenol injections of increasing concentration are performed.

Výsledky sú zhrnuté v nasledujúcej tabuľke.The results are summarized in the following table.

Ako je možno zaznamenať na priloženom obrázku 4, pokiaľ je vykonaných niekoľko vstreknutí, pokým sa čaká po každom z nich než sa oxidačný prúd vráti na hodnotu blížiacu sa hodnote základného prúdu, je vidieť, že sa napriek tomu progresívne dosiahne zablokovanie aktivity použitej elektródy v suspenzii. Zaujímavé je tiež zaznamenať zmenu tvaru krivky, ktorá predstavuje oxidačný prúd; podľa vstrekovania má krivka druhý oxidačný vrchol viac rozložený a v retenčných časoch omnoho vyšších ako oxidačný vrchol, ktorý sa uskutočnil v momente vstreknutia prostriedku; táto zmena tvaru krivky oxidačného prúdu reprezentuje pasiváciu elektródy v suspenzii, ale je vidieť, že zablokovanie elektródy je omnoho pomalšie ako bez oxidu kovu v suspenzii.As can be seen in the accompanying Figure 4, if several injections are made while waiting for each of them before the oxidation current returns to a value close to that of the base current, it can be seen that blockage of the electrode activity in suspension is progressively achieved. . It is also interesting to note the change in the shape of the curve which represents the oxidation current; according to injection, the second oxidation peak curve is more spaced and at retention times much higher than the oxidation peak that occurred at the time of injection of the composition; this change in the shape of the oxidation current curve represents passivation of the electrode in suspension, but it can be seen that blocking the electrode is much slower than without the metal oxide in the suspension.

-12···· ·· ·· ·· • · · · · · · ··· · · ··· · · • ···· ·· · ·· ·· ·· ···-12 ···············································

Tabuľka 3Table 3

vzorka sample fenol phenol C ekv. C eq. mAh mAh mAh mAh výťažok yield tox tox číslo number (mg) (Mg) M M (teoreticky) (Theory) (namerané) (Found) (%) (%) (min) (Min) 1 1 7 7 0,96x1 θ’3 0,96x1 θ ' 3 71,85 71.85 6,00 6.00 8,35 8.35 10 10 2 2 18 18 1,91 x W3 1.91 x W 3 143,7 143.7 14,3 14.3 9,97 9.97 20 20 3 3 36 36 3.83Χ10·3 3.83Χ10 · 3 287,4 287.4 27,6 27.6 9,6 9.6 30 30 4 4 54 54 5,75 x1ο·3 5.75 x1ο · 3 431,1 431.1 40 40 9,42 9.42 45 45 5 5 72 72 7,66x10'3 7,66x10 ' 3 575 575 50,7 50.7 8,83 8.83 60 60 6 6 90 90 9,57x10’3 9.57x10 ' 3 718,5 718.5 11,85 11.85 1,65 1.65 90 90 7 7 9 9 0.96X10·3 0.96X10 · 3 71,85 71.85 0 0 0 0

Príklad 5Example 5

V tomto príklade boli použité rovnaké pokusné podmienky ako v príklade 2, okrem toho, že nebol zavedený oxid kovu v suspenzii. Prevádzková elektróda je privedená na potenciál +800 mV/ECS a po každom vstreknutí/oxidácii prostriedku a spätnom chode oxidačného prúdu na hodnotu blízku hodnote základného prúdu, sa postupuje k čistiacej fáze „in situ“ a potenciál elektródy sa privedie na hodnotu vyššiu než 1000 mV/ECS, aby sa vyvolalo uvoľnenie kyslíka a uľahčilo sa mechanické odbúravanie pasivačných prostriedkov vytvorených na povrchu prevádzkovej elektródy v suspenzii následkom aplikácie ultrazvuku, ktorý spôsobuje značné mechanické účinky na kyslíkových bublinách, ktoré sa uvoľňujú.In this example, the same experimental conditions were used as in Example 2 except that no metal oxide was introduced in the slurry. The operating electrode is applied to a potential of +800 mV / ECS and after each injection / oxidation of the device and the oxidation current back to a value close to the base current, the in-situ cleaning phase is advanced and the electrode potential is applied to a value greater than 1000 mV / ECS to induce oxygen release and facilitate mechanical degradation of the passivation means formed on the surface of the process electrode in suspension due to the application of ultrasound, which causes considerable mechanical effects on the oxygen bubbles that are released.

Výsledky sú zhrnuté v nasledujúcej tabuľke.The results are summarized in the following table.

Obrázok 5 predstavuje tvar oxidačného prúdu zlúčeniny vstreknutej počas dvoch prvých vstrekov; od druhého vstreknutia sa oxidačný prúd stáva veľmi slabým a preukazuje neúčinnosť protokolu v týchto podmienkach a takto aj úlohu katalyzátora odbúravania, ktorú má použitý oxid kovu v suspenzii.Figure 5 shows the shape of the oxidation stream of the compound injected during the two first injections; from the second injection, the oxidation stream becomes very weak and demonstrates the ineffectiveness of the protocol under these conditions and thus the role of the degradation catalyst that the used metal oxide has in the slurry.

• ···· ·· ·· ·· · · · · • ··· · · ··· • · · • ·• ···························

-13·· ·· ·· ·-13 ·· ·· ·· ·

Tabuľka 4Table 4

4 4 vzorka číslo sample number fenol (mg) phenol (Mg) C ekv. M C eq. M mAh (teoreticky) mAh (Theory) mAh (namerané) mAh (Found) výťažok (%) yield (%) tox (min) tox (Min) 1 2 1 2 5,02 10,04 5.02 10.04 0,53x10’3 1,00x10’3 0,53x10 ' 3 1,00x10' 3 40,07 80,15 40.07 80,15 1,66 1,0 1.66 1.0 4,14 1,25 4.14 1.25 50 15 50 15 Na obrázkoch stupnice. In the pictures scale. 2 a 5 na osi 2 and 5 on the axis x označuje symbol „SS x indicates "SS prerušenie interruption kontinuity continuity

-14PV kos- 2.001 • ···· ·· ·· ·· e ·· · · · · · · ·· • ··· · · ··· · · · • ···· ··· ·· ·· ·· ···-14PV kos- 2.001 • ························· · · · · · ·· ···

Claims (14)

1. Spôsob elektrochemickej úpravy vodnej zlúčeniny, ktorá obsahuje jednu alebo niekoľko organických látok pomocou elektrochemického reaktora, ktorý obsahuje anódovú časť a katódovú časť, spomenuté časti sú oddelené prispôsobeným oddeľovačom, vyznačujúci sa tvm. že sa vodná zlúčenina zavedie do anódovej časti elektrochemického reaktora, spomenutá anódová časť obsahuje kvapalný nosič, v ktorom sú v suspenzii prítomné elektrochemický aktívne častice, a výsledný prostriedok, ktorý vychádza zo zavedenia spomenutej vodnej zlúčeniny, zároveň alebo postupne sa vystaví pôsobeniu oxidačného potenciálu a účinku ultrazvuku.A method of electrochemical treatment of an aqueous compound comprising one or more organic substances by means of an electrochemical reactor comprising an anode portion and a cathode portion, said portions being separated by a suitable separator, characterized by tm. wherein the aqueous compound is introduced into the anode portion of the electrochemical reactor, said anode portion comprising a liquid carrier in which electrochemical active particles are present in suspension, and the resulting composition, starting from introducing said aqueous compound, simultaneously or sequentially exposed to oxidation potential and action ultrasound. 2. Spôsob úpravy podľa nároku 1 vyznačujúci sa tvm. že organické látky, najmä oxidovateľné, majú alkoholické funkcie.Treatment method according to claim 1, characterized by tm. that organic substances, especially oxidizable ones, have alcoholic functions. 3. Spôsob úpravy podľa nároku 1 vyznačujúci sa tvm. že organické látky sú vybrané spomedzi alkoholových derivátov, fenolových derivátov, osidových derivátov.Treatment method according to claim 1, characterized by tm. The organic compounds are selected from alcohol derivatives, phenol derivatives, and osido derivatives. 4. Spôsob úpravy podľa nárokov 1 až 3 vyznačujúci sa tvm. že organická(-é) látka(-y) je (sú) prítomná(-é) v prostriedku až do 10'2 M.Treatment method according to claims 1 to 3, characterized by tm. wherein the organic substance (s) is (are) present in the composition up to 10 -2 M. 5. Spôsob úpravy podľa nároku 1 vyznačujúci sa tvm. že elektrochemický aktívne častice sú vybrané spomedzi oxidov kovov.Treatment method according to claim 1, characterized by tm. The electrochemical active particles are selected from metal oxides. 6. Spôsob úpravy podľa nároku 5 vyznačujúci sa tvm. že oxidy elektronicky vodivých kovov sú vybrané spomedzi MnO2, PbO2l SnO2, Fe3O4l perovskity, spinely.Treatment method according to claim 5, characterized by tm. The electron conductive metal oxides are selected from MnO 2 , PbO 2 SnO 2 , Fe 3 O 4 1 perovskites, spinels. ···· ·· ·· ·· • · · · · · · ··· · · ··· · ························· -15• ···· ·· · ·· ·· ·· ···-15 • ········································ 7. Spôsob úpravy podľa nároku 1 vyznačujúci sa tvm. že elektrochemický aktívne častice sú prítomné v prostriedku v pomere od 1 g do 10 g.Treatment method according to claim 1, characterized by tm. wherein the electrochemical active particles are present in the composition in a ratio of from 1 g to 10 g. 8. Spôsob úpravy podľa akéhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tvm. že pH prostriedku je vyšší než 7 na začiatku reakcie.Treatment method according to any one of the preceding claims, characterized by tm. wherein the pH of the composition is greater than 7 at the start of the reaction. 9. Spôsob úpravy podľa nároku 8 vyznačujúci sa tvm. že pH prostriedku je od 8 do 14 na začiatku reakcie.Treatment method according to claim 8, characterized by tm. wherein the pH of the composition is from 8 to 14 at the start of the reaction. 10. Spôsob úpravy podľa akéhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tvm. že pH oxidačný potenciál je od 500 mV/ECS do 2000 mV/ECS v prípade potenciostatickej kontroly a hustota anódového prúdu je od 5 mA/cm2 do 200 mA/cm2 zjavného povrchu anódového zberača.Treatment method according to any one of the preceding claims, characterized by tm. that the pH oxidation potential is from 500 mV / ECS to 2000 mV / ECS in the case of potentiostatic control and the anode current density is from 5 mA / cm 2 to 200 mA / cm 2 of the apparent surface of the anode collector. 11. Spôsob úpravy podľa akéhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tvm. že frekvencia ultrazvuku je od 16 kHz do 500 kHz.Treatment method according to any one of the preceding claims, characterized by t. The ultrasonic frequency is from 16 kHz to 500 kHz. 12. Spôsob úpravy podľa akéhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tvm. že po aplikácii oxidačného potenciálu sa prostriedok vystaví účinku druhého oxidačného potenciálu tak, aby sa umožnilo uvoľnenie kyslíka a to celé pri aplikácii ultrazvuku.Treatment method according to any one of the preceding claims, characterized by tm. that after application of the oxidation potential, the composition is exposed to the effect of a second oxidation potential so as to allow the release of oxygen all through the application of ultrasound. 13. Spôsob úpravy podľa jedného z nárokov 1 až 12 vyznačujúci sa tvm. že je vhodný pre znečisťujúce odpadové vody.Treatment method according to one of Claims 1 to 12, characterized by tm. It is suitable for polluting waste water. 14. Elektrochemické zariadenie s kvapalným elektrolytom hlavne na uskutočnenie spôsobu úpravy podľa jedného z nárokov 1 až 13 vyznačujúci sa tvm. že obsahuje katódovú časť (3), anódovú časť (2), tieto časti sú oddelené oddeľovačom (4), anódová časť obsahuje zberač prúdu (5), generátor ultrazvuku (10), miešací prostriedok a prostriedok na zavedenie (8) vodnej zlúčeniny, ktorý ·· ·· ·· * · · · · · · ··· · · ··· ι · • ·Electrochemical device with a liquid electrolyte, in particular for carrying out the treatment method according to one of claims 1 to 13, characterized in that it comprises: comprising an cathode part (3), an anode part (2), these parts being separated by a separator (4), the anode part comprising a current collector (5), an ultrasonic generator (10), a stirring means and a means for introducing (8) the aqueous compound; which ·· ·· ·· * · · · · ··· · ··· ι · • · -16obsahuje jednu alebo niekoľko organických látok, kvapalný elektrolyt v anódovej časti obsahuje elektrochemický aktívne častice v suspenzii.It contains one or more organic substances, the liquid electrolyte in the anode part contains electrochemical active particles in suspension.
SK405-2001A 1998-09-21 1999-09-20 Method for treating organic substances in an aqueous medium, in particular effluents and electrochemical device for implementing said method SK4052001A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9811738A FR2783515B1 (en) 1998-09-21 1998-09-21 PROCESS FOR TREATING ORGANIC SUBSTANCES IN AQUEOUS MEDIA, ESPECIALLY EFFLUENTS AND ELECTROCHEMICAL DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
PCT/FR1999/002225 WO2000017109A1 (en) 1998-09-21 1999-09-20 Method for treating organic substances in an aqueous medium, in particular effluents and electrochemical device for implementing said method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK4052001A3 true SK4052001A3 (en) 2001-10-08

Family

ID=9530641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK405-2001A SK4052001A3 (en) 1998-09-21 1999-09-20 Method for treating organic substances in an aqueous medium, in particular effluents and electrochemical device for implementing said method

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1115662A1 (en)
BG (1) BG105364A (en)
FR (1) FR2783515B1 (en)
MA (1) MA24977A1 (en)
SK (1) SK4052001A3 (en)
TN (1) TNSN99175A1 (en)
WO (1) WO2000017109A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60141598D1 (en) * 2000-09-13 2010-04-29 Commw Scient Ind Res Org METHOD FOR TREATING A SOLID LIQUID MIXTURE
FR2832703B1 (en) * 2001-11-29 2005-01-14 Electricite De France SONOELECTROCHEMICAL DEVICE AND SONOELECTROCHEMICAL METHOD FOR DEGRADING ORGANIC MOLECULES

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3919062A (en) * 1974-04-29 1975-11-11 Grace W R & Co Electrochemical system graduated porous bed sections
DE4003193A1 (en) * 1990-02-03 1991-08-08 Rickert Hans Improving quality of water to remove e.g. heavy metals - by passage through electrochemical cell with inert anode and cathode connected by potentiostat
NL9200989A (en) * 1992-06-04 1994-01-03 Eco Purification Syst METHOD AND APPARATUS FOR PURIFYING FLOWS
US5569809A (en) * 1995-07-03 1996-10-29 General Electric Company Method for destruction of chlorinated hydrocarbons
DE19534736A1 (en) * 1995-09-19 1997-03-20 Harry Prof Dr Med Rosin Electrolytic cell with opt. ultrasound unit
JPH09108676A (en) * 1995-10-17 1997-04-28 Rimoderingu Touenteiwan:Kk Method of purifying water and device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
FR2783515A1 (en) 2000-03-24
WO2000017109A1 (en) 2000-03-30
BG105364A (en) 2002-04-30
MA24977A1 (en) 2000-04-01
FR2783515B1 (en) 2000-12-15
TNSN99175A1 (en) 2001-12-31
EP1115662A1 (en) 2001-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nidheesh et al. Treatment of mixed industrial wastewater by electrocoagulation and indirect electrochemical oxidation
Han et al. Purification treatment of dyes wastewater with a novel micro-electrolysis reactor
US6547951B1 (en) Method and apparatus for treatment of organic matter-containing wastewater
US6811660B2 (en) Apparatus for purifying water containing dissolved organic matters and trace harmful substances
CN101412548A (en) Ultrasonic electrochemical device and method for treating waste water
CN111517428B (en) Treatment process and system for removing heavy metal ions in PTA wastewater
US6827832B2 (en) Electrochemical cell and process for reducing the amount of organic contaminants in metal plating baths
Nazari et al. Degradation of 4-chlorophenol in aqueous solution by sono-electro-Fenton process
Mo et al. Enhanced anodic oxidation and energy saving for dye removal by integrating O2-reducing biocathode into electrocatalytic reactor
JP2004181329A (en) Wastewater treatment method and apparatus therefor
Xiong et al. Removal of formic acid from wastewater using three-phase three-dimensional electrode reactor
SK4052001A3 (en) Method for treating organic substances in an aqueous medium, in particular effluents and electrochemical device for implementing said method
CN1884631A (en) Method and device for cleaning organic matter using electrochemical method
CN1212981C (en) Method for treating waste water containing non-ionic surface active agent
Chu et al. Effect of the presence of various natural organic matters on anodic oxidation of electrified carbon nanotube membrane
KR100840529B1 (en) Apparatus to Remove Electrochemically Organic Materials in Waste Water Using Electrodes
KR100650333B1 (en) Device and method of advanced disposal and stink removal disposal of dirty waste water by using electrolysis and rotation filtration
JP3792857B2 (en) Electrochemical processing equipment
CN104341026A (en) Three-dimensional electrode electrocatalytic oxidation sewage treatment equipment
CN212403862U (en) Difficult degradation industrial waste water treatment system
JP3243491B2 (en) Wastewater treatment equipment
JP2005262133A (en) Electrochemical processing apparatus and method of substance contained in water
JPH08281247A (en) Electrochemical treatment
KR20230030984A (en) Radioactive decontamination waste water treatment method
Priya et al. Electrochemical treatment of reactive dye effluent using solar energy