SU1583362A1 - Method and apparatus for electrochemical treatment of waste water - Google Patents

Method and apparatus for electrochemical treatment of waste water Download PDF

Info

Publication number
SU1583362A1
SU1583362A1 SU884392755A SU4392755A SU1583362A1 SU 1583362 A1 SU1583362 A1 SU 1583362A1 SU 884392755 A SU884392755 A SU 884392755A SU 4392755 A SU4392755 A SU 4392755A SU 1583362 A1 SU1583362 A1 SU 1583362A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cathode
anode
channel
water
treated water
Prior art date
Application number
SU884392755A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Владимирович Ковалев
Владимир Иосифович Петренко
Александр Иванович Дикусар
Михаил Иосифович Судварг
Ольга Викторовна Ковалева
Ирина Яковлевна Габова
Original Assignee
Кишиневское научно-производственное объединение "Технология"
Институт Прикладной Физики Ан Мсср
Институт Химии Ан Мсср
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 Кишиневское научно-производственное объединение "Технология", Институт Прикладной Физики Ан Мсср, Институт Химии Ан Мсср filed Critical Кишиневское научно-производственное объединение "Технология"
Priority to SU884392755A priority Critical patent/SU1583362A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1583362A1 publication Critical patent/SU1583362A1/en

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к процессу электрохимической очистки сточных вод и позвол ет повысить степень очистки и снизить расход электроэнергии. Поставленна  цель достигаетс  тем, что сточные воды обрабатывают в электролизере, снабженном растворимым анодом и вращающимс  катодом, при плотности тока 10000-150000 А/м 2. При этом процесс осуществл ют путем дополнительного протока 1/3-1/2 части очищаемой воды через пористый абразивный катод с линейной скоростью протока обрабатываемой воды в межэлектродном пространстве 1-5 м/с при скорости вращени  катода 100-500 об/мин и межэлектродном рассто нии 100-250 мкм. В качестве катода используют композиционный материал, содержащий смесь изолирующих образивных частиц и токопровод щей металлической или графитовой св зки с объемной пористостью 30-50%, а в качестве растворимого анода используют спресованный металлический скрап из стали, алюмини  или их смеси. Способ осуществл етс  в устройстве, включающем корпус, снабженный патрубками дл  ввода и вывода воды, с размещенными в нем анодом и вращающимс  катодом, выполненными в виде диска, установленными на одной оси, по которой в электродах выполнен цилиндрический канал, сообщающийс  с патрубками ввода. Катод расположен над анодом и имеет крышку, герметично закрепленную на катоде с образованием полости под верхом катода. На крышке в канале установлен обтекатель с возможностью перемещени  в вертикальном направлении и втулка из диэлектрика, верхний торец которой установлен на одной высоте с верхом катода, а нижний ниже верхнего кра  анода. В боковых стенках втулки выполнены отверсти , соедин ющие межэлектродное пространство с каналом. 2 с.п. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.The invention relates to a process for the electrochemical treatment of wastewater and allows for an increase in the degree of purification and reduction of energy consumption. The goal is achieved by the fact that the waste water is treated in an electrolytic cell equipped with a soluble anode and a rotating cathode at a current density of 10,000-150000 A / m 2. In this case, the process is carried out by an additional duct 1 / 3-1 / 2 of the purified water through porous an abrasive cathode with a linear flow rate of the treated water in the interelectrode space of 1-5 m / s with a cathode rotational speed of 100-500 rpm and an interelectrode distance of 100-250 µm. A composite material containing a mixture of insulating particles and a conductive metal or graphite binder with a volume porosity of 30-50% is used as the cathode, and compressed metal scrap from steel, aluminum or their mixture is used as a soluble anode. The method is carried out in a device comprising a housing equipped with water inlet and outlet nozzles, with an anode placed in it and a rotating cathode, made in the form of a disk, mounted on the same axis, along which a cylindrical channel is connected in the electrodes, which communicates with the input nozzles. The cathode is located above the anode and has a lid sealed to the cathode to form a cavity under the top of the cathode. On the lid in the channel, there is a windshield that can move in a vertical direction and a dielectric sleeve, the upper end of which is installed at the same height as the top of the cathode, and the lower end below the upper edge of the anode. Holes are made in the side walls of the sleeve, connecting the interelectrode space with the channel. 2 sec. and 1 z. p. f-ly, 1 tab., 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к процессу электрохимической очистки сточных вод от загр знений, преимущественно гальванического производства.The invention relates to a process for the electrochemical treatment of wastewater from contamination, mainly electroplating.

Целью изобретени   вл етс  повышение степени очистки и снижение расхода электроэнергии.The aim of the invention is to increase the degree of purification and reduce energy consumption.

На чертеже схематично изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.The drawing schematically shows a device that implements the proposed method.

Устройство содержит корпус 1, патрубки подачи 2 исходной воды и отвода 3 очищенной воды, анод 4, с цилиндрическим каналом 5, вращающийс  катод 6, крышку 7, образующую полость 8, обтекатель 9, втулку 10, с отверсти ми И, прижимной ре гул тор 12.The device comprises a housing 1, supply pipes 2 of the source water and drain 3 of purified water, an anode 4, with a cylindrical channel 5, a rotating cathode 6, a cover 7 forming a cavity 8, a fairing 9, a sleeve 10 with holes And, a pressure controller 12.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Очищаема  вода подаетс  через патрубок 2, цилиндрический канал 5 и распредел етс  через направл ющие отверсти  13 в межэлектродное пространство, образуемое анодом 4 и катодом 6, а также через зазоры, образуемые втулкой 10 и конусообразным обтекателем 9 в полость между крышкой 7 и верхней частью катода 6 откуда под действием избыточного давлени  проходит через пористый катод 6, поступа  в межэлектродное пространство, и отводитс  в корпус 1, откуда через выходной патрубок 3 выводитс  из устройства. Крышка 7 с катодом 6 приводитс  во вращение . С помощью прижимного регул тора 12, вращающегос  на резьбе относительно крышки 7, устанавливаетс  заданна  величина зазора между ним и втулкой 10 дл  регулировани  соотношени  потоков жидкости через межэлектродное пространство и пористый катод 6.Purified water is supplied through the nozzle 2, the cylindrical channel 5 and is distributed through the guide holes 13 into the interelectrode space formed by the anode 4 and cathode 6, as well as through the gaps formed by the sleeve 10 and the cone-shaped fairing 9 into the cavity between the lid 7 and the upper part of the cathode 6, from where, under the action of overpressure, passes through the porous cathode 6, entering the interelectrode space, and is discharged into the housing 1, from where it is removed from the device through the outlet 3. The cover 7 with the cathode 6 is rotated. With the help of the pressure regulator 12 rotating on the thread relative to the cover 7, a predetermined gap between it and the sleeve 10 is set to adjust the ratio of the fluid flow through the interelectrode space and the porous cathode 6.

Втулка 8 распределител  потока изготавливаетс  из изол ционного износостойкого материала типа тефлон, крышка 7, а также прижимной регул тор 12 металлические.The sleeve 8 of the flow distributor is made of insulating wear-resistant material such as Teflon, the cover 7, and also the pressure regulator 12 metal.

Пример. Дл  получени  проточного объемно-пористого абразивного катода используют абразивный порошок с величиной зерна, мкм: 160 200 (в среднем 180);-200-250 (в среднем 225); 500-600.(в среднем 550); 630-800 (в среднем 715), спресованный и спеченный на керамической св зке в виде дисков диаметром 150 мм, толщиной 15 мм и осевым отверстием диаметром 20 мм. Пористост обеспечивают в пределах 40-60% путем введени  индеферентных солейExample. To obtain a flow-through volume-porous abrasive cathode, an abrasive powder with a grain size, µm: 160,200 (average 180); 200-250 (average 225); 500-600. (An average of 550); 630-800 (average 715), pressed and sintered on a ceramic bond in the form of discs with a diameter of 150 mm, a thickness of 15 mm and an axial bore with a diameter of 20 mm Porosity is provided in the range of 40-60% by the introduction of indierent salts.

5five

00

5five

00

5five

00

5five

OO

5five

типа (Ш1,()СОэ заданной дисперсности , которые при спекании удал ют, Объемную металлизацию дисков дл  обеспечени  их токопроводности осуществл ют путем химического никелировани  с предварительным нанесением каталитически активного сло  по известному методу боргидридного активировани  с раствором солей никел  или методом сенсибилизации в сол нокислом растворе хлористого олова и активации в растворе хлористого паллади  с последующим нанесением в проточных услови х покрыти  в составе , г/л: NiCI 6Н20 110; триэта- ноламин 60; 60; КОН 110, гипо- фосфит натри  80, рН 11-12, температура 25-30 С. Толщина никелевого покрыти  35-20 мкм. При этом пористость катодных дисков уменьшаетс  на 10% от исходной и составл ет 30- 50%.of type (Ш1, () SOe of predetermined dispersion, which are removed during sintering). Volumetric metallization of the disks to ensure their conductivity is carried out by chemical nickel plating with a prior application of the catalytically active layer by the known method of borohydride activation with a solution of nickel salts or by sensitization in hydrochloric acid tin chloride and activation in a solution of palladium chloride, followed by coating in the flow conditions of the composition, g / l: NiCI 6H20 110; triethenolamine 60; 60; KOH 110, hypopho sodium sfit 80, 11-12 pH, temperature 25-30 C. The thickness of the nickel coating 35-20 microns. At this disk porosity cathode is reduced by 10% from the original and is 30- 50%.

Затем с помощью алмазного резца провод т доводку плоскостности диска , при которой одновременно на его обрабатываемой плоскости обнажаютс  абразивные зерна.Then, using a diamond cutter, the flatness of the disc is refined, in which abrasive grains are exposed simultaneously on its treated plane.

В устройство, содержащее сформированный таким образом проточный объемно-пористый катод из композиционного абразивного материала, подают сточную воду с рН 6,5, концентрацией ионов Сг (VI) 100 м/л и ПАВ (сульфанол-3) 50 м/л. Анодом служат заготовки из спрессованных стружек из низколегированной стали 3. Катод привод т во вращение при помощи электропривода со скоростью 30 - 500 об/мин.In a device containing a flow-through-porous cathode made of composite abrasive material thus formed, wastewater with a pH of 6.5 is fed, the concentration of Cr (VI) ions is 100 m / l and the surfactant (sulfanol-3) is 50 m / l. Billet of pressed alloyed steel chips serves as the anode. The cathode is rotated by means of an electric drive with a speed of 30-500 rpm.

Одновременно провод т испытани  известного устройства, включающего вращающийс  катод с трем  абразивными- изолирующими вставками между катодом и анодом, с межэлектродным рассто нием 1 мм.At the same time, tests are carried out on a known device, including a rotating cathode with three abrasive-insulating inserts between the cathode and the anode, with an inter-electrode distance of 1 mm.

Во всех случа х расход воды , 500 л/г.In all cases, the water flow rate is 500 l / g.

Предварительными исследовани ми установлена зависимость межэлектродного рассто ни , образующегос  при формировании катодов по предлагаемому способу, от величины зерна абразивного порошка, котора  имеет пропорциональный характер, при зернистости порошка 80 мкм составл ет в среднем 80 мкм, при зернистости 225 мкм - 100 мкм, при зернистое1583362Preliminary studies have established the dependence of the interelectrode distance formed during the formation of cathodes by the proposed method on the grain size of the abrasive powder, which is proportional, with an average grain size of 80 microns of 80 microns, with a grain size of 225 microns - 100 microns, with granular 1583362

ти 550 мкм - 250 мкм, при зернистости 750 мкм - 350 мкм.about 550 microns - 250 microns, with a grain size of 750 microns - 350 microns.

Результаты испытаний приведены в таблицеsThe test results are given in the tables.

Как видно из данных, приведенных в таблице, очистка от ПАВ по предлагаемому способу находитс  в пределах 97-99%, в то врем  как по услови м известного способа она не превышает 87%. Расход электроэнергии по сравнению с известным способом снижаетс  в 2,2-4,0 раза.As can be seen from the data presented in the table, the removal of surfactants by the proposed method is within 97-99%, while under the conditions of the known method it does not exceed 87%. Energy consumption in comparison with the known method is reduced by 2.2-4.0 times.

При увеличении межэлектродного рассто ни  (более 250 мкм) увеличиваетс  расход электроэнергии и снижаетс  эффективность очистки от ПАВ. При уменьшении межэлектродного рассто ни  (менее 100 мкм) эффективност процесса также понижаетс  за счет увеличени  гидравлического сопротивлени , ухудшени  массообмена и затруднени  вывода продуктов реакции из межэлектродной зоны При плотности тока менее 10000 А/ма не обеспечиваетс  высокий выход по току, а с увеличением плотности тока (более 15000 А/м2) резко возрастает расход электроэнергии на очистку. Скорость протока до 1 м/с, как и скорость вращени  катода менее 100 об/мин приводит к снижению эффективности процесса очистки, что св зываетс  с недостаточным отводом продуктов реакции из межэлектродной зоны из-за недостаточного массообмена . Превышение этой скорости протока (более 5 м/с) как и скорости вращени  катода более 500 об/мин снижает очистку от ПАВ и выход по току.As the interelectrode distance increases (more than 250 µm), power consumption increases and surfactant cleaning efficiency decreases. When the interelectrode distance decreases (less than 100 µm), the process efficiency also decreases due to an increase in hydraulic resistance, deterioration of mass transfer and difficulty in withdrawing reaction products from the interelectrode zone. At a current density of less than 10,000 A / ma, the current output does not increase. (more than 15000 A / m2) dramatically increases the consumption of electricity for cleaning. The flow rate up to 1 m / s, as well as the cathode rotation speed of less than 100 rpm, leads to a decrease in the efficiency of the cleaning process, which is associated with insufficient removal of reaction products from the interelectrode zone due to insufficient mass transfer. Exceeding this flow rate (more than 5 m / s), as well as the cathode rotation speed of more than 500 rpm, reduces cleaning of the surfactant and current efficiency.

Пористость катода более 50% также снижает эффективность процесса очистки и его механическую прочность. При снижении пористости (менее 30%) процесс очистки также ухудшаетс  за счет снижени  доли электрохимически восстанавливаемых веществ непосредственно в объеме катода.The cathode porosity of more than 50% also reduces the efficiency of the cleaning process and its mechanical strength. With a decrease in porosity (less than 30%), the cleaning process also deteriorates due to a decrease in the fraction of electrochemically recoverable substances directly in the cathode volume.

Во всех случа х по предлагаемому способу формируетс  осадок черного цвета, характерный дл  оксидных фаз на основе магнета - кристаллической структуры с  вно выраженными ферромагнитными свойствами.In all cases, according to the proposed method, a black precipitate is formed, characteristic of oxide phases based on a magnet, a crystalline structure with clearly pronounced ferromagnetic properties.

При увеличении протока через катод (более 1/2 части от общего потока ) и при уменьшений (менее 1/3 части) ухудшаетс  степень очистки от хрома.With increasing duct through the cathode (more than 1/2 part of the total flow) and decreasing (less than 1/3 part), the degree of chromium purification deteriorates.

ормулаformula

66

И 3 О бAnd 3 o b

р е т е н и  rete n i

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Claims (3)

1.Способ электрохимической очистки сточных вод, включающий их обработку в электролизере, снабженном растворимым анодом и вращающимс  катодом при плотности тока 10000- 15000 А/м2-, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени очистки и снижени  расхода электроэнергии , процесс осуществл ют путем дополнительного протока части очищаемой воды через пористый абразивный катод с линейной скоростью протока обрабатываемой воды в межэлектродном пространстве 1-5 м/с при скорости вращени  катода 100-500 об/мин, межэлектродном рассто нии 100-250 мкм.1. A method of electrochemical wastewater treatment, including their treatment in an electrolyzer equipped with a soluble anode and a rotating cathode at a current density of 10,000-15,000 A / m2-, characterized in that, in order to increase the degree of purification and reduce energy consumption, the process is carried out by additional flow of a part of the treated water through a porous abrasive cathode with a linear flow rate of treated water in the interelectrode space of 1-5 m / s at a cathode rotation speed of 100-500 rpm, interelectrode distance of 100-250 microns. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве пористого абразивного катода используют композиционный материал, содержащий смесь изолирующих абразивных частиц и токопровод щей металлической или графитовой св зки, с объемной пористостью 30-50%, в качестве растворимого анода - спрессованный металлический скарп из стали, алюмини  или их смеси, а дополнительный проток обрабатываемой воды через пористый катод составл ет 1/3-1/2 от общего потока обрабатываемой воды.2. A method according to claim 1, characterized in that a composite material comprising a mixture of insulating abrasive particles and a conductive metal or graphite bundle with a volume porosity of 30-50% is used as a porous abrasive cathode, and a compacted metal is used as a soluble anode the scrap of steel, aluminum, or a mixture thereof, and the additional flow of treated water through the porous cathode is 1 / 3-1 / 2 of the total flow of treated water. 3.Устройство дл  электрохимической очистки сточных вод, включающий корпус, снабженный патрубками дл  подачи исходной воды и отвода очищенной воды, с размещенными в нем анодом и вращающимс  катодом, выполненным в виде диска, установленными на одной оси, по которой в электродах выполнен цилиндрический канал, сообщающийс  с патрубком подачи исходной воды, причем катод расположен над анодом и имеет крышку, герметично закрепленную на катоде с образованием полости над верхом катода, а в канале на крышке электролизера установлен обтекатель, отличающеес  тем, что, с целью повышени  степени очистки и снижени  расхода электроэнергии, в канале размещена втулка из диэлектрика, верхний торец которой установлен на одной высоте с верхом катода, а нижний торец - ниже верхнего кра  анода, в ( боковых стенках втулки выполнены отверсти , соедин ющие межэлектродное3. A device for electrochemical treatment of wastewater, including a housing equipped with nozzles for supplying raw water and discharging purified water, with an anode placed in it and a rotating cathode made in the form of a disk mounted on the same axis, along which a cylindrical channel is made in the electrodes, communicating with the source water supply nozzle, the cathode is located above the anode and has a lid sealed to the cathode to form a cavity above the top of the cathode, and a fairing is installed in the channel on the cell lid , characterized in that, in order to increase the degree of cleaning and reduce energy consumption, a bushing of a dielectric is placed in the channel, the upper end of which is installed at the same height as the top of the cathode, and the lower end is below the upper edge of the anode, (the side walls of the sleeve) connecting interelectrode пространство с каналом, а обтекатель установлен с возможностью перемещеispace with a channel, and the fairing is mounted with the ability to move ни  в вертикальном направлении с помощью прижимного регул тора.nor in the vertical direction using the pressure regulator. Предлагаемый срособThe proposed srosob 2 32 3 4four 5five 66 77 ВAT 99 10ten 1 one 1212 1313 1h 15 16 17 1815 16 17 18 19 20 2119 20 21 //
SU884392755A 1988-03-17 1988-03-17 Method and apparatus for electrochemical treatment of waste water SU1583362A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884392755A SU1583362A1 (en) 1988-03-17 1988-03-17 Method and apparatus for electrochemical treatment of waste water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884392755A SU1583362A1 (en) 1988-03-17 1988-03-17 Method and apparatus for electrochemical treatment of waste water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1583362A1 true SU1583362A1 (en) 1990-08-07

Family

ID=21361425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884392755A SU1583362A1 (en) 1988-03-17 1988-03-17 Method and apparatus for electrochemical treatment of waste water

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1583362A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD2144C2 (en) * 2001-03-30 2003-11-30 Государственный Университет Молд0 Installation for sewage electrochemical treatment
MD2426C2 (en) * 2001-06-21 2004-10-31 Государственный Университет Молд0 Regulable process for sewage electrochemical treatment from heavy metals

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Лейбовский М.Г. Современное оборудование дл очистки воды в электрическом поле. - М., ЦНИИТИЭ, Химнефтемаш, 1979, с. 76. Авторское свидетельство СССР № 929081, кл. С 02 F 1/46, 1982. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD2144C2 (en) * 2001-03-30 2003-11-30 Государственный Университет Молд0 Installation for sewage electrochemical treatment
MD2426C2 (en) * 2001-06-21 2004-10-31 Государственный Университет Молд0 Regulable process for sewage electrochemical treatment from heavy metals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4004994A (en) Electrochemical removal of contaminants
EP0076569B1 (en) Electroplating arrangements
US3944478A (en) Electrolytic drainage treating apparatus
US4321125A (en) Apparatus for electrochemical purification of contaminated liquids
CA2575195C (en) Apparatus for producing metal powder by electrowinning
CN101472669A (en) Processes and apparatuses for treating and/or increasing dryness of a substance
DE2430662A1 (en) GALVANIC DEPOSITION OF ENZYMES
SU1583362A1 (en) Method and apparatus for electrochemical treatment of waste water
US5164091A (en) Removal of metal ions from process wastewaters
CN102016134A (en) Stainless steel and surface treatment method for stainless steel
US5124017A (en) Electrolyzer for removing fluorine-containing impurities from water
Massarelli et al. Morphology of spark-affected surface layers produced on pure iron and steels by electro-discharge machining
RU2535048C2 (en) Method of extraction of saponite-containing substances from return water and device for its implementation
CN1222205A (en) Electrochemical fluidized bed coating of powders
AU601447B2 (en) A continuous process of separating electrically charged solid, pulverulent particle by electrophoresis and electroosmosis
JPH03100192A (en) Multistage rde electrolytic bath
SU1196140A1 (en) Apparatus for producing powders by spark-discharge dispersion
US4971675A (en) Electrolyzer for purification of fluids
US4115210A (en) Method of electrolytically preparing a metal in pulverulent form
SU1604534A1 (en) Apparatus for electric discharge dispersion of metals
CN113699547B (en) Preparation method and application of porous alloy electrode
SU1554928A1 (en) Apparatus for deep purification of waste water
Hirata et al. Electrodeposition of nickel into porous alumina compact
CN102070229A (en) Wastewater degradation device
HU212010B (en) Process and electrochemical reactor for purifying contaminated fluids