SU710989A1 - Способ очистки воды от взвешенных веществ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технологии очистки при помощи электрического тока как природны так и сточных вод от взвешенных примесей. Известен способ электроочистки жидкостей от взвешенных примесей путем пропускани  их между электродами, на которых оседают скоагулированные примеси 1. Указанный способ обеспечивает частичное улучшение очистки за счет фильтрации очищаемой жидкости со скоростью, при которой силы потока, действующие на закрепившихс  на электродах цепочечных агрегатах, меньше или равны составл ющей электрических сил, удержи вающих агрегаты на электродах. Этот способ имеет существенные недостатки, заключающиес  в низкой скорости очистки и непригодности к очистке воды с высокой мутностью. Наиболее близким  вл етс  способ очистки сточных вод путем электрохимической обработки с алюминиевым анодом с последующей фильтрацией 2. Сущность его состоит в том, что, с целью повышени  степени очистки и сни жени  энергетических затрат, в качестве кальцийсодержащего соединени  примен ют окись кальци , сточнь е воды предварительно обрабатывают окисью кальци  до значени  рН И -11J5 электрохимическую обработку ведут при плотности тока 0,015-0,030 А/см, ,пре1шочтительно , 0,027-0,030 А/см, в течение 20-30 мкн. Однако указанный способ имеет высокое удельное энергопотребление и низкую произввдительность , малоприменим дл  очистки вод, содержащих большую концентрацию взвешенных веществ. Большое энергопотребление способа вызвано высокой плотностью тока (270300 А/м), что при продолжительности обработки в течение 20-30 мин приводит к затратам удельного количества электричества в 260440 Кл/л, а расход металла (анода) на растворение составл ет 27-42 г/см. Кроме того, столь высока  рабоча  плотность тока на электродах приводит к интенсивному перемещению объема обрабатываемой жидкости, что преп тствует сорбции газовых пузырьков на выдел емых частицах загр знений и последующей их флотации. Особо отрицательное вли ние это оказьгеает на тонкодиспсргировакные частицы с объемной плотностью, близкой с

объемной плотности воды. {Зсс это снижает производительность способа. Применение дл  подщелачивани  гидроокиси кальци  приводит к дополю-тельному загр знению обрабатываемо воды взвешет1ыми веществами (известно, что гидроокись кальци  - малорастворимое соединение ) .

Цель изобретени  - снижение затрат электроэнергии и повышение степени очистки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что обрабатьшаемую воду предварительно подкисл ют до рН 4-6 или подщелачивают до рН , а процесс электролиза ведут при удельном количестве электричества 70-150 Кл/л, анодной плотности тока 100-150А/м и расходе оды 10-15 м/ч на 1 м- площади электролизера. Подкисление или подщелачивание обрабатываемой ВОДЬ проводитс  соответственно Л 0%-нымн растворами НС1 или NaOH.

.П{)еи1 1ущества предложенного режима электрообработки приведены в таблицах 1,2. Лл  снижени  энергозатрат за счет интенсификавди процесса очистки проводитс  подкисление или подщелачивание воды, учитыва , что в кислой среде относительный максимум очистки достигаетс  при рН 4-6, а в щелочной среде така  же степень очистки наступает при рН более 9,5. По вление относительного максимума степени очистки при рН около 5,0 объ сн етс  большим (по сравнению с рН 7,0) выходом металла по току и существованием изоэлектрической точки дл  глинистых частиц. Повышение эффективности очистки в щелочной среде объ сн етс  еще более интенсивным (чем при возрастании кислотности) увеличением выхода металла по току, образованием более легких хлопьев А1 (ОН) з и уменьшением размеров пузырьков водорода, вьщел юшнхс  на катоде. (Известно, что степень извлечени  тонкодиспергированных загр знений находитс  в обратно-пропорциональной зависимости от диаметра газовых пузырьков).

Уменьшение примерно в два раза плотности тока на аноде снизило отридательное вли ние перемешивани  на степень очистки. Уменьшение количества электричества по предлагаемому способу позвол ет получить оптимальную величину газонаполнени  обрабатьшаемой жидкости Причем оптимальный режим газонаполненн  тесно св зан с расходом воды в аппарате с единицы площади (10-15 ). Отклонение скорости обработки от 5Т азанных пределов сокращает эффект очистки. Таким образом, предлагаемый способ злектрообработки позвол ет сократить расход металла и затраты электроэнергии в 3-3,5 раза и повысить степень очистки жидкости на 8-17% (рН 9,5-11,%) или 20-27% (рН 4-6).

Применение дл  подщелачивани  10%-го раствора NaOH (вместо гидроокиси кальци ) исключает дополнительное загр знение обрабатьшаемой воды взвешенными веществами, снижает количество посторонних примесей в исходной воде, повышает надежность достижени  рекомендуемого предела щелочной обработки.

Приведенные отличи  способствуют уменьш1ШЮ концентрации загр знений в воде, прошедшей электрообработку. Это увеличивает продолжительность фильтроцикла при последующей доочистке воды на фильтрах, общую степень очистки и снижает затраты на регенерацию, загрузки фильтра.

Пример. Проверку провод т на искусственно приготовленной воде при содержани взвещенных веществ в исходной воде 18250 мг/л, температуре 11-12°С и рН 2-12. Качество ошстки определ ют весовым способом. Глина, используема  в качестве замутнител , имеет следующий химический состав,%: БЮз 43,8; АЬОз 12,6; СаО 9,2; 8,4; МдО 7,6; 5Оз 1,6; посторонние примеси 15,8. Предварительно глину замачивают в течение семи суток. Перед опытами замутнитель перемещивают отстаивают 30 мшг и ввод т в водопроводную воду. Одновременно ввод т расчетное количество СаО, 10%-ным раствором НС1 jtHH NaOH. Полученную воду перемешивают 2 мин и подвергают электрохимической обработке .

Результаты испытаний после их обработки методами математической статистики приведены в таблицах 1,2.

Т а б л и ц а 1

Плотность тока, А/м

Удельное количество электричества,: Кл/л

рН

300

100 - 150

440

70 - 150 4-6; 9,5-i 1,0 11,5

Примен емые реагенты

Затраты эдектроэнергии, кВт-ч/м

Расход металла на анодное растворение, г/мИспользование предлагаемого спосбба очистки воды от взвеси по сравнению с известными способами обеспечивает:

возможность увеличени  скорости процесса очистки;

снижение остаточного содержани  загр знений в воде;

снижение расхода электрознерпш и металла на анодное растворение при электрохимической

10%-е растворы НС1 или МаОН

0.18-0,33

0,70 - 1,05

9,0 - 12,0

27,0 - 42,0

Таблица2

обработке воды, что значительно сокращает эксплуатационные затраты на очистку.

Claims (2)

1. Способ очистки воды от взвешенных веществ путем электрохимической обработки в электролизере с дюралюминиевым анодом и

7 7109898

сетчатым катодом при подщелачивании с после-

2. Способ по п. .о.тличающийс 

дующей фильтрацией, отличающийс тем, что подкисление или пощцелачивание обратем , что, с цепью повышени  степени очисткибатываемой воды провод тс  соответственно

и снижени  энергетических затрат, обрабатыва-10%-ными растворами НС1 или NaOH.

емую воду предварительно подщелачивают Источники информации,

до рН 9,5-11,0 или подкисл ют до рН 4-6,прин тые во внимание при экспертизе

а процесс электролиза ведут при удельном ко-1. Авторское свидетельство СССР

линестве электричества 70-150 кл/л, аноднойN 333132, кл. С 02 В 1/82, 1970.

плотности тока 100-150 А/м и расходе воды2. Авторское свидетельство СССР

10-15 м/ч на 1м площади электролизера.N 399462, кл. С 02 С 5/12, 1971.