Очистка сточных вод методом электрокоагуляции

1- циклонный разделитель, 2- ёмкость для сбора масла на переработку,

3- ёмкость для осаждения механических примесей, 4- нейтрализатор,

5-электрокоагулятор, 6- электролизёр с анодом и катодом,

7- выпрямитель, 8- сборник масляного шлама, 9- сборник чистой воды,

10- очищенная вода, направляемая в цех.

Этот метод применяется для очистки маслоэмульсионных сточных вод.

Сточная вода подается в циклонный разделитель (1), где осуществляется первая стадия отделения масла от сточной воды, масло поступает в сборник 2, затем идёт на доочистку для повторного использования. Сточная вода подаётся в сборник сточной воды 3. В приёмном сборнике происходит усреднение качественного состава отработанной СОЖ, осаждение абразивных и металлических частиц и отстой неэмульгированного масла, попадающего из гидросистем смазки станков.

Усреднённую жидкость подают в нейтрализатор 4 для понижения щёлочности среды раствором соляной кислоты НCl до рН=5,2-5,6. Для ускорения процесса и равномерного перемешивания в нейтрализатор подают сжатый воздух через барбатер.

Эмульсия самотёком направляется в зону коагуляции колонного электрокоагулятора 5. Электрокоагулятор в нижней части имеет электролизер 6, который питается от выпрямительного агрегата 7. Электролизёр имеет анод, выполненный из алюминия и катод из стали. В качестве электролита используется очищенная вода из ёмкости 9. В процессе электролиза вода диссоциирует на ионы водорода Н+ и гидроксо-ионы ОНˉ. Пузырьки водорода поднимаются вверх с потоком жидкости, а гидроксо-ионы взаимодействует с ионами алюминия, которые образуются при растворении алюминиевого анода в процессе электролиза. При взаимодействии гидроксо-ионов и ионов алюминия образуется электрогенерированный электрокоагулянт гидроксид алюминия Аl(ОН)3. Сточная вода смешивается с электролитом, содержащим электрогенерированный коагулянт, и мельчайшими пузырьками водорода, выделяющимися на поверхности катода. Частицы масла за счёт взаимодействия с коагулянтом укрупняются и потоком электролита и пузырьками водорода поднимаются в верхнюю часть аппарата, образуя масляный шлам, откуда непрерывно эжектируется (сдувается) сжатым воздухом в ёмкость 8, затем вывозится на ЗЖБК (завод железобетонных конструкций) для промасливания металлических форм взамен чистого минерального масла. Очищенная вода из сборника 9 поступает в ёмкость 10 для дальнейшего использования в цехах.

В последнее время большое внимание уделяется электрохимическим способам очистки, в частности - электрокоагуляции. Под действием электрического тока в сточной воде происходит осаждение гидроокисей тяжелых металлов и взвешенных веществ. Процесс коагуляции проводится с растворимыми анодами (железными, алюминиевыми). При анодном растворении металлов возникают хлопья гидроокисей металлов, которые повышают скорость осаждения взвешенных в воде примесей.

Увеличение степени очистки от ионов тяжелых металлов происходит как за счет частичного выделения при электролизе на катоде, так и за счет сорбции на поверхности гидроокисей. Поисковые опыты по очистке хромсодержащих сточных вод асбестоцементного производства проводили со сточными водами новороссийского завода Коммунар. Общее содержание солей составляло 10-11 гл. Электрохимической обработке подвергали сточные воды с содержанием хрома 10,6 мгл. Для их очистки использован способ электрокоагуляции.

Опыты проводились на лабораторной установке. Электролитическая ячейка представляла собой полиэтиленовый сосуд емкостью 200 мл.
Обработку сточной воды электрохимическим способом проводили под действием постоянного тока, т. к. переменный ток вызывает только растворение металла, а при постоянном токе действуют три фактора: электрофорез, анодное растворение металла и электролиз.
Питание осуществляли от источника тока Б-5-21. В качестве анода и катода использовали алюминиевые и железные электроды.

Для более равномерного растворения анодных и катодных пластин производилась переполюсовка напряжения на электродах через каждые 5 мин. Переполюсовка позволяет также частично освобождать пластины от солевых осадков, образующихся на электродах при электрокоагуляции. Исходные и очищенные сточные воды анализировали на содержание химических примесей по общепринятым методикам. Определение хромиона в сточных водах проводили фотометрическим методом с дифенилкарбазидом. Чувствительность метода 0,01 мгл.

При электрокоагуляции металл пластин анодов, подключенных к положительному полюсу источника тока, переходит в раствор в виде ионов. Если в электролизе используются железные аноды, то в воду переходят ионы двухвалентного железа, которые способствуют уменьшению отрицательных зарядов коллоидных частиц взвеси и тем самым создают условия для их коагуляции. В основном большинство экспериментов проводилось на железных электродах, т. к. с алюминиевыми электродами желаемого результата по очистке сточных вод от хрома не удалось достичь. Концентрация хрома при использовании алюминиевых электродов была снижена по сравнению с исходной только в 2,5-3,0 раза. Железные электроды обладают рядом преимуществ перед алюминиевыми: хлопья гидрата окиси железа имеют значительно больший удельный вес, чем хлопья гидрата окиси алюминия, благодаря чему их осаждение идет быстрее, коагуляция протекает при более высоком значении. Электрокоагуляцию с железными анодами проводили в течение 5-30 мин. Сокращение времени электрокоагуляции до 15 мин и менее не позволяет очищать сток от хрома до ПДК, остаточное содержание Сг6+ в 30 раз превышает санитарную норму (0,1 мгл).

1. Проведенные исследования показали возможность очистки хромсодержащих сточных вод асбестоцементного производства методом электрокоагуляции. Осветление сточных вод и обезвоживание осадка завода керамических глазурованных изделий.

Сточные воды предприятии керамических глазурованных изделий представляют собой высококонцентрированную тонкодисперсную суспензию с содержанием твердой фазы от 10 до 30 гл и включают механические примеси, нефтепродукты и соли тяжелых металлов. Они образуются в результате опорожнения технологических емкостей, мытья оборудования и полов. Механические примеси представлены в виде мелких частиц глины, шамота кварца, кварцевого песка, стекла. Нефтепродукты представлены различными смазочными материалами, а концентрация их колеблется в широких пределах от 2,0 мгл до 10 мгл.