|
|
Электрохимическая очистка природной и сточной воды.
Электрохимические методы очистки воды применяются для очистки природной и индустриальной сточной воды.
Удаляется кальций, магний, железо, марганец, ионы тяжелых металлов, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества, мутность, цветность, органика, радионуклиды, нитраты, аммиак и т.п.
Принцип работы:
Если в обрабатываемую воду опустить две нерастворимые металлические или графитовые пластины и разделить их друг от друга мембраной, а затем на эти две пластины подать постоянный электрический ток, то мы увидим, что возле каждого электрода начинают выделяться пузырьки газа - это результат разложения воды, т.е выделяются кислород и водород.
Общий для двух электродов электрохимический процесс Н2О = Н2 + 0,5О2. Электрод на которой подается эл.ток со знаком (-) , называется : КАТОД, а вода рядом с катодом называется КАТОЛИТ. Электрод на который подается ток с знаком (+), называется АНОД, а вода возле анода соответственно называется АНОЛИТ. Так как между электродами расположена мембрана, то происходит электрохимическая реакция: на катоде 2Н2О = 2ОН- + Н2 , а на аноде соответственно 2Н2О = О2 + 4Н+. Мембрана не дает возможности нейтролизовываться полученным ионам по реакции 2ОН- + 2Н+ = 2Н2О и поэтому католит становиться щелочью, а анолит кислотой, точно так, как если бы мы в анолит добавили настоящую кислоту, а в католит шелочи. Так как в воде имеются различные загрязнения, то они вступают в химическую рекцию с электрохимическими : щелочью и кислотой. Например цинк (Zn2+) вступает в взаимодействие с щелочью, т.е с (ОН-) и в результате получается нерастворимое в воде загрязнение: гидроокись цинка Zn(OH)2. То же самое происходит и с остальными ионами тяжелых металлов (свинец, ртуть, кадмий, никель и т.д). Таким образом выполняется основная задача водоочистки: преобразование загрязнения из растворенного (ионного) состояния в нерастворенное состояние.
Для окончательного удаления нерастворимых загрязнений, мы используем гидроавтоматический фильтр с плавающей фильтрующей загрузкой.
Если анод заменить на обычную углеродистую сталь или алюминий, то эта сталь или алюминий под действием электрического тока будет растворяться и в результате мы получим коагулянт для очистки воды, причём непосредственно в воде и ровно столько, сколько необходимо для очистки воды в данный момент.
Если анод заменить на электрод с специальным покрытием окислами рутения или иридия, то на таком аноде будет выделяться хлор необходимый для окисления загрязнений и обеззараживания воды.
Весь процесс очистки воды управляется изменением одной лишь силы эл.тока!
Основные, преимущества:
- Очистка воды без реагентов. Однако, чем больше в воде загрязнений, тем больше нужно потратить электроэнергии на очистку воды.
- Отсутствует новое засаливание воды, как это происходит при использовании реагентов. Понятно, если не происходит новое загрязнение воды, то значит эту воду после очистки можно повторно использовать по замкнутому (~70%) циклу!
- Для очистки воды требуется только электроэнергия и листовой металл (углеродистая сталь или алюминий).
- Установки несложные в изготовлении и их можно быстро изготавливать в городе заказчика, что конечно снизит стоимость установки.
- Стоимость установок зависит от химического состава воды и производительности .
Электрохимические методы для очистки воды.
Этот метод разработан для очистки природной или индустриальной сточной воды.
Назначение:
- Безреагентное получение щёлочи и кислоты из очищаемой воды и тех ионов, которые присутствуют в этой воде. Электрохимическое изменение : рН воды, в диапазоне рН 2,5 - 11; окислительно-восстановительного потенциал воды от Eh=-800 мВ. до Eh=+1300 мВ.
- Безреагентное получение коагулянтов для очистки воды, путём растворения в очищаемой воде стальных или алюминиевых пластин под действием постоянного эл.тока.
- Безреагентная очистка воды путём всплывания через очищаемую воду большого количества мелких пузырьков "ФЛОТОГЕН", т.е электродных газов которые выделяются на пластинах при пропускании через них постоянного эл.тока.
- Безреагентное окисление и восстановление различных загрязнений.
- Безреагентное снижение общего солесодержания воды.
- Безреагентное обеззараживание воды хлором выделяющимся на электродах.
- Доочистка воды осуществляется на гидроавтоматических фильтрах.
Применение:
- очистка воды от ионов тяжёлых металлов (цинк, никель, свинец, кадмий, медь, хром 6+, мышьяк и т.д.)
- умягчение воды, т.е удаление из воды ионов кальция и магния.
- снижение концентраций ионов фтора, хлоридов, сульфатов, нитратов и т.д.
- очистка воды от органических и неорганических загрязнений, поверхностно-активных веществ, нефтепродуктов.
- безреагентное изменение рН воды.
- электрохимическое разложение воды и насыщение её кислородом или водородом.
Преимущества:
- Отсутствуют реагенты для очистки воды, т.к нужные реагенты получаются непосредственно из самой воды с помощью эл.тока.
- Можно делать замкнутые циклы многократного использования очищенной воды, т.к при очистке воды индивидуальное солесодержание не увеличивается так значительно, как это происходит при реагентной очистке воды.
- Строительная площадь под очистные сооружения в 4 - 5 раз меньше реагентных очистных сооружений.
- Строительный объём очистных сооружений в 5 - 10 раз меньше реагентных очистных сооружений.
- Процесс очистки воды управляется только изменением силы электрического тока на установке.
- Осадка получается в 2 - 5 раз меньше, чем при очистке воды с применением реагентов.
Производительность установок - до 30 м.куб/час.
Оптимальная производительность - до 3 - 5 м.куб/час.
Высота в верхней точке - 3,5 - 5,5 м.
Расход эл.энергии - от 1 до 3,0 кВтч./м.куб.
Обслуживание установки - 1 оператор.
Недостатки:
- Повышенный расход электроэнергии, поэтому производительность установки имеет разумный предел.
- Могут образовываться солеотложения на электродах или диафрагме, поэтому приходится их периодически чистить: химическими или электрохимическими способами.
- Удельная стоимость очистки воды (эл.энергия + расходные материалы + зарплата + аммортизация) = ~0,2 - 0,3 USD/м.куб
Электрохимическая установка для очистки
природных и сточных вод "ЭЛРИ"
Под действием электрического тока происходит:
- растворение в воде алюминиевых или железных пластин с образованием реагентов, обычно используемых для очистки воды;
- производство кислот и щелочей, необходимых для очистки воды.
Заключительная стадия процесса очистки воды происходит, например, на фильтре "РЕМПЛАНТ".
Основные преимущества процесса:
- не требуются химические реагентов;
- повторный цикл использования воды;
- получение сухого осадка;
- эксплуатация установки всего одним оператором;
- расходные материал: листовой металл (20 - 50 мг/л) и электроэнергия (1,2 - 2,5 кВт/м.куб).
Электрохимические методы очистки используются для снижения общей жёсткости (до 2 - 3 мг-экв/л) и очистки питьевой и индустриальной воды. Таким способом из воды удаляют кальций, магний, железо, тяжелые металлы, радионуклиды, нефтепродукты, мутность, органические вещества и т.п. с суммарной концентрацией - не более 100 мг/л.
Электрохимическая очистка воды основана на получении посредством электрического тока анолита и католита (кислоты и щелочи соответственно), которые реагируют с растворёнными в воде веществами с образованием нерастворимых химических соединений.
Для удаления нерастворимых соединений используется гидроавтоматический фильтр или фильтр "РЕМПЛАНТ" с плавающей фильтрующей загрузкой.
Стоимость установок зависит от химического состава очищаемой воды, требуемого качества фильтрата и производительности.
продажа | контакты | резюме
Директор Ремизов Александр Дмитриевич
E-mail: remizov@rivne.com
|
