Гальванокоагуляційний спосіб доочищення міських стічних вод від розчинних фосфатів

1 Гальванокоагуляційний спосіб доочищення міських стічних вод від розчинних фосфатів, що включає обробку їх сумішшю ВІДХОДІВ З електропровідних матеріалів з наступним фазовим поділом, який відрізняється тим, що використовують суміш ВІДХОДІВ з електропровідних ма теріалів, що утворюють контактні гальванопари з достатньою різницею стаціонарних потенціалів і з 2 площею поверхні окремих часток 0,5 1см , а фазовий поділ проводять у механічному відстійнику 2 Гальванокоагуляційний спосіб за п 1, який відрізняється тим, що матеріалами контактних гальванопар є відходи алюмінію і коксу 3 Гальванокоагуляційний спосіб за п 1, який відрізняється тим, що матеріалами контактних гальванопар є відходи алюмінію і МІДІ 4 Гальванокоагуляційний спосіб за п 1, який відрізняється тим, що матеріалами контактних гальванопар є відходи сталі і коксу Гальванокоагуляційний спосіб доочищення міських стічних вод від розчинних фосфатів Винахід відноситься до способів обробки промислових і побутових стічних вод, переважно до способів доочищення міських стічних вод від розчинних фосфатів і може бути використаний на станціях очищення для обробки біологічно очищених стічних вод, для доочищення стічних вод виробництв мінеральних добрив, у машинобудуванні, металургії ВІДОМІ способи доочищення міських стічних вод від розчинних фосфатів, що полягають у реагентній обробці вод, що очищаються, на різних стадіях біологічного очищення Для цих цілей застосовуються розчини вапна, типові коагулянтисолі алюмінію та заліза [Лукиных Н А , Липман Б Л , Криштул В П Методы доочистки сточных вод,- М- Стройиздат, 1978 - 156 с ] Ці способи погребують значних капітальних витрат, використання ХІМІЧНИХ речовин і збільшують солевмісність вод Для цих цілей також використовується метод електрокоагуляції Він відрізняється великими витратами електроенергії, багатьма технічними труднощами і має обмежене застосування [Кульский Л А , Гребенюк В Д , Савлук О С Электрохимия в процесах очистки води - Киев Техника, І987 (220с] і оборотних вод по а с 1555301, кл С 02 F 1/58, надрук 07 04 90 , бюл № 13 У зазначеному способі передбачається обробка стічної води сумішшю залізних і мідних стружок у реакторі (т зв Гальванокоагуляційний метод) при співвідношенні площ поверхонь 1 4, постійному перемішуванні та контактуванні води і стружок протягом Юхв Далі використовується фазовий поділ у магнітному сепараторі При вихідному ВМІСТІ фосфатів до 90мг/дм3 очищення може доходити до 99,9%, що складає 0,18мг/дм3 (ступінь, очищення 100% взагалі не досягається і ці цифри зумовлені невисокою чутливістю застосованих аналітичних методів контролю) До недоліків способу відносяться - недостатнє очищення стічних вод від фосфатів до концентрацій, що рекомендуються для запобігання евтрофікацм (ЦВІТІННЯ) природних водоймищ (< 0,05мг/дм3), - застосування операції магнітної сепарації, що ускладнює спосіб, збільшує капітальні витрати та витрату електроенергії на його проведення В основу винаходу поставлена задача поліпшення якості очищення води від розчинних фосфатів (до концентрацій, що запобігають евтрофікацію) і спрощення способу очищення Для рішення поставленої задачі в гальваноко Як прототип обраний спосіб очищення стічних 44142 агуляційному способі доочищення міських стічних вод від розчинних фосфатів, що включає обробку й сумішшю ВІДХОДІВ з электропровщних матеріалів з наступним фазовим поділом, для обробки вод, що очищаються, використовують суміш ВІДХОДІВ з электропровщних матеріалів, що утворюють контактні гальванопари з достатньою різницею стаціонарних потенціалів, із площею поверхні окремих 2 часток 0,5 1см , а фазовий поділ проводять у механічному відстійнику Як матеріал контактних гальванопар використовують відходи алюмінію і коксу, алюмінію і МІДІ, сталі і коксу Технічний результат досягається за рахунок застосування спеціально підібраних складових скрапу, що утворюють в стічних водах контактні гальванопари з високим значенням стаціонарного потенціалу, що забезпечує інтенсивне окиснювання анодної складової, утворення пластівців гідроксидів, на яких адсорбуються нерозчинні фосфати, що утворюються, і що визначають потенціал міцел Це у свою чергу приводить до швидкої коагуляції з утворенням щільного осаду в процесі відстоювання Цьому сприяє також певний розмір часток скрапу, то забезпечує достатню площу контакту і не приводить до їх злипання при безперервній роботі гальвано коагулятора Спосіб полягає у наступному БІОЛОГІЧНО очищена стічна вода чи стічна вода, що містить не більш 5г/дм3 фосфатів, пропускається через гальвано коагулятор, що містить скрап з стружок двох электропровщних матеріалів Як компоненти скрапу можна використовувати відходи электропровщних матеріалів, що утворюють нерозчинні фосфати і мають велику поверхню контакту та високі стаціонарні різниці потенціалів, достатні для функціонування контактних гальванопар Наприклад, анодними складовими можуть бути відходи сталі, алюмінію, катодними складовими відходи МІДІ, графіту, кокс, активоване вугілля Співвідношення катодного й анодного компонентів по масі складає від 1 до 3 5 Скрап завантажується на 1/4 від об'єму гальванокоагулятора Швидкість обертання барабана 3 боб/хв Час об робки води залежить від складу вод і визначається експериментальне Катодна складова практично не витрачається в процесі роботи гальванокоагулятора, анодна складова активно розчиняється і її необхідно періодично додавати На катодах відбувається відновлення компонентів стічних вод, в основному - розчиненого кисню й ІОНІВ металів Природа процесу відновлення обумовлюється його стаціонарним значенням потенціалу, що залежить від матеріалу скрапу, складу вод, ЗОВНІШНІХ умов, технологічних характеристик Наприклад, при використанні коксу й алюмінієвих стружок утвориться гальванопара (-) АІІНгО, О2|ОН , С(+) і перебігають наступні реакції 3+ А АІ°-2е^АІ 3 АІ + РО4 -» АІРОД К З О2 + 2Н2О + 4е 4ОН АІ 3+ + ЗОН Потім утворюються пластівці гідроксиду алюмінію, на яких осаджуються нерозчинний фосфат алюмінію й іони металів Пластівці поступово коагулюють і утворюють осад Аналогічні реакції проходять і у випадку застосування інших гальванопар (алюмінію і МІДІ, сталі і коксу) Витрати анодної складової зручно контролювати за допомогою КІЛЬКІСНОГО визначення залишкового вмісту фосфат-іонів Приклад Стічна вода після біологічного очищення з вмістом фосфат-іонів 1 - Змг/дм3 пропускається через лабораторний гальванокоагулятор з об'ємом барабана 2,4дм3, швидкістю обертання боб/хв з швидкістю Юл/год У барабан завантажений скрап об'ємом 0,6дм3, що складається з часток коксу й алюмінієвих стружок з розвинутою поверхнею (площа часток і стружки « 0,5 - 1см2) з масовим співвідношенням 1 3,5 Після гальванокоагулятора вода надходить у механічний ВІДСТІЙНИК, де відстоюється протягом ЗОхв Залишковий вміст фосфат-іонів після відстоювання у водах < 0,02мг/дм3 Аналогічні приклади можна привести і при використанні інших гальванопар ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90