Спосіб очищення стічних вод

Спосіб очищення стічних вод, при якому використовують анод у вигляді гранул й здійснюють подачу на анод імпульсних розрядів високої напруги, який відрізняється тим, що електроімпульсне диспергування металу у воді проводять при накладанні на розрядну зону магнітного поля, напруженістю 800-1200 Ерстед. (19) (21) u200800176 (22) 03.01.2008 (46) 10.06.2008, Бюл.№ 11, 2008 р. (72) КРУЧИНА ВІКТОРІЯ ВІТАЛІЇВНА, UA, ЛЕВЧЕНКО ВІКТОР ФЕДОРОВИЧ, UA, ГАЙДУКОВ ВІТАЛІЙ ФЕДОРОВИЧ, UA (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ АЕРОКОСМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. М.Є.ЖУКОВСЬКОГО "ХАРКІВСЬКИЙ АВІАЦІЙНИЙ ІНСТИТУТ", UA 3 32931 магнітного поля створюється імпульсами струму від одного генератора. Частота імпульсів магнітного поля дорівнює частоті розрядів і пропорційна витраті води, що забезпечує повноту обробки. Витрати енергії на створення магнітного поля становить 3-5% від енергії імпульсу. Застосування способу, що заявляється, дозволяє збільшити повноту переробки, наприклад, заліза в гідроксид, утримуючи дисперговані частки заліза в розрядній зоні, що сприяє більш повному окислюванню заліза. Це змінює співвідношення Fe2+®Fe3+, убік синтезу магнетиту, тобто змінюється якість коагулянту, що необхідно для формування потрібного фазового складу коагулянту. При цьому знижується розліт часток металу й довжина розрядного проміжку на більших витратах рідини, що підвищує ефективність диспергування і, як слідство, знижує питому витрату енергії. Енергія розряду перерозподіляється на плавлення металу, а не на нагрів води розрядом. Наявність магнітного поля забезпечує гарний електричний контакт металу з поверхнею електродів, захищаючи його від електроєрозії, що забезпечує ресурс роботи електророзрядного апарата (реактора), відбувається прискорення хімічних реакцій окислювання заліза, а також процесів коагуляції феромагнітних 4 часток й іонів важких металів в рідині, що очищується. Крім того, магнітне поле впливає на структуру й властивості дисперсно-водних систем, змінюючи їхню щільність, в’язкість, поверхневий натяг, електропровідність, розчинність, водневий показник. Наявність магнітного поля забезпечує диспергування мікронних крапель рідкого металу, завдяки руху електричної плазменої дуги по поверхні металу в магнітному полі, що обмежує глибину проплавлення й зменшує розмір крапель металу, що викидається з розплавленої дрібної каверни. При цьому краплі рідкого металу малих (мікронних) розмірів повністю окислюються в гідроксиды. Експерименти по очищенню промивних вод ділянки гальванопокрить без накладення й з накладенням постійного й імпульсного магнітного поля проведені при наступних умовах. Приклад 1 Стічна вода оброблялася без магнітного поля імпульсними розрядами з енергією 1,5Дж при частоті 350Гц й імпульсному струмі 300А, об’єм води 1л, час обробки 3 хвилини. В якості анода у реактор завантажена стружка Ст-40. Результати приведені в таблиці 1. Таблиця 1 Результати очищення стічних вод електроімпульсним способом без накладення магнітного поля Варіанти очищення Вихідна вода Електроімпульсна обробка ОС і поля 12 Cr6+ 19 0,5 1,4 33 Показники очищення, мг/л Сu2+ Ni2+ 3,6 5,2 7,4 2,8 4,3 6,5 17 Zn3+ 19 28,5 1,7 2,1 2,1 2,4 1,7 Приклад 2 Енергетичні параметри імпульсу ті ж, що й у прикладі 1. На розрядну зону реактора накладалося постійне магнітне поле від двох плоско-паралельних 1,3 1,45 1,5 1,7 2,1 феробарієвих магнітів, що створюють напруженість 950Ерстед. Результати приведені в таблиці 2. Таблиця 2 Результати очищення стічних вод електроімпульсним способом при постійному магнітному полі Варіанти очищення Вихідна вода 12 Електроімпульсна обробка в постійному 0,07 магн. поле Н=950 Эрст. Сг6+ 19 33 3,6 0,18 0,20 1,3 Приклад 3 Енергетичні параметри імпульсу ті ж, що й у прикладі 1. Розрядну зону реактора поміщали усередину обмотки соленоїда, що включений послідовно з Показники очищення, мг/л Сu2+ Ni2+ 5,2 7,4 2,8 4,3 0,95 1,2 1,1 1,1 6,5 17 Zn2+ 19 28,5 1,3 1,2 0,8 0,85 електродами реактора і створює в центрі соленоїда, імпульсне магнітне поле напруженістю 1200Ерстед. Результати приведені в таблиці 3. 5 32931 6 Таблиця 3 Результати очищення стічних вод електроімпульсним способом в імпульсному магнітному полі Варіанти очищення Вихідна вода Електроімпульсна обробка в імпульсному магн. поле Н=1200Эрст. 12 Сr6+ 19 33 0,05 0,12 0,17 Показники очищення, мг/л Сu2+ Ni2+ 3,6 5,2 7,4 2,8 4,3 6,5 17 Zn2+ 19 28,5 0,9 0,8 0,3 0,4 У другому й третьому прикладах напрямок магнітних силових ліній у розрядній зоні реактора була однакове. З даних таблиці слідує, що накладення магнітного поля на електро-розрядну зону реактора електроімпульсної очистки гальванічних стічних вод істотно поліпшує ступінь очищення, як при накладанні постійного, так й імпульсного магнітного поля. Більш висока ефективність очищення при імпульсному полі пов’язана зі зміною його напрямку на передньому й задньому фронті імпульсу, що аналогічно полярності постійного поля, що перемежається. Комп’ютерна верстка О. Рябко 0,5 0,75 0,38 0,7 0,7 Обробка води таким магнітним полем сильніше змінює концентрацію водневих іонів, поверхневий натяг і діелектричну проникність При накладанні магнітного поля на розрядну зону електроімпульсного реактора ступінь окислювання заліза в оксигидратні форми збільшилася з 80% (без поля) до 95% (постійне поле) і 97% (імпульсне поле), при підвищенні енергозатрат на створення імпульсного поля на 3-5%. Таким чином, перевагами запропонованого способу очищення стічних вод у порівнянні з відомими, є максимальна переробка електропровідного матеріалу, підвищення ефективності процесу очищення стічних вод, поліпшення якості коагулянту забезпечення зниження енерговитрат. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601