Спосіб очищення стічних вод від іонів важких металів

Спосіб очищення стічних вод від іонів важких металів шляхом обробки тліючим розрядом, створюваним над шаром рідини за допомогою електродів, один із яких розміщений у рідині, а другий-у газовій фазі, обробку розчину ведуть при силі струму 50-150 мА, напрузі 500 - 2000 В і температурі нижче температури кипіння стічної води, що очищається, відрізняється тим, що перед обробкою в розчин вводять добавку етилового спирту у кількості (0,01-1)×10-3 мольних часток. (19) (21) 2001010290 (22) 15.01.2001 (24) 15.05.2001 (33) UA (46) 15.05.2001, Бюл. № 4, 2001 р. (72) Пивоваров Олександр Андрійович, Сергєєва Ольга В'ячеславівна, Ситнік Сергій Володимирович (73) Український державний хіміко-технологічний університет 39032 ділу фаз газ - рідина, викликаних масопереносом заряджених часток із зони розряду: електрохімічних процесів, що протікають у шарі рідини, при цьому електрохімічна стадія, на відміну від традиційних електрохімічних процесів, протікає в більш сприятливих умовах за рахунок зниження дифузійних обмежень і внаслідок цього при більш низьких значеннях енергії активації осадження металу. Представлені ефекти можуть бути описані наступними рівняннями: Меn+ + neaq ® Me0 (1) Меn+ + n aq ® Me0 + R (2) Меn+ + ne k ® Me0 (3) де Me - метал, n - валентність, eaq - гідратований електрон, R - негативно заряджені частки, еk електрони, що виділяються на катоді. Внесок у сумарний процес кожного з цих впливів є інтегральним і, отже, у підсумку одержуємо більший ефект, чим від кожного з них окремо. Передбачуваний механізм дії етилового спирту можна відстежити за впливом спиртових добавок на поводження інших часток у розчині. В результаті впровадження молекул етилового спирту в каркас молекул води відбувається ослаблення водневих зв'язків. Унаслідок цього відбувається зниження енергії активації реакцій (1-3), що відбуваються у водному середовищі, і у зв'язку з цим при тих самих енерговитратах відбувається збільшення ступеня очищення. Приклади конкретного виконання. Приклад 1. Відпрацьований фіксажний розчин з початковою концентрацією Ag2+ 380 мг/л обробляють контактним тліючим розрядом. Параметри процесу: струм - 125 мА, напруга 1500 В, тиск у реакційному обсязі 11 кПа, відстань між електродом у газовій фазі і поверхнею рідини 10 мм. Обсяг уведеної спиртової добавки 0,03×10-3 мольних часток. При цьому ступінь очищення склала 99,91%. Приклад 2. Модельний розчин сульфату нікелю, з початковим змістом Nі2+ 270 мг/л піддавався обробці контактним тліючим розрядом. Параметри процесу: струм - 100 мА, напруга 1500 В, тиск у реакційному обсязі 10 кПа, відстань між електродом у газовій фазі і поверхнею рідини 7 мм. Обсяг введеної спиртової добавки складав від 0,01×10-3 до 0,03×10-3 мольних часток. При цьому ступінь очищення у всіх випадках склала 63%, що на 11,72% більше, ніж при очищенні без використання добавок за тих самих умов. Приклад 3. Модельний розчин з початковими концентраціями іонів Сu2+=100 мг/л, Ni2+=22,3 мг/л, Zn2+=260 мг/л. Параметри процесу: струм 75 мА, напруга 1500 В, тиск у реакційному обсязі 10 кПа, відстань між електродом у газовій фазі і поверхнею рідини 7мм. Обсяг уведеної спиртової добавки складав від 0,1×10-3 до 1×10-3 мольних часток. Дані по ступеню очищення представлені на фіг. 1. Приклад 4. Модельний розчин з початковими концентраціями іонів Сu2+=32,5 мг/л, Ni2+=187,5 мг/л, Zn2+=266,4 мг/л, Fe3+=83,75 мг/л. Параметри процесу: струм 75 мА. напруга 1500 В, тиск у реакційному обсязі 10 кПа, відстань між електродом у газовій фазі і поверхнею рідини 7 мм. Обсяг уведеної спиртової добавки складав від 0,5×10-3 до 0,05×10-3 мольних часток. Дані по ступеню очищення представлені на фіг. 2. Використання запропонованого способу дозволяє істотно підвищити ступінь очищення водяних розчинів від іонів важких металів. У зв'язку з цим винахід можна використовувати для очищення вод гальванічних і фото-кіно виробництв. Фіг. 1 2 39032 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3