Спосіб очистки стічних вод від іонів важких металів

Спосіб очистки стічних вод від іонів важких металів, в якому вилучення іонів важких металів здійснюється в електродних відділеннях електрореактора при підтриманні однакової щільності 3 групи катодних відділень для очистки води від Hg, Cu, Pb оптимальна щільність струму становить 2 450-600 А/м ; для четвертої групи катодних відділень для очистки води від для очистки води від Co, Ni, Cd, Sn оптимальна щільність струму стано2 вить 250-350 А/м . Очищення води лише в катодних відділеннях електрореактора дозволяє підвищити ефективність очистки води від іонів важких металів за рахунок високого надлишку гідроксидних іонів (ОН ), які накопичуються в катодних відділеннях в результаті вивільнення Н2 при дії електричного струму та згідно з законом діючих мас утворити нерозчинні сполуки іонів важких металів. Згідно з подібними електрохімічними еквівалентами для іонів важких металів, останні можна розділити за групами їх вилучення і згідно з експериментом встановлено, що оптимальними щільностями струму для вилучення з води іонів важких металів 2 групи Au, Ag, Pt є 900-1000 А/м ; для групи металів Cr, Zn, Fe оптимальна щільність струму 650-750 2 А/м ; для групи металів Hg, Cu, Pb оптимальна 2 щільність струму 450-600 А/м , для групи металів Co, Ni, Cd, Sn оптимальна щільність струму 2502 350 А/м . Експериментальне обґрунтування оптимальних значень щільності струму для різних груп іонів важких металів може бути пояснено таблицею. При більших значеннях щільності струму, ніж оптимальні значення, для кожної з груп іонів важких металів відбувається руйнування шару осаду, який формується на катоді, газами Н2, які вивільняються на катоді, та винос його у воду, що знижує вихід металу за струмом та знижує ступінь очистки води. При менших значеннях щільності струму, чим оптимальні значення, для кожної з груп іонів важких металів утворюється нестійкий осад на катодах, що змивається з катодів потоком води в прикатодних відділеннях, що також знижує ступінь очистки води. Підтримання оптимальних, для кожної групи іонів важких металів, чисельних величин щільності струму в катодних відділеннях різних типів дозволяє роздільно проводити процеси очищення стічних вод від іонів важких металів різних груп, тим самим роздільно отримувати осад, який представлений різними групами іонів важких металів, що дозволяє використовувати осад, як товарний продукт. Спосіб очистки стічних вод від іонів важких металів, що заявляється, реалізований в пристрої електролізера діафрагмового типу і може бути пояснений поданим кресленням місцевим розрізом на головному вигляді фіг. 1, виглядом зверху фіг. 2, поперечним розрізом 1-1 фіг. 3. Пристрій складається з корпусу 1, камера пристрою розділена напівпроникними діафрагмами 2 на катодні 3 та анодні відділення 4, трубопроводу подачі забрудненої води 5, приймального кармана 6, відвідного кармана 7, перепон 8 в приймальному та відвідному каналах. Пристрій обладнаний, патрубками 9 для спуску води з катодних відділень, патрубками 10 для спуску води з анодних відділень. Внутрішні стінки катодних та анодних відділень покриті ізоляцією 11. Пристрій обладнаний трубопроводом 12 відведення очищеної води. Спосіб очистки стічних вод від іонів важких ме 64262 4 талів реалізується таким чином. В пристрій 1 стічна вода, що містить іони важких металів, подається по трубопроводу 5 в приймальний карман 6 і надходить в катодні відділення початкового типу. Під дією електричного струму, в стічній воді починає накопичуватись концентрація гідроксид-іонів -1 ОН . Катіони важких металів, які містяться в стіч-1 ній воді, починають взаємодіяти з аніонами ОН , утворюючи, в результаті, нерозчинні у воді сполу+n -n ки типу Ме (ОН) . За рахунок підтримання щіль2 ності струму від 250 до 350 А/м в початкових катодних відділеннях установки починають вилучатися іони групи металів. В результаті формується осад, представлений нерозчинними комплексними сполуками іонів Co, Ni, Cd, Sn. Надходячи до катодних відділень (другого типу), де щільність струму підтримується в межах від 450 до 2 600 А/м з стічної води, в процесі проходження її по катодним відділенням, починають вилучатися іони групи металів Hg, Cu, Pb. Для неуможливлення перемішування води катодних відділень різного типу та для створення направленого руху води по катодних відділеннях пристрою в приймальному кармані 6 та відвідному кармані 7 влаштовані перепони 8. Далі вода надходить до катодних відділень (третього типу), де щільність струму підтри2 мується в межах від 650 до 750 А/м , в процесі проходження по яких, з стічної води починають вилучатися іони металів групи Cr, Zn, Fe, що і призводить до формування осаду, представленого нерозчинними комплексними сполуками даних іонів. Згодом вода надходить до катодних відділень (четвертого типу), в яких при підтриманні оптимальних значень щільності струму на катодах 2 в межах 900-1000 А/м утворюється осад, представлений нерозчинними сполуками іонів важких металів Au, Ag, Pt. Очищена вода від іонів важких металів відводиться трубопроводом 12. При необхідності періодичного очищення катодів від утвореного осаду, заміни катодів пристрій переводять в ремонтно-профілактичний стан і спускають воду з катодних відділень за допомогою патрубків 9 та анодних відділень за допомогою патрубків 10. Забезпечення чисельних величин щільності струму для кожного з типу катодних відділень відбувається за рахунок блока змінних активних опорів, які під'єднані до випрямляча постійного струму. За рахунок підтримання різних чисельних величин щільності струму в катодних відділеннях установки забезпечується вилучення іонів металів різних груп, цим самим, дозволяє утворювати осади якісно відмінного характеру, що збільшує ефективність очистки води та знижує експлуатаційні затрати на подальшу обробку осаду. Ефективність очищення стічних вод від іонів важких металів згідно з даним способом є досить високою і досягає 96,4 %, а по деяким металам (срібло, свинець, мідь) ефективність очистки води становить 99,9 %. Спосіб очистки стічних вод від іонів важких металів лише в катодних відділеннях електрореактора, в яких на електродах підтримують різні щільності струму дозволяє утворювати осади якісно відмінного характеру, за різними групами іонів важких металів, що збільшує ефективність очистки води та знижує експлуатаційні затра 5 64262 ти на подальшу обробку осаду та дозволяє використовувати осад як товарний продукт. Джерела інформації: 1. C02F 1/28 Патент України на винахід № 6 60987 Спосіб очистки шахтних вод, Бюл. № 1, 17.01.2005. 2. С02F 1/46, А. с. № 1129188 Електрокоагулятор, Бюл. № 46, 1984. Таблиця Щільність струму, 2 А/м 150-250 250-350 350-450 450-600 650-750 750-900 900-1000 1000-1200 Вихід металу за струмом для груп іонів важких металів, % Au, Ag, Pt 25-27 27-33 33-42 42-52 52-61 61-70 70-75 54-70 Cr, Zn, Fe Hg, Сu, Pb Co, Ni, Cd, Sn 31-38 38-46 46-67 67-74 80-85 62-80 54-80 47-54 44-52 52-61 61-70 70-73 58-62 43-58 40-43 34-40 37-55 55-60 42-55 37-42 33-37 26-33 24-26 21,6-24 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 64262 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601