Способ очистки воды

(5 Й) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ 1Изобретение отйосится к водоподготовке и водоочистке и предназначено для использования в системах оборотного водоснабжения промышлен ных предприятий, в особенности, в: машиностроительной области,Известен способ очистки оборотной воды, который является достаточно совершенным и связан с удалением присутствующих в воде ионов тяжелых и цветных металлов путем электрохимической обработки воды с использованием растворимых анодов Г 13.Однако разрушение анодов делает процесс очистки неустойчивым и сложным для автоматизации. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ уменьшения карбонатной жесткости циркуляционной воды оборотных систем охлаждения. Согласно этому способу через циркуляционную воду пропускают постоянный ток 2при плотности его, отвечающей катодному процессу, протекающему с кислородной деполяризацией 2,Недостатком известного способа является невозможность осуществления стабилизации качества оборотной воды, дЛя достижения которой необходимо одновременно удаление из воды ионов металлов с одновременным водоумягчением. Применение электролиза при плотности тока, отвечающей процессу кислородной деполяризации, неприемлемо для этих целей в связи с тем, что процесс осуществляется при низких плотностях тока за счет восстановления имеющегося в воде растворенного кислорода до гидроксид-ионов, Этот процесс, протекающий в диапазоне плотностей тока 0,1-0,2 0,2 А/дм, может быть применен лишь для некоторого уменьшения карбонатной жесткости циркуляционной воды по чистоте, приближающейся к конденсату.5 О 35 20 25 30 35 40 45 50 55 3 94Цель изобретения - повйшение степени очистки от ионов тяжелых, цветных и черных металлов при сохранениипостоянных жесткости и рН воды,Поставленная цель достигаетсятем, что процесс ведут при катоднойплотности тока 1-3 А/дм и аноднойплотности тока 0,1-0,2 А/дм с использованием титанового анода.В этих условиях в прикатодной Области за счет разряда ионов водорода происходит увеличение рН до 8,59,0 и выше. в зависимости от скоростиподачи обрабатываемой воды, Сильноевозрастание рН в прикатодной областисвязано с интенсивным разрядом ионовводорода в диапазоне указанных плотностей,и эащелачиванием прикатодногопространства. При этих значенияхр 11 происходит осадкообразование гидроокисей тяжелых, цветных и черныхметаллов, что,в свою очередь, способствует снижению жесткости воды засчет. соосаждения солей жесткости иадсорбции ионов кальция и магния образующимся.хлопьевидным осадком, Данный процесс особенно эффективен призначительном содержании ионов тяжелых, цветных и черных металлов.При незначительном содержании этихионов в оборотной воде снижение общей жесткости ее происходит за счетвыпадения карбонатов кальция и магния. Это, в свою очередь, связано собразованием карбонат-ионов из присутствующих в воде бикарбонат-ионов:процесс происходит за счет смещениярН в щелочную область,Использование катодных плотностейтока. выше 3 А/дм нецелесообразно. вследствие зарастания катода осадкоми значительного увеличения энергетических затрат.Использование титанового анодапри плотности тока О, 1-0,2 А/дмобеспечивает технологичность процесса стабилизации воды, так как в этихусловиях титан не растворяется и предотвращается возможный рост анодногооксида, эа исключением образующейсянезначительной и стабильной по толщине пленки с достаточной электропроводностью.Стабилизация.качества воды проводится в диапазоне катодных плотностейтока 0,1-5 А/дм , анодных.плотностейтока 0,05-0,5 А/дм и при объемныхплотностях тока 0,1-5 А/л, Используется вода, загрязненная хромом, нике 7069 4 лем, титаном, кобальтом, железом,а также техническая вода, имеющаявысокую жесткость.П р и м е р 1, Проводится стабилизация качества оборотной воды приразных катодных плотностях Д к и разных объемных плотностях тока Д,Анодная плотность тока поддерживаетсяв диапазоне 0,1-0,2 А/дм.Результаты приведены в табл.1.Из данных табл.1 следует, что оптимальный диапазбн катодных плотностейтока 1-2 А/дм.П р и м е р 2 В тех же условияхпроводится обработка воды с большимсодержанием титана и никеля,. Результаты приведены В табл.2,Иэ результатов табл,2 видно, чтооптимальный диапазон катодной плотности тока 1-3 А/дм 1. Дальнейшее увеличение плотности неэффективно, к тому же при этом резко возрастает напряжение электролиза,.П р и м е р 3. В тех же условияхпроводится ооработка воды, загрязнен ной хромом (табл,3,П р и м е р 4. В тех же условиях проводится очистка оборотнойводы.В табл.4 приведены данные, характеризующие влияние электрического режима обработки Дк, Днапроцесс Очистки воды,Как видно из данных табл.4, обработка воды в оптимальном .режиме(Д= 1-3 А/дм, Д= 0,1-0,2 А/дмдает наиболее .оптимальные результатыпри этом состав воды приводится близко к составу исходной подпиточнойводы.Дальнейшее повышение катоднойплотности тока ( свыше 3 А/дм 2 не дает существенных улучшений качестваоборотной воды при значительном,.росте напряжения, Увеличение аноднойплотности тока свыше 0,2 А/дм приводит к сильному росту напряжения,связанному с образованием окиснойепленки и некоторому растворению титановых анодов. Уменьшение аноднойплотности тока менее 0,1 А/дм нецелесообразно ввиду неизбежногоувеличения расстояния между электродами. обусловленного необходимостьюувеличения площади анодов; при этомзаметных улучшений степени очисткиВоды не наблюдается.Характер очистки воды не меняет-,ся при изменении скорости обработки,5Применение предлагаемого способа в системах оборотного водоснабжения позволит существенно повысить эффективность очистки воды от ионов тяжелых, цветных и черных металлов Условия обработки Д В А/м Составводы Исходнаявода Д 1 = О,1 Д 0,2 Д = 0,1 Д = 0,2 дк= 0,5 Д = 0,5 15,9 15 1 19,8 18,4 Жесткость 20,5мг.экв/л 17,8 15)0 2,8 3,0 Железо,мг/л 0,9 09 2,5 2,0 Таблица 2 9 2 112 142 Желе 1,0,3 2,0 Железо,мг/и Титан,мг/лНикель,мг/л Жесткостьмг-экв/лХром, мг/ 947069 6с одновременной стабилизацией рН ижесткости роды, Метод эффективен идля очистки промьвленных сточных,вод, загрязненных указанными иона 5 миф Табли ца 1,т т т татеетаеатевает Д А/л) аетате Светттее еввтеееа Дк" 1 Дк 2 Дк 5 Д = 2 Д 2 Д 59 947069 10формула изобретения 1-3 А/дм и анодной плотности тока0,1-0,2 А/дм с использованием тиСпособ очистки воды путем электро- танового анода.лиза с использованием нерастворимых Источники информации,электродов, о т л и ч а ю щ и й с япринятые во внимание при экспертизетем, что, с целью повышения степени 1 Патянт РША У 3756933,очистки от ионов .тяжелых, цветных кл. 204-249, 1973,и черных металлов при сохранении по. Авторское свидетельство СССРстоянных жесткости и рН воды, процесс 1 132132, кл. С 02 Г 1/46, 1959ведут при катодной плотности тока О ,(прототип).Составитель Т.БарабашРедактор В.Петраш Техред Ж.Кастелевич Корректор И.ИускаЗаказ 5512/33 Тираж 981 Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,