Патент на изобретение №2214968
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД ОТ СОЕДИНЕНИЙ МЫШЬЯКА
(57) Реферат: Изобретение относится к электрохимическим способам очистки природных и сточных вод, содержащих соединения мышьяка. Очистку осуществляют электрокоагуляцией в помещенном в автоклав бездиафрагменном электролизере, снабженном стальными растворимыми анодами, при подаче кислорода под давлением 0,2 МПа. Технический эффект – уменьшение расхода электроэнергии за счет снижения напряжения на электролизере в результате катодного восстановления кислорода, повышение производительности процесса за счет увеличения степени очистки мышьяксодержащих вод. 1 табл. Изобретение относится к способам очистки природных и сточных вод, в частности к способам очистки природных и сточных вод от соединений мышьяка. Известен способ электрокоагуляционной очистки природных вод от тяжелых металлов путем отделения механических примесей, при этом электрокоагуляцию ведут с использованием анодов из стали при плотности тока 2-60 А/м2 с последующим отделением осадка от осветленной воды и подачей осадка на смешение с очищаемой водой перед электрокоагуляцией, фильтрацией осветленной воды и электрохимической обработкой фильтрата в бездиафрагменном электролизере с нерастворимыми анодами [1]. Наиболее близким по технической сущности является способ очистки сточных вод от мышьяка [2]. В качестве сорбционного материала используют органоминеральный сорбент на основе гидроксида железа (III). Недостатком вышеуказанных способов является низкая степень очистки, связанная с плохой растворимостью кислорода при атмосферном давлении. Другим недостатком является большой расход энергии. Задача – интенсификация процесса очистки вод от мышьяка. Технический результат – экономичность процесса и повышение степени очистки. Технический результат достигается тем, что электрокоагуляцию ведут при подаче кислорода под давлением 0,2 МПа в бездиафрагменном электролизере, помещенном в автоклав, с использованием стальных анодов, подвергающихся электролитическому растворению. Вследствие растворения анодов в воде образуется гидрозакись железа, которая под воздействием растворенного в воде кислорода переходит в гидроокись железа. Электрокоагуляция сопровождается комплексом окислительно-восстановительных реакций, в которых участвует растворенный в воде кислород и кислород, подаваемый в ячейку. На электродах протекают следующие реакции. На катоде: О3+2Н2О+2е=Н2О2+2ОН– На аноде: Fe-2е=Fe2+ В объеме раствора: Fe2+OH–=Fe(ОН)2 4Fe(OH)2+O2+2Н2О=4Fе(ОН)3 2Fe(OH)2+Н2O2=2Fе(ОН)3 Сорбционные свойства гидроксидов железа, полученных электрохимическим путем, существенно отличаются от свойств гидроксидов, образующихся при гидролизе солей железа, вносимых в воду. Подача в систему под давлением кислорода повышает сорбционную емкость системы вследствие образования Fе(ОН)3, имеющего максимальную емкость по сравнению с Fе(ОН)3. Аномально высокая адсорбционная способность электрогенерированного гидроксида железа обусловлена предельно малым размером частиц, образующих этот коагулянт. В таблице показана эффективность очистки воды от соединений мышьяка при повышенном давлении кислорода. Наиболее эффективно процесс протекает при давлении кислорода в системе 0,2 МПа. При меньшем давлении O2 производительность процесса снижается, более высокие давления не оказывают существенного влияния на степень очистки воды. Предлагаемый способ обладает рядом преимуществ: 1. Расход электроэнергии уменьшается за счет снижения напряжения на электролизере в результате катодного восстановления кислорода; 2. Скорость реакции образования гидроокиси железа увеличивается в связи с повышением растворимости кислорода под давлением, что приводит к росту степени очистки природных и сточных вод от соединений мышьяка. Способ можно реализовать как при очистке подземных вод, так и при очистке сточных вод различных отраслей промышленности. Для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов. Источники информации 1. Заявка РФ 97113580/25. Способ очистки природных вод. БИ 5, 20.02.99, с. 102-103. 2. Заявка РФ 97116918/25. Способ очистки сточных вод от мышьяка. БИ 20, 1999, с. 130. Формула изобретения Способ очистки природных и сточных вод от соединений мышьяка, отличающийся тем, что очистку осуществляют электрокоагуляцией в помещенном в автоклав бездиафрагменном электролизере, снабженном стальными растворимыми анодами, при подаче кислорода под давлением 0,2 МПа. РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 04.10.2007
Извещение опубликовано: 10.05.2009 БИ: 13/2009
|
||||||||||||||||||||||||||
