Метод электрокоагуляции наиболее пригоден для выделения хрома. Сущность метода
электрокоагуляции заключается в восстановлении до
в
процессе электролиза с использованием растворимых стальных электродов. При
прохождении растворов через межэлектродное пространство происходит электролиз
воды, поляризация частиц, электрофорез, окислительно-восстановительные процессы,
взаимодействие продуктов электролиза друг с другом.
Суть протекающих при этом процессов
заключается в следующем: при протекании постоянного электрического тока
через хромсодержащие растворы анод подвергается электролитическому растворению
с образованием ионов Fe, которые, с одной стороны, являются эффективными
восстановителями для ионов ,
с другой - коагулянтами:
На катоде выделяется газообразный
водород, что ведет к
выщелачиванию раствора и созданию таким образом условий для выделения
гидроксидов примесных металлов, также происходит процесс электрохимического
восстановления по реакциям:
Находящиеся в растворе ионы
,
,
гидратируют с образованием гидроксидов ,
,
.
Образующиеся гидроксиды железа являются хорошими коллекторами для осаждения
гидроксидов примесных металлов и адсорбентами для других металлов.
Электрокоагуляторы внедрены на ряде
предприятий. Разработчики: электрокоагуляционная установка (ЦНТИ,
Петропавловск-Камчатский); установка “Лоста” (НИЦ “Потенциал”, Ровно); напорный
электрокоагулятор “Эко” (трест “Цветводоочистка”, Екатеринбург);
электрокоагулятор (НИИ “Стрела”, Тула); электрокоагулятор (ЦНИИСТ, Севастополь),ОАО
“Диод” (Владимир) и др.
Электрокоагуляционная установка на ОАО
“Диод” состоит из трехсекционной гальванической ванны, выпрямителя
ВАКР-1600-12У4 и промежуточной емкости с двумя насосами для откачки
обезвреженных стоков на отстойник. По мере пропускания постоянного тока через
сточные воды в электролизной ванне в железными электродами происходит анодое
растворение электродов, образующиеся при этом ионы 2-х валентного железа
восстанавливают ионы хрома шестивалентного до трехвалентного. Одновременно
происходит гидролиз ионов железа и вторичных соединений с образованием
нерастворимых гидроксидов ,
,
и
др. Процесс является неперерывным, под напряжением 12В и плотности тока 0.5 – 1
А/дм2. Фильтрация сточной воды производится на нутч-фильтре [42].
Достоинства метода электрокоагуляции
1) Очистка до требований ПДК от
соединений .
2) Высокая производительность.
3) Простота эксплуатации.
4) Малые занимаемые площади.
5) Малая чувствительность к изменениям
параметров процесса.
6) Получение шлама с хорошими
структурно-механическими свойствами.
Недостатки метода электрокоагуляции
1) Не достигается ПДК при сбросе в
водоемы рыбохозяйственного назначения.
2) Значительный расход электроэнергии.
3) Значительный расход металлических
растворимых анодов.
4) Пассивация анодов.
5) Невозможность извлечения из шлама
тяжелых металлов из-за высокого содержания железа.
6) Невозможность возврата воды в
оборотный цикл из-за повышенного солесодержания.
7) Потребность в значительных площадях
для шламоотвалов.
8) Необходимость предварительного
разбавления стоков до суммарной концентрации ионов тяжелых металлов 100 мг/л.
Описана лабораторная установка для очистки воды от тяжелых
металлов и органических примесей методом
электрокоагуляции с использованием переменного асимметричного тока.
В Армении на заводе “Автогенмаш”
изучена возможность
очистки стоков гальванического завода прецизионных станков методом
электрокоагуляции с помощью железных стружек. В настоящее время обе промышленные
установки работают на кировоканских заводах.
