Очистка воды от ионов хрома в диафрагменном электролизёре
Автор: Шестаков И.Я., Васильева Е.А., Ремизов И.А.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Технологические процессы и материалы
Статья в выпуске: 2 т.17, 2016 года.
Бесплатный доступ
В производстве ракетно-космической техники применяются электрохимические процессы, в результате которых происходит загрязнение сточных вод ионами металлов. Строгие требования органов охраны окружающей среды не позволяют сбрасывать непосредственно в водоемы или канализацию сточные воды, содержащие ионы металлов, концентрация которых превышает предельно допустимые значения. Наибольшие трудности вызывает очистка воды от шестивалентного хрома. Предлагаемые методы очистки от хрома шестивалентного - метод электрокоагуляции, метод гальванокоагуляции, сорбционные методы, комбинированные методы - имеют недостатки, такие как значительный расход электроэнергии, значительный расход металлических растворимых анодов, пассивация анодов, необходимость больших избытков реагента (солей железа), большие количества осадка и сложность его обезвоживания, дороговизна и дефицитность сорбентов, большой расход реагентов для регенерации сорбентов и др. Для очистки воды от хрома используют бездиафрагменные электролизёры с растворимыми железными анодами. Диафрагменные электролизёры применяются для изменения активной реакции и окислительно-восстановительного потенциала среды. Представлены экспериментальная установка c коаксиальным расположением электродов и инертной диафрагмой, разделяющей воду, расчёт времени миграции иона из катодной камеры в анодную. Концентрации анионов хрома определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии. Начальная концентрация аниона хрома в катодной камере равна 892 мг/л, конечная - 669 мг/л. Степень очистки воды от хрома составляет 25 %. Недостаточную степень очистки можно объяснить следующими причинами: при миграции анионов хрома из катодной камеры в анодное пространство возникает противоположно направленный диффузионный поток из-за появления градиента концентрации анионов, при увеличении концентрации одноимённо заряженных анионов в анодной камере возрастают кулоновские силы отталкивания, что ограничивает приток анионов в анодную камеру. Поскольку сточные воды машиностроительных предприятий содержат менее 0,5 мг/л хрома, то расстояние между одноименно заряженными ионами значительны, в результате чего силы отталкивания уменьшатся. В связи с этим следует ожидать повышение степени очистки, и предложенный способ может применяться для доочистки сточных вод от ионов металлов до предельно допустимых концентраций.
Вода, электрохимическое воздействие, постоянный ток, диафрагма
Короткий адрес: https://sciup.org/148177587
IDR: 148177587
Список литературы Очистка воды от ионов хрома в диафрагменном электролизёре
- Электрохимическое формообразование элементов аэродинамических уплотнений/С. П. Павлинич //Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2008. № 3. С. 69-73.
- Саушкин Б. П., Сычков Г. А., Атанасянц А. Г. Современное состояние и перспективы развития электрохимической размерной обработки//Металлообработка. 2002. № 6. С. 9-17.
- Маннапов А. Р., Зайцев А. Н. Особенности вырезки массивов малоразмерных близкорасположенных выступов методом импульсной электрохимической обработки//Труды МАИ. 2010. № 38. 7 с.
- Бавыкин О. Б., Вячеславова О. Ф. Формирование наименьшего значения шероховатости поверхности деталей машин на основе выбора оптимальных режимов размерной электрохимической обработки//Известия Московского государственного технического университета МАМИ. 2010. № 2. С. 103-108.
- Технология производства жидкостных ракетных двигателей/В. А. Моисеев ; под ред. В. А. Моисеева и В. А. Тарасова. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008. 381 с.
- Демин Ф. И., Проничев Н. Д., Шитарев И. Л. Технология изготовления основных деталей газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 2002. 328 с.
- Крымов В. В., Елисеев Ю. С., Зудин К. И. Производство газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение -Полёт, 2002. С. 347-352.
- Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1074-01. С. 288-295.
- Водное хозяйство промышленных предприятий: справочное издание. В 2-х кн. Кн. 1/В. И. Аксенов ; под ред. В. И. Аксенова. М.: Теплотехник, 2005. 640 с.
- Халемский А. М. Очистка токсичных промстоков от соединений хрома, мышьяка и органических веществ электрокоагуляционным и ферратным способами//Экология производства. Металлургия и машиностроение: информац. бюл. 2006. № 3(4). 15 с.
- Звягинцева А. В., Болдырева О. Н. Нейтрализация сточных вод гальванического цеха -одно из направлений обеспечения экологической безопасности//Машиностроитель. 2003. № 2. С. 48-52.
- Сковронек Е. Обработка сточных вод в гальванотехнике//Гальванотехника и обработка поверхности. 2002. Т. 10, № 4. С. 55-61.
- Верболь С. В., Запарий М. М., Козлов В. В. Способ очистки гальваностоков//Экология и промышленность России. 2001. С. 7-8.
- Пат. 2519383 Российская Федерация. Способ очистки воды и водных растворов от анионов и катионов/Шестаков И. Я., Раева О. В. Опубл. 10.06.2014, Бюл. № 16. 3 с.
- Шестаков И. Я., Раева О. В. Очистка воды от ионов металлов электрохимическим воздействием переменным током при барботировании воздухом с последующей коагуляцией и отстаиванием//Вестник СибГАУ. 2014. № 2(54). С. 148-154.
- Яковлев С. В., Краснобородько И. Г., Рогов В. М. Технология электрохимической очистки воды. Л.: Стройиздат, 1987. 312 с.
- Рогов В. М., Филипчук В. Л. Электрохимическая технология изменения свойств воды. Львов: Вища шк. 1989. 128 с.
- Пат. 2344996 Российская Федерация, С 02 F 1/46. Бытовой диафрагменный электролизер/Пасько О. А., Семенов А. В., Смирнов Г. В., Смирнов Д. Г. Опубл. 01.2006, Бюл. № 4. 8 с.
- Добош Д. Электрохимические константы. Справочник для электрохимиков. М.: Мир. 1980. 365 с.