Влияние напряженности электрического поля на границе раздела фаз на степень очистки воды от ионов металлов
Автор: Шестаков И.Я., Раева О.В.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Технологические процессы и материалы
Статья в выпуске: 3 т.16, 2015 года.
Бесплатный доступ
В производстве деталей летательных аппаратов применяются гальванические процессы, в результате которых происходит загрязнение сточных вод ионами металлов. В настоящее время существует большое количество способов очистки воды и водных растворов: механические, химические, электрические, физические, биологические, комбинированные и др. Например, для очистки воды от железа эффективно используется отстаивание, для очистки от меди, никеля, хрома (VI) широко применяют электрокоагуляцию, ионообменные технологии, биологическую очистку и т. д. Сточные воды гальванических производств содержат совокупность различных ионов металлов при концентрации последних 0,5 мг/л и менее. Исследований по комплексной очистке воды от ионов металлов при таких условиях недостаточно. Представлены результаты экспериментальных исследований очистки воды от ионов металлов двумя способами - электрохимическим и электрохимическим с барботажем воздухом. Электрохимическое воздействие заключалось в пропускании через очищаемую воду переменного асимметричного тока с использованием нерастворимых разнородных электродов (нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, титановый сплав ОТ 4-0). Барботирование очищаемой воды проводили воздухом, который пропускали через очищаемую воду. Наибольшая степень очистки воды достигается при электрохимическом способе с барботажем воздухом, что связано с неравномерным распределением напряженности электрического поля на границе раздела фаз. При этом способе степень очистки воды возрастает: от ионов кадмия - в 2,9 раза, меди - в 1,1 раза, никеля - в 5 раз, хрома - в 1,2 раза и железа - в 1,1 раза. Удельные энергозатраты составляют 1,8 (кВт·ч)/м 3. В то время как при очистке электрохимическим способом с применением нерастворимых электродов и переменного тока удельные энергозатраты составляют 3,5-4 (кВт·ч)/м 3.
Вода, электрохимическое воздействие, барботирование воздухом, напряженность, переменный ток
Короткий адрес: https://sciup.org/148177483
IDR: 148177483
Список литературы Влияние напряженности электрического поля на границе раздела фаз на степень очистки воды от ионов металлов
- Аксенов В. И. Водное хозяйство промышленных предприятий: справ. изд.: в 2 т./под ред. В. И. Аксенова. М.: Теплотехник, 2005. 640 с.
- Кравцов В. И. Равновесие и кинетика электродных реакций комплексных металлов. Л.: Химия, 1985. 208 с.
- Корчинский Г. А. Влияние конвективной диффузии на электрохимическое выпрямление//Журнал физической химии. 1981. Т. № 55, № 10. С. 2650-2653.
- Абрагам-Беккер. Теория электричества. М.: ГОНТИ, 1939. 259 с.
- Левич В. Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959. 700 с.
- Нефедов В. Г., Матвеев В. В., Серебритский В. М. Динамика роста пузырьков при электролизе воды//Электрохимия. 1991. Т. 27, № 4. С. 490-495.
- Перепелкин К. Е., Матвеев В. С. Газовые эмульсии. Л.: Химия, 1979. 200 с.
- О структуре поверхностно-активных пузырьков в электролитах/В. Б. Шикин //Электрохимия. 2007. Т. 43, № 6. С. 699-703.
- Уваров Л. Б., Шаров С. И. Некоторые особенности электрохимической обработки с применением газожидкостных смесей//Электронная обработка металлов. 1976. № 1. С. 144-149.
- Рязанов Г. А. Опыты и моделирование при излучении электромагнитного поля. М.: Наука, 1966. 208 с.
- Костин Н. А. Кинетика и электродные процессы в водных средах. Киев: Наукова думка, 1983. 128 с.
- Шестаков И. Я., Раева О. В. Оценка влияния коагуляции на степень очистки воды от ионов металлов//Вестник СибГАУ. 2013. № 1/47. С. 172-174.
- 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. 148-151.
- Шестаков И. Я., Раева О. В. Электрохимический метод очистки сточных вод переменным током//Техника и технологии. 2011. № 4/3. С. 348-355.
- Исследование очистки воды электрохимическим способом в нестационарном электрическом поле с последующей коагуляцией/И. Я. Шестаков //Современные проблемы науки и образования: электрон. журн. 2013. № 1. url: www.science-education.ru/107-8154.
- Очистка воды от ионов металлов электрохимическим воздействием, отстаиванием и коагуляцией/И. Я. Шестаков //Современные проблемы науки и образования: электрон. журн. 2013. № 1. url: www.science-education.ru/107-8154.
- Aksenov V. I. Vodnoe khozyaystvo promyshlennykh predpriyatiy . Moscow, Teplotekhnik Publ., 2005, 640 p.
- Kravtsov V. I. Ravnovesie i kinetika elektrodnykh reaktsiy kompleksnykh metallov . Leningrad, Khimiya Publ., 1985, 208 p.
- Korchinskiy G. A. . Zhurnal fizicheskoy khimii. 1981, Vol. 55, No. 10, P. 2650-2653 (In Russ.).
- Abragam-Bekker. Teoriya elektrichestva . Moscow, GONTI Publ., 1939, 259 p.
- Levich V. G. Fiziko-khimicheskaya gidrodinamika . Moscow, Fizmatgiz Publ., 1959, 700 p.
- Nefedov V. G., Matveev V. V., Serebritskiy V. M. . Elektrokhimiya. 1991, Vol. 27, No. 4, P. 490-495 (In Russ.).
- Perepelkin K. E., Matveev V. S. Gazovye emul’sii . Leningrad, Khimiya Publ., 1979, 200 p.
- Shikin V. B., Nazin S. S., Smirnova I. S., Bredikhin S. I. . Elektrokhimiya. 2007, Vol. 43, No. 6,
- P. 699-703 (In Russ.).
- Uvarov L. B., Sharov S. I. . Elektronnaya obrabotka metallov. 1976, No. 1,
- P. 144-149 (In Russ.).
- Ryazanov G. A. Opyty i modelirovanie pri izluchenii elektromagnitnogo polya . Moscow, Nauka Publ., 1966, 208 p.
- Kostin N. A. Kinetika i elektrodnye protsessy v vodnykh sredakh . Kiev, Naukova dumka Publ., 1983, 128 p.
- Shestakov I. Ya., Raeva O. V. . Vestnik SibGAU. 2013, No. 1(47),
- P. 172-174 (In Russ.).
- Shestakov I. Ya., Raeva O. V. . Vestnik SibGAU. 2014, No. 2(54), P. 148-151 (In Russ.).
- Shestakov I. Ya., Raeva O. V. Electrochemical wastewater treatment method an alternating current. Tekhnika i tekhnologii. 2011, No. 4/3, P. 348-355.
- Shestakov I. Ya., Raeva O. V., Nikiforova E. M., Eromasov R. G. . 2013, No. 1. (In Russ.). Available at: www.science-education.ru/107-8154 (accessed 10.07.2015).
- Shestakov I. Ya., Raeva O. V., Nikiforova E. M., Eromasov R. G. . Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2013, no. 1. (In Russ.). Available at: www.science-education.ru/107-8154 (accessed 10.07.2015).
