СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ


RU (11) 2077500 (13) C1

(51) 6 C02F1/461 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93052844/25 
(22) Дата подачи заявки: 1993.11.19 
(45) Опубликовано: 1997.04.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1039890, кл. C 02 F 1/46, 1983. Авторское свидетельство СССР N 990679, кл. C 02 F 1/46, 1983. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "Химпром" 
(72) Автор(ы): Михайлов В.Н.; Шкуро В.Г.; Жариков Л.К. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Химпром" 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ 

Использование: относится к области очистки сточных вод, содержащих органические вещества. Сущность: способ заключается в электроокислении в щелочной среде с использованием нерастворимого анода, процесс ведут при напряжении зажигания микроплазменной дуги на аноде, в качестве которого используют металлы с вентильным эффектом или их сплавы с оксидным покрытием, нанесенным предварительно микроплазменной обработкой. В сточные воды дополнительно вводят алюминий натрия в количестве до 3 г/л. 1 з.п. ф-лы, 4 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области очистки сточных вод, в частности к области очистки сточных вод, содержащих органические вещества, и может использоваться на предприятиях, имеющих химическое производство.

Известны способы очистки сточных вод от органических веществ путем электрообработки с использованием растворимого анода при рН 9-10 и анодной плотности тока 2,6-3 А/дм2 [1]

Известен также способ очистки сточных вод от органического вещества электродиализом при плотности тока 6-10 А/дм2 и напряжении 15-75 В в течение 5,0-6,5 час [2]

Недостатками этих способов является использование растворимого анода невысокой производительности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ очистки сточной воды от органического вещества путем электроокисления в присутствии щелочи с использованием графитового анода при плотности тока 5-50 А/дм2 при температуре 20-40oC [3]

Недостатком такого способа очистки сточной воды от органического вещества является низкая скорость разложения органического вещества при достижении высокой степени очистки.

Целью изобретения является ускорение процесса разложения при достижении высокой степени очистки сточной воды от органического вещества.

Указанная цель достигается тем, что процесс ведут при напряжении зажигания микроплазменной дуги на аноде, а в качестве анода используют металлы с вентильным эффектом или их сплавы с оксидным покрытием, нанесенным предварительно микроплазменной обработкой и в сточные воды дополнительно вводят до 3 г/л алюмината натрия (ТУ 48-5-52-76).

На вентильных металлах и их сплавах (алюминий, титан, цирконий и т.д.) [4, c. 3] в электролитах при высоких (100 1000 в) напряжениях [5] возникает микроплазменный разряд [4] При этом, в канале микроплазмы достигается высокая температура (несколько тысяч градусов) [4, с.3] Напряжение загорания микроплазмы зависит от природы материала электрода, типа электролита и концентрации этого электролита.

При использовании предложенного способа очистки сточной воды от органического вещества наряду с электроокислением органического вещества при существенно высоком напряжении дополнительно происходит сгорание органического вещества во множестве каналов микроплазмы.

Примеры осуществления способа.

В качестве вентильного металла выбран наиболее доступный металл - алюминий АДI. Замена материала электрода на другой вентильный металл скажется только на величине напряжения загорания микроплазмы,

В качестве модели водорастворимого органического вещества использовали фурфурол. Сточные воды, содержащие фурфурол, имеются на деревоперерабатывающих предприятиях. Аналогично фурфуролу будут изменяться концентрации других водорастворимых электроокисляемых органических веществ при обработке сточных вод предложенным способом.

Пример 1.

Электрохимическое окисление раствора фурфурола проводили в кислой среде.

Результаты представлены в табл. 1.

Напряжение на аноде 210 В, электрод с предварительным покрытием.

Пример 2.

Электрохимическое окисление раствора фурфурода проводили в щелочной среде едкого натрия. Начальная рН 9. Напряжение на аноде 340 В. Электрод без первоначального покрытия. Результаты представлены в табл. 2.

Пример 3.

Условия по примеру 2. На десятой минуте электроокисления фурфурола в электролит введено 3 г/л алюмината натрия. Результаты представлены в табл. 3.

Пример 4.

Окисление раствора фурфурола проводили в щелочной среде при рН 10. Напряжение на аноде 340 В. На электроде сформировано предварительное покрытие толщиной 40 мкм методом микродуговой обработки по заявке РФ N 5039771/26 от 24.04.92. Плотность тока на электроде при окислении составляла 3,25; 4,06; 4,22; 4,49 A/дм2 количество алюмината натрия в растворе 3,0; 2,0; 1,0 и без алюмината натрия соответственно величине плотности тока. При содержании алюмината натрия более 3 г/л в растворе после электроокисления образуется белый осадок.

Результаты представлены в табл. 4.

В примерах 2-4 на электродах при обработке сточной воды наблюдается яркое свечение, происходят интенсивные микроплазменные разряды.

Пример 5 (по прототипу).

В электролите по условиям прототипа при начальной концентрации фурфурола и формальдегида в отдельных электролитах 0,13 и 0,10 в мас. соответственно электроокисление проводили при напряжении 95 В в течение 50 мин. Конечное содержание органики в отдельных электролитах составило 0,105 и 0,082% соответственно.

На электроде микроплазменных процессов не наблюдается.

Анализ представленных данных указывает, что предложенный способ электроокисления органических веществ в щелочных сточных водах в режиме дополнительного микроплазменного сжигания при напряжении, превышающем напряжение загорания микродуги, обеспечивает более быстрое окисление органики при увеличении степени очистки (сравните примеры 2-4 и 5). Дополнительное введение алюмината натрия в количествах до 3 г/л способствует интенсификации процесса. Применение в качестве электрода вентильного металла с предварительно нанесенным оксидным покрытием также способствует интенсификации процесса за счет исключения первоначального инкубационного периода загорания микроплазмы на электроде.

Источники информации

1. А.с. СССР N 966029, кл. С 02 F 1/46.

2. А.с. СССР N 1039890, кл. C 02 F 1/46.

3. А.с. СССР N 990679, кл. C 02 F 1/46 (прототип).

4. В.И.Черненко, Л.А.Снежко, И.И.Папанова. Получение покрытий анодноискровым электролизом. Л. Химия, 1991 г. с.128.

5. А.с. СССР N 926083, кл. C 25 9/06.9 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1 1. Способ очистки сточных вод от органических веществ путем электроокисления с использованием нерастворимого анода в щелочной среде, отличающийся тем, что процесс ведут при напряжении зажигания микроплазменной дуги на аноде, в качестве анода используют металлы с вентильным эффектом или их сплавы с оксидным покрытием, нанесенным предварительно микроплазменной обработкой.2 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в сточные воды вводят дополнительно алюминат натрия в количестве до 3 г/л.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru