- •Реферат
- •Содержание:
- •Введение
- •1. Анализ научно-технической литературы по методам очистки производственных сточных вод
- •1.1. Механические способы
- •1.2. Физико-химические методы
- •1.2.1. Флотация
- •1.2.2. Коагуляция
- •1.2.3. Флокуляция
- •1.3. Химические способы
- •1.4. Сорбционные способы
- •1.5. Электрохимические способы
- •1.5.1. Электрохимическая коагуляция
- •1.5.2. Электрохимическая флотация
- •1.5.3. Электролиз
- •1.6. Мембранные методы
- •1.6.1. Микрофильтрация
- •1.6.2. Ультрафильтрация
- •1.6.3. Обратный осмос
- •1.7. Очистка нефтесодержащих сточных вод
- •1.8. Биологические методы
- •2. Оценка качества сточных вод предприятия оао «Кольчугинский завод «Электрокабель»»
- •2.1. Общие сведения о предприятии
- •2.2. Схема образования сточных вод
- •Выпуск №1: производственная канализация цеха №5
- •Характеристика производственных сточных вод от цеха
- •Выпуск №2: производственная канализация цехов №2 и 14
- •Характеристика производственных сточных вод цеха №2
- •Характеристика производственных сточных вод цеха №14
- •Выпуск №3: сброс промышленных стоков после карт гидрозолоудаления
- •Характеристика производственных сточных вод
- •2.3. Оценка качества сбрасываемых сточных вод
- •3. Предлагаемая схема очистки сточных вод
- •3.1. Описание принципиальной технологической схемы очистки
- •3.2. Расчёт основного оборудования
- •3.2.1. Расчёт решетки
- •3.2.2. Расчет усреднителя
- •3.2.3. Расчет вертикального отстойника
- •3.2.4. Расчет сорбционного фильтра
- •3.2.5. Расчет адсорбера
- •3.2.6. Расчет аэротенка-модуля
- •3.3. Расчет вспомогательного оборудования
- •4. Безопасность и экологичность
- •4.1. Обеспечение электробезопасности персонала станции нейтрализации
- •4.2. Действие соединений тяжёлых металлов
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложения
- •1. Состав сточных вод и описание схемы очистки сточных вод
- •1.1. Состав исходных сточных вод
- •1.2. Описание рекомендуемой технологии очистки сточных вод
- •2. Основные технологические показатели
- •3. Реагенты, вода
- •4. Расчет нестандартизированного оборудования
- •3.2.1. Расчёт решетки
- •3.2.2. Расчет усреднителя
- •3.2.3. Расчет вертикального отстойника
- •3.2.4. Расчет сорбционного фильтра
- •3.2.5. Расчет адсорбера
- •3.2.6. Расчет аэротенка-модуля
1.5. Электрохимические способы
В основе электрохимических методов очистки сточных вод лежит электролиз веществ, т. е. химические превращения с использованием электрической энергии. Они возможны в растворах электролитов, электропроводность которых обусловлена присутствием ионов (заряженных частиц), способных передвигаться под воздействием электрического поля.
При пропускании постоянного тока через очищаемую сточную воду, которая в большинстве случаев является раствором электролита той или иной концентрации, на аноде происходит уменьшение числа электронов и он имеет положительный заряд, а на катоде создается избыток электронов, обусловливающий отрицательный заряд. Отрицательные ноны (анионы) в растворе притягиваются к аноду, а положительные ионы (катионы)— к катоду. Анионы, отдавая аноду свои электроны, а катионы, отнимая у катода избыточные электроны, превращаются в нейтральные частицы. Этот процесс сопровождается электрохимическими реакциями — взаимодействием ионов и электронов на границе раздела раствор—электрод.
Типичной электрохимической реакцией на катоде является катодное восстановление, т. е. процесс разрядки ионов водорода с образованием газообразного водорода:
2H+ + 2e → H2 ↑
При катодном восстановлении ионов металлов происходит выделение твердой фазы:
Меz+ * хН2О + ze = [Me] + xН2О.
Эти процессы применяют при очистке сточных вод от ионов никеля, цинка, меди, кадмия и др.
Катодное восстановление может происходить и без выделения самостоятельной фазы, как, например, переход трехвалентного железа в двухвалентное. Катодное восстановление органических соединений в сточных водах чаще всего также не сопровождается выделением особой фазы, т. е. к нему прибегают главным образом для перевода их в нетоксичные или малотоксичные соединения.
На аноде могут происходить процессы с образованием продуктов окисления (газообразных и твердых), без выделения самостоятельной фазы и с растворением материала анода. Наиболее характерными анодными процессами являются окислительные процессы с выделением кислорода и хлора. На нерастворимых анодах многие органические соединения могут быть полностью окислены с образованием воды, диоксида углерода (углекислого газа), азота аммиака и других газообразных продуктов. Возможно и частичное анодное окисление органических соединений до безвредных продуктов. При использовании для анодов ряда металлов (алюминий, железо, цинк, медь и др.) происходит их растворение, т. е. переход их ионов в раствор.
Электродные электрохимические реакции восстановления и окисления тесно связаны друг с другом и не могут быть осуществлены обособленно. На скорость электрохимической реакции влияют состав сточных вод, их температура, гидродинамические условия, материал электродов, наличие примесей, отлагающихся па электроде, и другие причины [27].
Наиболее существенной закономерностью электрохимических процессов является связь между количеством прошедшего через жидкость электричества и количеством вещества, прореагировавшего на электроде. Она описывается законами Фарадея.