В мире у всего есть свои плюсы и минусы. Прогресс общества и повышение уровня жизни людей неизбежно приводят к загрязнению окружающей среды. Сточные воды — одна из таких проблем. С быстрым развитием таких отраслей, как нефтехимия, текстильная промышленность, бумажное производство, производство пестицидов, фармацевтика, металлургия и пищевая промышленность, общий объем сброса сточных вод значительно увеличился во всем мире. Более того, сточные воды часто содержат высокие концентрации, высокую токсичность, высокую соленость и высокую цветность, что затрудняет их разложение и очистку, приводя к серьезному загрязнению воды.
Для решения проблемы больших объемов промышленных сточных вод, образующихся ежедневно, люди применяют различные методы, сочетая физические, химические и биологические подходы, а также используя такие силы, как электричество, звук, свет и магнетизм. В данной статье обобщается использование «электричества» в электрохимической технологии очистки воды для решения этой проблемы.
Электрохимическая технология очистки воды — это процесс разложения загрязняющих веществ в сточных водах посредством специфических электрохимических реакций, электрохимических процессов или физических процессов внутри конкретного электрохимического реактора под воздействием электродов или приложенного электрического поля. Электрохимические системы и оборудование относительно просты, занимают небольшую площадь, имеют более низкие эксплуатационные и технические расходы, эффективно предотвращают вторичное загрязнение, обеспечивают высокую управляемость реакций и способствуют промышленной автоматизации, благодаря чему их относят к «экологически чистым» технологиям.
Электрохимические технологии очистки воды включают в себя различные методы, такие как электрокоагуляция-электрофлотация, электродиализ, электроадсорбция, электро-Фентон и электрокаталитическое расширенное окисление. Эти методы разнообразны, и каждый из них имеет свои области применения и сферы применения.
Электрокоагуляция-электрофлотация
Электрокоагуляция, по сути, является электрофлотацией, поскольку процесс коагуляции происходит одновременно с флотацией. Поэтому их можно в совокупности называть «электрокоагуляция-электрофлотация».
Этот метод основан на приложении внешнего электрического напряжения, которое генерирует растворимые катионы на аноде. Эти катионы оказывают коагулирующее действие на коллоидные загрязняющие вещества. Одновременно под воздействием напряжения на катоде образуется значительное количество водорода, что способствует подъему флокулированного материала на поверхность. Таким образом, электрокоагуляция обеспечивает разделение загрязняющих веществ и очистку воды посредством анодной коагуляции и катодной флотации.
В качестве растворимого анода используется металл (обычно алюминий или железо), а ионы Al3+ или Fe3+, образующиеся в процессе электролиза, выступают в качестве электроактивных коагулянтов. Эти коагулянты действуют, сжимая коллоидный двойной слой, дестабилизируя его и связывая коллоидные частицы посредством:
Al -3e→ Al3+ или Fe -3e→ Fe3+
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ или 4Fe2+ + O2 + 2H2O → 4Fe3+ + 4OH-
С одной стороны, образующийся электроактивный коагулянт M(OH)n, называемый растворимым полимерным гидроксидным комплексом, действует как флокулянт, быстро и эффективно коагулируя коллоидные суспензии (мелкие капли масла и механические примеси) в сточных водах, одновременно образуя мостики и связи между ними для формирования более крупных агрегатов, ускоряя процесс разделения. С другой стороны, коллоиды сжимаются под воздействием электролитов, таких как соли алюминия или железа, что приводит к коагуляции за счет кулоновского эффекта или адсорбции коагулянтов.
Хотя электрохимическая активность (срок службы) электроактивных коагулянтов составляет всего несколько минут, они значительно влияют на потенциал двойного слоя, оказывая тем самым сильное коагуляционное воздействие на коллоидные или взвешенные частицы. В результате их адсорбционная способность и активность намного выше, чем у химических методов с добавлением реагентов на основе солей алюминия, при этом они требуют меньших объемов и имеют более низкую стоимость. Электрокоагуляция не зависит от условий окружающей среды, температуры воды или биологических примесей, а также не вступает в побочные реакции с солями алюминия и гидроксидами воды. Поэтому она имеет широкий диапазон pH для очистки сточных вод.
Кроме того, образование мельчайших пузырьков на поверхности катода ускоряет столкновение и разделение коллоидов. Прямое электроокисление на поверхности анода и косвенное электроокисление Cl- в активный хлор обладают сильными окислительными свойствами по отношению к растворимым органическим веществам и восстанавливаемым неорганическим веществам в воде. Вновь образующийся водород на катоде и кислород на аноде обладают сильными окислительно-восстановительными свойствами.
В результате химические процессы, происходящие внутри электрохимического реактора, чрезвычайно сложны. В реакторе одновременно происходят процессы электрокоагуляции, электрофлотации и электроокисления, эффективно преобразуя и удаляя как растворенные коллоиды, так и взвешенные загрязняющие вещества из воды посредством коагуляции, флотации и окисления.
Электрохимический источник питания постоянного тока Xingtongli GKD45-2000CVC
Функции:
1. Входное напряжение переменного тока 415 В, 3 фазы.
2. Принудительное воздушное охлаждение
3. С функцией плавного увеличения мощности.
4. С амперметром и реле времени.
5. Пульт дистанционного управления с 20-метровым проводом управления.
Изображения товара:
Дата публикации: 08.09.2023
