Электрохимическая очистка гальваностоков
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ГАЛЬВАНОСТОКОВ
И УТИЛИЗАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ ОСАДКОВ
В.Ю. Баклан, И.П. Колесникова
Одесский государственный университет им. И. И. Мечникова
Проблемная научно-исследовательская лаборатория
топливных элементов, г. Одесса
Одной из актуальных проблем улучшения экологической обстановки и сохранения водных ресурсов в Одесском регионе является прекращение сбрасывания производственных сточных вод в систему городской канализации и создание безотходной технологии очистки.
Для возвращения водным ресурсам чистоты необходимо развязать проблему уничтожения и утилизации промышленных отходов. Осадки, которые выделяются при очистке сточных вод, накапливаются на территории очистных сооружений, отвалах, накопителях и пр. Подбор рациональных областей использования осадков позволит достичь высокой степени безопасности в санитарно-гигиеническом отношении.
При загрязнении водной среды гальваностоками тяжелых металлов решить экологические проблемы лучше всего электрохимическими технологиями. Мы применили для очистки гальваностоков электрохимический метод, который не требует применения дорогих сорбентов, флокулянтов, биологических сред, строительства громоздких сооружений, легко подается механизации и автоматизации. Кроме того, этот метод наиболее чистый в экологическом плане.
В основе метода лежит процесс анодного растворения металлов под действием проходящего через жидкость электрического тока. Перешедшие в воду катионы металла (алюминия, железа) гидролизуют с образованием гидроксидов металлов и служат активными коагулянтами для коллоидно-дисперсных примесей. Основной элемент электрокоагулятора - набор плоскопараллельных железных пластин (анодов и катодов). В зависимости от объема очищаемой воды может быть один или несколько блоков коагуляторов.
Мы разработали и изготовили электрокоагулятор со стальными плоскопараллельными анодами и катодами, площадью электрода 0,5 м2, площадью анодного блока 7 м2, объемом блока электрокоагулятора 0,25 м3, проихводительностью - 200 м3 сточных вод в сутки, объемом электролизера 5 м3. Электролиз проводили при напряжении 3-3,5 В и плотности тока 120 А/м2. Метод обеспечивает высокую степень очистки от тяжелых металлов, органических и
легкоокисляющихся неорганических соединений, катионов двухвалентных щелочноземельных металлов, фосфатов, нефтепродуктов[1].
После электрохимической очистки гальваностоков образуются осадки, которые состоят из гидроксидов металлов, преимущественно железа, а также никеля, хрома, меди, цинка и пр. Примерно такой же состав имеет природная руда, используемая после химической и флотационной очистки для изготовления железных анодов железоникелевых аккумуляторов.
Применив методы подготовки активной массы по используемой в промышленности технологии, мы получили железные аноды из гальваноосадков вместо добываемой железной руды, что дает большую экономию электроэнергии за счет отсутствия добычи руды, ее очистки, сушки, дробления и рассева.
В настоящее время проводятся лабораторные исследования по изготовлению электродов для химических источников тока из гальваноосадков, причем электрохимически активных, стабильных, с разрядной емкостью – 3-6мА*ч/грамм [2, 3].
Таким образом, электрохимическая очистка гальваностоков дает возможность не только снизить количество выбросов, но и утилизировать продукты очистки в промышленности. Тем самым достигается экологический и социальный эффект.
1. В. Ю. Баклан. Электрокоагуляционная очистка промывочных вод сложного состава // Химия и технология воды.- 1992. - Т.14, № 4. - С.316-320.
2. В. Ю. Баклан, И. П. Колесникова. Исследования электрохимических свойств железных анодов из продуктов очистки сточных вод: Сб. статей Экология городов и рекреационных зон - Одесса: Изд-во Астропринт. - 1998. - С.224-227.
3. Baklan V., Kolesnikova I. Electrocoagulative clearing of wastewaters in environmental remediation. Abstr. Of 50th Meeting of the Int. Soc. Electrochem., Italy, Pavia, September, (1999). - Abstr.0032-6 on CD-ROM.