CC BY
0
УДК 621.628
АДСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ ОТ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
А. В. Хилюк, И. Я. Шестаков
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31
E-mail: h-anna7@bk.ru
В производстве ракетно-космической техники применяются гальванические технологии, в результате которых происходит загрязнение сточных вод ионами металлов. В статье представлена методика проведения экспериментов, рассмотрены методы сорбционной, электрохимической и комбинированной очистки воды, включающие электрохимическое воздействие и адсорбцию. Представлены результаты исследований этих методов очистки воды от ионов железа.
Ключевые слова: электрохимический метод, железо, степень очистки, переменный ток, постоянный ток, сорбенты
ADSORPTION WATER CLEANING FROM METAL IONS BY USING ELECTROCHEMICAL EXPOSURE
A. V. Khilyuk, I. Y. Shestakov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
E-mail: h-anna7@bk.ru
In the production of rocket and space technology, galvanic technologies are used, as a result of which waste water is contaminated with metal ions. The article presents the method of conducting experiments, the methods of sorption, electrochemical and combined water treatment, including electrochemical action and adsorption. The results of studies of these methods of water purification from iron ions are presented.
Keywords: electrochemical method, iron, degree of purification, alternating current, direct current, sorbent.
Введение. В результате применения гальванических технологий в производстве ракетно-космической техники увеличился объем сточных вод, содержащих ионы различных металлов. Методы очистки сточных вод от ионов металлов не позволяют обеспечить их предельно-допустимую концентрацию в очищенной воде и зачастую являются сложными в эксплуатации или дорогостоящими. Разработка эффективного метода очистки сточных вод промышленного типа от металлов, является актуальным направлением исследования и предполагает наличие оптимальных параметров при внедрении в технологический процесс [1,2], что включает расходы на электроэнергию, расходные материалы и время обработки.
Исследование влияния постоянного электрического поля на адсорбционную очистку воды от ионов железа проводили в ячейке с использованием пар пластинчатых электродов. Ячейка выполнена из диэлектрического материала в виде цилиндрической трубы, в которой поочерёдно установлены анод и катод. Электроды выполнены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т (4 пластины толщиной 1мм каждая). Изготовленный для проведения
Секция «Экологическая безопасность»
экспериментов источник постоянного тока со снятой верхней крышкой представлен на рис.1, а его передняя панель на рис.2.
Степень очистки определяли по формуле, %:
У =
'с - с Л
о_к
"с
100,
где С0 , Ск - начальная и конечная концентрации удаляемого иона металла, мг/л.
Рис. 1. Источник постоянного тока со снятой верхней крышкой
Рис. 2. Передняя панель источника постоянного тока
На рис.3 представлены результаты очистки воды от ионов Бе, с начальной концентрацией 2,5 мг/л на постоянном электрическом токе разной напряженности с сорбентами
Рис. 3. Результаты влияния входных параметров процесса на степень очистки в установке с постоянным током и сорбентами
Заключение. Анализ полученных экспериментальных данных, показал, что эффективность электрохимического метода на постоянном электрическом токе и на переменном электрическом токе промышленной частоты зависит от межэлектродного расстояния, напряжения на клеммах электродов и времени обработки и улучшается степень очистки с увеличением напряженности электрического поля [3-5]. При одинаковом напряжении (U=18 В), эффективнее оказалась технология очистки на переменном электрическом токе промышленной частоты:
Степень очистки электрохимического метода на постоянном электрическом токе промышленной частоты: Y= 80 %.
Степень очистки электрохимического метода на переменном электрическом токе промышленной частоты: Y= 99 % [4].
Библиографические ссылки
1. P.P. Strokach, Electrochem. Ind. Process. Bio. 55 (1975) 375
2. Rousar /.,MickaK., Kimla A. Electrochemical engineering. -Praha: Academia, 1986. Pt I. 353 p.Ptll. -337 p.
3. Патент №2519383, Шестаков И.Я., Раева О.В. Способ очистки воды и водных растворов от анионов и катионов. 0публ.10.06.2014, бюл.№16. 3 с.
4. Шестаков И. Я., Раева О. В., Никифорова Э. М., Еромасов Р. Г. Исследование очистки воды электрохимическим способом в нестационарном электрическом поле с последующей коагуляцией [Электронный ресурс]. URL: www.science-education.ru/107-8154 (дата обращения: 10.03.2014).
5. Воздействие электростатического поля на адсорбцию в процессе очистки природной воды / А.В. Хилюк, В.А. Рогов, В.А. Прусакова //Вестник КрасГАУ. 2013. Вып.12. С. 134137
© Хилюк А. В., Шестаков И. Я., 2020
