ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГАЛЬВАНОКОАГУЛЯЦИИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ISSN 2223-4047

Вестник магистратуры. 2019. № 2-1(89)

УДК 628.3

К.Р. Зиятдинова, Б.Г. Петров ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГАЛЬВАНОКОАГУЛЯЦИИ

Актуальность данной статьи заключается в том, что возникает необходимость поиска новых путей и подходов к решению экологических проблем гальванического производств. Рассмотрен электрохимический метод очистки сточных вод - гальванокоагуляция.

Ключевые слова: сточные воды, очистное оборудование, эффективность, гальванокоагуляция.

Наряду с электрокоагуляцией, электрофлотацией, электродиализом и электрофорезом в последнее время успешно применяется еще один электрохимический метод - гальванокоагуляция.

По принятой в настоящее время терминологии гальванокоагуляция - метод очистки сточных вод в рабочей зоне аппарата барабанного типа, вращающегося вдоль горизонтальной оси и загруженного множеством гальванопар (железная стружка - анод, коксовая мелочь - катод) за счет растворения железа и последующего образования на основе его катионов (ферритов) ионов тяжелых и цветных металлов, загрязняющих эти сточных воды. [1]

Как разновидность электрохимического метода очистки сточных вод гальванокоагуляция выгодно отличается от получившей в 1970-1990-е гг. наибольшее распространение электрокоагуляции. Ряд достоинств метода позволил ему завоевать достаточно высокие позиции и получить широкое поле для применения в различных отраслях промышленности. [2]

Механизм очистки определяется электрохимическими окислительновосстановительными процессами, происходящими во время контактирования очищаемой воды, воздуха и бесконечного множества ко-роткозамкнутых гальванических элементов. [3]

Процесс гальванокоагуляции проводят в проточных вращающихся аппаратах барабанного типа. При вращении барабана стружечная загрузка попеременно то погружается в протекающий сквозь него сток, то оказывается на воздухе, в результате обеспечивается окисление кислородом воздуха двухвалентного железа до трехвалентного по реакциям:

4Fe2+ + 02 + 2Н20 = 4Fe3+ + 40Н-Fe3+ + 3Н20 = Fe(OH)3 + 3Н+ или суммарно 4Fe2+ + 02 + 10Н20 = 4Fe(OH)3 + 8Н+

В процессе осаждения гидроксида железа (III) происходит уплотнение осадка амфотерного Fe(OH)3 в гематит а- Fe2O3:

2Fe(OH)з = Fe2Oз + ЗН2О В свою очередь соединения железа (III) при контакте с железной стружкой восстанавливается до соединений железа (II), например:

2FeCl3 + Fe = 3FeCl2

Таким образом, в обрабатываемой сточной воде образуются соединения железа (II) и (III), причем соединения железа (II) способствуют восстановлению хрома (VI) до хрома (III) по реакциям:

Сг302 + 6Fe2+ + 14Н+ = 6Fe3+ + 2Сг3+ + 7Н20 СГ207- + 3Fe(OH)2 + 4Н20 = Сг(ОН)3 + 3Fe(OH)3 + 20Н-а соединения железа (III) в виде гидроксидных соединений трехвалентного железа (лепидокрокита и ге-тита) и оксидных (магнетита Fe304 и гематита Fe2О3) участвуют в сорбции и коагуляции загрязнений а также в процессах ферритообразования.

Вращение барабана обеспечивает постоянное обновление поверхности железной стружки за счет

трения.

Достоинства метода:

- очистка до требований ПДК от соединений СгСУ!).

- использование в качестве расходного материала отходов производства (металлической, железной стружки)

- малая энергоемкость и низкие эксплуатационные затраты;

© Зиятдинова К.Р., Петров Б.Г., 2019.

Научный руководитель: Петров Борис Германович - кандидат географических наук, профессор, Казанский государственный энергетический университет, Россия.

Вестник магистратуры. 2019. № 2-1(89)

ISSN 2223-4047

- снижение солесодержания;

- значительное сокращение использования химических реагентов. Недостатки метода:

- высокая трудоемкость при смене загрузки.

- необходимость больших избытков реагента (железа).

- большие количества осадка.

Библиографический список

1. Белов С.В. Безопасность производственных процессов: Справочник / С.В. Белов, В.Н. Бринза, Б. С. Векшин и др.; Под общ. ред. С.В. Белова. - М.: Машиностроение. - 2015.

2. Смирнов С. А. Наш точмаш. - Казань: изд-во Казань, 2014.

3. Малышев В.В., Мовчан Н.П. Технологические особенности гальванокоагуляции // Экология производства. - 2011.- №1. -С. 47-51.

ЗИЯТДИНОВА КАМИЛА РИНАТОВНА - магистрант кафедры Инженерной экологии и рационального природопользования Института электроэнергетики и электроники, Казанский государственный энергетический университет, Россия.