Для очищення стічних вод від різних розчинних і диспергованих домішок застосовують процеси анодного окислення і катодного відновлення, електрокоагуляції, електрофлокуляціі і електродіаліз. Всі ці процеси протікають на електродах при проходженні через стічну воду постійного електричного струму (рис. 11.8).
Електрохімічні методи дозволяють отримувати від стічні води цінних харчів при щодо простий технологічною схемою очищення без використання хімічних реагентів. Основний недолік цих методів - велика витрата електроенергії. Очищення стічних вод електрохімічними методами можна проводити періодично або безперервно.
При проходженні стічної води через межелектродное простір електролізера відбувається електроліз води, поляризація частинок, електрофорез, окислювально-відновні процеси, взаємодія продуктів електролізу один з одним.
Анодное окислення і катодного відновлення. В електролізері (див. Рис. 11.8) на позитивних пластинах - аноді іони віддають електрони, тобто протікає реакція електрохімічного окислення; на негативному електроді - катоді відбувається приєднання електронів, тобто протікає реакція відновлення.
Ці процеси розроблені для очищення стічних вод від розчинених домішок (ціанідів, амінів, спиртів, альдегідів, нітросполук, сульфідів, меркаптанів). У процесах електрохімічного окислення речовини, що знаходяться в стічній воді, повністю розпадаються з утворенням СО2, NH3 і води або утворюються більш прості і нетоксичні речовини, які можна видаляти іншими методами.
Як анодів використовують хімічно нерозчинні матеріали: графіт, магнетит, діоксиди свинцю, марганцю та рутенію, які завдають на титанову основу.
Катоди виготовляють з молібдену, сплаву вольфраму з залізом або нікелем, з графіту, нержавіючої сталі та інших металів, покритих молібденом, вольфрамом або їх сплавами. Процес проводять в електролізерах з діафрагмою і без неї.
Крім основних процесів електроокислення і відновлення одночасно можуть протікати електрофлотація, електрофорез і електрокоагуляція.
Ефективність електрохімічних методів оцінюється щільністю струму, напругою, коефіцієнтом корисної використання напруги, виходом по току, виходом по енергії.
Щільність струму - це відношення струму до поверхні електрода (А / м 2. А / см 2).
Напруга електролізера складається з різниці електродних потенціалів і падіння напруги в розчині:
де еа і ек - рівноважні потенціали анода і катода; # 916; еа і # 916; ек - величини анодного і катодного поляризації; # 916; Uел і # 916; Uдіаф - падіння напруги в електроліті і діафрагму.
Падіння напруги в електроліті (стічній воді) при відсутності пухирців газу визначають за законом Ома: (11.42) де i - щільність струму в стічній воді. А / см 2; # 961; - питомий опір, Ом · см; # 948; - відстань між електродами, см.
При виділенні газових бульбашок внаслідок подовження потоку між електродами # 916; Uел зростає. ставлення # 951; напр = (еа - ЄК) / U називають коефіцієнтом корисної використання напруги.
Вихід по току - це відношення теоретично необхідної кількості електрики до практично витраченому, виражене в частках одиниці або у відсотках.
Електрофлотація - фізико-хімічний метод очищення води від нерозчинних (дисперсних) речовин. Метод заснований на проведенні електролізу води на нерозчинних електродах і флотационном ефекті. В процесі електрофлотаціі нерозчинні забруднюючі речовини піднімаються на поверхню стічної води, що переносяться спливаючими мікробульбашками електролітичних газів.
Електрофлотація із застосуванням нерозчинних електродів використовується для очищення стічних вод від нерозчинних речовин - гідроксидів і фосфатів металів, суспензій, нафтопродуктів і СПАР. Для інтенсифікації процесу електрофлотаціі і підвищення ступеня очищення проводиться нейтралізація кислотно-лужних стічних вод, переклад іонів важких металів в важкорозчинні сполуки, тобто освіту дисперсної фази, флокуляція і / або коагуляція.
5. Поняття ризику. Ризик як міра небезпеки. Суть поняття «прийнятний ризик»
Ризик (R) - кількісна характеристика небезпеки, яка визначається частотою реалізацуіі небезпек. Кількісно він виражається формулою:
де n - число випадків прояву небезпек;
N - можливе число випадків прояву небезпек.