Способ очистки сточных вод от сульфид-ионов

(51) 02 1/46 (2006.01) 25 11/03 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задачей данного изобретения является разработка электрохимического способа очистки сточных вод от сульфидов. Техническим результатом предлагаемого изобретения является, анодное окисление сульфидиона из сульфидсодержащих растворов на кусковых электродах. Сущность изобретения заключается в том, что очистка сточных вод от сульфида осуществляется в электролизере ящичного типа, состоящего из семи секций. Процесс можно проводить в стационарных и в нестационарных условиях. При нестационарных условиях судьфидсодержащая вода последовательно и непрерывно проходит через каждую секцию. Анодом служит графитовые кусковые электроды(размером 0,2-0,5 см), которые поляризуются через токоподвод - гафитовый стержень. Катодом служит перфорированная пластинка из нержавеющей стали. Анодные и катодные пространства разделяются перфорированным оргстеклом. Когда сульфидсодержащая вода проходит через слой кусковых электродов, находящиеся на их поверхности сульфид-ионы очень легко окисляются свежеобразованным атомарным кислородом до сульфат - ионов.(72) Баешов Абдуали Баешович Конурбаев Абибулла Ережепович Иванов Николай Сергеевич Гаипов Тулкинжон Эркинович Сарсенбаев Нуржан Бауыржанович Ибрагимова Гулнар Назировна(73) Акционерное общество Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского(56) Ласков Ю.М. Федоровская Т.Г. Жмаков Г.Н. Очистка сточных вод предприятий кожевенной и меховой промышленности. М. Легкая ипищевая промышленность, 1984, с.70-77.(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ СУЛЬФИД-ИОНОВ(57) Изобретение относится к очистке сточных вод от сульфид-ионов и может быть применено в химической,нефтеперерабатывающей,фармацевтической, коксохимической, целлюлознобумажной,лакокрасочной,горнодобывающей промышленности, в частности для доочистки низкоконцентрированных сульфидсодержащих сточных вод. Изобретение относится к очистке сточных вод от сульфид ионов и может быть применено в химической,нефтеперерабатывающей,фармацевтической, коксохимической, целлюлознобумажной,лакокрасочной,горнодобывающей промышленности, в частности для доочистки низкоконцентрированных сульфидсодержащих сточных вод. Известен способ очистки сточных вод от сульфид-ионов Алферова Л.А. Алексеев А.А. Химическая очистка сточных вод в производстве сульфатной целлюлозы. М. Лесная промышленность, 1968, с.77-88, заключающийся в окислении их кислородом воздуха при повышенной температуре -80-90 С. Недостатком этого способа является необходимость нагрева больших объемов сточных вод для обеспечения высокой скорости процесса окисления сульфид-ионов. Кроме того, при наличии большого количества органических и взвешенных примесей скорость окисления сульфид-ионов заметно падает. Наиболее близким к заявляемому является способ очистки воды от сульфид-ионов Ласков Ю.М. Федоровская Т.Г. Жмаков Г.Н. Очистка сточных вод предприятий кожевенной и меховой промышленности. М. Легкая и пищевая промышленность, 1984, с.70-77, заключающийся в каталитическом окислении сульфидов кислородом воздуха в течение 6 ч в присутствии катализаторов. Катализатором являются ионы никеля или марганца в количествах, зависящих от содержания сульфидов в сточных водах и состоящих из 0,4-0,5 мг 2 или М 2 на один мг сульфид-ионов при значении рН 10. Недостатками этого способа являются загрязненность сточной воды ионами никеля или марганца (от добавки катализатора), высокая стоимость соли этих металлов и весьма низкие ПДК. Поэтому использование таких катализаторов и их присутствие в сточных водах предприятий очень нежелательно, кроме того соли металлов никеля и марганца необратимо теряются полностью. Другими недостатками являются низкая скорость окисления,сложность аппаратурного оформления,недостаточная степень очистки (не превышающий 80), большая длительность обработки. Задачей предлагаемого изобретения является разработка электрохимического способа очистки сточных вод от сульфид-ионов. Техническим результатом предлагаемого изобретения является, анодное окисление сульфид иона из сульфидсодержащих, растворов. Сущность изобретения заключается в том, что очистка сточных вод от сульфида осуществляется в электролизере ящичного типа, состоящего из семи секций. Процесс можно проводить в стационарных и в нестационарных условиях. При нестационарных условиях сульфидсодержащая вода последовательно и непрерывно проходит через каждую секцию. Анодом служит графитовые кусковые электроды(размером 0,2-0,5 м), которые поляризуются через токоподвод - гафитовый стержень. Катодом служит перфорированная пластинка из нержавеющей стали. Анодные и катодные пространства разделяются перфорированным оргстеклом. Когда сульфидсодержащая вода проходит через слой кусковых электродов, находящиеся на их поверхности сульфид - ионы очень легко окисляются свежеобразованным атомарным кислородом до сульфат-ионов-2 4 ат 4-2 Пример 1. Схема электролизной установки приводится на рисунке. Электролизер (1) общим объемом 120 л. состоит из семи секций (-). Каждая секция состоит из двух катодов(перфорированные пластины) (2), выполненных из нержавеющей стали. Пространство между катодами формирует анодную камеру и разделяется перегородками с мелкими отверстиями (3) из диэлектрического материала - органического стекла(можно использовать - текстолит, полипропилен и т.д.), затем заполняется кусковыми графитовыми электродами (4). Поляризация кусковых электродов осуществляется через токоподводы - гафитовый стержень (5). Все аноды (4) и катоды (2) в каждой секции между собой соединяются параллельно. Для циркуляции электролита в каждой секции присутствуют пропускные отверстия, поочередно в нижних и верхних частях. Описанная конструкция обеспечивает несквозное протекание электролита, а последовательное, через каждую секцию. Для повышения электропроводности конденсата добавляют сульфат натрия - 24 (или хлорид натрия-аС) с концентрацией-0,5-1,0 г/л. В таблице 1 приводится влияние плотности тока анодных кусковых электродов на степень электрохимического окисления сульфид - ионов при концентрации сульфид- ионов 17,8 мг/л и сульфата натрия 0,5 г/л. До плотности тока 150 А/м 2 наблюдается равномерный рост степени очистки воды от сульфид-ионов. При стационарных условиях продолжительность электролиза - 30 мин,при этом степень очистки раствора от сульфида достигает 92,1. Для упрощения расчетов плотность тока рассчитывается не на объемную поверхность,а на площадь поверхности приграничных электродов (т.е. на геометрическую поверхность). Однако при использовании кусковых электродов они работают как, объемные электроды. Таблица 1 Влияние плотности тока на степень очистки от сульфид - ионов плотности тока 150 А/м 2. Как видно из таблицы 2, с увеличением скорости потока степень очистки раствора постепенно снижается. Таблица 2 Влияние скорости потока водного раствора на степень очистки от сульфид-иона Пример 2. Условия такие же, как в п.1. Электролиз проводится в проточном режиме при концентрации сульфата натрия 1,0 г/л и при анодной Как показывают результаты исследований,очистка сточных вод от сульфид-ионов можно проводить в непрерывном режиме. Таким образом, предложенный нами способ очистки сточных вод от сульфид-ионов по сравнению с прототипом, имеет следующие преимущества очистка раствора от сульфид-ионов осуществляется на аноде, т.е. процесс является безреагентным- очищаемая вода не загрязняется ионами вредных металлов- при оптимальных условиях степень очистки раствора, от сульфид-ионов в одном электролизере превышает 85- процесс очистки воды можно проводить в непрерывном режиме, что позволяет легко внедрить в производство предлагаемую технологию. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки сточных вод от сульфид-ионов,включающий процесс окисления, отличающийся тем, что очистку осуществляют в электролизере и в качестве анода используют графитовые кусковые электроды, заполняющие пространство между перегородками с мелкими отверстиями из диэлектрической пластины,а катодом перфорированные пластины из нержавеющей стали и электролиз ведут при анодной плотности тока 90-150 А/м 2.