172725. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés elektrokémiailag oxidálható és/vagy redukálható anyagokat, valamint flotálható komponenseket tartalmazó szennyvizek kezelésére
3 172725 4 Az utóbbi időszakban újdonságként jelent meg a tisztítás-technológiában a 2 g alatt említett elektroflotálás. Ezen eljárás alapgondolatát Baer rögzítette. (OE-PS 270 517). Eljárásban kizárólag a szennyvíz emulgeált, szuszpendált és kolloidális szennyezését távolítja el állítható, horizontálisan elhelyezett, perforált elektródok alkalmazásával és cellán belüli vegyszer bekeverésével. A szennyező részecskéket a mindenkor megfelelően kiválasztott lecsapó szerekkel csapadékba kényszerítik, majd a kivált részecskéket a vízből flotáció útján kialakuló gázbuborékokkal távolítják el. Az elektródoknál keletkező gázbuborékoknak tehát kizárólag a felhajtóerőt növelő szerepük van. A Campbell, továbbá a Kikindai-Burmand féle eljárások falusi területeken keletkező ülepített szennyvizek elektroflotálással történő tisztítására vonatkoznak, azzal a céllal, hogy a szennyvíz foszfát (Campbell), illetve nitrogén és foszfát (Kikindai-Burmand) tartalmát csökkentsék. A nitrogén és foszfát tartalom csökkentését oldódó elektródok biztosítják. Kikindai-Burmand eljárásban az elektroflotációval szervesen kapcsolt fertőtlenítő és szűrő berendezéseket is alkalmaznak. A Degremont cég „Elektro M” eljárása elsősorban papíripari szennyvizek tisztítását biztosítja. A DT—OS 2 158 847 szerinti találmány a cianidokat és toxikus fémeket tartalmazó szennyvizekből a szennyeződések eltávolítására, illetőleg a szennyeződéseknek magában a szennyvízben történő megsemmisítésére vonatkozik. Az eljárás szerinti berendezésben az elektródákon kívül elektromosan vezető szemcsézett vagy szálas szerkezetű vagy lamellás anyagokat is alkalmaznak. Adott esetben anioncserélő membránnal választják el az anódteret és a katódteret. A membránnak ionszelektív szerepe van. Az eljárás során tulajdonképpen elektrodialízis játszódik le. Egyébként a berendezés működése szakaszos, mert az elektródokon levált szennyező anyagot a működés megszakításával le kell oldani. Az egyenáramot használó Baer berendezés kivételével az ismertetett technológiáknál váltóáramot, illetve lüktető egyenáramot alkalmaznak. A találmány tárgyában megjelölt szennyvizek eddig ismert tisztítási technológiáiban általában az elérhető tisztítási hatásfok 80—87%-os. Ez az esetek többségében a kiinduló szennyvíz magas szennyezettségi koncentrációja miatt a tisztított vízben olyan maradék szennyezést eredményez, amely a rendeletekben előírt határérték felett van, sőt annak többszöröse. A hagyományos tisztítási eljárásoknál a fenti tisztítási hatásfokot is csak nagy helyigényű, bonyolult felépítésű berendezésekkel és hosszú tartózkodási idő alatt lehet elérni. A találmány célja olyan megoldás biztosítása, mely elektrokémiailag oxidálható és/vagy redukálható anyagokat, valamint flotálható komponenseket tartalmazó szennyvizek kezelésére egyaránt alkalmas, ugyanakkor rövidebb tartózkodási idő mellett, kisebb építési és üzemeltetési költséggel a tisztítási hatásfok magasabb, a berendezés pedig egyszerűbb felépítésű. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a nyers, vagy ismert módon előtisztított - ülepített, kiegyenlített stb. - szennyvizet a kívánt (oxidáció, redukció, flotálás) elektrokémiai folyamatok hatékonyságának fokozása érdekében, szükség szerint vegyszerrel kezeljük, majd a szennyvizet az elektrolizáló cellába vezetjük. Itt az elektromos térben az egyenáram hatására a szennyvízből megindul a gázfejlődés. A gázfejlődés - túlnyomórészt hidrogén, oxigén, klórintenzitása az áramsűrűség függvénye. Az indifferens elektródokon keletkező „in statu nascendi” gázok a szennyvízben levő anyagokra oxidáló és/vagy redukáló hatás mellett flotáló hatást is kifejtenek. A cellában a tisztítandó szennyvíz szennyezettségétől függően a közreható eszközök segítségével, a fenti kívánt hatások közül bármelyiknek megkülönböztetett szerepet biztosíthatunk: a) az elektródok elhelyezésével, b) az elektródok kialakításával, c) az elektródok alkalmas elválasztásával (diafragma), d) az áramlási viszonyok (ellen-, egyen- vagy keresztirányú) megfelelő megválasztásával. Ilyen módon az elektrolizáló cellában vagy az oxidációs (biológiailag nehezen vagy egyáltalán nem oxidálható vegyületek, szennyezőanyagok anódos oxidálása), vagy a redukciós reakciókat (nehézfémionok csökkentése) biztosíthatjuk, vagy ezek együttes hatását a flotációs folyamatokban. A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy a kezelendő szennyvizet — melyet szükség szerint hagyományos mechanikai tisztítórendszerekben előkezeltünk- elektrokémiai úton kezeljük elektrolizáló cellában, ahol a létesített elektromos térben egyenáram hatására meginduló gázfejlődés során „in statu nescendi” keletkező gázokkal a szennyvízben levő oxidálható és/vagy redukálható anyagokat oxidáljuk és/vagy redukáljuk, továbbá adott esetben flotáljuk. Az elektrokémiai kezelés hatékonyságának fokozására az elektrolizáló cellába való vezetés előtt szükség esetén vegyszerkezelést végzünk, minek során a szennyvíz pH értékét beállítjuk, valamint derítő és pehely stabilizálásra alkalmas vegyszereket és/vagy anyagokat adagolunk a szennyvízhez. Az elektrokémiai kezelés után elfolyó tisztított szennyvíz szükség eseténi utókezelő szűrésével — amely finomítás céljából például alulról felfelé irányuló áramlású szűrő bekapcsolása révén oldható meg- a hatékonyság tovább javítható. Ezzel a szűrőberendezéssel, melyben a szűrési sebesség célszerű módon 5 m/ó értéknél kisebb, az elektrolizáló cellából elfolyó ún. tisztított víz lebegőanyagtartalma minimális értékre csökkenthető. Az elektrokémiai kezelés hatására képződő habfázisban levő uszadék az elektrolizáló cellából egy arra alkalmas berendezéssel gyűjtőtartályba juttatható, a pH érték alkalmas megválasztásával kívánt esetben a korábbi vegyszeres kezelésnél alkalmazott regenerálható vegyszerek kioldhatók és ezáltal ismételten felhasználhatók a tisztítási folyamatban. Az elektrolizáló cellában az elektródokon egyenáram hatására bázikus sók, illetve hidroxidok rakódnak le, melyek rontják a vezetőképességet és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
