172725. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés elektrokémiailag oxidálható és/vagy redukálható anyagokat, valamint flotálható komponenseket tartalmazó szennyvizek kezelésére
7 172725 8 5. Az eljárás szerinti berendezés egyszerű felépítésű kevés készülékből, illetve műtárgyból áll. Az igen rövid tartózkodási idő lehetővé teszi a készülékek, illetve műtárgyak kis méretét, így a helyigény, az üzemeltetési és karbantartási költség is alacsony. 6. Kiegészítő berendezésekkel — pH beállító, vegyszerbekeverő és utókezelő szűrő - az elektrokémiai cella célszerű kialakításával a szennyvizek igen széles skálája válik tisztíthatóvá. 7. Az eljárást foganatosító berendezésben az egyenáram adta elektrokémiai lehetőségek maximális tisztítási kihasználást biztosítanak. Az eljárás bemutatására szolgáljanak az alábbi gyakorlati példák: 1. Elektrokémiai tisztítás vegyszeres előkezelés nélkül a) anódos oxidáció révén, b) katódos redukcióval, c) együttes elektrokémiai folyamattal a) Anódos oxidáció Megfelelő túlfeszültség alkalmazásával keletkező anódikus oxigén olyan oxidáló hatással rendelkezik, mint amit 107 kg/cm2 oxigénnyomással tudunk csak biztosítani. A tisztításra kerülő szennyvíz fenoltartalma 2000 mg/1, pH értéke 6,5, hőmérséklete 20 C°. Az elektrolizáló cellában az elektródok kapocsfeszültsége 24 V, az anód áramsűrűsége 20 A/m2. A tisztított víz fenoltartalma 1 óra oxidáció után 3 mg/1, (a fenoleltávolítás hatásfok 98,5%), 2 órai oxidáció után 1 mg/1 (hatásfok 99,5%). b) Katódos redukció Az elektrokémiai kezelés során a határértékű króm háromértékűre redukálódik és oldhatatlan ferro-kromát csapadék képződik. Az elektrolizáló cella alján kiülepedő csapadék könnyen elválasztható. A tisztításra kerülő szennyvíz króm(VI)-tartalma 500 mg/1, pH értéke 2,5, hőmérséklete 20 C°. Az elektródok kapocsfeszültsége az elektrolizáló cellában 30 V, a katód áramsűrűsége 40 A/m2. A tisztított víz króm(VI)-tartalma 30 perces elektrokémiai kezelés után 2 mg/1 értékre csökkent. c) Együttes elektrokémiai folyamat Kiindulás: mechanikailag előtisztított víz. A szennyvíz pH értéke 7,0-7,2 közötti, KOI-ja 165-174 mg/1, extrálható anyagtartalma 60—70 mg/1. Az elektrolizáló cellában a kapocsfeszültség 11 V, áramsűrűség 1,5-2,0 mA/cm2. Tartózkodási idő a cellában 37, illetve 60 perc. Az elfolyó víz 37 perc tartózkodási idő esetén: pH érték változatlan, KOI 70—75 mg/1, extrálható anyagtartalom: 4,5-5,5 ipg/1. 60 perc tartózkodási idő esetén változatlan pH érték mellett: KOI 70-74 mg/1, extrahálható anyagtartalma 2,3-2,6 mg/1 / A kiindulási lebegőanyagtartalom 350 mg/1 körüli, az elfolyó vízben viszont mindkét esetben 30 mg/1 érték alatt van. Ugyanezen szennyvíz finombuborékos légbevitel melletti oxidációval csak KOI = 100—120 mg/1, extrálható anyagtartalom = 35-40 mg/1 értékűre volt tisztítható. Mindkét esetben a felszínre kerül uszadék anyag átlagos víztartalma 92%. Az iszap szárazanyagtartalma magába foglalja az összes extrálható anyag 97-98%-át. A kísérleti berendezés hasznos térfogata 650 liter. Az extrahálható anyagtartalom eltávolításának hatásfoka finombuborékos légbeviteli oxidáció esetén 50% együttes elektrokémiai kezeléssel 37 perces tartózkodási idő mellett 93% 60 perces tartózkodási idő mellett 96,5% 2. Elektrokémiai tisztítás vegyszeres előkezeléssel Kiindulási mechanikailag tisztított víz, extrahálható anyagtartalma átlagosan 75 mg/1, lebegőanyagtartalma 370 mg/1 átlagértékű. Az előtisztított víz a vegyszer gyorsbekeverőbe jut, melyben a keverő tengely fordulatszáma 2500 ford./perc. Itt történik a nátriumbentonit adagolása, éspedig 50 mg/1 arányban (viszkozitás 45 cP). Innen jut a víz a flokulátorba, ahol a belépés helyénél adagoljuk az alumíniumszulfátot éspedig 7 mg/1 mennyiségben lassú, 35 ford./perc keveréssel./ A flokulátor 3 kamrájába adagoljuk a Hoe F 1712 polielektrolitot 0,5 mg/1 arányban. A flokulátorból kilépő szennyvizet az elektrolizáló cellába vezetjük. A& elektrolizáló cellában a magas lebegőanyagtartalmú (koagulált vegyszer) szennyvíz tisztításához szükséges áramsűrűség 0,8 mA/cm2, a feszültség 11 V, a tartózkodási idő 37 perc. Az elfolyó tisztított vízben változatlan pH érték mellett KOI 68,5 mg/1, extrahálható anyagtartalom 2,1 mg/1. Csak alumíniumszulfát koaguláltatószer használata esetén hasonló feltételek mellett — 0,8 mA/cm2 áramsűrűség, 11 V feszültség és 37 perc tartózkodási idő — az elfolyó tisztított szennyvízben a pH érték 6,7-re csökken, KOI 64 mg/1, extrahálható anyagtartalom 1,8 mg/1. Az extrahálható anyagtartalom eltávolításának hatásfoka: elektrokémiai tisztítás vegyszeres előkezeléssel, aktivált bentonit koaguláló szer felhasználásával: 97,2% elektrokémiai tisztítás vegyszeres előkezeléssel, alumíniumszulfát koaguláló szer felhasználásával: 97,8% 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
