Реферат Курсовая Конспект
Електрокоагуляція. - Конспект, раздел Философия, Конспект лекцій З дисципліни ВОДОВІДВЕДЕННЯ ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВ При Установці В Резервуарі Електролізера Анодів З Чи Заліза Алюмінію Відбуває...
|
При установці в резервуарі електролізера анодів з чи заліза алюмінію відбувається анодне розчинення метала.
Fe - 2e Fe2+ ; Al - 3e Al3+;
У результаті іони металу надходять у стічну рідину, взаємодіючи з гідроксил іоном, утворять гідроксіды при відповідних значеннях рн. Процес супроводжується коагуляцією і сорбцією на поверхні пластивців гідроксідов забруднень. Слід зазначити, що в умовах міжелектродного простору процеси коагуляції протікають дуже енергійно і повно.
Оскільки при електрокоагуляції на катоді виділяються пухирці водню, яки флотують забруднення, сполучення електрокоагуляції з відстоюванням не завжди забезпечує необхідний ефект очищення. Доцільно сполучити електрокоагуляцію з електрофлотацієй. Електрокоагуляція має ряд переваг перед звичайною коагуляцією. До них відносяться:
* компактність установки;
* відсутність реагентного господарства;
* простота обслуговування технології;
* високий ефект очищення.
Недоліком методу є споживання металу й електроенергії, пасивація електродів.
Електричні параметри процесу, що забезпечують для кожного виду стічних вод максимальний ефект очищення залежать від ряду факторів: потенціалу розкладання і електропровідності стічних вод, матеріалу електродів, виду, властивостей і кількості забруднень, возможнос-ти пасивациії електродів, активної реакції середовища, рН, можливості одержання определенно-го обсягу електролітичного газу. Витрата електроенергії на очищення стічних вод і напруга електролізу визначається питомою витратою електрики, електропровідністю стічної рідини, відстанню між електродами.
Дослідженнями встановлено, що для різних видів стічних вод напруга, прикладена до електродів коливається від 2-5В до 10-15В. Відстань між електродами повинне бути мінімальним, з однієї сторони мінімальний електричний опір, що забезпечує, електродної системи, з іншого боку - не допускає короткого замикання й що забезпечує гарний массообмен у міжелектродном просторі. Звичайна відстань між електродами приймається рівним 10-20мм, товщина електродів 6-10мм.
З'єднання електродів у камері електрокоагуляції можливо по монополярної, і комбінованим схемам (мал.38). Вибір тієї чи іншої схеми підключення визначається можливістю випрямного агрегату.
|
|
|
|
Рис.38. Схеми з'єднання електродів.
Пасивація електродів виявляється зниженням щільності струму на електродах при незмінних напрузі на електродах і електропровідності стічної рідини. Це зниження порозумівається забрудненням поверхні електродів продуктами електролізу, що збільшує електричний опір електродної системи.
Одним з методів боротьби з пасивацією електродів є періполюсовка, тобто переключення полярностей електродів. Застосовуються, крім того, механічні, гідромеханічні й інші методи боротьби з пасивацією.
Розрахунок установки по електрокоагуляції зводиться до визначення обсягу електродної камери. Цей обсяг визначають з можливості розміщення в ньому електродної системи. Для цього насамперед варто установити число пластин електродів, що може бути розміщене в установці прийнятої ширини В.
Активну поверхню електродів визначають по формулі:
, м2 , де
D - питома кількість електрики а-година/м3;
Q - розрахункова витрата стічних вод, м3/година;
i - щільність струму на електродах , а/м2.
Значення D і i для різних видів стічних вод варто приймати по довідковим чи даним визначати експериментальним шляхом.
При прийнятій ширині електродної камери У визначають число електродів:
, де
d - зазор між крайніми пластинами і стінками камери, 100мм.
С - зазор між пластинами, 15-20мм.
Р - товщина пластини, 6-10мм.
Площа однієї пластини буде дорівнює:
, м2.
Висоту пластин електродів b доцільно приймати рівній висоті проясненої води в камері h1= 1-1,5м, тоді довжина пластин дорівнює:
, м.
Довжина електродної камери складе:
, м.
Обсяг електродної камери:
, м3.
Робоча висота камери Н1:
H1 = h1 + h2 + h3 , м.
h2 - висота захисного шару, 0,3-0,5м;
h3 - висота шаруючи шламу 0,4-0,5м.
Кількість металу, що переходить у 1м3 стічній рідині за рахунок анодного розчинення, складе:
, де
k1 - коефіцієнт виходу по струму, приймають у межах 0,5-0,95;
А - електрохімічний еквівалент, г/а. година.
(для Fe2+, A = 1,042; Fe3+, A = 0,695 ; Al3+, A = 0,336).
Тоді термін служби електродної системи складе:
Т = , доба, де
М - маса металу електродів, що може бути розчинена при електролізі.
, кг, де
- об'ємна маса металу, кг/м3; (= 7860кг/м3 , = 2580кг/м3);
k2 - коефіцієнт використання матеріалу електродів, 0,8-0,9.
Напруга електролізу визначають по вольтамперним характеристиках електродної системи, побудованим для даного виду стічних вод і обраного матеріалу електродів.
Величина струму, необхідна для електрокоагуляціяии при з'єднанні електродів за комбінованою схемою:
, а , де
N - кількість послідовна з'єднаних блоків електродів.
Для монополярної схеми N = 1.
Питома витрата електроенергії на електрокоагуляцію складе:
, (квт-година)/м3 , де
U - напруга електролізу, ут;
- к.п.д. випрямного агрегату.
ЛЕКЦІЯ 22
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Донбаська національна академія будівництва й архітектури... Кафедра Водопостачання водовідведення і охорона водних... Конспект лекцій...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Електрокоагуляція.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов