всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Электрохимическая очистка воды от сульфатов и хлоридов в присутствии ионов жесткости

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 8 за 2015 год, стр. 30-37.
Рубрика: Технологии промышленной и бытовой очистки вод

 

Омельчук Ю.А. кандидат химических наук, доцент, заведующий кафедрой радиоэкологии и экологической безопасности Института ядерной энергии и промышленности, Севастопольский государственный университет
Кучерик Г.В. кандидат технических наук, доцент кафедры радиоэкологии и экологической безопасности Института ядерной энергии и промышленности, Севастопольский государственный университет
Гомеля Н.Д. доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и технологии растительных полимеров, Национальный технический университет. Украины «Киевский политехнический институт»
Полтаруха О.П. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Учреждение Российской академии наук Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН)

Аннотация:
Цель исследования - изучение процессов электрохимической очистки природных и сточных вод от хлоридов и сульфатов в присутствии ионов жесткости.
Для достижения поставленной цели решалась задача изучить взаимное влияние ионов жесткости, хлоридов и сульфатов на параметры процесса электрохимической деминерализации природных и сточных вод.
Используемые электролизеры отличались от обычных тем, что в них отсутствовали камеры накопления солей. Практически во всех случаях камера обессоливания граничила с катодной и анодной областью. Это давало возможность в процессе обессоливания воды получать кислоту в анодной области, щелочь - в катодной.
При очистке воды, содержащей ионы жесткости, от хлоридов и сульфатов в двухкамерном электролизере было достигнуто эффективное умягчение воды. Хлориды во время электролиза в кислой среде выделяются из раствора в виде газообразного активного хлора. Для улавливания хлористого водорода вместе с серной кислотой электролиз проводили в трёхкамерном электролизере, в котором катодное пространство отделялось анионной мембраной, а анодное – катионной. Недостатком процесса являлось образование на катоде диффузионной пленки, что привело к значительному падению силы тока и снижению скорости процесса. Увеличить силу тока в ячейке позволяет использование электролизера с двумя анионными мембранами.
В работе предложена принципиальная технологическая схема очистки вод с повышенной минерализацией от хлоридов и сульфатов с одновременным умягчением воды при электрохимическом выделении хлоридов и сульфатов.

Ключевые слова: сульфаты, умягчение, хлориды, электродиализ, электролизер

Ссылка для цитирования:
Омельчук Ю.А., Кучерик Г.В. , Гомеля Н.Д., Полтаруха О.П. Электрохимическая очистка воды от сульфатов и хлоридов в присутствии ионов жесткости // Вода: химия и экология. — 2015. — № 8. — c. 30-37. — http://watchemec.ru/article/27474/

Литература:
1. Гомеля Н.Д. Методы и технологии очистки сточных вод / Н.Д. Гомеля, Т.В. Крысенко, Ю.А. Омельчук. Севастополь: Изд-во Севастопольского национального университета ядерной энергии и промышленности, 2010. 244 с.
2. Проскурин В.М. Электродиализный метод умягчения и снижения щелочности воды // Прикладная физика. 2008. № 4. С. 41–43.
3. Лапотышкина Н.П. Водоподготовка и водно-химический режим тепловых сетей : учеб. / Н.П. Лапотышкина, Р.П. Сазонов. М.: Энергоиздат, 1982. 201 с.
4. Джалилов М.Ф. Малоотходная технологическая схема обессаливания воды / М.Ф. Джалилов, А.М. Кулиев, Э.А. Сафиев, Г.К. Фейзиев // Химия и технология воды. 1992. Т. 14. № 2. С. 140–147.
5. Кучерик Г.В. Исследование процессов умягчения при деминерализации шахтных вод на анионите АВ–17–8 / Г.В. Кучерик, Ю.А. Омельчук, Н.Д. Гомеля // Восточно–Европейский журнал передовых технологий. 2013. Т. 2/11. № 62. С. 35–38.
6. Карелин В.А. Водоподготовка. Физико-химические основы процессов обработки воды. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. 97 с.
7. Пат. 2186736 Украина / А.В. Мамченко, В.В. Ставицкий. Способ получения воды. Заявлено 21.11.00. Опубликовано 10.08.02.
8. Xu F. Electrodialysis with ion exchange membranes in organic media / F. Xu, Ch. Innocent, G. Pourcelly // Separation Purification Technol. 2005. Т. 43. С. 17–24.
9. Ильин В.И. Умягчение природных вод электрохимическим способом // Энергосбережение и водоподготовка. 2001. № 1. С. 66–68.
10. Пат. 2042639 РФ / В.М. Бахир, Ю.Г. Задорожный. Устройство для электрохимической обработки воды. Заявлено 03.04.1992. Опубликовано 27.08.1995. Приоритет 03.04.1992.
11. Пат. 2867694 Франция / Botte Luc. Compartiment et cellule d' electrodialyse, procede de montage d'un electrodialyseur et electrodialyseur. Заявлено 16 03.2004. Опубликовано 23.09.2005.
12. Aвт. cвид. №1634643 СССР / Ю.Г. Задорожный, В.М. Бахир, Л.Е. Спектор, B.C. Беликов, Н.М. Лысенко, А.А. Подколзин, Н.Н. Дмитриев, В.Н. Штефан, Ю.А. Грачев. Устройство для электрохимической обработки жидкости. Заявлено 02.12.1986. Опубликовано 15.03.91. Бюл. № 10. Приоритет 02.12.1986.
13. Пат. 2046108 РФ / И.В. Гофенберг, Т.Ю. Суслова, В.К. Пинигин, Т.П. Конюхова, Б.А. Морозов, Б.Л. Серебрянников. Способ умягчения воды. Заявлено 09.01.1991. Опубликовано 20.10.1995. Приоритет 09.01.1991.
14. Пат. 2033396 РФ / Г.В. Василенко, Г.П. Сутоцкий, В.Ф. Верич, А.П. Лашицкий. Способ обработки воды для барабанных котлов. Заявлено 16.04.1992. Опубликовано 20.04.1995. Приоритет 16.04.1992.
15. Пат. 2106316 РФ / О.В. Тарханов, Л.С. Тарханова, А.О. Тарханов. Способ умягчения воды. Заявлено 25.08.1993. Опубликовано 10.03.1998. Приоритет 25.08.1993.
16. Кучерик Г.В. Электрохимическое выделение хлоридов из природных вод и щелочных регенерационных растворов / Г.В. Кучерик, Ю.А. Омельчук, Н.Д. Гомеля // Сб. научных трудов Севастопольского национального университета ядерной энергии и промышленности. 2011. Т. 2. № 38. С. 189–196.
17. Писарска Б. Анализ условий получения H2SO4 и NaOH из растворов сульфата натрия методом электродиализа / Б. Писарска, Р. Дылевски // Журнал прикладной химии. 2005. Т. 78. № 8. С. 1311–1316.