Эффективные методи очищення технічних вод машинобудівного производства

РефератДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

Треба зазначити, що у книзі «Тріумфальна колісниця антимонія «, написаної Василем Валентином, котрий у початку XV століття, серед докладну розповідь властивостей і медичного застосування сурми і спроби деяких сполук вісмуту згадується ще й «соляный спирт «. Певне, потрібно допустити, що остання був відомий до Глаубера, і Глаубер лише відкрив і описав спосіб приготування цієї речовини. Проте… Читати ще >

Эффективные методи очищення технічних вод машинобудівного производства (реферат, курсова, диплом, контрольна)

Эффективные методи очищення технічних вод машинобудівного предприятия.

ОТЗЫВ.

наукового керівника.

на дипломний проект …(кого).

" Ефективні методи очищення технічних вод машинобудівного виробництва «.

У дипломному проекті Смелова Д. В. вирішувалася актуальна проблема очищення технічних вод машинобудівного підприємства. Дипломникна підставі узагальнення існуючих методів знезараження технічних вод розробив сучасний процес, який базується на використанні гипохлорита натрію. Це дозволило суттєво підвищити екологічну безпеку виробництва, оскільки ця технологія істотно знижує запаси високотоксичного хлору для підприємства. Розв’язано питання охорони праці, зроблено розрахунок економічного ефекту від запровадження проекту.

До работесущественных замечанийнет. Вважаю, робота отвечаеттребованиям до дипломним проектам за фахом 330 200 «Інженерна захист довкілля (машинобудування) », виконано з оцінкою «відмінно », а Смелов Д. В. заслуживаетприсуждения йому кваліфікації фахівця «дипломований інженер » .

Введение

2.Гипохлорит натрію як альтернативний хлору реагент для обеззараживанияводы.

3.Процесс знезараження води з урахуванням гипохлорита натрия.

4.Расчет економічну ефективність очищення технічної воды.

5.Охрана труда.

Заключение

Литература

Доклад.

1. вступ: Потреби у питній воді величезні й щорічно зростають. Щорічний витрата води на земній кулі з усіх видів водопостачання становить 3300−3500 км3. При этом70% всього водоспоживання використовують у сільському хозяйстве.

Багато води споживають хімічна промисловість та целюлозно-паперова промисловість, чорна і кольорова металургія. Розвиток енергетики також призводить до різкого збільшення потреби у воді. Значне у води витрачається задля потреб галузі тваринництва, і навіть на побутові потреби. Більшість води після його спрямування господарсько-побутових потреб повертається у річки на вигляді стічних вод мовби. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), щорічно у світі через низьку якість води вмирає майже п’ять млн. людина. Інфекційна захворюваність населення, що з водопостачанням, сягає 500 млн. випадків рік. Це дає підстави назвати проблему водопостачання — найважливішої, що вимагає комплексного й ефективного решения.

Знезаражування є завершальній стадією процесу очищення води та застосовується для остаточного видалення микроорганизмов.

2. гіпохлорит натрію заміна хлору: Хлор є сильно чинним отрутним речовиною, тому очисні станції, використовують хлор для знезараження, є об'єктами підвищеної небезпеки. Необхідність точного дозування хлору. Недостатня доза хлору можуть призвести до того що, що не надасть необхідного бактерицидного дії; надмірна доза хлору погіршує смакові якості води. Можливість витоку хлору під час використання напірних хлораторов. Необхідність зберігання великого запасу хлору на станціях. Найістотнішим з вище перерахованих недоліків є здатність хлору у разі витоку вражати як обслуга, але й населення що прилягає до водоочисної станції території. Ця його спроможність обумовлена летучестью і отруйними властивостями хлору. Газ хлор настільки уїдливий і може поширюватися територією, що раніше використовували лише як бойового отруйної вещества. Также застосовуються інші дезінфікуючі речовини: Аламинол, Акватабс 8, Деконекс 50, Гипохлорид кальцію, Дехлор, Жавелион 1500, ЖавельСолид 1500, Клорсепт-17, Клорсепт-25, Ніка экстрам, Пюржавель 1500, Хлорамін і т.д.

Найчастіше у своїй вдаються для використання електрохімічних методов.

Електрохімічні методи знезараження природних і стічних вод мовби знаходять дедалі більше широке використання у технології водопідготовки як ми країни, і за рубежом. В час найперспективніших методом є метод знезараження води з допомогою електролітичного гипохлорита натрію, одержуваного дома споживання шляхом електролізу розчинів хлоридів. Зберігаючи всі переваги методу хлорування із застосуванням рідкого хлору, метод знезараження електролітичним дозволяє уникнути основних труднощів як-от транспортування і збереження токсичного газу. Гіпохлорит натрію застосовується в обробці побутових й управління промислових вод, для руйнації тварин і звинувачують рослинних мікроорганізмів, усунення запахів (особливо які виникають з серосодержащих речовин), знешкодження промислових стоків, наприклад, від ціанистих соединений.

Він можна використовувати в обробці води, що містить амоній. Процес здійснюють за температури понад 700С в лужної середовищі з додаванням СаСl2 чи CaCO3 для розкладання сполук аміаку. Задля чистоти від фенолів (зміст 0,42 — 14, 94 мг/л) використовують 9% розчин гипохлорита натрію у кількості 0,2−8,6 мг/л. Ступінь очищення сягає 99,99%. Після обробітку гипохлоритом води, що містить феноли, відбувається освіту фенолоксифенолов. У результаті обробки вод, містять гумусовые кислоти, останні перетворюються на хлороформ, дихлоруксусную кислоту, трихлоруксусную кислоту, хлоральдегиды та інших речовини, концентрація що у воді значно нижчі від. Відомі дані про використання натрію видалення ртуті з стічних вод.

Електрохімічний спосіб отримання гипохлорита натрію (NaClO) грунтується на отриманні хлору шляхом електролізу водного розчину хлориду натрію (NaCl) та її взаємодії зі лугом щодо одного й тому самому апараті - электролизере.

При запровадження гипохлорита натрияв воду утворюються хлорнуватиста і соляна кислоти по реакции:

NaCIO + H2O= НCIO + NaOH;HCIO=CIO- + H+.

Освіта значної кількості HCl зменшує рН розчину, що призводить швидкого розпаду гипохлоритов. Швидкості розкладання розчину гипохлорита натрію сприяють підвищення, сонячне світло, концентрація гипохлорит-иона в розчині і контакти з оточуючим воздухом.

У зв’язку з цим найдоцільнішим є застосування гипохлорита натрію відразу після його одержання. За необхідності використання гипохлорита натрію згодом після отримання його треба разбавлять.

Аналіз результатів показує, що з знезаражуванні води прямим електроліз, як і і за хлоруванні, основним критерієм бактеріальної надійності є величина залишкового хлору й у повного взаємодії продуктів електролізу із жовтою водою потрібен час контакту щонайменше 30 хв. Отже, незалежно від вихідної зараженості і забезпечення якості води режимні параметри необхідно підбирати в такий спосіб, щоб величина залишкового хлору виході з електролізера відповідала вимогам санітарних органів. По коливань величини залишкового хлору можна розцінювати ефективності роботи встановлення і регулювати токовую нагрузку.

Витрата кухонної солі у прямоточных установок, зазвичай, трохи більше, ніж в рециркуляционных. Проте їх оформлення й умови експлуатації значно простіше. Тому такі апарати найчастіше використовують на об'єктах невеличкий пропускну здатність, коли певний перевитрата солі виправданий простий їх конструкції і обслуживания.

Технологічна схема електролізера циклічного дії складніша порівняно з схемою проточного електролізера. Тому вона застосовується, зазвичай, у випадках, коли потрібно найповніше використання кухонної солі, і навіть за необхідності отримання розчинів гипохлоритов сповышенным змістом активного хлора.

Переваги електролітичного гипохлорита натрію як ефективного бактерицидного агента, простота і надійність електролізних установок, і навіть зацікавленість споживачів на застосуванні безпечного електрохімічного методу знезараження води увінчалися створенням величезної кількості найрізноманітніших за своєю конструкцією электролизеров.

Укладання: Захист водних ресурсів від виснаження изагрязнения та його раціонального спрямування потреб народного господарства — одне з найважливіших проблем, які потребують невідкладного рішення. У Росії її широко осуществляютсямероприятия з охорони навколишнього Середовища, зокрема у очищенні виробничих стічних вод.

Однією з основних напрямків роботи з охорони водних ресурсів, є впровадження нових технологічних процесів виробництва, перехід на замкнуті (бессточные)циклы водопостачання, де очищені стічні води не скидаються, а багаторазово використовують у технологічними процесами. Замкнені цикли промислового водопостачання дадуть змогу повністю ліквідувати сбрасываемые стічних вод мовби в поверхневі водойми, а свіжу воду використовуватиме поповнення безповоротних потерь.

У хімічної промисловості заплановано ширше впровадження малоотходных і безвідхідних технологічних процесів, дають найбільший екологічний ефект. Велику увагу приділяють підвищення ефективності очищення виробничих стічних вод мовби.

Значно зменшити забрудненість води, сбрасываемой підприємством, можна шляхом виділення з стічних вод мовби цінних домішок, складність вирішення завдань на підприємствах хімічної промисловості полягає у різноманітті технологічних процесів й цінності одержуваних продуктів. Слід зазначити також, що основне кількість води у галузі витрачається охолодження. Перехід від водяного охолодження до повітряного дозволить скоротити на 70−90% витрати води у різних галузях промисловості. У цьому вкрай важнымиявляются розробка і впровадження новітнього устаткування, котрий використовує мінімум води для охлаждения.

Істотно впливає для підвищення водооборота може надати впровадження високоефективних методів очищення стічні води, зокрема фізико-хімічних, у тому числі однією з ефективних є застосування реагентів. Використання реагентного методу очищення виробничих стічних вод мовби залежить від токсичності присутніх домішок, що, порівняно зі способом біохімічної очищення має важливе значення. Більше широке впровадження цього як і поєднані із біохімічної очищенням, і окремо, може у певної міри вирішити низку завдань, що з очищенням технічних вод.

Вода — найцінніший природний ресурс. Онаиграет виняткову роль процесах обміну речовин, що є основою життя. Величезне значення вода має у промисловому і сільськогосподарському виробництві. Загальновідома необхідність її для побутових потреб людини, всіх рослин та тварин. Багатьом живих істот вона лежить середовищем обитания.

Зростання міст, бурхливий розвиток промисловості, інтенсифікація сільського господарства, значне розширення площ зрошуваних земель, поліпшення культурно-побутових умов й інших чинників дедалі більше ускладнює проблеми забезпечення водой.

Потреби у питній воді величезні й щорічно зростають. Щорічний витрата води на земній кулі з усіх видів водопостачання становить 3300−3500 км3. При этом70% всього водоспоживання використовують у сільському хозяйстве.

Основні види забруднення гидросферы.

Під забрудненням водних ресурсів розуміють будь-які зміни фізичних, хімічних і біологічних властивостей води в водоймах у зв’язку з скиданням у яких рідких, твердих і газоподібних речовин, які від чи можуть створити незручності, роблячи воду даних водойм небезпечну використання, завдаючи збитки народному господарству, здоров’ю та безпеки населення. Джерелами забруднення зізнаються об'єкти, із яким здійснюється скидання чи інше вступ у водні об'єкти шкідливі речовини, погіршують якість поверхневих вод, що обмежують їхні використання, і навіть які впливають на стан дна і берегових водних объектов.

Забруднення поверхневих і підземних вод можна розподілити таких типы:

механічне — підвищення змісту механічних домішок, властиве переважно поверховим видам загрязнений;

хімічне — його присутність серед воді органічних і неорганічних речовин токсичного і нетоксического действия;

бактеріальне і біологічне — його присутність серед воді різноманітних патогенних мікроорганізмів, грибів, а також дрібніших водорослей;

радіоактивне — присутність радіоактивні речовини в поверхневих чи підземних водах;

теплове — випуск в водойми підігрітих вод теплових і атомних ЭС.

Основними джерелами забруднення і засмічення водойм є недостатньо очищені стічні води промислових і комунальних підприємств, великих тваринницьких комплексів, відходи виробництва з розробці рудних ископаемых;воды шахт, рудників, опрацюванні та сплаві лісоматеріалів; скиди водного і залізничного транспорту; отходыпервичной обробки льону, пестициди тощо. Забруднюючі речовини, потрапляючи в природні водойми, призводять до якісних змін води, які переважно виявляється у зміні фізичних властивостей води, зокрема, поява неприємні запахи, присмаків тощо.); у зміні хімічного складу води, зокрема, появу у ній шкідливі речовини, у наявності плаваючих речовин лежить на поверхні водыи відкладанні їх у дні водоемов.

Стічні води поділяють втричі групи: фановые, чи фекальні; господарсько-побутові, які включають стоки від камбуза, душею, пралень та інших.; подсланевые, чи нефтесодержащие.

Для фановых стічні води характерно високе бактеріальне забруднення, і навіть органічне загрязнение (химическое споживання кисню достигает1500−2000мг/л.). обсяг цих вод порівняно невелик.

Господарським побутові стічні води характеризуються невисоким органічним забрудненням. Ці стічні води зазвичай скидаються в кишеню судна разом з формуванням. Скидання їх заборонений лише у зоні санітарної охорони.

Подсланевые води утворюються у машинних відділеннях судів. Вони вирізняються високою змістом нефтепродуктов.

Виробничі стічні води забруднені переважно відходами, і викидами виробництва. Кількісний і якісний склад їх різноманітний і галузі промисловості, її технологічних процесів; їх поділяють на дві основні групи: містять неорганічні домішки, зокрема. і токсичні, і містять яды.

До першої групи ставляться стічні води содовых, сульфатных, азотно-туковых заводів, збагачувальних фабрик свинцевих, цинкових, нікелевих руд тощо., які містять кислоти, луги, іони важких металів та інших. Стічні води цієї групи переважно змінюють фізичні властивості води.

Стічні води другої групи скидають нафтопереробні, нафтохімічні заводи, підприємства органічного синтезу, коксохімічні идр. У стоках містяться різні нафтопродукти, аміак, альдегіди, смоли, феноли та інші шкідливі речовини. Шкідливе дію стічних вод мовби цієї групи полягає головним чином окисних процесах, через які зменшується вміст у воді кисню, збільшується біохімічна потреба у ньому, ухудшаютсяорганолептические показники воды.

Забруднення стічними водами внаслідок промислового виробництва, і навіть комунально-побутовими стоками веде до эвтрофикации водойм — збагаченню їх поживою, приводящему до надмірного розвитку водоростей, і загибель інших водних екосистем з непроточной водою (озер, ставків), інколи ж до заболочування местности.

Досить шкідливим забруднювачем промислових вод є фенолу. Його утримують у стічних водах багатьох нафтохімічних підприємств. У цьому різко знижуються біологічних процесів водойм, процес їх самоочищення, вода набуває специфічний запах карболки.

На життя населення водойм згубно впливають стічні води целюлозно-паперової промисловості. Окислювання деревної маси супроводжується поглинанням значної кількості кисню, що зумовлює загибелі ікри, мальків і дорослих риб. Волокна та інші нерозчинні речовини засмічують води і погіршують її фізико-хімічні властивості. На рибах і їх кормі - безхребетних — несприятливо відбиваються молевые сплави. З гниючої деревини і кори виділяються в воду різні дубильні речовини. Смола та інші экстрактивные продукти розкладаються і поглинають багато кисню, призводячи до загибелі риби, особливо молоді і ікри. З іншого боку, молевые сплави сильно засмічують річки, а грузило нерідко повністю забиває їх дно, позбавляючи риб нерестовищ і кормових мест.

Нафта і нафтопродукти на етапі є головними забруднювачами внутрішніх водойм, вод і морів, Світового океану. Потрапляючи в водойми, вони створюють різні форми забруднення: плаваючу на воді нафтову плівку, розчинені чи эмульгированные в воденефтепродукты, осілі на дно важкі фракції тощо. Це утрудняє процеси фотосинтезу у питній воді через припинення доступу сонячних променів, і навіть викликає загибель рослин та тварин. У цьому змінюється запах, смак, забарвлення, поверхове натяг, в’язкість води, зменшується кількість кисню, появляютсявредные органічні речовини, вода набуває токсичні властивості ипредставляет загрозу як в людини. 12 р нафти роблять непридатної до вживання тонну води. Кожна тонна нафти створює нафтову плівку площею до 12 кв. км. Відновлення уражених екосистем займає 10−15 лет.

Атомні електростанції радіоактивними відходами забруднюють річки. Радіоактивні речовини концентруються дрібними планктонными мікроорганізмами і рибою, потім ланцюга харчування передаються іншим тваринам. Встановлено, що радіоактивність планктонних мешканців в тисячі разів вище, ніж води, у якій живут.

Стічні води, мають підвищену радіоактивність (100 кюрі на 1 л і більше), підлягають поховання в підземні бессточные басейни і спеціальні резервуары.

Зростання населення, розширення давніх і виникнення нових міст значно збільшили надходження побутових стоків у внутрішні водойми. Ці стоки стали джерелом забруднення рік та ставків хвороботворними бактеріями і гельмінтами. У більшою ступеня забруднюють водойми миючі синтетичні кошти, широко використовувані у побуті. Вони знаходять широкоеприменение й у в промисловості й сільське господарство. Вміщені у яких хімічні речовини, вступаючи зі стічними водами у річки і озера, мають значний вплив на біологічний і тяжка фізична режим водойм. Через війну знижується здатність вод до насичення киснем, паралізується діяльність бактерій, минерализующих органічні вещества.

Викликає серйозну стурбованість забруднення водоймищ пестицидами і мінеральною поживою, яких опиняються з полів разом із струменями дощовій і талої води. У результаті, наприклад, доведено, що інсектициди, які у воді як суспензий, розчиняються в нафтопродуктах, якими забруднені річки й озера. Це взаємодія призводить до значному ослаблення окисних функцій водних рослин. Потрапляючи в водойми, пестициди накопичуються в планктоне, бентосе, рибі, а, по ланцюжку харчування потрапляють до організму людини, діючи негативно як у окремі органи, і на організм у целом.

У зв’язку з інтенсифікацією тваринництва дедалі більше нагадують про себе стоки підприємств цієї галузі сільського хозяйства.

Стічні води, містять рослинні волокна, тварини рослинні жири, фекальную масу, залишки плодів і овочів, відходи шкіряної і целюлозно-паперової промисловості, цукрових і пивоварень, підприємств м’ясомолочної, консервної і кондитерської промисловості, є причиною органічних забруднень водоемов.

У стічних водах зазвичай близько 60% речовин органічного походження, до цієї категорії органічних ставляться біологічні (бактерії, віруси, гриби, водорості) забруднення в комунально-побутових, медико-санітарних водах і відходах шкіряних і шерстомойных предприятий.

Серйозної екологічної проблемою і те, що звичайним способом використання води для поглинання тепла на теплових електростанціях є пряма прокачування прісної озерній чи річкової води через охолоджувач і далі повернення їх у природні водоёмы без попереднього охолодження. Для електростанції потужністю 1000 МВт потрібно озеро площею 810 га, глибиною близько 8,7 м.

Електростанції можуть підвищувати температуру води проти оточуючої на 5−15 З. У природничих умовах при повільних підвищеннях чи понижениях температур риби та інші водні організми поступово пристосовуються до змін температури довкілля. Але тоді як результаті скидання у річки і озёра гарячих стоків з промислових підприємств швидко встановлюється новий температурного режиму, часу для акліматизації бракує, живі організми отримують теплової шок і погибают.

Тепловий шок — це крайній результат теплового забруднення. Результатом скидання в водоёмы нагрітих стоків може бути інші, більш підступні наслідки. Однією з них впливом геть процеси обміну речовин.

Через війну підвищення температури води вміст у ній кисню падає, тоді як у ньому живих організмів зростає. Вища потреба у кисні, її нестача викликають жорстокий фізіологічний стрес і навіть смерть. Штучне підігрівання води може істотно змінити й поведінка риб — викликати невчасний нерест, порушити миграцию.

Підвищення температури води порушить структуру рослинного світу водоёмов. Характерні для холодної води водорості замінюються більш теплолюбивыми і, нарешті, при високих температур повністю ними витісняються, у своїй виникають благотворні умови масової розвитку на водоймищах синьо-зелених водоростей — з так званого «цвітіння води». Усі перелічені вище наслідки теплового забруднення водоёмов завдають величезної шкоди природним екосистемам і призводять до пагубному зміни довкілля людини. Збитки, які утворилися внаслідок теплового забруднення, можна розділити на: — економічні (втрати внаслідок зниження продуктивності водоёмов, видатки ліквідацію наслідків забруднення); соціальні (естетичний виміряти ціну деградації ландшафтів); екологічні (необоротні руйнації унікальних екосистем, зникнення видів, генетичний збитки).

Забруднюються річки й під час сплаву, при гідроенергетичному будівництві, і з початком навігаційного періоду збільшується забруднення судами річкового флота.

Світове господарство скидає на рік 1500 куб. км стічні води різного рівня очищення, які прагнуть 50−100-кратного розведення щоб надати їм природних властивостей й подальшого очищення в біосфері. У цьому не враховуються води сільськогосподарських виробництв. Світовий річковий стік (37,5−45 тис. куб. км на рік) недостатній для необхідного розведення стічних вод мовби. Отже, внаслідок промислової діяльності прісна вода перестав бути поновлюваним ресурсом.

За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), щорічно у світі через низьку якість води вмирає майже п’ять млн. людина. Інфекційна захворюваність населення, що з водопостачанням, сягає 500 млн. випадків рік. Це дає підстави назвати проблему водопостачання — найважливішої, що вимагає комплексного й ефективного решения.

Знезаражування є завершальній стадією процесу очищення води та застосовується для остаточного видалення мікроорганізмів.

Відповідно до завданням на дипломну роботу розроблено предложенияпозаменешироко поширеного методу знезараження води хлором надругой метод, виключає необхідність хранениябольших кількостей високотоксичного реагенту, яким є хлор.

1. Гіпохлорит натрію як альтернативний хлору реагент для обеззараживанияводы.

1.1. Роль хлору з нашого жизни.

Хлор-Chlorum (C1).

Хлор — то тяжка (майже 2,5 разу тяжчий за повітря) зеленувато-жовтий газ, у якого гострим задушливим запахом і високої ядовитостью для живого — від ледь помітних під мікроскопом бактерій до найбільших тварин.

Отруйність газу, названого на власний колір хлором (від грецького слова «хлорос «- зеленувато-жовтий), пояснюється великий хімічної активністю. Він легко входить у з'єднання майже з усіма хімічними елементами, зокрема із багатьма металами (натрієм, калієм, міддю, оловом та інших.). При хімічному взаємодії хлору коїться з іншими елементами виділяється дуже багато тепла і світла. Відбираючи водень від води, входить до складу кожної клітини рослинних і тварин організмів, хлор цим руйнує структуру їх, наслідком чого стане загибель всього живого.

Активність хлору «вбила «та її самого. У природою вільному стані не зустрічається. Якщо ж десь й утворюється при рідкісних умовах (наприклад, при виверженнях підводних морських вулканів), то дуже невеликих кількостях, і миттєво зникає внаслідок взаємодії з оточуючими речовинами.

Одне з найбільш поширених сполук хлору — поварена сіль. Не кожному, мабуть, відомо, яка кількість наявної на земній кулі солі. А воно величезна! У розчиненому стані сіль міститься у воді морів, і океанів. У твердому вигляді вся сіль посіла б 20 000 000 куб. км. Таким кількістю солі можна било б засипати всю поверхню суші земного тара (149 000 000 км2) шаром понад сотню метрів завтовшки.

У розчиненому стані сіль міститься у мінеральних озерах, соляних ключах і соляних струмках (кілька таких ключів вносять свої води до озера Баскунчак). На дні русла висохлій річки Узбой сіль залягає з великої протязі суцільним соляним шаром. Величезні куполообразные брили солі, цілі соляні гори перебувають у надрах землі і його поверхні, наприклад, гора Ходжа-Мумын під Одесою Таджикистані «всуціль що складається з кам’яною солі, піднімається на 900 м вище над рівнем моря.

Сіль — необхідне з'єднання для організмів тварин і людини. У людини міститься до 200 р солі. Важливе значення солі в організмах наземних тварин і звинувачують правильне співвідношення між сіллю та інші сполуками хлору, які у крові наземних тварин, дедалі ближчий до того що, що є у морській воді, розглядається деякими вченими як доказ походження наземних тварин із морських організмів.

Сіль відкриває історію штучного отримання хлористых сполук і самої хлору. Початок цієї історії пов’язують із 1648 р., коли німецький хімік і лікар Йоганн Глаубер, нагріваючи вологу сіль на вугіллі, отримав, конденсируя вирізняється дим, сильну кислоту, названу їм «соляним спиртом » .

Треба зазначити, що у книзі «Тріумфальна колісниця антимонія », написаної Василем Валентином, котрий у початку XV століття, серед докладну розповідь властивостей і медичного застосування сурми і спроби деяких сполук вісмуту згадується ще й «соляный спирт ». Певне, потрібно допустити, що остання був відомий до Глаубера, і Глаубер лише відкрив і описав спосіб приготування цієї речовини. Проте сучасні історики хімії вважають, що твори Василя Валентина написані ворогами Парацельса із єдиною метою довести, що це написане знали вже у XV в., тому, то, можливо, і згадується у книзі «соляный спирт «унесений до неї після відкриття Глаубера. У 1772 р. англійської хімік Прістлі, вивчивши властивості розчину «соляного спирту «у питній воді, назвав би соляної кислотою. У 1774 р. шведський хімік Шееле знайшов, що соляна кислота, при нагріванні з двоокисом марганцю, дає жовто-зелений газ — хлор.

Хлор не відразу знайшов застосування. Вперше хлор використали до медицини. Розчин хлору у питній водіхлорне вода — рекомендувалася як дезінфікуючий речовина лікарям й студентам-медикам під час роботи на трупах. У 30-х роках минулого століття хлорну воду використовували для інгаляції при туберкульозі легких, дифтерії та інших хворобах.

З розвитком техніки області застосування хлору дедалі більш розширювалися. Він застосовувався під час виготовлення численних хімічних сполук, у анилиново-красочной і фармацевтичній промисловості, у виробництві соляної кислоти, хлорному вапну, гипохлоритов тощо. буд. Великі кількості хлору йдуть на відбілювання тканин та целюлози у паперовій і текстильної промисловості. У кольоровій металургії хлоруванням отримують деякі метали з руд. У хімії високомолекулярних сполук хлор використовується під час виготовлення пластичних мас, синтетичних волокон, каучуку тощо. буд. Цікавим властивістю має одна з кисневих сполук хлору з на магній (хлорат магнію). При дії цієї речовини на бавовник останній утрачає листя. Це використовується під час збирання бавовни. Речовин з цим дією отримано багато. Вони називаються дефолиантами.

У перший Першу світову війну хлор знайшов несподіване застосування як зброю масового знищення.

Невдовзі по хлору застосували інший задушливий газ — фосген — з'єднання хлору з окисом вуглецю. Назва нового, газу відбивало одне із методів її отримання. Це з'єднання утворюється під впливом сонячних променів (від грецьк. «фос «- світ і «генао «- справляю, т. е. народжений світлом).

У 1917 р. масове застосування знайшов іприт, що теж містив у собі хлор. На кінець війни застосовувалося понад 50 відсотків різних бойових отруйних речовин, 95% яких були похідними хлору. Щоб судити про ефективність 0 В з полів війни, досить вказати, що у самої лише англійської армії, займала серед воюючих держав 5 місце своєю чисельністю, з липня 1917 р. до листопада 1918 р. 0 В вивели зі ладу більш 160 000 людина.

1.2. Недоліки хлору як реагенту для знезараження воды.

Більш як вікової досвід використання методу знезараження води хлором, завозимым на водоочисні станції в скрапленому вигляді, дав змогу виявити окремі недоліки цього метода:

1.2.1.Хлор є сильно чинним отрутним речовиною, тому очисні станції, використовують хлор для знезараження, є об'єктами підвищеної опасности.

1.2.2.Необходимость точного дозування хлору. Недостатня доза хлору можуть призвести до того що, що не надасть необхідного бактерицидного дії; надмірна доза хлору погіршує смакові якості води. Показником достатності прийнятої дози хлору служить його присутність серед воді з так званого залишкового хлору (що залишається у питній воді від введеної дози після окислення що у воді речовин). Відповідно до нормативним вимогам, запобігання вторинного зараження води концентрація залишкового хлору концентрація залишкового хлору у ній має не нижче 3 мг/л.

1.2.3.Необходимость забезпечення хорошого змішування хлору з і достатньої тривалості їх контакту (щонайменше 30 хвилин) їх контакта.

1.2.4.Возможность витоку хлору під час використання напірних хлораторов. Через отруйності хлору витік його небезпечна для обслуговуючого персонала.

1.2.5.Необходимость зберігання великого запасу хлору на станціях. Оскільки вже з балона (при кімнатної температурі) то, можливо отримано лише близько 0,5−0,7 кг хлору за годину, то, при великому загальному витратах хлору може виникнути необхідність одночасного використання великої кількості балонів. Щоб уникнути цього вживають заходів до збільшення знімання хлору, гріючи балони нагрітим повітрям чи водою. Проте за крупныхстанциях цих заходів стає дедалі ж недостатньо чіткими й доводиться змінювати ємніше тару.

1.2.6.Соблюдение особливих правил при устрої хлораторных установок. Під час проектування і експлуатації хлораторных установок слід враховувати вимоги, створені задля запобігання обслуговуючого персоналу очисний станції від шкідливого впливу хлора.

1.2.7. Найістотнішим з вище перерахованих недоліків є здатність хлору у разі витоку вражати як обслуга, але й населення що прилягає до водоочисної станції території. Ця його спроможність обумовлена летучестью і отруйними властивостями хлору. Газ хлор настільки уїдливий і може поширюватися територією, що раніше використовували лише як бойового отруйної речовини.

У зв’язку з викладеним зберігання його за складах представляє реальну загрозу для міст і населених пунктів. У великих містах небезпека поглиблюється тим, що отрутний газ зберігається під тиском в значних кількостях (до 100тонн) на водоочисних станціях, часто-густо розміщених у межах города.

Ця обставина, і навіть ухвалений нещодавно федеральний закон «Про промислову безпеку виробничих об'єктів», який передбачає страхування потенційно небезпечних виробництв стягнення страхових внесків з споживачів скрапленого хлору у вигляді до 70 000 мінімальних оплат праці, зумовлюють необхідність пошуку альтернативних хлору варіантів знезараження води.

1.2.8. Однією з недоліків хлорування води є освіту побічних продуктів — галогенсодержащих сполук (ГСС), більшість яких становлять тригалометаны (ТГМ): хлороформ, дихлорбромметан, дибромхлорметан і бромоформ. Освіта тригалометанов зумовлено взаємодією сполук активного хлору з органічними речовинами природного походження. Процес освіти тригалометанов розтягнутим у часі за кілька десятків годин, які кількість за інших рівних умов тим більше коштів, що стоїть рН води. Тому застосування гипохлорита натрію чи кальцію для дезінфекції води замість молекулярного хлору не знижує, а значно збільшує ймовірність утворення тригалометанов. Найраціональнішим методом зменшення побічних продуктів хлорування стало зниження концентрації органічних речовин — попередників тригалометанов на стадіях очищення води до хлорирования.

Нині гранично припустимі концентрації для речовин, є побічними продуктами хлорування, прописані у різних розвинених країнах у межах від 0,06 до 0,2 мг/л і відповідають сучасним науковим уявленням про рівень їх на небезпеку здоров’ю. Наукова дискусія про спроможність цих речовин викликати раку і виявляти мутагенную активність, що тривала в надувалася протягом багатьох років, завершилася визнанням їхньої безпечності у зазначеному вище діапазоні концентраций.

Проте, безумовно, зменшення концентрації побічних продуктів хлорування, точно як і, як і побічних продуктів озонування, які мають значно більшу небезпека (див. таблицю 1), ніж побічні продукти хлорування, є одним із основних причин пошуку нових технологій і коштів знезараження питної води. У таблиці 1 наведено дані про переваги і недоліках відомих основних та альтернативних методів і технологій знезараження воды.

Таблиця 1.

Характеристики деяких дезінфектантів воды.

Найменування і характеристика дезинфектанта.

Достоинства.

Недостатки.

Основні дезинфектанты.

Хлор

Застосовується в газоподібному вигляді, вимагає дотримання найсуворіших заходів безопасности.

• ефективний окислювач і дезинфектант.

• ефективний видалення неприємного смаку і запахов.

• має последействием.

• запобігає зростання водоростей і биообрастаний.

• руйнує органічні сполуки (фенолы).

• окисляє залізо і магний.

• руйнує сульфід водню, ціаніди, аміак та інші сполуки азота.

• підвищені вимоги до перевезення і хранению.

• потенційний ризик здоров’ю у разі утечки.

• освіту побічних продуктів дезінфекції - тригалометанов (ТГМ).

• утворює броматы і броморганические побічні продукти дезінфекції у присутності бромидов.

Гіпохлорит натрия.

Застосовується в рідкому вигляді (товарна концентрація розчинів — 10 -12%), можливо отримання дома застосування електрохімічним способом.

• ефективний проти більшості хвороботворних микроорганизмов.

• щодо безпечний при зберіганні і использовании.

• і при отриманні дома не вимагає транспортування і збереження небезпечних химикатов.

• неефективний проти цист (Giardia, Cryptosporidium).

• втрачає активність якщо хранении.

• потенційна небезпека виділення газоподібного хлору при хранении.

• утворює побічні продукти дизинфекции, включаючи тригалометаны, зокрема бромоформ і броматы у присутності бромидов.

• і при отриманні дома вимагає або негайного використання, або, задля забезпечення можливості зберігання, спеціальних заходів для очищенні вихідну воду і солі від іонів важких металлов.

• при зберіганні розчинів NaClO з концентрацією активного хлору більш 450 мг/л і рН більш 9 відбувається накопичення хлоратов.

Діоксид хлора.

Отримують лише з місці застосування. Нині вважають найбільш ефективним дезинфектантом з хлорвмісних реагентів в обробці води при підвищених рН.

• працює при знижених дозах.

• не утворює хлораминов.

• не сприяє освіті тригалометанов.

• руйнує феноли — джерело неприємного смаку і запаха.

• ефективний окислювач і дезінфектант всім видів мікроорганізмів, включаючи цисти (Giardia, Cryptosporidium) і вирусов.

• не утворює броматов і броморганических побічних продуктів дезінфекції у присутності бромидов.

• сприяє видалення із води заліза і магнію шляхом їх швидкого окислення і осадження оксидов.

• обов’язково отримання дома применения.

• вимагає перевезення і збереження легкозаймистих вихідних веществ.

• утворює хлораты і хлориты.

• разом із деякими матеріалами і речовинами призводить до прояву специфічного запаху і вкуса.

Хлорамин.

Утворюється при взаємодії аміаку з сполуками активного хлору, використовують як дезінфектант пролонгованої действия.

• має стійким і тривалим последействием.

• сприяє видалення неприємного смаку і запаха.

• знижує рівень освіти буде тригалометанов та інших хлорорганічних побічних продуктів дезинфекции.

• запобігає освіту биообрастаний в системах распределения.

• слабкий дезінфектант і окислювач проти хлором.

• неефективний проти вірусів і цист (Giardia, Cryptosporidium).

• для дезінфекції потрібні високі дозування і пролонгована час контакту.

• небезпечна для хворих, які мають диализаторами, т.к. здатний проникати крізь мембрану диализатора й уражати эритроциты.

• утворює азотомісткі побічні продукты.

Альтернативні дезинфектанты.

Озон.

Використовується протягом кілька десятків років у деяких країни для дезінфекції, видалення кольору, поліпшення смаку і усунення запаха.

• сильний дезінфектант і окислитель.

• дуже ефективний проти вирусов.

• найефективніший проти Giardia, Cryptosporidium, і навіть будь-який інший патогенної микрофлоры.

• сприяє видалення каламутності з воды.

• видаляє сторонні присмаки і запахи.

• не утворює хлорвмісних тригалометанов.

• утворює побічні продукти, які включають: альдегіди, кетоны, органічні кислоти, бромсодержащие тригалометаны (включаючи бромоформ), броматы (у присутності бромидов), пероксиди, бромуксусную кислоту.

• необхідність використання біологічно активних фільтрів видалення які виникають побічних продуктов.

• не забезпечує залишкового дезінфекційного действия.

• вимагає високих початкових витрат за оборудование.

• значні витрати за навчання операторів і обслуговування установок.

• озон, реагуючи зі складними органічними сполуками, розщеплює їх у фрагменти, є сприятливим середовищем для мікроорганізмів в системах розподілу воды.

Ультрафіолет.

Процес залежить від опроміненні води ультрафіолетом, здатним вбивати різні типи микроорганизмов.

• не вимагає збереження і транспортування хімікатів.

• не утворює побічних продуктов.

• ефективний проти цист (Giardia, Cryptosporidium).

• немає залишкового действия.

• вимагають великих витрат обладнання і технічне обслуживание.

• вимагає високих операційних (енергетичних) затрат.

• дезинфицирующая активність залежить від каламутності води, її жорсткості (освіти відкладень лежить на поверхні лампи), осадження органічних забруднень лежить на поверхні лампи, і навіть коливань в електричної мережі, які впливають зміна довжини волны.

• відсутня можливість оперативного контролю ефективності знезараження воды.

Аналіз цих даних дає можливість прозирнути, що з відомих методів немає ідеального, точно як і, як не рецепта «ідеальної» питної води за всієї важливості впливу її складу для здоров’я людини. Вочевидь, що склад парламенту й властивості питної води визначаються географічними, геологічними, кліматичними, гідрологічними умовами і регіональними відмінностями певною мірою і характері господарського освоєння території. Тому регламентація якості питної води в розвинених країн полягає в достовірних, науково обгрунтованих нормативи її мікробіологічного (пріоритетний показник) та хімічного складу з позицій безпеки і нешкідливості в людини яких і визначає порядок контролю за якістю поданого населенню води, найповніше враховує регіональні умови формування та склад води джерела, і навіть застосовувані методи водопідготовки і доставки води потребителям.

1.3. Альтернативні методи знезараження воды.

До нинішнього времениразработаны і впроваджуються впромышленных масштабах.

такі альтернативні методам з урахуванням хлораметоды знезараження воды:

озонування, ультрафіолетове опромінення та інші методы.

Антисептик під назвою «анавідин «розроблений фахівцями Іркутського інституту хімії ЗІ РАН. З його за допомогою можна проводити знезаражування питною й побутової води. У цьому, на відміну рідкого хлору, яким нині здійснюється знезаражування, антисептик не має шкідливим впливом на організм людини.

Анавідин має широкий спектр антибактериального дії, причому знищує ряд бактерій і вірусів, стійких до хлору. З іншого боку, анавідин немає токсичного дії, добре розчиняється у питній воді, не надає їй додаткових смаків та запахів. У процесі приготування не вимагає спеціальних споруд й додаткових заходів безпеки. Для знезараження води вимагає 1 мг препарату на 1 л води, повна очищення води відбувається після 60 хвилин.

Застосування анавидина очищення питної води дозволено Департаментом Державного санітарно-епідеміологічного нагляду РФ. Препарат придатна як у промисловості, і у системі очищення міських стічних вод.

Також застосовуються інші дезінфікуючі речовини: Аламинол, Акватабс 8, Деконекс 50, Гипохлорид кальцію, Дехлор, Жавелион 1500, ЖавельСолид 1500, Клорсепт-17, Клорсепт-25, Ніка экстрам, Пюржавель 1500, Хлорамін і т.д.

1.3.1. Електрохімічні методы.

Найчастіше у своїй вдаються для використання електрохімічних методов.

Електрохімічні методи знезараження природних і стічні води знаходять дедалі більше широке використання у технології водопідготовки як ми країни, і там.

Нині найперспективніших методом є метод знезараження води з допомогою електролітичного гипохлорита натрію, одержуваного дома споживання шляхом електролізу розчинів хлоридів. Зберігаючи усі чесноти методу хлорування із застосуванням рідкого хлору, метод знезараження електролітичним дозволяє уникнути основних труднощів як-от транспортування і збереження токсичного газа.

Гіпохлорит натрію застосовується в обробці побутових й управління промислових вод, для руйнації тварин і звинувачують рослинних мікроорганізмів, усунення запахів (особливо які виникають з серосодержащих речовин), знешкодження промислових стоків, наприклад, від ціанистих соединений.

Задля чистоти від фенолів (зміст 0,42 — 14, 94 мг/л) використовують 9% розчин гипохлорита натрію у кількості 0,2−8,6 мг/л. Ступінь очищення сягає 99,99%. Після обробітку гипохлоритом води, що містить феноли, відбувається освіту фенолоксифенолов.

У результаті обробки вод, містять гумусовые кислоти, останні перетворюються на хлороформ, дихлоруксусную кислоту, трихлоруксусную кислоту, хлоральдегиды та інших речовини, концентрація що у воді значно нижчі від. Відомі дані про використання натрію видалення ртуті з стічних вод.

2. Процес знезараження води з урахуванням гипохлорита натрия.

2.1.Общие інформацію про процесі електролітичного получения.

гипохлорита натрия.

При електролізі на електродах при пропущенні електричного струму через розчини чи розплави електролітів протікають окислювально-відновні реакции.

У разі, когдав качествеэлектролита використовується розчин кухонної солі, сутність процесу в следующем:

На аноді йде розряд іонів хлору (процес окисления):

2Cl- =Cl2 + 2e;

Вирізняється хлоррастворяется в электролите (NaCl)с освітою хлорнуватистої і соляної кислот:

Cl2 + H2O = HClO +HCl.

На катоді відбувається розряд молекул води (процес восстановления):

H2O + e- = OH- + H+.

Атоми водню після рекомбінації виділяються з розчину як газу, решта ж у розчині ионыOH-образуют біля катода з іонами Na+ луг.

У результаті перемішування анолита з католитом відбувається взаємодія хлорнуватистої кислоти зі лугом із заснуванням гипохлорита натрия:

HClO + NaOH=NaClO + H2O.

Есливсе кількість луги, образующееся на катоді, надходитиме до аноду, то процес електролізу протікає тільки з освітою розчину гипохлорита натрію.

Получающийся гіпохлорит натрію значною мірою диссоциирует із заснуванням іонів ClO-, які можуть до подальшого анодному окислювання із заснуванням хлорат-иона СlO3-:

6СlO-+6OH- -6e-=6H2O +4Cl- +2ClO3- + 1,5O2.

Концентрація іонів СlOсерйозно впливає на подальший ходэлектролиза. Іони ClOрозряджаються при значно менших потенціалах анода, ніж іони Сl-, тому вже за часів незначних концентраціях гипохлорита натрію на аноді починається спільний розряд іонів Сlі СlO-.

Освіта хлората може протікати і хімічним шляхом по реакции:

2HClО+ClO- = ClO3-+2Cl- + 2H+.

Одержуваний розчин гипохлорита натрію досить стійкий і може тривалий час зберігатися без значного розкладання за дотримання наступних чинників, які впливають його стойкость:

1. низька температура (трохи більше 200С).

2. виняток впливу света.

3. відсутність іонів важких металлов.

4. значення водневого показника рН щонайменше 10.

Розряд іонів Сlпризводить до утворення гипохлорита натрію з поступово дедалі більшого концентрацією, а розряд іонів СlOзменшує його концентрацію. При достатньої тривалості електролізу швидкості цих двох процесів стають однаковими (v1=v2) і подальше зростання концентрації що утворюється гипохлорита натрію припиниться.

Тому завдання отримання гипохлорита натрію є здійснення процесу електролізу таких умов, у яких рівноважна концентрація гипохлорита натрію наступала якомога пізніше. Вочевидь, що цих умов сприятимуть все чинники, які полегшують розряд іонів Сlі що утрудняють розряд іонів CIО-.

2.2.Факторы, що впливають електроліз хлориду натрия.

Найбільш важливе значення для ведення електролізу на оптимальному рівні мають такі факторы:

1. концентрація розчинів хлоридов.

2. температурний режим.

3. анодная щільність тока.

4. характер руху жидкости.

5. спосіб розкладання электродов.

1. Що концентрація хлоридів, тим менше перенапруження виділення хлору тим більше зсувається його рівноважний потенціал на электроотрицательную бік. Отже, збільшення концентрації NaCI полегшує виділення хлору. Та що вище концентрація розчину NaCI, тим більше коштів витрата кухонної солі на 1 кг гипохлорита натрію, у практичних умовах концентрацію розчину хлористого натрію вибирають залежно від необхідної концентрації гипохлорита натрію. Чим менший розчин мусить мати гипохлорита, тим менше то, можливо вихідна концентрація NaCI .

2. Процес окислення гипохлорита з наступним освітою хлоратов сповільнюється при зниженні температури розчину, тому електроліз доцільно вести при низьких температурах в інтервалі 20—25°С.

3. Вихід гипохлорита по току збільшується зі зростанням анодною щільності струму, позаяк у умовах не може доступ іонів СlOдо аноду. При дуже малих плотностях струму, відповідальних інтервалу потенціалів +0,8—1,33 У, на аноді буде виділятися кисень, потім під час досягнення рівноважного потенціалу виділення хлору розпочнеться спільне виділення кисню і хлору, причому зі зростанням щільності струму вихід хлору по току скоро зростати. При плотностях струму близько 1000 А/м2 виділення кисню витрачатиметься лише відсотків тока.

4. Дуже істотний значення має тут характер руху електроліту. Якщо прианодный шар електроліту не порушується, у ньому перебуває переважно слабко диссоциированная хлорнуватиста кислота, а освіту гипохлорита натрію відбувається на деякій відстані від анода. І тут іони СlOможуть надходити до аноду від щирого розчину тільки з дифузії і электропереносу, тому за відсутності перемішування прианодного шару в розчині може накопичуватися гіпохлорит натрію вищої концентрації, чому це відповідає початку розряду іонів СlO-, З сказаного слід, що необхідно уникати механічного перемішування розчину.

5.Для проведення процесу електролітичного отримання гипохлорита натрію з мінімальними енергетичними витратами велике значення має тут вибір матеріалу анода. Аноди працюють у умовах безпосереднього зустрічі з хімічно активними речовинами, тому основним вимогою матеріалу анода був частиною їхнього хімічна стійкість. Від стійкості электродных матеріалів та його питомої зносу залежать тривалість експлуатації, видатки помешкання і обслуговування електролізеров. Матеріал анода має сприяти розряду іонів Сl-, т. е. перенапруження хлору у ньому має бути найменшим.

2.3.Характеристика катодів і анодів установки электролиза.

хлориду натрия.

З кінця 1960;х років почалося широке запровадження у хлорну промисловість та поступова заміна графітових електродів на титанові аноди з диоксидов рутенію і титану. У світі вони застосування під назвою DSA (dimensionally stable anodes).В вітчизняної практиці їх під назвою ОРТУ (оксидные рутениево-титановые аноди). ОРТА є офіційно зареєстрованим товарним знаком.

Малоизнашиваемые аноди типу ОРТУ мають також низку незаперечних переваг проти графітовими электродами:

Вони мають вищими селективными і электрокаталитическими властивостями (перенапруження виділення хлору на ОРТА значно нижчі від) стосовно основному процесу — виділенню хлору на аноді. Це дозволяє попри всі інших рівних умов ведення електролізу здійснювати процес за більш низькому значенні напруги на ванні та інтенсифікувати його, використовуючи вищі анодные щільності струму (до 10 кА/м2 на ртутних электролизерах, що недосяжно на графіті). Тим самим посилюється вихід кінцевий продукт з одиниці поверхні анода, що забезпечує можливість виконувати конструкції електролізеров менших габаритів при аналогічної продуктивності.

Коррозионная стійкість ОРТУ значно вища, ніж в графітів анодів — времянепрерывной експлуатації металлоксидных анодів (без істотною втрати своїх електрофізичних характеристик) в диафрагменных хлорных электролизерах становить ~ 5−6 років, в электролизерах з ртутним катодом ~ 1,5 і більше років, в хлоратных і гипохлоритных электролизерах ~ 1 рік. Графітові аноди в хлорных электролизерах мають термін пробігу трохи більше 6 місяців; в хлоратных і гипохлоритных электролизерах трохи більше 3−4 місяців. У цьому ОРТУ, маючи достатньо хороші техніко-експлуатаційні характеристики, дозволяють проводити процес електролітичного отримання ГПХН при мінералізації хлориду в питающем розчині до 20−25 г/л. Ця обставина дає можливість проводити електроліз до глибокої ступеня конверсії кухонної солі знижує її питома витрата враховуючи кінцевий продукт.

Аноди типу ОРТА та його модифікації (термін «dimensionally stable anodes» дослівно означає «размерно стабільні аноди» чи, що як заведено практиці - «аноди неменяющихся розмірів») у процесі тривалої експлуатації не змінюють своєї форми й у першу чергу межэлектродного відстані стосовно противоэлектроду (катоду), що невластиво графітові. Титанову підкладку анодів принаймні спрацьовування активного покриття можна піддавати многократной регенерації і повторному нанесення активного покриття, що за умови і відносній дорожнечу титану є значним позитивним фактором.

До вад ОРТА можна віднести їх не порівняно високу вартість. Задля збереження їх коррозионной стійкості слід передбачати заходи, предотвращающие підвищення анодного потенціалу. ОРТУ не можна рекомендувати від використання в установках з періодичним зміною полярності електродів, що у результаті відновлення окислів утворюється металевий рутеній, який стійкий за умов анодною поляризації. Проте, попри зазначені недоліки окисно-рутениевых анодів, із усіх нових розроблених МИА вони найбільш широке застосування на практике.

Що ж до катодного матеріалу, то промисловості використовуються, переважно, сталь, графіт і титан. Важливими їх властивостями є стійкість при анодною поляризації, низький потенціал виділення хлору та висока електропровідність.

Процес електролізу розчинів хлоридів супроводжується освітою на катодах відкладень солей жорсткості. Спочатку з’являються тонка плівка й окремі кристали, кількість які з часом збільшується, і весь поверхню катода поступово покривається осадом. Товщина осаду безупинно зростає, у зв’язку з ніж межэлектродное простір забивається відкладеннями, знижується сила струму через електролізер і зменшується продуктивність установки.

Поруч дослідників було встановлено, що швидкість освіти осадів та структура сольовий плівки залежить від щільності струму, часу поляризації, хімічного складу розчину, стану поверхні электродов.

Зі збільшенням щільності струму і часу поляризації обростання катода відбувається інтенсивніше. Швидкість налипання відкладень знижується при застосуванні електродів з більш гладкою поверхнею. Найкращі результати досягаються під час використання полірованих катодов.

Із перелічених чинників найбільший вплив освіту відкладень на катодах надає хімічний склад води та переважно загальна жорсткість. Зі збільшенням жорсткості швидкість освіти катодних відкладень зростає. Механізм освіти відкладень, очевидно, наступний. У прикатодном просторі первинним продуктом є луг, получающаяся внаслідок розкладання води. За наявності розчині іонів Са 2+и Mg2+ відбувається освіту відповідних гидроокисей, а присутності іонів СО3- карбонатов.

Є кілька технічних прийомів, застосування яких запобігає зростання опадів на катодах:

— створення високої лінійної швидкість руху рідини щодо електродів; механічна очищення поверхні катодов;

— розчинення відкладень кислотой;

— «скалывание» опадів із катодів методом тимчасової зміни полярності электродов.

Під час створення високої лінійної швидкість руху рідини щодо електродів відкладення відриваються від поверхні катода і виносяться потоком. Швидкість руху рідини повинна бути щонайменше 1,5—2 м/с. Технічне здійснення даного способу можливо, за застосуванні спеціального насосного устаткування чи електролізеров спеціальної конструкції, завдяки чому межэлектродном просторі створюються необхідні лінійні скорости.

Електроліт насосом під тиском знизу вгору вводять у електролізер і з магістралі вступає у сепаратор. Сепаратор обладнаний пристроєм видалення водню, конусоподібним дном для збору відкладень, штуцеромдля підвода електроліту і штуцеромс клапаном це про людське готового продукта.

Електроліт безупинно із швидкістю циркулює по замкненому обсягу до необхідної концентрації по активному хлору. Катодні відкладення виносяться з електролізера, збираються в конусной частини сепаратора, звідки періодично видаляються. Нова порція електроліту додається у кількості, рівному відведеним готовому продукту.

Впускная камера забезпечує рівномірний розподіл електроліту в перетині електролізера. У електролізної частини апарату вертикально по черзі розташовані анодныеи катодныепластины.

У розділової секції змонтовані устрою, сужающиеся у верхній частині. Ширина зазору у тих пристроях менше, ніж відстань между.

электродами.

Осередок оснащена патрубком для підвода електроліту, кришкою з гідравлічною затвором і отвором видалення водню, штуцером це про людське одержуваного гипохлорита натрію і патрубком з корком для періодичного видалення відкладень солей жесткости.

Електроліт рухається знизу вгору зі швидкістю, затрудняющей освіту катодних відкладень. Продукти електролізу взаємодіють над електролітичної осередку, а розділової камере.

Що стосується застосування механічного очищення зняття відкладень здійснюється вручну чи з допомогою спеціальних механізмів. При ручний очищенні потрібні полнаяразборка встановлення і виконання обслуговуючого персоналу трудомістких работ.

Типова конструкція электролизерасостоит з низки биполярно включених дисків, закріплених по черзі на валу, вкритому ізоляційним матеріалом. Електролізер закривається кришкою і затягується болтами. Для зняття відкладень солей жорсткості в електролізер запроваджені скребкові механізми. Видалення відкладень із поверхні електродів здійснюється за повороті вала.

Технічно простіший операцією є розчинення відкладень кислотою, у зв’язку з аніж цей метод знайшов досить широке використання у практиці. Сутність методу у тому, що періодично принаймні обростання катодів солями жорсткості через установку пропускають 3— 5%-ный розчин соляної чи азотної кислоти, що й розчиняє відкладення. Кислота на промивання подають із допомогою з так званого замкнутого кислотного контуру, що складається з насоса невеличкий подачі, бачка з кислотою, соединительныхмагистралей і запірної арматури. Усе обладнання надане виконується з антикоррозионного матеріалу. Під час проведення кислотною промивання закривають задвижкии припиняють надходження електроліту в електролізер. Розгортають спускний вентиль, воздухоотделитель і зливають розсіл з установки. Включають насос й у установку подають розчин кислоти, який зливається в збірний бачок по поворотній магістралі. Промивання здійснюють до розчинення відкладень, після чого електролізер сновавключают в работу.

Періодичність промивання і його тривалість залежить від інтенсивності обростання катодов.

Однією з найбільш предпочтительных методів зняття відкладень є спосіб «скалывания» опадів, що роблять шляхом проведення тимчасової зміни полярності електродів. І тут виключається необхідність застосування ручної праці і реагентів та, крім того, можлива автоматизація процесу. Однак це метод застосуємо лише обмеженої кількості матеріалів, здатних поперемінно працюватиме, як як анода, і катода. До таких електродів ставляться, наприклад платинові, магнетитові, з платинированного титана.

2.5.Виды електролітичних ванн установки электролиза.

хлориду натрия.

У практиці електрохімічного виробництва хлорпродуктов застосовуються різноманітні конструкції електролітичних ванн. З загальних признаковони можна розділити на дві групи: монополярные і біполярні. Схема включення електродів у електричну ланцюг для ванн кожної з цих груп є общей.

Монополярные ванныимеют ряд паралельно розташованих электродов, одна частина яких з'єднана позитивного шиною ланцюга — аноди, інша — із від'ємною шиною — катоди. За такої поєднанні кожен електрод має сенс тільки одну полярність, т. е. є чи анодом, чи катодом. Сила струму на ванній пропорційна щільності струму і поверхні всіх електродів однієї будь-якої полярності, напруга на ванній визначається різницею потенціалів в одній парі електродів (катоді і аноді), для роботи монополярных ванн потрібна велика токовая навантаження за низького напряжении.

Біполярні ванни, як і і монополярные, мають низку розташованих паралельно одна одній електродів, але включених у електричну ланцюг послідовно. Струм підводять лише у крайнім електродах — анодуи катоду. Проміжні электродывключены у електричну ланцюг через провідники другого роду — электролит.

При накладення напруги на крайні струмопровідні елементи проміжні електроди поляризуються. На однієї з боці, зверненої до аноду, концентруються негативні заряди, в інший — положительные.

Отже, крайні электродыиявляются монополярными, проте проміжні — біполярними електродами, т. е. однією стороною вони працюють як катоди, а інший — як аноды.

Сила струму на біполярної ванній залежить від щільності струму й Бессарабської площі поверхні одного монополярного електрода (анода чи катода) та залежною від кількості біполярних електродів. Напруга на ванній, навпаки, залежить від різниці потенціалів між сусідніми електродами і аж пропорційно кількості пар анодів і катодів. Сучасні електролізери переважно ставляться до біполярному типу.

Кількість продукту Gт, кг, яке теоретично має виділитися на аноді при електролізі, можна визначити, відповідно до Закону Фарадея, по формуле:

GT = AInt/ 1000.

А — електрохімічний еквівалент, г/(Ач).

I — повний струм через электролизер

nчисло працюючих анодів.

t — тривалість роботи электролизера.

2.7.Побочные процеси та основні показники электролиза.

хлориду натрия.

Важливо, що у електродах паралельно з основними процесами освіти цільових продуктів стаються інші побічні электродные процеси. У зв’язку з цим кількість выделившегося продукту завжди менше теоретичного. До таких процесам относятся:

? реакцияобразования з хімічної механізму хлората, що протікає в объеме:

2HClO + ClO- = ClO3- +2Cl- + 2H+.

? реакція електрохімічне окислювання гипохлорита до хлората:

6ClO- - 6 e- = ClO3- + 1,5O2 + 5Cl;

? хімічна реакція розкладання гипохлорита, яка особливо активується у присутності забруднень електроліту, особливо заліза, міді, никеля:

2СlO- = O2 + 2Cl;

відновлення гипохлорита і хлората на катоде:

ClO- + H2O + 2e- = Cl- + 2OH;

ClO3- + 3H2O + 6e- = Cl- + 6OH;

За кількістю реально отриманого продукту можна визначити, яка частина струму витрачена корисно. Ця частина струму, котре виражається у частках одиниці, називається коефіцієнтом використання струму, а котре виражається у відсотках— виходом по току.

Якщо теоретично розраховане кількість продукту електролізу позначити GT, апрактически отримане кількість G, то коефіцієнт використання струму? = G/GT, а вихід по току дорівнює G/GT 100% .

Значення? є основним показником процесу електролізу. Що його значення, то ефективніший протягом електролізу і від енергетичні видатки отримання одиниці готового продукту. За більш високих значеннях? можна зменшити требуемуюплощадь робочої поверхні електродів задля досягнення заданої продуктивності, застосувати більш компактні встановлення і знизити Витрати їх изготовление.

На зміна коефіцієнта використання струму? впливає ряд факторов:

— величина напруги на розрядний промежуток.

— вихідна концентрація электролита.

— рівень використання розчину хлоридів.

Величина виходу хлору по току відбилося у першу чергу на зміні витрат електроенергії W, кВт· год./кг, при получениигипохлорита натрію, які можна підраховані по формуле:

W = I *U* t/G.

или.

W = U/ A*?*n.

де U—напряжение на токоподводящих електродах, В.

Можна вказати одиниз можливих способів регулювання продуктивності електролізера. Підвищуючи напруга на токоподводящих електродах, отже, підвищуючи і сила струму, можна збільшити певних межах продуктивність установки без істотного відхилення енергетичних витрат від мінімальних при сохранениимаксимально можливого значення виходу хлору по току.

Межэлектродное відстань? істотно важить зміну величини? та інші параметри роботи електролізера. Зміна величини? за збереження площі робочої поверхні електродів виявлялося лише на продуктивності установки. При збільшенні межэлектродного відстані відбувається пропорційне зниження щільності струму і і зниження загального виходу гипохлорита натрію. З точністю, прийнятною для інженерних розрахунків, залежність між? і iможет полягати соотношением:

?2/?1 = i1/i2.

До сформування малогабаритних і високопродуктивних установок найдоцільніше передбачати мінімально можливі межэлектродные відстані, рівні 3—6 мм, що дозволяє вести процес електролізу на великих плотностях тока.

Техніко-економічні показники роботи електролізера визначаються як витратами електроенергії, а й достигаемой ступенем використання вихідного розчину. Особливо велике значення це має у разі застосування як електроліту розчинів кухонної солі, бо затрати на сіль є одним із головних статей витрати під час виробництва гипохлорита натрію. Під ступенем використання солі (відсотком розкладання) ?, %, розуміють ставлення концентрації активного хлору в розчині гипохлорита натрію, отриманого внаслідок електролізу, до концент-рации NaCI, введеної в установку:

? = (ССl акт /CNaCl)*100.

ССl акт — концентрація активного хлору в гипохлорите натрия.

CNaCl — концентрація NaClв электролите, г/л.

Витрати на сіль залежить від достигаемой ступеня корисного використання вихідного продукту. У міру збільшення концентрації активного хлору і розчині витрата солі отримання одиниці готового продукту знижується. Так, при електролізі розчину з концентрацією 100 г/л NaCI і досягненні змісту активного хлору виході з електролізера 5 г/л витрата солі становить 20 р на 1 р готового продукту (5% - розкладання). При змісті ж хлору врастворе 10 г/л видатки сіль зменшуються і вони становлять всього 10 r/л (10%-ное розкладання). Отже, зниження витрат на сіль переважно ведення процесу електролізу при глибокому розкладанні NaCl. Проте збільшення рівні використання кухонної солі спричиняє зростання енергетичних витрат, а тому має бути якийсь оптимальний режим експлуатації установки, у якому сумарні видатки сіль також електроенергію будуть мінімальні.

Що стосується використання природних електролітів основною частиною витрати є витрати електроенергії на подачу розсолу, його транспортування об'єкта застосування і виробництво гипохлорита натрію. Оптимальна рівень використання розчинів визначається кожному конкретному випадку залежно від вихідної мінералізації і необхідної концентрації активного хлору. У енергетичному відношенні найбільш переважно отримання гипохлоритов невеличкий концентрации.

Розрахунок електролізної установки загалом зводиться ось до чого. Для заданої по активному хлору продуктивності електролізера згідно із законом Фарадея з урахуванням коефіцієнта використання струму, значення залежить від типу застосовуваних электродных матеріалів, концентрації хлоридів в электролите, виду розсолу і необхідної рівні використання розчину, визначають необхідну токовую нагрузку:

I*n =G / A? t.

Відповідно до вихідними параметрами стандартних выпрямительных агрегатов, серийно выпускаемыхэлектротехническойпромышленностью і гаданих для комплектування з цим электролизером, вибирають допустиму величину повного струму і напруження. Відповідність номіналів выпрямительных агрегатів і параметрів режиму роботи електролізера досягається правильним вибором числа розрядних промежутков.

Площа робочої поверхні електродів P. S визначається з соотношения.

P.S = I/I ((???чого то ми не хватает)).

2.7. Механізм обеззараживающего дії гипохлорита натрия.

Метод знезараження гипохлоритом натриянаиболее часто використовується для знешкодження циансодержащих стоків різних обсягів продажів і концентрацій, і навіть від такого типу органічних і неорганічних сполук, як гидросульфид, сульфід, метилмеркаптан тощо. Слід зазначити, що стічні води, містять ціаніди, утворюються під час мідних, цинкових і кадмиевых покриттів з ціанистих електролітів. З іншого боку, циансодержащие стоки утворюються при термічної загартуванню сталевих виробів на розплавах ціанистих солей, але в металургійних підприємствах ціаніди попадаютв стічні води з доменних газів (за її промиванні иохлаждении). Концентраиця простих ціанідів (KCN, NaCN) в промивних водах звичайно перевищує 200 мг/л. У ці води також зберігають у невеликих кількостях комплексні ціаніди міді, цинку, кадмію, заліза та інших веществ.

При запровадження гипохлорита натрияв воду утворюються хлорнуватиста і соляна кислоти по реакции:

NaCIO + H2O= НCIO + NaOH.

HCIO=CIO- + H+.

Очищення стічні води полягає в окислюванні токсичних примесейв менш токсичні (приблизно 1000 раз) цианат-ионы зі своїми наступним гидролизом в нейтральній середовищі до NH4+ і CO32-по наступним реакциям:

При pH = 9−10.

CN- + 2OH- + NaClO = CNO- + Cl- + NaOH.

При рН = 7.

CNO- + 2H2O = NH4+ + CO32;

Гипохлоритыокисляют в стічних водах сполуки амонію, аміак і органічні речовини, містять аминогруппы до моноі хлораминов, і навіть до треххлористого азоту за такими реакциям:

NH3 + HCIO = NH2CI + H2O.

NH2CI + HCIO = NHCI2 + H2O.

NHCI2 + HCIO= NCI3 + H2O.

2.8. Характеристика гипохлорита натрію з технологічних і санітарно-гігієнічним показателям.

2.8.1.Санитарно-гигиенические показатели.

Якщо порівняти процеси, що відбуваються під час введення в оброблювану воду гипохлорита натрия:

NaCIO + H2O= НCIO + NaOH.

HCIO=CIO- + H+.

і хлора:

CI2 + H2O = HCIO + HCI.

HCIO = CIO- + H+.

то видно, що у обох випадках утворюються одні й самі бактерицидні агенти — HClO і СlО. Взаємна співвідношення недиссоциированной хлорнуватистої кислоти і гипохлоритного іона залежить від рН воды.

Вочевидь, основні особливості, властиві хлоруванню води рідким хлором, повинні зберігатися і за застосуванні електролітичного гипохлорита натрію. Так, за інших рівних умов незалежно від виду використовуваного хлорреагента необхідна ступінь знезараження характеризується одному й тому ж дозі по активному хлору. Величина вільного залишкового хлору, рівна 0,3—0,5 мг/л для питної води та 1,5— 2 мг/л для стічної рідини, як у застосування рідкого хлору, і під час використання гипохлоритов є гарантованим показником бактеріальної надійності оброблюваної воды.

Ефективність знезараження гипохлоритом натрію істотно залежить від активної реакції середовища, рівня очищення води, її инициальной зараженности.

Для повного придушення життєдіяльності кишкової палички, що у воді з рН = 5,2 у концентрації 12 000 клітин на 1 л, потрібно доза бактерицидного продукту по активному хлору, рівна 0,4 мг/л, у разі підвищення ж реакції середовища до рН==8,3 летальную дозу слід майже удвоить.

При змісті у питній воді підвищеного кількості зважених частинок потрібні великі дози реагенту. Особливо це потрібно при знезаражуванні стічної рідини. Для стічної рідини з БПК5=3—10 мг/л зниження кишкових паличок до 10 один мл характеризується запровадження активного хлору у кількості 1—1,5 мг/л; при БПК5 = 12 — 28 мг/л доза підвищується до 2—2,5 мг/л, а при БПК5=30— 70 мг/л доза збільшується до 3,5—4 мг/л.(БПК — біологічне споживання кислорода).

Підвищений вміст в стічної воді нітритів і амінокислот також вимагає збільшення дозгипохлорита натрия.

По бактерицидному дії електролітичний гіпохлорит натрію при знезаражуванні води із високим инициальной зараженностью як не поступається хлору, а й нерідко перевершує його. Наприклад, при застосуванні гипохлорита натрію повне знезаражування настає при дозі по активному хлору 0,8 мг/л, тоді як із той самий дозі у разі звичайного хлорування бактерицидний ефекту неповним исоставлял 97−98%. Це, очевидно, тим, що у природних електролітах є сполуки йоду, брому та інших., які за електролізі утворюють сильні окислювачі, які б перебігу процесу обеззараживания.

Вивчення впливу гипохлорита натрію на бактеріальні клітини (кишкову паличку) для встановлення рівня зниження активності ферментів показало, що механізм дії електролітичного гипохлорита натрію і рідкого хлору аналогичен.

Застосування електролітичного гипохлорита натрію дозволяє поліпшити органолептичні показники оброблюваної води. Так, зниження кольоровості найінтенсивніше йде при часу контакту 30 хв. Подальше підвищення часу контакту значного зниження кольоровості не дает.

У процесах очищення води (коагулирование, стабілізація, знезаражування), що з використанням тих чи інших реагентів, в оброблювану воду разом із хімічними продуктами вноситься та деяка кількість різних солей, що саміт може позначатися на зміні сольового складу оброблюваної води, її рН, жорсткості і стабильности.

При знезаражуванні гипохлоритом натрію разом із одним грамом активного хлору введення вводитимуть від 8−10 до приблизно 40−50 мг/л солей. Кількість впроваджуються солей залежить від типу вихідного розчину хлоридів, концентрації активного хлору в готовому продукт і необхідної дози на знезаражування. Найбільше збільшення солевмісту води можна спостерігати під час використання гипохлорита натрію, одержуваного з підземних минерализованных чи морскихвод.

У природних електролітах можливо також зміст таких микрокомпонентов, як йод, бром, мідь, цинк, свинець та інші. Утримання їх незначно — близько 10−6-10−8. При концентрації активного хлору в электролитическом гипохлорите 1−5 г/л і дозі хлору на знезаражування 1−5 мг/л кількість впроваджуються микрокомпонентов зменшується в тисячі разів і становитиме всього 10−9-10−11 мг/л, тобто. значно нижчі від максимально припустимого для питної води уровня.

Розчини гипохлорита натрію у часі розпадаються і кілька втрачають свою активність. Це тим, що гіпохлорити у водному розчині гидролизуются із заснуванням хлорнуватистої кислоты:

ClO- + H2O = HClO +OH-,.

яка нестійка і розкладається за трьома направлениям:

хлоратный розпад: 3HCIO = HCIO3 + 2HCI.

кисневий розпад: 2HCIO = 2HCl + O2.

хлорный розпад (у присутності хлоридів):

HClO + NaCl + H2O = NaOH + H2O + Cl2.

Найбільшого впливу на швидкість розкладання надає концентрація гипохлорит-иона. Тож якщо розчин із вмістом активного хлору 0,6−0,8 г/лв протягом перших три доби втрачає свою активність на 4−5%, то «за це водночас розчин із вмістом хлору 10−12 г/л розпадається на 10−12%. У цьому найінтенсивніше процес розпаду надається протягом перших 2−3 діб, а наступні добу він зменшується. У зв’язку з цим найдоцільнішим є застосування гипохлорита натрію відразу після його одержання. За необхідності використання гипохлорита натрію згодом після отримання його треба разбавлять.

Загальноприйняту під час хлорування методики хімічного контролю якості оброблюваної води прийнятні і за застосуванні електролітичного гипохлорита натрия.

Оскільки дезинфекція води є заключній фазою в технології очищення, гранично припустимі концентрациитех чи інших елементів що неспроможні перевищувати регламентованих норм. Нормований хімічний склад питної води та «Правила охорони поверхневих під від забруднення стічними водами» показують, що найбільше припустимий діапазон коливань умісту у воді притаманний ионам Cl-, SO42-, солей жорсткості, і навіть водневим ионам. Зміна змісту інших численних елементів води незначительно.

З результатів бактеріологічних аналізів, отриманих після обробки стічні води дійшли висновку, що кількість кишкових паличок Є Coli безпосередньо виході з електролізера знижується на два порядку проти початкової обсемененностью води, не минулої через установку (що становить 25%). Наступні 15- і 30-хвилинний контакти води з продуктами електролізу призводили до подальшому зниження числакишечных паличок. Збільшення часу контакту до 1 год істотно на зниження кількості кишкових паличок не справляло. Очевидно, відсутність наступного дії продуктів електролізу пов’язані з зменшенням кількості вільного хлору внаслідок його зв’язування з органічними речовинами, присутніми в стічної рідини, й утворенням органічних хлораминов, бактерицидну які менш виражено, ніж в вільного хлора.

Порівняйте була оброблена проба загрязненнойводы як прямим електроліз, і хлорним водою. Через війну електролітичної обробки кілька збільшилося значення рН води, знизилися її кольоровість і окисляемость. Зміна зазначених показників цілком закономірно. Збільшення рН води відбувається внаслідок освіти у прикатодном просторі щелочи;снижение кольоровості як наслідок окисляемости—при взаємодії органічних речовин з окислювачами, зокрема з електролітичним гипохлоритионом.

При знезаражуванні стічної рідини прямим електроліз значення БПК5 і оптичної щільності, що характеризує його присутність серед воді розчинних органічних забруднень, мало змінюється. Якість води, оцінюваної по ГПК і окисляемости, поліпшується — у середньому становив 5,8 і побачили 8-го % відповідно. Зниження в обробленою воді воді перманганатной і бихроматной окисляемости, очевидно, пов’язані з наявністю залишкового хлору і хлораминов. Діючи як окислювачі, вони знижують кількості споживаного KMnO4и K2Cr2O7.

Результати санитарно-бактериологических досліджень, що підтверджують, основним критерієм бактеріальної надійності води залишається величина залишкового хлору, і навіть дані технологічних дослідів дозволяють вважати, що, попри можливість освіти у процесі електролізу різноманітних сполук і окислювачів, основне впливом геть ефект обробки води надає, очевидно, активний хлор. Отже, з метою створення економічного методу знезараження води процес її прямого електролізу необхідно проводити за умов, які забезпечують максимально можливий вихід хлору по току.

2.9.Схемы конструкції електролізних установок та організаційні принципи їх действия.

Можливі технологічні схеми процесу набуття розчинів гипохлорита натрію залежить від виду вихідного розчину хлоридів, необхідної концентрації активного хлору в готовому продукті, територіального розташування об'єкта, у якому виробляється гіпохлорит натрію, вартість електроенергії і соли.

Найпростіший схемою електролізної установки з мінімальними можливими капітальними витратами є схема, коли у ролі розсолів використовують природні електроліти — підземні мінералізовані і морські води. І тут, як свідчать розрахунки, експлуатаційних витрат визначаються основному витратами електроенергії, тому із метою зниження енергетичних витрат процес доцільно ведуть у напрямі отримання слабоконцентрированных розчинів гипохлорита натрію із вмістом активного хлору 0,2−1 г/л. При реалізації цієї схеми практично електроліт було без будь-якої попередньої обробки з заданим витратою подається на електролізну установку, потім у бак нагромаджувач гипохлорита натрію або безпосередньо до в оброблювані системы.

У певних умов під час роботи електролізеров на морській воді по санітарно-гігієнічним міркувань потрібно застосування розчинів гипохлоритов з вищим змістом активного хлору (до 3−3,5 г/л). Проте очевидно, що «застосування таких установок обмежена районами, розташованими в прибережних зонах, і підземні мінеральні води можуть лише у випадках, коли поблизу очисних споруд перебувають пробурені свердловини багатоцільового призначення. У зв’язку з вищесказаним, найбільшого поширення знайшли установки, працівники розчинах кухонної соли.

Технологічні схеми електролізних установок, працівників розчинах кухонної солі, може бути як проточні, і і системи рециркуляции.

Основне відмінність режимних параметрів проточних электролизёров від параметрів электролизёров періодичної дії у тому, що у першому випадку процес електролізу можна вважати стаціонарним, які залежать від часу. У цьому, якщо витрата розсолу, подаваного на електроліз, і токовая навантаження электролизёр залишаються постійними, то зберігається незмінною і концентрація розчину гипохлорита натрію, відведеного з электролизёра.

У электролизёрах періодичної дії концентрація гипохлорита натрію залежить від часу, минулого початку электролиза.

З використанням проточних электролизёров з’являється можливість зменшити витрати обслуговування установок, т. до. тут значна полегкість управляти процесом.

При застосуванні проточних электролизёров найскладнішою завданням в обслуговуванні є забезпечення безупинної подачі розчину кухонної солі на электролизёры.

Що стосується застосування электролизёров періодичної дії обслуга повинен значно більше витрачати часу на організацію процесу у зв’язку з, що він мусить кілька разів на добу заповнювати электролизёры розчином і зливати їх гіпохлорит натрия.

Ця причина очевидно зумовлює переважне застосування электролизёров проточного типу за рубежом.

Залежно від виду використовуваного сировини электролизные установки можна розділити на установки для прямого електролізу, для електролізу штучно приготовленого розчину, для електролізу природних розсолів. У першому випадку гіпохлорит натрію отримують з хлоридів, які у невеликих концентраціях в оброблюваної воді, а двох останніх цієї мети використовують більш концентровані розчини кухонної соли.

Останніми роками прямоточні схеми знаходять поширення та на очисних сооруженияхи зі значною добової потреби у активному хлорі. У цих схемах використовуються електролізери з окисно-металлическими анодами, здатними ефективно працювати навіть за концентрації розчину кухонної солі всього 12−25 мг/л. За таких невисокому змісті хлоридів в вихідному электролите економічно виправдана ступінь розкладання солі досягається не залучаючи будь-яких додаткових пристроїв як рециркуляционных насосів, систем охолодження і т.п.

Концентрований розчин кухонної солі з ємності мокрого зберігання насосом подається в ємність робочого розчину, де відбувається розведення солі водогінної водою до робочої концентрації, та був — в електролізер. У процесі електролізу відбувається нагрівання електроліту, тому необхідна стала вентиляція.

Найкращими зарубіжними зразками установок є «Sanilec» (Diamond shamrock corporation), «Pepcon» (Pacific engineering and Production company of Nevada).

Приміром, фірмою «Diamond Shamrock Corporation» розроблений ряд електролізеров. Найбільшого поширення набула поличила установка «Saniles», яка може працювати у сипользовании як розчинів кухонної солі, і морської воды.

Установка «Saniles», працююча на кухонної солі, складається з електролізера, випрямляча, системи автоматичної полачи розсолу, ємностей для зберігання розсолу і гипохлорита натрію, умягчитеоя води та елементів автоматичного контролю над показниками работы.

Електролізер виконаний у вигляді корпусу прямокутного перерізу з розміщеним у ньому электродным пакетом. Аноди — малоизнашивающиеся стабільні електроди з активним покриттям з окислів коштовного металу, катоди — титанові. Уся апаратура виготовлено з цих коррозионно-устойчивых матеріалів, як титан, нержавіюча сталь, фторопласт і т.п.

Установка працює так. У растворном баку приготовляется концентрований розчин кухонної солі, який насосом подається в змішувач, де розбавляється водою до 3%-ного змісту NaCl, потім уелектролізер. Отриманий гіпохлорит натрію вступає у газоопределитель, збирається у емкости-хранилище і дозується в оброблювану воду. Концентрація активного хлору в готовому продукті становить в г/л. За необхідності може бути кілька увеличена.

Вода, яка надходить на розчинення і розведення солі, попередньо проходить через умягчитель. У процесі роботи установки контролюється витрата електроліту, його концентрація, температура та інші технологічні параметри. При відхиленні параметрів від заданих або запровадженні аварійної ситуації установка автоматично отключается.

На получение1 кг активного хлору витрачається 3,5 кг солі, 5,5 кВт. год енергії і 125 літрів воды.

Установки «Saniles» можуть працюватимете, і під час використання морської води. Морська води попередньо перед поданням о електролізер повинна пройти фільтрацію. Концентрація активного хлору в готовому продукті залежно від вихідного солевмісту води та режимних параметрів становить 0,2−2,35 г/л. Катодні відкладення видаляються періодично шляхом кислотною промивання. За даними фірми, частота промивання — 1 разів у 6 місяців. Час, необхідне для проведення всієї операції, з урахуванням установки електролізера і пуску їх у експлуатацію, становить 4−6 годин. Установки випускаються продуктивністю від 60 до 1000 кг активного хлору в сутки.

Електролізери «Pepcon» також можуть працювати у використанні як розчинів солі (концентрацією 15−20 г/л), і морської води. Конструкція електролітичної осередки складається з анодного графітового стрижня з активним покриттям з PbO2 на спеціальних фиксаторах, встановлених всередині металевої труби, що є катодом. З використанням морської води катод виконується з титану, а розчинів кухонної солі - із нержавіючої сталі. Токоподводы розташовані зовні труби, розсіл відбувається у вузький зазор між электродами.

Окремі осередки (у кількості до 10) можна компонувати в паралельні блоки із заснуванням про модулів. Набір модулів дозволяє їм отримати необхідну производительность.

Кожна осередок розрахована на токовую навантаження до 500 При напрузі 6−7 У і спроможна на добу виробляти до 9 кг активного хлору — під час використання розчинів кухонної солі і по 11 кг — під час використання морської води. Регулюючи токовую навантаження і непередбачуване напруження, можна отримати роботу розчини із вмістом активного хлору від 0,2 до 8 г/л.

Одержання концентрованих розчинів гипохлорита натрію можливе лише за застосуванні системи рециркуляції і теплообмінних пристроїв. Для отримання 1 кг активного хлору витрачається 3−3,5 кг солі і 6−6,8 кВт.год. електроенергії. За даними фірми під час використання розсолу із вмістом зважених речовин до 500 мг/л попередньої очищення не требуется.

Які Утворюються відкладення солей жорсткості видаляються шляхом кислотною промивання або за застосуванні системи рециркуляції у результаті застосування підвищених швидкостей перебігу електроліту.

Установка «Chloropac» складається з низки осередків, виконаних за принципом «труба в трубі». Внутрішній циліндр працює як «плаваючий биполь», зовнішнє і двох половинок — анодною і катодного, розділених диэлектриком.

Продуктивність кожної осередки становить 5 кг активного хлору на добу. Осередки монтуються до груп (модулі) продуктивністю до 60 кг активного хлору на добу. Розміри такого модуля становлять 1,8*2,1*4,8 м. На виробництво 1 кг активного хлору витрачається 6,2 кВт*ч электроэнергии.

Можливі технологічні схеми процесу набуття гипохлорита натрію залежить від необхідної концентрації активного хлору в готовому продукті, територіального розташування об'єкта, у якому виробляється гипохлорита натрію, вартість електроенергії і соли.

Далі приведено технологічна схема комплексу по электрохимическому виробництву гипохлорита натрію продуктивністю по активному хлору від 10 до 1080 кг/сут ((рис. 2.3??)):

Виробництво розчину гипохлорита натрію здійснюється за безупинної схемою. Щоб запобігти значного зниження виходу активного хлору по току застосовується каскад електролітичних осередків, розміщених у однієї електролізної ванній, що дозволяє їм отримати концентрацію по активному хлору від 5 до 10 г/л.

Комплекс із виробництва гипохлорита автоматизовано і поводиться з пульту управління, і навіть є можливість роботи електролізної установки в ручному режиме.

Можливі технологічні схеми процесу набуття гипохлорита натрію залежить від необхідної концентрації активного хлору в готовому продукті, територіального розташування об'єкта, у якому виробляється гіпохлорит натрію, вартість електроенергії і соли.

Види электролизов щоб одержати гипохлорита:

Нові розробки для знезараження і очищення воды.

Установки АКВАХЛОР: принципово нова техніка і прогресивна технологія знезараження і очищення воды.

В.М.Бахир, Ю. Г. Задорожний, О. П. Битюцков.

ВАТ НВО «ЕКРАН» МОЗ РФ.

Сімейство установок АКВАХЛОР є ефективною, економічної та екологічно безпечній в людини і навколишнього середовища альтернативою рідкого хлору, використовуваного для знезараження і очищення питної води, води плавальних басейнів, промислових і побутових стічних вод.

У установках типу АКВАХЛОР вперше вирішено питання раціонального поєднання позитивних властивостей відомих оксидантів — хлору, діоксиду хлору і озону і усунуті негативні моменти, властиві кожному з названих реагентів окремо, тобто., виключено освіту побічних продуктів хлорирования.

Мал.1. Блок-схема установки АКВАХЛОР.

Принцип роботи установок АКВАХЛОР (див. мал.1) полягає у электрохимическом синтезі вологій суміші оксидантів — хлору, діоксиду хлору, озону як газів з водного розчину хлориду натрію концентрацією 200 — 250 г/л в анодних камерах диафрагменных модульних електрохімічних елементів ПЭМ-7, конструкція і принцип чиїх робіт запатентовано у 52 країнах. Елементи ПЭМ-7 працюють при перепаде тиску діафрагмі від 0,8 до 1 кгс/см2, що забезпечує электродиффузионный відбір іонів натрію через керамічну діафрагму та практично цілковите розмежування розчину хлориду натрію за цикл обробки на газоподібні оксиданты (хлор, діоксид хлору, озон) і розчин гидроксида натрію концентрацією 120 — 150 г/л. Отримані газоподібні оксиданты разом із микрокапельками води, що містять гидропероксидные оксиданты — синглетний кисень, пероксид і супероксид водню, вступають у эжекторый змішувач установки, де розчиняються в оброблюваної воді з розрахунку приблизно 1 грам оксидантів на 1 літр води. У катодних камерах електрохімічних елементів ПЭМ-7 утворюється водень у кількості 1,4 грамів водню на 100 р газоподібних оксидантів. Для отримання 1 грама оксидантів в установках АКВАХЛОР витрачається трохи більше 2 р хлориду натрію і близько двох Вт-ч электроэнергии.

Установки АКВАХЛОР компактні і позичають місця максимум, ніж балони чи контейнери зі рідким хлором, що зберігаються на станціях водопідготовки при еквівалентній продуктивності по хлору (рис. 2,3). Установки АКВАХЛОР економічні і споживають електроенергію, і кухонну сіль у кількості близький до теоретично можливого, тобто. набагато менше, ніж будь-які відомі у світі системи для електрохімічного отримання хлора.

Безпека установок АКВАХЛОР забезпечується тим, що виробляють хлор у тому кількості, потрібної в момент часу в обробці води, можуть миттєво відключатися і такий самий миттєво включатися.

Робота установки АКВАХЛОР необхідно мати технічну кухонну сіль у кількості 2 кг на 1 кг вироблених оксидантів також електроенергію з розрахунку 2 кВт. год на 1 кг оксидантов.

Серійно, відповідно до ТУ 3614−702−5 834 388−02 РФ, виробляються модульні установки АКВАХЛОР-100 і АКВАХЛОР-500, продуктивністю 100 і 500 грам газоподібних оксидантів за годину, які можна об'єднувати на єдину систему збільшення продуктивності по оксидантам. Кількість модулів лише у системі не лимитировано.

Установка АКВАХЛОР-500 (далі - установка А-500) виробляє 500 грам оксидантів за годину як водного розчину з концентрацією близько 1000 мг/л у кількості близько 500 літрів у годину. Електрична потужність установки А-500 дорівнює 1800 Вт, харчування від мережі змінного струму 220 вольт, 50 гц. Витрата кухонної солі становить 1000 г/ч, як вихідного розчину концентрацією 200 — 250 г/л — майже п’ять літрів у час.

Рис. 2. Варіант підключення двох установок Аквахлор-500 на водоочистительной станції республіки Башкортостан (р. Салават). Розчин оксидантів з установок подається в накопичувальну ємність (справа), звідки з допомогою эжекторного насоса додається в основний потік оброблюваної питної води. Ємність із головною обсягом сольового розчину такої ж обсягу, як і накопичувальна ємність (2 куб. м), розміщена в розквіті 1,5 м вище над підлогою, розчин солі з цього ємності автоматично подається в малу ємність для сольового розчину (синя пластикова бочка). Установки працюють за режиму № 3 без втрати ефективності розчину оксидантів, оскільки після додавання їх у питну воду, має вихідне значення рН = 6,7, вказане значення рН зберігається незмінним і хлорнуватиста кислота не перетворюється на гипохлорит-ионы.

Установка А-500 складається з трьох блоків: блоку електрохімічного (БЭ), блоку подачі сольового розчину (БПС) і лідером блоку харчування (БП), загальна його вага яких становить менше 100 кг.

Конструкцією установки А-500 передбачена експлуатація у трьох різних режимах.

Режим 1. Установка виробляє близько 500 л/ч розчину оксидантів з концентрацією 1000 мг/л і рН = 2 — 3, і навіть приблизно 5 л/ч католита з концентрацією гидроксида натрію 150 — 170 г/л.

Працюючи у цьому режимі забезпечується отримання високоефективного розчину оксидантів, що з технологічної погляду аналогом хлорним води, образующейся в хлораторе під час використання рідкого хлору, і навіть розчину гидроксида натрію, яке можна використовувати для регулювання рН води, чи як миючий засіб (необхідно разбавление).

Розчин оксидантів під час роботи як 1 рекомендується вводити у основний потік оброблюваної води, враховуючи у своїй, що з забезпечення оптимальних значень гідродинамічних параметрів роботи вмонтованого эжекторного насоса установки А-500, тиск не вдома розчину оксидантів з установки А-500 на повинен перевищувати 0,5 кгс/см2. Якщо тиск води у точці введення перевищує 0,5 кгс/см2, потрібно використання герметичною (з абсорбционным поглиначем газоподібного хлору) накопичувальної ємності і хімічно стійкого дозировочного насоса для введення розчину оксидантів в оброблювану воду. З іншого боку, потрібно система автоматичного управління рівнем розчину оксидантів в накопичувальної емкости.

Режим 2. Установка А-500 виробляє близько 500 л/ч розчину оксидантів з концентрацією 1000 мг/л і рН буде в діапазоні 5 — 7, і навіть 1 — 3 л/ч католита з концентрацією гидроксида натрію 150 — 170 г/л. Відсутність запаху хлору або вельми слабко виражений запах хлору у розчину оксидантів (на відміну розчину з низьким значенням рН, має чітко виражений запах хлору) дозволяє нагромаджувати й зберігати їх у ємностях різного обсягу (від 1000 літрів і більше до 10 — 20 літрів). Усі функціональні властивості розчину оксидантів з рН = 5 — 7 цілком відповідають властивостями розчину оксидантів з низьким значенням рН. Умови про введення розчину оксидантів з рН = 5 — 7 у потік оброблюваної води є повністю ідентичними викладених у описі режиму 1.

Режим 3. Установка А-500 виробляє 500 один грам у годину газоподібної суміші оксидантів, яка безпосередньо, минаючи вмонтований эжекторный насос установки, подається в эжекторный змішувач хлораторной станції. Одночасно, установка виробляє майже п’ять літрів у годину католита із вмістом гидроксида натрію 150 — 170 г/л. Вода в установку подається лише охолодження циркулирующего через теплообмінник католита і після виходу з установки то, можливо спрямована в резервуар чистої воды.

Працюючи як 3 відсутня необхідність використання проміжної накопичувальної ємності для розчину оксидантів, дозирующего насоса для введення цього розчину в оброблювану воду. Регулювання кількості вводяться у воду оксидантів здійснюється зміною сили струму, викликаного через електрохімічний реактор установки.

Рис. 3. Варіант розміщення двох установок Аквахлор-500 республіки Комі (р. Микунь). Установки працюють за режиму № 2, розчин оксидантів з рН = 6,5 вступає у накопичувальну ємність обсягом 2 куб. м (внизу), ємність для сольового розчину (синя пластикова бочка) автоматично поповнюється з ємності для готового сольового розчину більшого обсягу (2 куб. м), розміщеної вищої рівню (на фото не показана).

Воду в установку А-500 можна подавати з водогінної лінії питної води. Відбір розчину оксидантів з накопичувальної ємності (котрий рекомендується обсяг ємності 200 — 1000 л) проводиться за допомогою дозировочного плунжерного насоса. Накопичувальна ємність у разі роботи у автоматичному режимі то, можливо обладнана датчиками рівня (нижній і верхній), пов’язані з блоком автоматики управління роботою установки. Працюючи в ручному режимі датчики рівня на накопичувальної ємності розчину оксидантів не використовуються. Установку періодично включають і підтримують необхідний обсяг розчину оксидантів в ємності. Відбір оксидантів здійснюють або постійно, або періодично. Контроль за рівнем оксидантів в питну воду виробляється стандартними існуючими методами.

Приготування вихідного сольового розчину доцільно здійснювати в окремої ємності розчиненням необхідної маси солі з розрахунковим кількістю води методом гідророзмиву. Эатем приготовлений сольовий розчин перекачують в вышерасположенную ємність де проводять осадження солей жорсткості. І тому слід за кожен кубічний метр приготовленого розчину внести 2 — 3 літра католита і 200 — 300 грам карбонату натрію чи гідрокарбонату натрію (харчової соди) і після осадження солей жорсткості (через 8 — 10 годин) перелити приготовлений розчин в ємність для вихідного розчину. Ця ємність слід установити на узвишші 40 — 50 сантиметрів від статі, щоб прийомний патрубок насоса блоку подачі сольового розчину знаходився під заливом.

До комплекту установки входять шланги для підключення до лінії подачі води, на шляху подання сольового розчину від ємності до блоку подачі сольового розчину, відповідні фітинги і фильтры.

Рис. 4. Реактор установки АКВАХЛОР-500 із 16-ти елементів ПЭМ-7.

Головною частиною установок АКВАХЛОР, виділені на отримання суміші оксидантів з розчину хлориду натрію, є електрохімічний реактор (рис.4).

Реактор установки АКВАХЛОР складається з патентованих електрохімічних елементів ПЭМ-7, кожен із яких собою мініатюрний диафрагменный електролізер з коаксиально встановленими електродами і діафрагмою. Зовнішній електрод елемента ПЭМ-7 є катодом і виготовлений із титанової труби діаметром 40 мм довжиною 35 див. Внутрішній електрод (анод) виготовлений із титанової труби діаметром 16 мм довжиною 29 див. Поверхню анода по оригінальної технології завдано покриття з оксидів рутенію і іридію (ИРО). Покриття ИРО анода тоді як відомими електродами ОРТА за інших рівних умов роботи має ресурс роботи у 800 — 1500 разів більше. Аноди в реакторах установки АКВАХЛОР експлуатуються за дуже сприятливих для оксидних покриттів умовах: рН середовища в анодною камері завжди менше 2,5. Досвід безупинної, впродовж п’яти років, експлуатації анодів встановленні АКВАХЛОР показав повну відсутність ознак зношеності покриття ИРО. Важливим є, що зношене анодное покриття легко замінити на нове, оскільки сам анод своєю практикою уникає электрохимическому зносу: робоче напруга на елементі ПЭМ-7 замало побоя захисної оксидной плівки. Вартість відновлення покриття значно менше вартості власне елемента ПЭМ-7.

Керамічна діафрагма в елементі ПЭМ-7 виготовлено з суміші оксидів цирконію, алюмінію і иттрия, має виняткової стійкістю до дії кислот, лугів, окислювачів, відновлювачів, витримує тиск на розрив до 5 атм, має необмежений ресурс роботи. Очищення діафрагм своєю практикою установки АКВАХЛОР непотрібен, для харчування установок використовується зм’якшений сольовий розчин. З використанням сольового розчину з солями жорсткості необхідна періодична очищення діафрагми 3%-ным розчином соляної кислоти. Очищення виробляється шляхом промивання реактора установки АКВАХЛОР було без будь-якої його розбірки протягом 15 — 30 минут.

Рис. 5. Схема електрохімічного блоку установки АКВАХЛОР.

Умовні позначення: Звведення сольового розчину; У — введення води; РВ — вихід розчину оксидантів; До — вихід католита; Р — вихід водорода.

На відміну всіх відомих процесів виробництва хлору з розчину хлориду натрію (диафрагменный електроліз, електроліз з ионообменной мембраною, електроліз з ртутним катодом), в елементі ПЭМ-7 установок АКВАХЛОР процес розкладання розчину хлориду натрію на кінцеві продукти — газоподібну суміш оксидантів, розчин гидроксида натрію концентрацією 120 — 150 г/л (залежно від концентрації вихідного сольового розчину) і водень відбувається поза один цикл, тобто. без будь-якого повернення анодних чи катодних продуктів на повторну обробку в реактор і додавання води в катодную камеру (див. мал.5). Інакше кажучи, в елементах ПЭМ-7 реалізована технологія розкладання, яка полягає у цьому, що все що надходить у анодний камеру розчин солі концентрацією 200 — 250 г/л повністю, за цикл, розкладається на вологий газ (хлор, діоксид хлору, озон), а катодного камері було без будь-якої додаткової добавки води також один цикл утворюється розчин гидроксида натрію концентрацією 120 — 150 г/л (приблизно, обсягом що надходить сольового розчину) і газоподібний вологий водород.

Рис. 6. Модулі Аквахлор-500−02, вид згори, видно фторопластовые шланги виведення оксидантів з елементів ПЭМ-7 в сепаратори. Ці самі шланги забезпечують гальванічну розв’язку елементів ПЭМ-7 в реакторе.

Головна технологічна особливість установки АКВАХЛОР у тому, що синтез оксидантів в анодною камері реактора протікає під тиском, який перевищує тиск у катодного камері (перепад близько 1 кгс/см2). Суперпозиція та взаємовпливи градієнтів тиску, напруженості електричного поля, концентрації електролітів і щільність струму в поровом просторі керамічної діафрагми забезпечують селективне видалення іонів натрію разом із надлишком води з анодної камери через діафрагму в катодную камеру, збереження всіх іонів хлору в анодною камері, і повну відсутність можливості проникнення гидроксил-анионов з катодного камери в анодную.

Установка АКВАХЛОР то, можливо легко адаптована до джерела постійного струму необхідної потужності з будь-якими вихідними параметрами по току і напрузі, оскільки конструкцією реактора забезпечена можливість зміни електричної схеми підключення елементів ПЭМ-7. При послідовному поєднанні елементів ПЭМ-7 реактор установки перетворюється на біполярний електролізер оргинальной конструкції, оскільки складові його електрохімічні осередки (елементи ПЭМ-7) просторово і гальванически від'єднані одне від друга. При паралельному поєднанні елементів ПЭМ-7 реактор стає різновидом монополярного електролізера (див. мал.6). Також можливо змішане (послідовно-паралельне) з'єднання елементів ПЭМ-7 в реакторі установки АКВАХЛОР.

Напруга на одиничному елементі ПЭМ-7 своєю практикою можливо, у межах від 2,8 до 4,5 вольта попри силу струму від 20 до 35 ампер і мінералізації вихідного сольового розчину від 200 до 250 — 300 г/л. Ступінь розкладання солі за будь-якого режиму роботи, становить 99,3 — 99,8%. У зв’язку з цим, реальний питома витрата солі виробництва оксидантів встановленні АКВАХЛОР приблизно дорівнює 1,7 грам на 1 грам оксидантов.

При силі струму 23 — 24 ампера елемент ПЭМ-7 виробляє 30 г/ч оксидантів (враховуючи молекулярний хлор), напруга у ньому близько до 2,8 — 2,9 У, а питома витрата електроенергії - близько двох кВт на 1 кг оксидантів (хлору). У цьому вся режимі частка молекулярного хлору в выделяющемся газі становить 98 — 99%.

А, щоб частку діоксиду хлору і озону в суміші синтезованих оксидантів до 3 — 7%, установки АКВАХЛОР експлуатують на більш форсованому режимі, тобто. попри силу струму понад 25 відсотків ампер на одиничному елементі ПЭМ-7 і напрузі більше трьох вольт. Питома витрата енергії, відповідно, становить 2,5 — 3,0 і може становити 4,0 кВт· год./кг при відповідно зростаючій продуктивності одиничного елемента ПЭМ-3 до 40 і більше грам оксидантів за годину. Проте, удільне споживання солі залишається колишнім — близько 1,7 г/г переважають у всіх режимах. Іншим шляхом збільшення змісту діоксиду хлору і озону у складі суміші оксидантів є подщелачивание вихідного сольового розчину до рН = 9,5 — 10,5.

Трирічний досвід експлуатації установок АКВАХЛОР у різних умовах (кліматичних, технічних, технологічних) у Росії там показав їхню високу ефективність, економічність, практично повну відсутність побічних продуктів хлорування навіть за обробці розчином оксидантів стічні води із високим вмістом органічних сполук. Подальше вдосконалення технології знезараження води із застосуванням установок АКВАХЛОР іде за рахунок шляху оптимізації гідравлічних схем і систем автоматизації за одночасного підключенні великої кількості модулів А-500. Нині найбільше одночасно використовуваних модулів А-500 становить 16, загальна їх продуктивність по оксидантам дорівнює 8 кг/ч і застосовуються вони для знезараження питної води, на яку великий ризик зараження вірусними инфекциями.

Установки АКВАХЛОР мають сертифікат відповідності РФ, а вироблений ними розчин оксидантів — санітарно-епідеміологічне висновок Госсанэпиднадзора РФ. З іншого боку, установка АКВАХЛОР-500 має сертифікат відповідності стандартам Німеччини (TUV).

Капітальні вложения.

?K = K1 — K2 = 1 889 160 — 1 232 120,8 = 657 039,2.

Себестоимость.

?З = C1 — C2 = 716 857,1 — 551 509,06 =165 348,04.

Висновок: коли К2.

Показати весь текст

Заповнити форму поточною роботою