Epurarea Electrolitică a Apelor Uzate

Extras din referat Cum descarc?

Dezvoltarea industriei in special a industriei chimice reclama masuri deosebite privind protectia mediului inconjurator ; in acest context o problema majora o constituie epurarea apelor reziduale industriale.
Elaborarea si aplicarea unor tehnologii de epurare la nivel tehnic contemporan impun abordarea unor procedee moderne , care sa asigure eliminarea cat mai avansata a impurificatorilor la un cost cat mai scazut.
Printre procedeele aplicate in prezent pentru epurarea apelor reziduale, un loc deosebit il ocupa metodele electrochimice, datorita posibilitatilor pe care le ofera :
- arie larga de aplicabilitate ;
- distrugerea avansata a impurificatorilor nebiodegradabili ;
- recuperarea sau regenerarea unor produse valoroase.
In functie de modul cum se realizeaza indepartarea impurificatorilor, metodele electrochimice pot fi clasificate in trei procedee principale : electroliza, electrodializa si electroflotatie.
Electroliza
Indepartarea substantelor nocive prin electroliza se realizeaza prin oxidare directa in procesul de electrod, oxidare indirecta cu produsele puternic oxidante rezultate la anod : O2 , Cl2 sau, in cazul unor substante organice, prin polimerizarea electrochimica a acestora.
Cand ionii metalici sunt impurificatori, indepartarea loe se realizeaza adesea prin reducerea lor in procesul catodic, putand fi astfel recuperate si cantitati importante de metale.
Tratarea electrochimica a apelor reziduale continand diferiti impurificatori anorganici. 
a) Distrugerea cianurilor libere si complexe. 
Distrugerea ionului CN - , in urma electrolizei, este rezultatul desfasurarii urmatoarelor procese de electrod :
CN - + 2 OH - -> CNO - + H2O + 2 e
2 CNO - + 6 OH -> 2 HCO3 + N2 + 2 H2O
Pentru intensificarea procesului de oxidare, se adauga frecvent cantitati mici de cloruri in apele de tratat. Clorul degajat la anod exercita o actiune oxidanta asupra CN - , conform reactiei :
CN - + Cl2 + 2 OH - -> CNO - + 2 Cl - + H2O 
Una din metodele de purificare a solutiilor ce contin fero - si fericianura propune tratarea acestora intr-un electrolizor cu anod de grafit si catod din otel la o densitate de curent de 0,8 - 30 A/dm2. Pentru intensificarea procesului se introduc in solutii de 3 - 6 g/l CaCl2 pentru 1 g fero - si fericianura. Astfel 500 ml solutie, continand 1 g/l Fe(CN)3-, la care s-au adaugat 3 g CaCl2, au fost supusi electrolizei la o densitate anodica de curent de 7 - 8 A/dm2, sub o tensiune de 5 V, la temperatura de 90oC si pH = 3. Dupa 30 minute de electroliza, solutia era pura, lipsita de ioni CN - sau Fe2+ si Fe3+ (care au fost precipitati ca hidroxizi).
Apelor reziduale continand 1 050 ppm Fe3, Fe(CN)6 si Fe(OH)3, supuse electrolizei timp de 10 ore la 7,5 A si cu 40 V cu anod insolubil (Fe - oxid), li s-a redus continutul la 1 ppm CN-. Intrucat cianurile sunt adesea prezente in apele reziduale de la sectiile de galvanizare, o serie de exemple vor fi prezentate la electrodializa.
b) Indepartarea ionilor As3+ din apele de scurgere din industria acidului sulfuric se poate (membrana cationica tip MK-40). Apa continand As3+ (pH = 1,5 - 3,5) este trecuta prin spatiul anodic, iar prin spatiul catodic trece o solutie conducatoare (3 - 5 % NaCl sau realiza prin electroliza intr-o celula cu doua compartimente separate printr-o diafragma Na2SO4). Se lucreaza cu anod solubil de fier. In timpul procesului de electroliza are loc dizolvarea anodului cu formare de ioni Fe2+ si oxidarea ionilor As3+ la As5+, care, impreuna cu oxidul feros, formeaza un complex insolubil.
Gradul de purificare depinde in mare masura de densitatea de curent. Densitatea optima este de 1,9 A/dm2, la care gradul de purificare este de 99,7%.
c) Epurarea apelor reziduale continand NH3 se poate face prin tratament electrochimic, intr-un electrolizor cu doua compartimente separate printr-o membrana schimbatoare de anioni. In spatiul anodic se introduce solutia amoniacala, iar in cel catodic o solutie de hidroxid de sodiu. Amoniacul se descompune la anod, in urma reactiei :
2 NH3 + 6 OH - -> N2 +6 H2O + 6 e
S-a introdus astfel o solutie de 3% NH4OH in spatiul anodic si 10 % NaOH in spatiul catodic. Dupa o ora de electroliza la 2 A, tot amoniacul a fost descompus, cu un randament de curent de 90 %.
Recuperarea metalelor si denocivizarea apelor reziduale de la galvanizare
Apele reziduale de la galvanizare contin intre 1000 si 3000 mg/l ioni metalici si diversi anioni, agenti de complexare sau agenti de luciu, prezentand un grad ridicat de toxicitate.
Electroliza acestor ape, in anumite conditii, permite denocivizarea lor, cuplata adeseori cu recuperarea metalelor.
Ionii metalici toxici pot fi indepartati prin reducere in procesul catodic, cand se realizeaza si recuperarea lor sau prin inglobarea lor in precipitate hidroxidice, rezultate in urma electrolizei cu anozi solubili (de regula din fier). Concomitent cu indepartarea ionilor metalici, se realizeaza si oxidarea unor anioni nocivi, cum ar fi CN -, sau a unor compusi organici prezenti in apa.

Fisiere in arhiva (2):

 Epurarea Electrolitica a Apelor Uzate
 1.EPURAREA  APELOR UZATE.ppt
 EPURARea electrolitica.DOC