Материал: Непрямое электрохимическое окисление ароматических органических соединений в локальных промышленных стоках (90

Таблица 1. Условия и критериальные характеристики электродных процессов

При оценки диагностических критериев необходимо учитывать, что выполнение Xv=0.5 является необходимым, но недостаточным условием обратимости процесса. Дополнительным критерием обратимости может служить iпа/iпк, который не зависит от скорости. Подтверждением необратимости процесса является отношение величин пиков анодного и катодного токов (табл. 1).

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о необратимости катодного процесса, результатом которого является образование метастабильных реакционноспособных частиц в результате восстановления растворенного кислорода.

На основании проведенных исследований предлагается блок-схема технологического процесса электрохимической очистки сточных вод (рис. 15).

Рис. 15 Блок-схема технологического процесса электрохимической очистки сточных вод: 1 – реактор-смеситель, 2 – компрессор, 3 – коаксиальный бездиафрагменный реактор, 4 – флотокоагулятор, 5 – корректор pH, 6 – реактор биологической очистки, 7 – катод (Х18Н10Т), 8 – анод (ОРТА), 9 – источник тока

16

Исходная сточная вода с помощью насоса подается в реактор-смеситель (1), куда одновременно поступает раствор NaOH для корректировки pH. Далее стоки направляются

вкоаксиальный бездиафрагменный электрохимический реактор (3), куда подается газ кислорода воздуха из компрессора (2) и ток от источника (9). В электрохимическом реакторе линия подачи воды соединена через регулятор расхода со входным патрубком. В коаксиальном бездиафрагменном реакторе осуществляется принудительное насыщение раствора кислородом. В процессе электролиза в коаксиальном бездиафрагменном реакторе имеет место образование на электродах оксидантов и их последующее взаимодействие с трудноокисляемыми органическими соединениями, что обеспечивает высокую эффективность их удаления. На центральном электроде – катоде (7),

выполненным из высоколегированной стали (Х18Н10Т) генерируются высокоактивные продукты: ·OH, HO2·, а также ионы – OH-, HO2-. После обработки сточной воды в коаксиальном бездиафрагменном реакторе она направляется в флотокоагулятор (4), где происходит отделение основной части воды от флотошлама и малорастворимых примесей. Осветленный поток перед обработкой в реакторе биологической очистки (6) предварительно доводят до необходимого уровня pH в корректоре (5). В реакторе биологической очистки сточные воды проходят доочистку до ПДК, а затем направляются

вобщий сток предприятия.

Выводы:

–Теоретически обоснована эффективность протекания процесса непрямого электрохимического окисления в коаксиальном бездиафрагменном электролизере с существенным различием площадей электродов. Предложена математическая модель, описывающая гидродинамические процессы в коаксиальном бездиафрагменном электролизере.

–Установлено, что гидродинамический режим работы коаксиального бездиафрагменного электролизера способствует обогащению объема обрабатываемого раствора метастабильными продуктами катодного процесса.

–Продемонстрирован эффект снижения концентрации органических веществ класса фенолов и красителей антрахинонового ряда в имитатах сточных вод, содержащих 1,3–дигидроксибензол и натриевую соль 3,4-дигидрокси-9,10- диоксоантраценсульфоновую-2 кислоту до уровня 4–10 % от первоначальных значений за счет непрямого окисления метастабильными продуктами электролиза.

–Разработана блок-схема технологического процесса очистки промышленных стоков, содержащих трудноокисляемые органические соединения, включающая коаксиальный бездиафрагменный реактор.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1.Желовицкая, А.В. Непрямое электрохимическое окисление карбоциклических соединений в промышленных сточных водах / А.В. Желовицкая, Е.А. Ермолаева, М.А. Цыганова, А.Ф. Дресвянников // Вестник Казанского технологического университета. – 2007. – № 6. – С. 164 – 168.

2.Дресвянников, А.Ф. Окисление компонентов сточных вод производства текстильной промышленности электрохимическим способом / А.Ф. Дресвянников, А.В. Желовицкая М.А. Цыганова, Е.В. Пронина // Вестник Казанского технологического университета. – 2007. – № 3 – 4. – С. 172 – 177.

3.Желовицкая, А.В. Окисление органических соединений с помощью гидроксид-

радикала, генерируемого в растворах химическим и электрохимическим методами / А.В. Желовицкая, Е.А. Ермолаева, А.Ф. Дресвянников // Вестник Казанского технологического университета. – 2008. – № 6. – С. 211 – 229.

17

4.Желовицкая, А.В. Непрямое электрохимическое окисление 1,3-диоксибензола в бездиафрагменном коаксиальном электролизере / А.В. Желовицкая, А.Ф. Дресвянников, А.Р. Камалиева // Вестник Казанского технологического университета. – 2011. – № 3. – С.125 - 129.

5.Дресвянников, А.Ф. Кондиционирование промышленных сточных вод путем непрямого электрохимического окисления карбоциклических соединений / А.Ф. Дресвянников, А.В. Желовицкая // Вестник Казанского технологического университета. – 2011. – № 11.

– С.179 – 190.

Публикации в других изданиях

6.Дресвянников, А.Ф. Экологические аспекты применения электрохимической обработки воды / А.Ф. Дресвянников, М.Е. Колпаков, Ф.Н. Дресвянников, С.Ю. Ситников, А.В. Желовицкая // Всероссийская конференция «Акустика. Экология. Диагностика», 2005. – Сб. тезисов, Ч. II. – С.77 – 78.

7.Фомин А.М. Применение бездиафрагменного электролизера для очистки промышленных стоков /А.М. Фомин, А.Ф. Дресвянников, А.В. Желовицкая // Международная конференция «Технология утилизации промышленных отходов» Waste Tech. – Москва, 2007 г. – С. 421 – 422.

8.Желовицкая А.В. Электрохимическое генерирование метастабильных каталитических систем на основе ионов железа для очистки промышленных стоков / А.В. Желовицкая, Ф.Р. Самигуллина, Е.Е. Шестакова // XIV Туполевские чтения. Международная молодежная научная конференция. – Казань, (10-11 ноября 2006 г.). – Материалы конференции, том III. – С. 35 – 36.

9.Желовицкая, А.В. Экологичность и эффективность применения метода непрямого электрохимического окисления карбоциклических соединений / А.В. Желовицкая, Е.А. Ермолаева, М.А. Цыганова // XVI Туполевские чтения. Международная молодежная научная конференция.- Казань, (28-29 мая 2008 г.). Материалы конференции, том II. – С.178–179.

10.Желовицкая, А.В. Сравнительная оценка химических, электрохимических, фотохимических и фотокаталитических способов обработки сточных вод, содержащих трудноокисляемые органические соединения / А.В. Желовицкая, А.Ф. Дресвянников // XVI Туполевские чтения. Международная молодежная научная конференция. – Казань, (28-29 мая 2008 г.). – Материалы конференции, том III. – С.179 – 182.

11.Желовицкая, А.В. Электрогенерирование окислительных агентов для деструкции трудноокисляемых органических веществ / А.В. Желовицкая, А.Ф. Дресвянников, М.А. Цыганова // XVI Туполевские чтения. Международная молодежная научная конференция. – Казань, (8-29 мая 2008 г.). – Материалы конференции, том III. – С.182 –

12.Желовицкая, А.В. Деструкция органических соединений в коаксиальном электрохимическом реакторе / А.В. Желовицкая, М.А. Цыганова, А.Ф. Дресвянников, Е.А. Ермолаева // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы химического образования». – Нижний Новгород, (22-24 октября 2008 г.). – С. 235-237.

13.Желовицкая, А.В. Непрямое электрохимическое окисление органических соединений антрахинонового ряда и фенолов в промышленных сточных водах / А.В. Желовицкая, А.Р.Камалиева, А.Ф. Дресвянников, Ф.Н. Дресвянников // 23-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий»- Казань, (16–18 мая 2011 г.), Сб. материалов, Ч. II. – С. 158– 159.

18