Наши контакты

Санкт-Петербург: +7 (812) 605-00-55

Москва: +7 (495) 380-07-45, 647-47-88

Электрохимический способ очистки воды

Электрохимическая очистка воды

Электрохимическая очистка воды используется как метод для очистки сточных вод предприятий и природной среды. Спектр удаляемых примесей огромен: соли щелочноземельных металлов, марганец, железо, тяжелые металлы, мутность, цветность, органические комплексы, нитраты, аммиак и его соединения, нитраты, радионуклиды, локальные загрязнения отдельными веществами.

Все физико-химические методы очистки сточных вод разделяют по основному процессу на следующие группы:

  1. Комбинированные методы - электрохимическое обеззараживание, электрофлотокоагуляцию, электроосаждение, электрокаталитическую деструкцию, комплексное электровоздействие.
  2. Методы разделения - электрофильтрование, электрофлотацию, электрофорез, электродиализ, электроосмос.
  3. Методы преобразования - электровосстановление, электроокисление, электрокоагуляцию, электрокристализацию и электрохимическую деструкцию.

Опишем, как работают электрохимические методы очистки воды, но без глубокого погружения в химию.

В воду опускаются электроды, на которые подается постоянный ток. Электроды разделены мембраной, что не позволяет католиту и анолиту смешиваться и взаимно нейтрализоваться.

Появление в воде кислоты и щелочи при пропускании постоянного электрического тока обусловлено реакцией разложения воды на кислород и водород. Реакция при электрохимическом способе очистки воды выглядит следующим образом:

  1. Н2О = Н2 + 0,5 О2
  2. На катоде (отрицательный полюс электрической цепи) происходит реакция
  3. 2Н2О = 2ОН- + Н2.
  4. На аноде (положительный полюс электрической цепи) происходит реакция
  5. 2Н2О = О2 + 4Н+.

Таким образом, получается, что в воде появляются кислота и щелочь, которые и производят окисление или восстановление имеющихся примесей до нерастворимого состояния. Нерастворимые примеси удаляются на следующем этапе основными методами очистки сточных вод, например, механической очисткой.

Так выглядит очистка при использовании графитовых электродов.

При использовании алюминиевого или стального анода (используется углеродистая сталь), железо или алюминий под воздействием электрического тока растворяется и в воде получается прекрасный коагулят, который искусственно не вводили, а создали реакцией в самой очищаемой воде, образуется ровно в том количестве, которое необходимо для очистки именно этого, имеющегося количества примесей. Коагулят укрупняет примеси, и оседает вместе с ними. Процесс коагуляции похож на процесс очистки вина или перегонного спирта молоком, где в роли коагулята выступает свернувшийся белок молока.

Если графитовый стержень анода заменить на другой материал, покрытый пленкой окислов иридия или рутения, то при подаче электротока станет выделяться хлор, обычно используемый для обеззараживания воды в стандартных схемах водоподготовки.

При настройке оборудования для электрохимической очистки учитываются все факторы: скорость потока, сила тока и напряжение, состав очищаемой воды, материал электродов, температура среды и так далее.

Конечно, при высокой степени загрязнений, или необходимой большой производительности, количество потраченной электроэнергии больше, но иногда этот метод наилучшим образом вписывается в задачи очистки промышленных сточных вод, и относительно легко реализуется в предложенных обстоятельствах.

Таким образом, происходит очистка воды без вводимых реагентов, количество солей не увеличивается, как в случае дозировании реагентов, есть возможность использовать очищенную воду в замкнутом цикле, после монтажа системы для очистки требуется только электроэнергия и материалы для электродов.

Основные методы очистки сточных вод приведены, но не рассмотрены подробно. Впрочем, мы и не ставили подобную задачу в этой статье. Главное становится понятно, что наряду с привычными методами водоочистки в комплексе можно использовать технологию электрохимической очистки воды. Наши инженеры могут осуществить проект с использованием подобных методов очистки, все зависит от требований заказчика.