Электрохимическая озон-пероксидно - NDExpo-2016

Электрохимическая озон-пероксидно-сорбционная технология
очистки сточных вод с различной степенью загрязнения, в том
числе при ликвидации чрезвычайных ситуаций
НИФХИ им. Л.Я. Карпова
ГадлевскаяА.С. ,1 Мантузов А.В. 2
1
начальник отдела системы управления знаниями филиала АО
«НИФХИ им. Л.Я. Карпова;
2
старший научный сотрудник лаборатории коррозии и
электрохимии филиала АО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова
Москва 2016
Электрохимическая озон - пероксидно - сорбционная
технология очистки сточных вод
Принципиальная схема
многофункциональной установки
электрохимической очистки сточных вод
Лабораторная установка (прототип)
- глубокое окисление и деструкция органических загрязнений;
- детоксификация хлорорганических соединений до полной минерализации;
- нитрификация и денитрификация;
- осаждение тяжелых металлов, гидрооксидов, оксидов;
- отсутствие потребности в расходуемых газах и реагентов;
- обеспечивается экологическая и технологическая безопасность.
2
Очистка сточных вод, содержащих ионы цветных, тяжелых
металлов
Влияние марки УГВМ степень извлечения ионов
Co+2 :из- исходного раствора 1, после сорбции на
УГВМ марка Вискум ТМ-4- 2 и после сорбции на
УГВМ марки Бусофит ТМ-4 -3.
Очистка позволит решить проблему загрязнения северных морей от
химических соединений в частности тяжелых Ме.
3
Удаление углеводородсодержащих и канцерогенных
хлорорганических соединений из сточных вод
1 – исходный раствор
2 – простое озонирование
3 – электрохимическая –озонпероксидно-сорбционная обработка
1- до обработки, 2 - простое озонирование со скоростью подачи озонокислородной смеси 7,8 – 9,8 л/ч, при этом доза израсходованного на
реакцию озона составила 490 мг/л.ч ; 3- электрохимическая-пероксидная
обработка со скоростью подачи кислорода 7,2 -9,6 л/ч при катодной
плотности тока 1.10-5 А/см2; 4- электрохимическая-озон-пероксидная
обработка со скоростью подачи озон-кислородной смеси 7,8-9,6 л/ч при
катодной плотности тока 1-10-5 А/см2 при этом доза озона и перекиси
водорода составила 34 мг/л.ч.
Данная технология позволит проводить деструкцию углеводородсодержащих и
хлорорганических соединений из сточных вод, в частности разливы топлива,
наносящие огромный вред экологии Арктики во время аварийных ситуаций.
4
Влияние концентрации O3 и катализатора-сорбента на
эффективность окислительного разложения 5% щавелевой
кислоты (C2H2O4)
1- без катализатора-сорбента;
2- в присутствии катализатора -сорбента
1- концентрация O3 об.% = 1,2 (1,8 вес. %)
2- концентрация O3 об.% = 16 (24 вес.%)
Очистка позволит решить проблему удаления щавелевой кислоты, которая
является основным компонентом дезактивирующих растворов.
5
Сравнительный анализ технико-экономических показателей
предлагаемой разработки
Показатели
Производительность по
активному кислороду,
г/ч
Потребляемая
мощность, кВт
Расход электроэнергии
на 1 кг активного
кислорода, кВТч/кг
Рабочее напряжение, Кв
Озонатор тип СУ-1
Разработка АО «НИФХИ
им. Л.Я. Карпова»
10
Озонатор Л-1
промышленно
выпускаемый
Курганхиммаш.
10
60
0,2
0,6 – 1
0,6 - 1
без учета затрат
электроэнергии на
подготовку воздуха
51
25
0,006 – 0,1
Установка O3-H2O2 –
электрохимической очистки
10
10
0,006 – 0,01
Бифторид аммония, г
Не расходуется
Давление сжатого
воздуха на входе в
озонатор, мПа
Габаритные размеры
мм, длина,
Не применяется
0,4 – 0,6
Не применяется
480
780
300
200
625
150
500
1870
650
Ширина,
Высота
Не применяется
Не расходуется
6
Выводы:
Электрохимическая озон-пероксидно-сорбционная технология очистки сточных вод с
различной степенью загрязнения, в том числе при ликвидации чрезвычайных
ситуаций на катодах из углеграфитового волокнистого материала и никелевой
компоненты перспективна по сравнению с другими физико-химическими методами,
что обусловлено:
1) высоким и стабильным эффектом очистки,
2) низкой энергоемкостью и материалоемкостью,
3) широким диапазоном по окислительной мощности и
производительности,
4) универсальностью и многофункциональностью.
7
Перспективы практического использования
• МЧС при ликвидации последствий
загрязнении вод в Арктике,
• МО,
•транспорт,
•химическая промышленность и
медицина,
•предприятия топливно-энергетического
комплекса (ТЭК) (скважины, буровые
установки и плавучие платформы).
www.rosatom.ru
8
Проблемы
9
КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Россия, 105064, Москва, пер. Обуха, д. 3-1/12, стр. 6
Тел.: (495) 917-3257 / Факс: (495) 917-2490
E-mail: [email protected]
УПРАВЛЕНИЕ ПО ИННОВАЦИОННОМУ РАЗВИТИЮ
Начальник отдела СУЗ Гадлевская Анастасия Сергеевна
Старший научный сотрудник лаборатории коррозии и электрохимии
Мантузов Антон Викторович
Тел.: (495) 917-5482
www.rosatom.ru
10