За даними рентгенострук-турного аналізу продуктів, що отримуються в імпульсних електророзрядних реакторах при диспергуванні заліза у воді, показана наявність наступних композитів: а-fe, FEO, Fe3c>4, а-регоз(Н20) п, у-регоз(Н20) п, фазовий склад яких визначається умовами їх освіти: параметрами імпульсної енергії, кислотно-лужним і сольовим складом розчину, наявністю забруднень і ін.

Формування кристалічних з'єднань, міцно

що утримують сорбовані забруднення, забезпечує не тільки достатню повноту очищення, але і високу гідравлічну велику осаду, що значно зменшує його об'єм

Гідністю електроімпульсного методу очищення води є його універсальність, що дозволяє проводити очищення води різних категорій від будь-яких забруднень і їх композицій; відсутність хімічних реагентів, малостадійность процесу, компактність устаткування.

Дослідження по очищенню промислових стічних вод різних категорій виконані на установці, принципова схема якої приведена на ріс.1

Основними технологічними апаратами є: генератор імпульсних струмів (1), електророзрядний реактор (2), накопичувач стічної води (3), відстійник (4), фільтр-освітлювач (5), фільтр-пресс (7); 6 - вихід очищеної води, 8 - вихід шламу, 9 - вихід газів.

Характерними параметрами обробки води є імпульсний струм силою 400-1000 А, тривалість імпульсу струму 20-40 мкс, енергія в імпульсі 5-20 Дж.

Мал. 1. Принципова схема установки

Ефективність електроімпульсного очищення, за даними експериментів, характеризується зниженням інтенсивності забруднень у воді по іонах важких металів (Cr6+, Cu2+, Ni2+, Zn2+, Fe2+, РСР) на 95-99%, по токсичних металах (Be, As) - на 97-98%, по нафтопродуктах і рідинах (СОЖ), що змащувальний-охолоджують, - на 98-99%, по радіоактивних речовинах - на 74-85%, по поверхнево-активних речовинах(ЛІГШИ), фосфатах, отрутохімікатам - на 70-90%.

При очищенні води поверхневих водоймищ усуваються кольоровість - на 90%, каламутність - на 100%, залізо і кремній - на 70-75%, кисень і фітопланктон - на 50%. Одночасно в 2 - 3 рази знижується загальна жорсткість води.

Висока ефективність і універсальність електроімпульсного очищення обумовлена хімічною активністю електродіс-пергированного металу, пов'язаної з формуванням дрібнокристалічної структури комплексу окси-гидратного.

Все це дозволяє створити високошвидкісний процес очищення води при тривалості її перебування в активній зоні декілька секунд, для реалізації якого потрібне малогабаритне високопродуктивне устаткування.

Електроімпульсний метод дозволяє здійснити очищення води до гранично-допустимих норм від різних забруднень в широкому інтервалі складу і концентрації і повернути до 90% води в оборотний цикл, створюючи замкнуті системи водопотреб-ленія. Експериментальні показники очищення промислових стічних вод приведені в таблиці.

Показатель, мг/л | Величина г | юказателя

до очистки | реагентный метод | электроимпульсный метод | в норме

Хром | 30-100 | 0,3-1,2 | 0,02-0,05 | 0,5

Медь | 40-110 | 0,5-1,5 | 0,5-0,8 | 1.0

Кадмий | 8-150 | 0,2-1,7 | 0,01-0,15 | 0,05

Никель | 50 | 0,1-0,5 | 0,2 | 0,1

Цинк | 50 | 0,4-0,6 | 0,6 | 1,0

Железо | 20-65 | 0,3-0,5 | 0,1-0,25 | 0,3

Цианиды | 20-50 | 1,5-3,0 | 0,1-0,2 | 0,3

Мышьяк | 17,53 | 2,4 | 0,14 | 0,2

Фосфор | 108 | 3,7 | 1,06 | 5,0

Бериллий | 100 | 1,8 | 0,01 | 0,1

ПАВ | 302 | 115 | 60

Нефтепродукты | 7500 | 87 | 0,3-0,5 | 0,5

СОЖ | 8000 | 24 | 0,5 | 0,5

Взвеси | 1500 | 480 | 10 | 300

Особливостями електроымпульсного метода очищення води є застосування дешевої сировини (металевої стружки), мала матеріаломісткість, низькі капітальні і експлуатаційні витрати, легкість управління і автоматизації

Питома витрата електроенергії і металу визначається виглядом і концентрацією забруднень у воді, і складає в середньому 0,2-0,5 квт'ч/м3 - для води поверхневих водоймищ, 0,5-1,5 квтч/м3 - для води, що містить нафтопродукти, масла, СОЖ, 2,5-3,5 квт'ч/м3 - для очищення води від важких металів, токсинів, органічних речовин. Витрата заліза 40-60 г на 1 м3 води, що очищається.

Шлами, що утворюються при очищенні, на 95-97% складаються з ок-сигидратов заліза. Можливе їх використання в процесах плавки металів, для приготування порошків, каталізаторів, пігментів, фарб, будівельних матеріалів, дорожніх покриттів і ін.

Розроблена апаратура для електроімпульсного очищення води в блокового виконання, що дозволяє комплектувати установки продуктивністю до 50 м3/ч.

Мал.2 Модуль очищення стічних вод

1-РЕАКТОР МАЛОРОЗРЯДНИЙ

2 - камера коагуляції;

3 - збірка піни;

4 - відстійник;

5 - фільтр;

6 - дозатор стружки.

Принципова схема блок-модуля продуктивністю 5-10 м3/ч показана на мал. 2.

Модульна установка електроімпульсного очищення промислових стічних вод продуктивністю до 5 м3/ч упроваджено в гальванічному виробництві на Харківському заводі електромонтажних виробів (2003 р.)

Досвідчено-промислова установка очищення стічних вод від з'єднань миш'яку продуктивністю 40 м3/ч створена на металургійному підприємстві ГУТА II в Польщі (2001 р.). Ефективність очищення 97-98%, енерговитрати 2-2,5 кбтч/м3.

Електроімпульсна установка очищення стічних вод шкіряного заводу продуктивністю 5 м3/ч створена в Чехії (р. Білці Мезірічи, 1996 р.)

Універсальна технологічна установка електроімпульсного очищення промислових і господарчо-побутових стічних вод продуктивністю 10 м3/ч, що дозволяє виконати як екс-

періментальниє експрес-дослідження в цілях відробітку питомих показників очищення і оптимальних режимів, так і очищення стічних вод, створена в р. Далян (Китай, 2003 р.).

При експериментальній очищенню фільтрату полігону побутових відходів №5 (г, Київ) отримані результати, що свідчать про високу ефективність методу очищення, недосяжного при використанні інших методів, Так, вміст важких металів в очищеній воді нижчий за ГДК, концентрація хлоридів, сульфатів, нітриту, фосфатів, а також ХПК і БПК знижується в 10 разів і більш.

Розроблена технологічна схема очищення промивних стічних вод гальванічних виробництв підприємства ГП ХМЗ "ФЕД", виконано техніко-економічне обгрунтування застосування електроімпульсного методу, що показало підвищення ефективності і зниження собівартості очищення в 1,8 разу при терміні окупає-

мости 3 року установки продуктивністю 200 м3/сут (4).

Розроблені електроімпульсний метод