Электрокоагуляция

Прогрессивным направлением в технологии очистки природных и сточных вод от взвешенных веществ, а также ионов тяжелых металлов, нефтепродуктов и органических веществ, устойчивых к биологическому разложению (типа СПАВ), является применение метода очистки воды в электролизерах с растворимыми электродами (анодами), известного под названием "электрокоагуляция". С помощью этого метода в воду вводят вместо коагулянтов ионы тяжелых металлов (как правило, алюминия или железа), полученные электрохимическим путем. Процесс протекает под действием постоянного тока (применение переменного тока также имеет место).

При прохождении постоянного тока через раствор происходит электролиз материала анода, что выражается в его растворении. Выделившиеся ионы анода (Fe²⁺, Al³⁺ и др.), во-первых, способствуют уменьшению заряда коллоидных частиц суспензии и тем самым создают условия для коагуляции последних, а во-вторых, гидролизуются, образуя нерастворимые в воде гидроксиды Al(OH)₃ и Fe(OH)₃, которые коагулируют сами с образованием хлопьев. Дальнейшее осветление воды происходит аналогично, как и при коагуляции примесей воды коагулянтами.

В большинстве случаев для электрокоагуляции применяют алюминиевые аноды, хотя для очистки сточных вод преимущественно используют стальные (железные) аноды.

Большинство устройств для очистки воды электрокоагуляцией является безнапорными пластинчатыми электролизерами горизонтального или вертикального типа. Пластины металла располагаются вертикально на расстоянии 3...20 мм друг от друга и удерживаются изолирующими вставками, электрический ток подводится к каждой пластине (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Электролизер для коагуляции

Использование в качестве электродов листового металла затрудняет широкое использование метода электрокоагуляции. Поэтому в настоящее время ведутся работы по созданию электролизеров с использованием засыпных анодов (из стружки, обрезков металла).

Расход электроэнергии на очистку единицы объема воды зависит от расстояния между электродами (пластинами); чем меньше зазор, тем меньше расход энергии. С увеличением плотности тока процесс очистки протекает быстрее и полнее.