81. Электрохимические методы.

В промышленных сточных водах содержится большое количество органических и неорганических соединений, которые оказывают очень вредное действие на окружающую среду.

Очистка сточных вод - сложнейшая задача, в решении которой нуждаются многие производства. Существуют различные методы очистки: механические, химические, физико-химические, биологические и термические.

Для очистки сточных вод применяют электрохимическое окисление или восстановление, электрофлотацию, электрофорез, электродиализ и электрокоагуляцию.

Общим для всех методов является осуществление электролиза сточных вод, при котором имеет место направленное движение ионов и заряженных дисперсных частиц и протекание реакций окисления на аноде и

восстановления на катоде.

Электрохимическое окисление на индифферентном аноде (графит, титан, покрытый оксидами рутения, свинца и др.) различных органических соединений происходит путем образования окислителей С1₂, О₂, СlO^-, которые также способствуют разложению органических вещестм обрабатываемой сточной воды. Электрохимическим окислением можно удалить фенолы, цианид-ионы и др.

Электрохимическим восстановлением на катоде можно удалить из сточных вод металлы с положительным значением электродного потенциала, такие как Hg²⁺, Сг²⁺, Рb²⁺, Ni²⁺, можно восстановить непредельные органические соединения, осуществить восстановление соединений Сг⁶⁺ до Сг³⁺ и др.

Процесс электрохимического восстановления и окисления в значительной степени определяется составом электролита и величиной рН сточных вод, условиями проведения электролиза.

При электрофлотации на катоде и аноде образуются пузырьки водорода и кислорода, которые оказывают флотационное действие. Прилипая к частицам дисперсной фазы, поднимают их на поверхность.

Очистка сточных вод электрофорезом и электродиализом основана на использовании направленного движения ионов и заряженных частиц в процессе электролиза. Осуществляют такую очистку с помощью селективных ионообменных мембран (электродиализ) или фильтрующих материалов (электрофорез).

Электрокоагуляция. В процессе анодного растворения образуются коагулянты - гидроксиды металлов, которые снижают поверхностный заряд частиц под воздействием электрического поля.

В электролитах, содержащих активирующие ионы, такие как Сl ^-, Вr ^- стальной электрод при наложении электрического поля ионизируется по реакции Fe° - e + Н₂О -> Fе(ОН)_адс + Н⁺ ; Fе(ОН)_ад - e + Н₂0 -> Fе(ОН)_2адс + Н⁺ .

В результате анодного растворения и последующего гидролиза происходит накопление коагулирующего компонента. Гидроксид Fе(ОН)₂ образуется при рН > 4,5 и потенциале 0,8 В в виде коллоидного раствора.