Электрокоагуляция на защите экологии и ресурсосбережения

Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом  70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве. Значительное количество воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Как этому противостоять? Каким образом можно очистить и сохранить этот истинный источник жизни? Ведь на долю пресных вод приходится лишь около 3,5%, но человечество не может пользоваться даже этим малым количеством воды в полной мере.

Свое решение проблемы посредством ресурсосберегающего способа очистки сточных вод предлагают ученые Белорусского государственного аграрного технического университета, кандидаты технических наук, доценты И.Б. Дубодел, П.В.Кардашов и магистр Е.А.Харитончик.

По их мнению, в настоящее время наиболее эффективными представляются физико–химические методы,  к  которым относят электрокоагуляцию.

Эпицентром своих исследований ученые избрали непосредственное производство и технологические процессы с активным использованием водных запасов. Например, отходы мясокомбинатов содержат значительное количество белков, витаминов, минеральных веществ и т.д., которые можно использовать для дальнейшей переработки.

Методы очистки сточных вод  разделяют на механические, химические, физико – химические, биологические и комбинированные. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью примесей.

Механический метод очистки сточных вод включает: отстаивание и фильтрацию. Основные его недостатки: низкая степень очистки; невозможность очистки воды от органических соединений, растворенных в ней.

Химический метод очистки сточных вод состоит в применении специальных химических реагентов, благодаря которым имеющиеся загрязнения переходят в нерастворимые осадки. Основными недостатками метода являются низкая фильтрация очищаемых сточных вод и высокая стоимость используемых реагентов.

Биологический метод очистки сточных вод заключается в использовании особых бактерий требующихся для минерализации загрязнений. При этом загрязнения распадаются на абсолютно безвредные для здоровья человека компоненты.

В настоящее время наиболее эффективными являются физико–химические методы,  к  которым относят электрокоагуляцию.

Электрокоагуляцию применяют так же в системах локальной очистки сточных вод от масел, нефтепродуктов, некоторых полимеров, соединений хрома и других тяжелых металлов. Она находит применение в процессах осветления, обесцвечивания, обеззараживания и умягчения воды в системах водоподготовки.

Очистка сточных вод электрокоагуляцией основана на их электролизе с использованием стальных или алюминиевых анодов, подвергающихся электролитическому растворению. Наряду с этим, прохождение электрического тока большой плотности через обрабатываемую воду, обусловливает высокую бактерицидную эффективность процесса. Высвободившийся кислород (в дополнение к кислороду, образующемуся на аноде) не только насыщает воду ионами кислорода, но и является одной из мощных составляющих по обеззараживанию воды.

Практически полное обеззараживание происходит уже в первые несколько секунд работы. Дополнительно эффект обеззараживания достигается интенсивным поступлением в среду атомарного кислорода, бурно выделяющегося в результате электролиза воды.

Достоинства электрокоагуляции в сравнении с другими методами заключаются в:

- компактности установок и простоте управления;

- отсутствие потребности в реагентах;

- малая чувствительность к изменениям условий проведения процесса очистки (температура, рН среды, присутствие токсичных веществ);

- низкое потребление электроэнергии;

- дешёвое эксплуатационное обслуживание;

- высокая степень очистки и обеззараживания;

- получение шлама с хорошими структурно-механическими свойствами;

- относительно невысокая стоимость установки;

- возможность получения сырья для производства кормовых материалов животным;

- сохранение необходимых питательных веществ для дальнейшего производства кормов, во время переработки.

Однако, недостатками этого способа электрокоагуляции является износ анода, требующий периодической замены, неполный выход белков.

Предлагаемый нами способ электрокоагуляции, состоящий в обработке сточных вод в камере, разделённой мембранной перегородкой. При протекании электрического тока между электродами через мембрану и сточные воды формируются катодная и анодная зона с ионами униполярного знака, изменяется pH-среды и электрокинетический потенциал белковых молекул, которые достигая изоэлектрической точки, выпадают в осадок.

Energobelarus.by